종교적 식이 제한 소비자를 위한 잔류 에탄올 저감 기술 적용 개인맞춤형 식품 개발 = Development of Personalized Food Products Targeted for Religious Dietary Restriction by Application of Residual Ethanol Reduction Technique
저자
발행사항
전주 : 전북대학교 일반대학원, 2023
학위논문사항
학위논문(박사) -- 전북대학교 일반대학원 , 식품영양학 , 2023. 2
발행연도
2023
작성언어
영어
주제어
발행국(도시)
전북특별자치도
형태사항
iii, 144 p. ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 김미나경민
UCI식별코드
I804:45011-000000056203
소장기관
연구 배경
최근, 세계적으로 할랄 식품 산업은 매우 빠른 속도로 발전하고 있다. 이슬람교는 세계에서 가장 큰 종교 중 하나이며 이슬람교 신자는 19억 명으로 세계 인구의 약 24.7%를 차지한다(2020년 기준). 뿐만 아니라, 이슬람교 신자의 인구 증가에 따라 이슬람교 식품 시장의 잠재력은 매우 유망하다. 이슬람교에서는 음식을 먹을 수 있는 음식(할랄 식품)과 먹을 수 없는 음식(하람 식품)을 종교법에서 구분하고 있다.
할랄 식품에는 크게 ‘돼지종’과 ‘에탄올’ 사용이 금지되고 있다. 돼지종은 사용이 절대적으로 금지되며, 에탄올에 대해서는 에탄올 허용 기준이 인증기관별로 상이하다. 하람 식품 중 하나인 돼지종 분석에 대해서는 신뢰할 수준의 다양한 분석법이 현재까지 연구되어 사용되고 있다. 이에 반해 ‘에탄올’ 분석법은 다양한 가공식품에 적용할 수 있는 신뢰할 수준의 분석법이 개발되지 않았다.
이러한 필요에 따라, 본 연구에서는 (1) 에탄올 정량 분석법을 개발하고 다양한 가공식품을 시료로 검증하여 식품 내 잔류 에탄올 분석법을 확립하고자 한다. (2) 또한, 할랄 식품의 에탄올 저감화를 위한 연구를 진행하였다. 식품 내 원료로 사용되는 에탄올 뿐만 아니라, 식품의 발효 시 생성되는 에탄올, 또는 가공 식품의 보존료로 사용되는 에탄올 함량도 문제시되고 있다. 이 연구에서는 떡을 시료로 선택하였다. 특히, 떡은 식품 공장에서 제조 시, 보존료로서 에탄올을 사용하기 때문에, 할랄 식품으로 인증이 어려운 식품 중 하나이다. 에탄올 대체 천연 보존료를 개발하여 처리한 떡의 품질 변화를 확인하기 위해 미생물 저감 효과 분석 (총 미생물 수, 총 곰팡이 및 효모 수)과 떡의 색 변화 및 물성 변화를 측정하였다. 또한, 개발한 보존료가 소비자의 기호도에는 어떠한 영향을 주는지 확인하였다. (3) 최근 한국 할랄 식품에서 가장 인기가 많은 소스는 고추장이다. 하지만, 고추장은 자연발효를 통해 에탄올이 생성되어, 대부분의 고추장이 할랄 식품 기준에 비해 에탄올 함량이 높다. 이에 따라, 본 연구에서는 고추장을 대체할 수 있는 에탄올-프리 고추 소스를 개발하고자 한다. 고추 소스는 단독으로 거의 취식하지 않기 때문에, 고추 소스의 매운 맛 인지에 영향을 주는 요인에 대해 연구하였다. 이를 기반으로 고추장 대체 소스 개발 시, 매운 맛 정도를 최적화하고자 한다.
연구 1.
가스 크로마토그래피-화염 이온화 검출기와 결합한 교반 추출 분석법을 개발하여 다양한 식품 및 음료 내의 잔류 에탄올을 ISO/IEC 17025 표준에 따라 검증하였다. 그 결과, 선택성, 검출한계 (LOD, 약 0.006 mg/g) 및 정량한계 (LOQ, 약 0.02 mg/g), 직선성 (R2 > 0.999), 진도 (상대 편향 < 3%), 회수율 (96–105%) 및 정밀도 (< 5%의 상대 표준 편차)가 높은 신뢰 수준으로 분석되었다. 개발한 에탄올 분석법은 AOAC 방법 2016.12만큼 정확하고 정밀했으며 모든 시료에 대해 약 8%의 상대 확장 불확도를 사용하여 더 민감한 분석법이라고 할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 분석법은 108개의 가공식품 및 음료에 적용하여 신뢰도가 높은 분석법임을 검증하였다. 이 연구에서 개발된 분석법으로 식품 내 미량의 잔류 에탄올을 높은 신뢰 수준으로 정량 분석이 가능함을 검증하였다.
연구 2.
할랄 식품 시장은 꾸준히 성장하고 있다. 이 할랄 식품에는 어떤 목적에서든 알코올 사용이 엄격히 금지된다. 그러나 에탄올은 떡의 보존료로 가공 공정에서 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 떡의 보존료로서 에탄올을 대체할 수 있는 천연 보존료를 개발하고자 한다. 물, 에탄올, 자몽 종자 추출물 (GSE), 구연산 추출물 및 유기산 혼합물 (MCO)의 4가지 용액을 떡의 보존료로 적용하여 분석하였다. 개발한 보존료의 효과를 검증하기 위해, 떡에 보존료를 처리하여 총 미생물 수 (TPC), 총 효모 및 곰팡이 수, 색도, 조직감 분석 (Texture Analysis) 및 일반 소비자를 대상으로 감각 평가를 진행하였다. 떡에 보존료를 처리한 뒤 28일 이후에 MCO 용액 처리군에서 TPC가 3.65 log CFU 유의적으로 감소하였다. 조직감 분석 결과, 에탄올 처리군의 경도가 28일 보관 후 가장 높게 분석되었다. 총 색차 값은 모든 처리군에서 유의한 값을 나타내지 않았다. 본 연구에서 개발한 천연 보존료의 사용이 떡의 품질 (조직감, 색) 변화에 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 에탄올로 처리한 떡은 소비자 기호도 평가 결과 전반적인 기호도가 가장 낮았고, 향에 대한 기호도도 가장 낮게 평가되었다.
연구 3.
한국 전통 식품의 경우, 발효과정을 거치기 때문에 자연적으로 에탄올이 생성될 수 있으므로 엄격한 알코올 규정을 요구하는 할랄 인증을 취득하기에 어려움이 있다. 그 중에서도 전통 장류는 자연 발효를 통한 에탄올로 인해 할랄 인증시 문제가 되고 있는 식품 중 하나이다. 본 연구에서는 K-food로 인지도가 높은 고추장을 대체하는 알코올 저감 고추 소스를 개발하고자 한다. 전 세계적으로 고추 (Capsicum annuum L.)는 특징적인 매운 향미로 광범위하게 사용된다. 고추는 고유의 매운 향미 때문에 매운 소스 제품의 주원료로 사용되고 있다. 소비자들은 고추 소스를 단독으로 섭취하지 않고, 다른 식품 (동반 식품)과 함께 곁들여 취식한다. 본 연구에서는 고추 소스와 함께 섭취하는 동반 식품이 소비자들이 인지하는 매운 감각 인지 강도에 어떤 영향을 미치는지 분석하였다. 고추 소스는 합성 oleoresin capsicum을 이용하여 세 가지 농도 (0%, 0.1%, 0.3%)로 준비하였다. 동반 식품으로는 닭고기 (닭가슴살 캔)와 또띠아를 선정하였다. 매운 감각 인지 강도에 대해 훈련된 패널 그룹은 매운 감각 인지 강도와 Tmax를 평가하였다. 또한, u-HPLC를 사용하여 총 캡사이시노이드 함량을 분석했다. 연구 결과, 고추 소스의 캡사이시노이드 함량에 따라 패널이 인지하는 매운 감각 강도는 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 고추 소스의 매운 향미 강도는 닭고기와 함께 제공되는 소스에서 또띠아보다 유의적으로 낮게 인지되었다 (p < 0.05). 이 연구 결과를 통해, 같은 캡사이시노이드 함량의 고추 소스임에도 동반 식품에 따라 소비자들의 매운 감각 인지 강도는 차이가 있는 것으로 확인되었다.
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