| 초록 |
본 연구에서는 식자재로서 사용 빈도는 높지만 가열에 의해 조직감 손상이 급격한 양파의 조직 연화 방지를 위해 먼저 저온가열 조리 및 레토르트와 같은 고온 가열 살균 시 일어나는 물리적 특징과 조직감 변화를 측정하고 kinetic model을 제안하여 가열연화 mechanism을 밝혔다. 가열 중 양파의 firmness 변화는 $60-80^{ circ}C$ 저온에서의 조직 경화와 $90-100^{ circ}C$ 고온에서의 기질 a, b에 의한 가열 연화를 감안한 3-mechanism model로 설명이 가능하였으며, firmness 증가를 가져오는 양파 내 PE 활성은 $70^{ circ}C$ 에서 가장 높았다. $70^{ circ}C$ 이하 양파 PE system의 firmness 성분 빈도인자 $K_{op}$ 는 $1.25{ times}10^{10}$ , 활성화 에너지는 $23.25kcal/mol{ cdot}K$ 로서 동력학적 특성이 배추와 유사하였다(6,7). 또한 $80-100^{ circ}C$ 의 $H_f$ 의 $K_{of}$ 와 $Ea_f$ 의 값은 $6.75{ times}10^4$ , $12.90kcal/mol{ cdot}K$ 이었으며, $H_S$ 의 $K_{os}$ , $Ea_s$ 는 각각 $4.80{ times}10^4$ , $13.12kcal/mol{ cdot}K$ 였다. 배추류 채소 Ea 값 $19-23kcal/mol{ cdot}K$ 과 비교 시 낮은 값이 나와 양파 조직이 배추 보다 온도 변화에 더 민감하여 빠른 시간에 손상 됨을 알 수 있었다. $121^{ circ}C$ 에서 가열하는 retort의 경우 초기 3분 내에 모든 세포벽 구성 물질이 동시에 거의 파괴되어 조직감 손상이 매우 큰 것으로 나타났으며, 일반적인 가열연화 기작이 적용되지 않았다. 또한 양파의 예비 열처리를 통해 펙틴의 메톡실기 분해효소인 PE의 활성을 촉진시켜 생성된 유리 카르복실기에 첨가한 $Ca^{2+}$ 이 cross-linkage를 형성하는 조직경화 기작을 확산과 흡착 현상으로 해석하였다. $20^{ circ}C$ 상온에서는 삼투압 차에 따른 자연 확산으로 칼슘의 이동 현상 해석이 가능하여, Fick의 비정상 상태의 확산모델이 유효하였으며, 겉보기 확산계수는 $3.83{ times}10^{-12}m^2/s$ 이었다. $50-90^{ circ}C$ 에서는 단순 삼투압 차에 PE의 활성 촉진에 의한 칼슘의 지속적인 adsorption으로 삼투압 등장 상태로의 지연 효과가 더해져 칼슘량은 $70^{ circ}C$ 에서 최대가 되어 $20^{ circ}C$ 보다 5.5배 증가 하였다. $80-90^{ circ}C$ 에서는 열변성에 의한 PE의 불활성으로 유리 carboxyl기를 생성시키지 못하여 칼슘 결합량이 감소하였다. $50-90^{ circ}C$ 의 칼슘 겉보기 흡착계수는 2.9-8.2( ${ times}10^7$ , $1/(g{ cdot}min)$ )이며, $70^{ circ}C$ 에서 가장 높아 활발한 결합이 일어남을 알 수 있었다. 칼슘의 흡착반응 활성화 에너지는 6.44 kcal/mol로서 배추의 염절임 시 나트륨의 확산 반응 활성화 에너지 16 kcal/mol 보다 2.5배 작은 값을 보여 단순 삼투압 차에 의한 확산 반응보다 활발하게 반응이 일어남을 알 수 있었다(12,13,17). 또한 본 연구의 가열연화 기작 고찰을 통해 레토르트 처리한 양파의 조직감(견고성)을 향상시키기 위하여 $65-75^{ circ}C$ , 0.3-0.5% 유산칼슘 용액에서 60-120분간 예비 열처리하는 저온 장시간(Low Temperature Long Time, LTLT) 블렌칭 방법도 확립하였다. |
