Food Engineering Progress

Korean Society for Food Engineering

2016; 20(2):111-119

pISSN: 1226-4768, eISSN: 2288-1247

DOI: https://doi.org/10.13050/foodengprog.2016.20.2.111

Article

포장 및 냉·해동 방법이 고구마 줄기의 품질 특성에 미치는 영향

최희정, 이상윤1, 이지선1, 김수진1, 서재희1, 이중규, 김하윤2, 신혜림2, 조선경3, 신민정3, 최미정1^,*

Effect of Packaging, Freezing, and Thawing Methods on the Quality Properties of Sweet Potato Stem

Hee Jeong Choi, SangYoon Lee1, Jiseon Lee1, Soojin Kim1, Jae-Hee Seo1, JungGyu Lee, Hayun Kim2, HyeRim Shin2, Sun Kyung Cho3, Min Jung Shin3, Mi-Jung Choi1^,*

건국대학교 생명자원식품공학과

¹건국대학교 응용생물과학과

²농촌진흥청 국립농업과학원 농식품자원부

³㈜현대그린푸드 식품위생연구소

Dept. of Bioresources and Food Science, Konkuk University

¹Dept. of Applied Bioscience, Konkuk University

²Dept. of AgroFood Resorces, National Academy of Agricultural Science

³Research Institute of Food Hygiene, Hyundai Green Food Ltd.

^* Corresponding author: Mi-Jung Choi, Department of Applied Bioscience, Konkuk University, 120 Neungdong-ro, Gwangjin-gu, Seoul 27478, Korea Tel: +82-2-450-3048; Fax: +82-2-450-3726 Email: choimj@konkuk.ac.kr

Received: Mar 30, 2016; Revised: Apr 25, 2016; Accepted: Apr 27, 2016

Abstract

Food freezing preservation is an important process due to its high quality and long shelf-life. In order to improve the quality of frozen sweet potato stem, the freezing rate, thawing, and packaging method was optimized by the determination of physical properties. There was no significant difference among the treatment of freezing rate. Further, the drip loss of sweet potato stem was higher at a relatively fast freezing rate (immersion freezing) than at slow freezing rate (natural convection freezing at -20 or -40°C). For the comparison of packaging methods, the aircontaining packaged sweet potato stem had the lowest significant differences from the result of color, pH, and hardness. From the result of the drip loss, the high frequency and microwave using thawing samples were more effective than room temperature and water thawing. Therefore, fast freezing and thawing rate with air-containing package were recommended to obtain the better quality of sweet potato stem.

Keywords: sweet potato stem; air containing package; immersion freezing; high frequency thawing; microwave thawing

서 론

현대인들의 식생활 형태 변화는 외식 증가 및 급식시설 보편화뿐만 아니라 건강 지향 식품의 시장규모에 영향 미 치고 있다(Kim et al., 2012). 대표적으로 건강 지향 식품 에는 산채가 있으며, 산채란 산지에서 자생한 식물로 식 용으로 이용 가능한 것을 의미한다(Choi et al., 2014). 우 리나라에 자생하고 있는 산채에는 약 90종이 있으며, 특 유의 맛과 향으로 비빔밥, 나물무침, 국 등에 필수적으로 이용되고 있다(Hwang & Rhim, 1994;Rhim & Hwang, 1995;Choi et al., 2014). 산채의 일종인 고구마 줄기 (Ipomoeabatatas L. Lam stem; Hwang & Rhim, 1994)는 풍부한 식이성 섬유소 및 항산화 물질인 폴리페놀이 풍부 하여, 고구마 줄기의 항산화 효과, 항돌연변이 효과 등 생 리활성에 관한 연구가 주로 진행되고 있다(Suh & Yoon, 1989;Jeong, 2009;Kwak et al., 2013). 고구마 줄기는 2013년 전세계 고구마 생산량이 약 1억 7천만 톤으로 엄 청난 양으로 생산되고 있으나(Kwak et al., 2013;Yang, 2015), 수분함량이 높아 저장성이 낮고 아프리카 및 아시 아 일부 국가에서 사용하여 고구마 수확과정에서 대부분이 버려지고 있는 실정이다(Rhim & Hwang, 1995;Yang, 2015). 따라서 고구마 줄기의 저장성을 위한 연구는 건조 에 관한 내용이 대부분이며, 냉동을 적용한 장기저장을 위 한 연구는 미흡한 실정이다.

냉동 기술은 식품의 유통기한 및 보존성 측면에서 우수 한 장점을 지니고 있고, 일반적으로 건조기술에 비해 품질 이 우수하여 위생적으로 유통할 수 있다. 그러나 냉동속도 나 저장 방법에 따라 형성된 얼음 결정체는 식품을 구성하 는 세포에 부피변화와 기계적 스트레스를 발생하게 하여 식품의 품질을 저하 시키므로(Fennema, 1973;Lee et al., 2007;Jo et al., 2014;Kobayashi et al., 2015), 저장기간에 따른 얼음 입자의 재결정화에 관련된 연구가 활발히 진행 되고 있다(Bevilacqua & Zaritzky, 1980;Ngapo et al., 1999;Chevalier et al., 2000;Kobayashi et al., 2015). 식 품의 어는점은 일반적으로 -5°C - -1°C 사이에서 나타나는 데 이 구간을 최대빙결정생성대(zone of maximum ice crystal formation)라 하며, 식품의 수분이 80% 얼음으로 상전이 되는 구간이다. 냉동 과정에서 최대빙결정생성대를 통과하는 시간이 30분일 경우 급속 냉동이라고 하며, 30분 이상일 경우 완만 냉동이라고 한다(Desrosier & Desrosier, 1977;Koh et al., 2011;Ban & Choi, 2012;Kim et al., 2013). 하지만, 식품에 따라 동결의 어는점 및 과냉각 지점 이 다르기 때문에 이러한 이론을 모든 식품에 적용시키는 것은 주의해서 사용해야 한다. 급속 냉동은 완만 냉동에 비해 세포 내외에 크기가 작은, 수많은 얼음입자가 생성되 어 식품 조직의 기계적 스트레스를 최소화하는 것으로 알 려져 있다(Koh et al., 2011;Ban & Choi, 2012).

냉동식품을 이용하는데 있어서 해동 공정은 필수적이며, 이 또한 색, 물성 등의 품질변화를 일으키므로(Kim et al., 1990;Kim & Rhim, 1997;Lee & Park, 1999) 각 식품의 특성에 맞는 최적의 해동 방법을 확립해야 한다(Tong et al., 1993). 물과 얼음의 열전도도는 각각 0.569 W/m·K, 0.0242 W/m·K으로 해동공정 시, 얼음은 물보다 열전달이 빨라 해동 시 식품 표면에서 발생한 수분은 식품의 중심 부까지의 열 전달을 저지한다(Kum et al., 1998;Pyun et al., 2014). 이에 따라 해동시간이 냉동시간보다 길어져 해 동 시 드립로스가 커져 유용한 성분들이 빠져나가 식감, 맛 등이 떨어지거나 식품의 중량이 감소되기도 한다 (Persson & Londahl, 1993). 일반적인 해동 방법으로는 상 온 해동, 유수 해동, 전자렌지(microwave) 해동, 고주파 해 동 등이 있으며, 상온 해동 및 유수 해동은 해동시간이 길 고 드립로스가 많으며, 전자렌지 해동 및 고주파 해동은 상온 및 유수 해동에 비해 상대적으로 해동시간이 짧고 드립로스가 적다(Tong et al., 1993;Park et al., 2015;Shim et al., 2015).

냉동식품의 포장 방법은 품질에 영향을 주며, 포장 방법 에는 진공 포장, 함기 포장 등이 있다(Kim et al., 2011). 진공 포장은 산소의 존재를 차단하는 방법으로 지질의 산 화 및 호기성 부패세균의 성장을 억제하여 제품수명을 연 장한다고 알려져 있으나 깻잎, 부추와 같이 조직이 쉽게 무르는 식품에는 부적합하다는 연구 결과가 있다(Choi et al., 2007;Kim et al., 2011;Jo et al., 2012). 함기 포장은 밀폐 용기에 일반 공기 조성을 함유하는 포장 방법이다 (Choi et al., 2007).

따라서 본 연구에서는 고구마 줄기를 각각 함기 및 진 공 포장한 뒤, 냉동 및 해동 방법을 달리하여 고구마 줄 기의 이화학적 특성을 평가하여, 고구마 줄기 냉동 편이 식 제조를 위한 포장 방법 및 냉·해동 조건을 확립하고자 하였다.

재료 및 방법

재료

본 실험에 사용한 고구마 줄기는 경기도 광주에서 수확 한 것을 (주)하늘농가(Namyangju, Korea)로부터 제공받아 사용하였다.

고구마 줄기 전처리 및 냉·해동 방법

수확한 고구마 줄기의 이물질을 제거하고, 건전한 것을 선별하여 박피한 후 약 15 cm 단위로 세단하여 시료를 준 비하였으며, 예비실험을 통하여 열수침지 5분 및 자연 탈 수 3분을 최적 전처리 조건으로 설정하였다. 열수침지로 데친 시료는 동결 포장용 팩(7 Layer Co-extrusion film, Seven L pack Co. Ltd., Gwangju, Korea)에 500 g 단위로 담아 진공(HFV 600L, Hankookfuji Inc., Hwaseong, Korea) 및 함기 포장(FM-600, Zeropack Co. Ltd., Ansan, Korea)을 하여 -20°C (GC-124HGFP, LG Electronics Co. Ltd., Seoul, Korea), -40°C (DSS-650TD, Daesan-eng Co. Ltd., Hanam, Korea)에서 냉동하고, -40°C 에탄올을 이용한 초저온 급속 침지식 냉동기(F500, Topgreen Tech., Seoul, Korea)에서 냉 동한 후 에탄올을 제거하였다. 냉동한 모든 시료는 -20°C 냉동고에서 총 7일간 저장하였으며, 각각 상온(25°C), 유수, 고주파, 전자렌지로 해동하였다. 고주파 해동은 파장 27.12 MHz, 및 출력 400W인 고주파 해동장치(FRT-5, Yamamoto Vinita Co. Ltd., Osaka, Japan)를 이용하였으며, 전자렌지 해동은 전자렌지(MW231QV, LG Electronics Co. Ltd., Seoul, Korea)를 사용하였으며, 파장 2.45 GHz 및 출력 700W이었다.

냉동 및 해동 곡선 측정

고구마 줄기의 냉동 및 해동 소요 시간 예측을 위하여 직 경 1.7 cm의 온도계(DS1922, Maxim Intergrated^TM, SanJose, CA, USA)를 고구마 줄기의 중심부위에 넣고 침수된 시료 와 함께 밀봉하였다. 해동 후 온도계를 꺼내어 온도계 인 식 장치(DS1402D-DR8, Maxim Intergrated^TM, SanJose, CA, USA)를 이용하여 고구마 줄기의 냉동 및 해동완료 시점 시간을 측정함으로써 냉동 및 해동 곡선을 얻었다.

색도

고구마 줄기의 색도는 표준 백색판(L^*=97.79, a^*=-0.38, b^* =2.05)으로 보정된 색도계(CR-300, Minolta, Tokyo, Japan) 를 사용하여 L^* (명도, lightness), a^* (적색도, redness), b^* (황색도, yellowness)값으로 나타내었으며, 10회 반복하여 측정하였다. ΔE (total color difference)는 냉동 처리 전 시 료의 L^*, a^*, b^* 값을 기준으로 아래의 식과 같이 계산하여 나타내었다.

Δ E = (L 1 * − L 2 *) 2 + (a 1 * − a 2 *) 2 + (b 1 * − b 2 *) 2

L^*₁, a^*₁, b^*₁ = 조건처리를 하지 않은 고구마 줄기의 명도, 적색도, 황색도 값
L^*₂, a^*₂, b^*₂ = 조건처리를 한 고구마 줄기의 명도, 적색도, 황색도 값

조직감 측정

고구마 줄기의 경도는 TA3/100 probe를 사용하여 TPA type으로 trigger load 100 g, target value 3 mm, test speed 2.5mm/s의 조건으로 Texture analyzer (CT3 Texture analyzer, Brookfield, Middlebrow, MA, USA)를 이용하여 7회 이상 측정하였다.

고구마 줄기의 pH는 고구마 줄기 시료 2 g과 증류수 18 mL을 혼합한 후 믹서기(CNHR 26, Bosch, Ljubljana, Slovenia)를 이용하여 시료를 마쇄한 후 pH meter (Orion 3-STAR, Thermo scientific, Waltham, MA, USA)를 이용 하여 3회 측정하였다.

드립로스

해동이 완료된 고구마 줄기의 드립로스(drip loss)는 해동 후 유출된 수분의 무게를 구한 후 해동 전 고구마 줄기의 무게에 대한 백분율(%)로 나타내었다.

통계분석

실험 결과는 SPSS 통계 프로그램(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 일원배치분산분석 후 Duncan's multiple range test로 유의성 검증(p<0.05)을 실시하였다.

결과 및 고찰

냉동 및 해동 곡선 측정

Fig. 1은 데친 고구마 줄기 냉동 시, 시료의 중심 온도 의 변화 및 시간을 측정한 결과이다. 일반 냉동 -20°C, - 40°C와 침지 냉동한 시료의 0°C 도달 시간은 각각 120분, 85분, 60분이었으며, 최대빙결정생성대에서 머무르는 시간 은 각각 475분, 385분, 55분이었다. 일반 냉동 –20°C에서 냉동한 시료는 가장 늦게 0°C에 도달하고 가장 오랫동안 최대빙결정생성대에 머물렀으며, 침지 냉동한 시료는 가장 빠르게 0°C에 도달하고 가장 짧은 시간동안 최대빙결정생 성대에 머물렀다. Hwang et al. (2012)과 Shim et al. (2015)은 이러한 상변이 구간을 머무르는 시간은 냉동식품 의 빙결점 크기 및 수에 영향을 미침으로써 냉동식품의 조직손상 정도 및 드립로스와 관련 있다고 보고한 바 있 으며, 따라서 침지식 냉동한 고구마 줄기의 드립로스가 가 장 적은 이유는 침지식 냉동의 속도와 관련 있다고 판단 된다.

Fig. 1. Temperature profile of blanched sweet potato stems during freezing process by different freezing methods. A: conventional freezing at -20°C, B: conventional freezing at -40°C, C: immersion freezing at -40°C.

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Fig. 2는 일반 냉동 -20°C에서 냉동한 고구마 줄기 해동 시, 시료의 중심 온도의 변화 및 시간을 측정한 해동 곡선 이다. 본 실험에서는 시료의 중심의 온도가 0°C에 도달하였 을 때를 해동완료 시점으로 설정하였다. 고주파 해동(45분), 유수 해동(115분), 상온 해동(260분) 순으로 0°C에 도달하였 으며, 고주파 해동이 가장 빠르게 해동되었다. 고주파 해동 시간이 짧은 이유는 식품 내부로 통과된 고주파에 의한 발 열반응에 의한 것이며, 이는 고주파에 의한 물과 얼음의 분 자 운동 결과이다(Tong et al., 1993;Cho, 1997). 일반 냉동 -40°C 및 침지 냉동한 고구마 줄기 해동시, 시료의 중심 온 도 변화 및 시간은 일반 냉동 -20°C와 같았다.

Fig. 2. Temperature profile of conventional frozen sweet potato stems at -20°C during thawing process by different thawing methods. A: sample was thawed by room temperature at 25°C, B: sample was thawed by running water at 20°C, C: sample was thawed by high frequency.

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색도

고구마 줄기 시료 포장 후 냉·해동 조건 및 포장방법에 따른 L^*, a^*, b^* 값의 평균값과 ΔE 값은 Table 1, 2와 같다. 열수침지 직후 시료의 L^*, a^*, b^* 값의 평균값은 40.6, -3.6, 9.9으로 측정되었다. 고구마 줄기는 초록색을 띄고 있으므 로 a^*의 값이 중요하다고 할 수 있으며, 함기 포장한 시료 의 a^* 값은 전반적으로 냉·해동 방법에 따른 유의적 차이를 보이지 않았으나(p>0.05), 진공 포장한 시료의 a^* 값은 유 의적 차이를 나타내었다(p<0.05). Chang et al. (2012)은 a^* 값의 변화는 열처리한 연근 진공 포장하였을 때 가장 적었 으며, PE (polyethylene)포장하였을 때 가장 크다고 보고하 였으며, 이는 본 연구 결과와 반대된다. 이러한 상반된 결 과는 시료의 조직도에 의한 것으로 생각되며, 고구마 줄기 의 경우 시료가 얇아 진공 포장에 조직이 물러져 Chang et al. (2012)의 결과와 다르게 a^* 값이 가장 변화가 큰 것 으로 생각된다(Kim et al., 2011). 함기 포장한 고구마 줄 기를 일반 냉동 -20°C, -40°C, 침지 냉동하였을 때 ΔE 값 은 각각 2.8-4.2, 2.2-4.3, 2.7-3.0를 나타내었다.

Table 1. Effect of freezing, thawing methods on total color difference value (ΔE) in blanched sweet potato stems with air containing packaging

Freezing method	Thawing method	Color

		L^*	a^*	b^*	ΔE

Control		40.63±1.77^bc	-3.62±1.53^a	9.94±3.34^bc	-

Conventional freezing -20°C	Room temperature	41.15±1.79^bAx	-3.41±1.27^aABx	10.10±2.14^bcBx	2.77±1.31^c
	Running water	41.42±1.67^abAxy	-3.20±0.92^aAx	10.08±2.50^bcBy	2.92±1.33^c
	HF1)	40.99±2.75^bAx	-4.05±1.38^aBx	12.12±3.19^aAx	4.22±2.49^ab
	MW2)	40.71±2.18^bcAx	-3.93±1.05^aABx	11.28±2.13^abABx	3.17±1.35^c

Conventional freezing -40°C	Room temperature	40.79±1.42^bcBx	-3.52±0.88^aAx	10.26±2.00^bcBCx	2.21±1.33^c
	Running water	42.38±2.06^aAx	-4.03±1.30^aAy	12.25±3.02^aAx	4.31±2.11^a
	HF	39.64±1.95^cdBy	-3.47±1.20^aAx	9.52±2.36^bcCy	3.14±1.29^c
	MW	40.14±2.69^bcdBxy	-3.88±0.91^aAx	12.28±2.58^abABx	3.87±2.13^bc

Immersion freezing-40°C	Room temperature	40.40±1.37^bcdAx	-3.58±1.29^aAx	9.69±2.62^bcAx	2.79±1.52^c
	Running water	40.88±1.84^bcAy	-3.39±1.26^aAxy	9.38±2.32^cAy	2.96±1.27^c
	HF	39.34±1.28^dBy	-3.23±1.11^aAx	9.30±2.02^cAy	2.69±1.32^c
	MW	39.18±1.11^dBy	-3.75±1.16^aAx	10.35±2.31^bcAx	2.91±1.19^c

^a-dMeans with different superscripts within the whole column are significantly different (p<0.05).

^A-CMeans with different superscripts within the same freezing method are significantly different (p<0.05).

^x-yMeans with different superscripts within the same thawing method are significantly different (p<0.05).

¹⁾High frequency thawing.

²⁾Microwave thawing.

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Table 2. Effect of freezing, thawing methods on total color difference value (ΔE) in blanched sweet potato stems with vacuum packaging

Freezing method	Thawing method	Color

		L^*	a^*	b^*	ΔE

Control		40.63±1.77^cde	-3.62±1.53^bcd	9.94±3.34^cd	-

Conventional freezing -20°C	Room temperature	41.72±1.83^abcAx	-3.63±1.11^bcdAx	10.26±2.92^cdBy	3.35±1.63^abc
	Running water	42.39±1.90^aAx	-4.10±1.27^cdeAy	12.19±2.56^abAy	3.85±2.23^ab
	HF1)	40.42±1.78^deBy	-3.72±1.00^bcdAxy	11.16±3.00^bcABy	3.31±1.80^abc
	MW2)	41.74±1.71^abcAx	-3.57±1.38^bcdAxy	11.13±2.30^bcABx	3.28±1.26^abc

Conventional freezing -40°C	Room temperature	41.82±2.11^abcAx	-4.61±1.28^eAy	12.56±2.51^abAx	4.02±2.26^ab
	Running water	41.77±1.77^abcAxy	-4.61±1.24^eAy	13.73±1.80^aAx	4.49±2.03^a
	HF	41.75±1.90^abcAx	-4.33±1.25^deAy	12.98±2.20^aAx	3.97±2.24^ab
	MW	42.07±1.67^abAx	-4.31±1.34^deAy	12.76±3.30^abAx	4.43±2.42^a

Immersion freezing -40°C	Room temperature	40.25±1.60^deABy	-3.35±0.90^bcBx	9.09±1.70^dAy	2.28±1.33^c
	Running water	41.18±1.60^abcdAy	-2.26±0.82^aAx	6.79±1.79^eBz	3.92±1.74^ab
	HF	40.96±1.22^bcdeAxy	-3.27±1.23^bcBx	8.60±2.22^dAz	2.86±1.21^bc
	MW	39.78±1.75^eBy	-2.88±0.91^abBx	8.54±2.04^dAy	2.98±1.46^bc

^a-eMeans with different superscripts within the whole column are significantly different (p<0.05).

^A-BMeans with different superscripts within the same freezing method are significantly different (p<0.05).

^x-zMeans with different superscripts within the same thawing method are significantly different (p<0.05).

¹⁾High frequency thawing.

²⁾Microwave thawing.

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조직감 측정

고구마 줄기 시료 포장 후 냉·해동 조건 및 포장방법에 따른 조직감은 Table 3과 같다. 냉동식품은 냉동 과정에서 기계적 스트레스를 받아 조직이 파괴되어 드립로스 및 물 성 변화가 야기되므로 냉동식품 품질평가 척도로 사용된다 (Olivera et al., 2008;Lee et al., 2013;Park et al., 2015). 냉·해동 조건 및 포장 방법에 따른 고구마 줄기의 경도는 Table 3과 같다. 열수침지 직후, 시료의 경도는 8,437.5 g/ cm³으로 측정되었다. 포장 및 해동 방법에 상관없이 일반 냉동 -20°C, -40°C에서 냉동한 고구마 줄기의 절단강도는 6,881.2-7,655.5 g/cm³으로 대조군과 유의적 차이가 컸지만 (p<0.05), 침지 냉동한 고구마 줄기의 경도는 7,830.0-8,166.7 g/cm³으로 유의적 차이가 없었다(p>0.05). 이는 최대빙결정 생성대에 머무른 시간에 따른 결과라고 생각되며, Fig. 1에 서 볼 수 있듯이 일반 냉동 -20°C, -40°C, 침지 냉동한 시 료의 최대빙결정생성대에서 머무르는 시간은 각각 475분, 385분, 55분이었다. 침지 냉동한 고구마 줄기는 해동 방법 에 따른 유의적 차이를 보이지 않았지만(p>0.05), 대조군 시료와 비교하였을 때 전자렌지 해동 및 고주파 해동을 한 시료가 가장 유사하였다. 이는 전자렌지 해동 및 고주파 해 동의 해동 시간이 짧은 것에 기인한다고 생각된다(Meisel, 1973;Tong et al., 1993;Park et al., 2015). 하지만 Park et al. (2015)은 -80°C 에탄올을 이용하여 침지식 냉동한 마늘을 저온(4°C), 유수(20°C), 상온(20°C)과 전자렌지(2.45 GHz), 고주파(27.12 MHz) 해동하였을 때 전자렌지 해동이 가장 경도 변화가 커 부적합하다고 하였으며, 이는 마이크 로파에 의한 불균일 가열 및 내부 수분 증발에 의한 것이 라고 보고한 바 있다. 포장 방법 간의 경우, 전반적으로 함기 포장한 고구마 줄기는 진공 포장한 고구마 줄기보다 경도의 값이 높았다. 이는 진공압에 의한 조직 파괴에 의 한 것으로 생각된다(Kim et al., 2011).

Table 3. Effect of freezing, thawing methods on texture properties of blanched sweet potato stems with air containing and vacuum packaging

Freezing method	Thawing method	Package

		Air containing package (g/cm³)	Vacuum package (g/cm³)

Control		8,437.50±867.28^a	8,437.50±867.28^a

Conventional freezing -20°C	Room temperature	7,418.75±539.80^bcAx	7,345.00±574.67^bcdABx
	Running water	7,092.86±879.12^cAx	6,986.36±831.59^dABy
	HF1)	7,650.00±790.57^abcAxy	7,646.43±832.16^abcdAxy
	MW2)	7,438.89±654.21^bcAx	6,881.25±440.73^dBy

Conventional freezing -40°C	Room temperature	7,655.56±865.46^abcAx	7,525.00±752.86^bcdAx
	Running water	7,085.00±567.18^cAx	7,230.00±574.02^cdAxy
	HF	7,336.36±733.86^bcAy	7,135.71±695.05^cdAy
	MW	7,438.89±710.54^bcAx	7,080.00±495.73^cdAy

Immersion freezing -40°C	Room temperature	7,987.50±737.64^abAx	7,962.50±899.50^abcAx
	Running water	7,830.00±929.78^abcAx	7,875.00±743.06^abcAx
	HF	8,135.71±362.53^abAx	8,070.00±880.40^abAx
	MW	8,166.67±752.77^abAx	7,977.78±526.26^abcAx

^a-dMeans with different superscripts within the whole column are significantly different (p<0.05).

^A-BMeans with different superscripts within the same freezing method are significantly different (p<0.05).

^x-yMeans with different superscripts within the same thawing method are significantly different (p<0.05).

¹⁾High frequency thawing.

²⁾Microwave thawing.

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고구마 줄기의 포장 방법 및 냉·해동 조건에 따른 pH 값은 Table 4와 같으며, 대조군의 pH 값은 7.3으로 함기 포장 및 진공 포장한 고구마 줄기의 pH 값은 각각 7.1- 7.4, 7.0-7.4 이다. 냉동 방법 및 해동 방법에 따른 유의적 차이는 전반적으로 존재하지 않았으며(p>0.05), 포장 방법 에 따른 pH 값 차이는 크지 않았다. Jo et al. (2012)은 데 친 취나물, 고사리, 토란대, 시래기 나물을 비닐 포장, 함기 포장, 진공 포장 하였을 때 나물에 따른 pH 값은 상이하 였으나, 각 포장 방법에 대한 pH 값의 큰 변화를 보이지 않았다고 보고하였으며, 본 연구 결과와 유사한 경향을 나 타내었다.

Table 4. Effect of freezing, thawing methods on pH of blanched sweet potato stems with air containing and vacuum packaging

Freezing method	Thawing method	Package

		Air containing package	Vacuum package

Control		7.30±0.03^ab	7.30±0.03^abc

Conventional freezing -20 C	Room temperature	7.12±0.00^deBx	7.01±0.04^eCy
	Running water	7.16±0.10^cdeBx	7.13±0.01^deBx
	HF1)	7.30±0.08^abAx	7.33±0.03^abcAx
	MW2)	7.28±0.02^abAy	7.10±0.01^deBy

Conventional freezing -40 C	Room temperature	7.13±0.13^deBx	7.18±0.01^cdAx
	Running water	7.14±0.03^deBx	7.32±0.12^abcAx
	HF	7.17±0.09^cdeBy	7.20±0.09^bcdAx
	MW	7.37±0.04^aAx	7.20±0.11^bcdAxy

Immersion freezing -40°C	Room temperature	7.10±0.01^eCx	7.21±0.04^bcdAx
	Running water	7.25±0.18^bcBx	7.33±0.04^abcAx
	HF	7.38±0.04^aAx	7.38±0.12^aAx
	MW	7.22±0.02^bcdBCz	7.35±0.08^abAx

^a-eMeans with different superscripts within the whole column are significantly different (p<0.05).

^A-CMeans with different superscripts within the same freezing method are significantly different (p<0.05).

^x-zMeans with different superscripts within the same thawing method are significantly different (p<0.05).

¹⁾High frequency thawing.

²⁾Microwave thawing.

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드립로스

고구마 줄기를 함기 및 진공 포장한 후 냉·해동 조건에 따른 드립로스는 Table 5와 같다. 포장 방법에 따른 드립 로스를 비교하였을 때, 진공 포장의 드립로스는 17.7- 54.0%, 함기 포장의 드립로스는 6.4-50.0%으로 진공 포장 이 함기 포장에 비해 드립로스의 양이 더 많았다. 따라서 고구마 줄기의 경우, 진공 포장은 함기 포장보다 품질변 화를 더 일으킨다고 판단하였으며, 이와 같이 Kim et al. (2011)은 엽채류인 배추를 진공 포장하였을 때 진공 압에 의한 조직 손상으로 다른 시료에 비해 품질변화가 빠르게 나타났다고 보고한 바 있다. 포장 방법과 관계없이 냉동 방법에 따라서는 침지식 냉동의 드립로스가 상대적으로 적었으며 이는 데친 머위대를 일반 냉동, 침지식 냉동을 하였을 때 침지식 냉동이 일반 냉동한 머위대보다 드립로 스 양이 적게나왔다고 보고한 Lee et al. (2015)의 연구 결과와 같다. 해동 방법의 경우, 전반적으로 고주파 및 전 자렌지 해동이 드립이 적게 발생하였으며, Lee et al. (2007)은 냉동한 홍고추를 중심부 온도가 5°C까지 해동하 였을 때 전자렌지 해동이 다른 냉장 해동, 실온 해동, 고 온 해동에 비해 가장 적은 드립로스 양을 나타난 결과와 유사하였다. 또한 Shim et al. (2015)은 강제송풍식 냉동, 일반냉동, 극저온 냉동한 표고버섯은 전자렌지 해동 및 40 kHz 고주파 해동 방법으로 해동하였을 때 전반적으로 적은 드립이 발생하였다고 보고하였으며, 이는 본 연구 결과와 유사하다.

Table 5. Effect of freezing, thawing methods on drip loss (%) of blanched sweet potato stems with air containing and vacuum packaging

Freezing method	Thawing method	Package

		Air containing package (wt%)	Vacuum package (wt%)

Conventional freezing -20°C	Room temperature	41.64^aAx	44.56^abcAx
	Running water	49.74^aAx	53.91^aAx
	HF1)	37.82^abAx	37.43^cdAxy
	MW2)	40.36^aAx	51.21^abAx

Conventional freezing -40°C	Room temperature	37.60^abBx	38.63^bcDx
	Running water	49.97^aAx	43.18^abcCx
	HF	44.63^aABx	47.40^abcBx
	MW	44.40^aABx	53.16^aAx

Immersion freezing -40°C	Room temperature	_17.89cdABy	22.32^eAy
	Running water	24.30^bcAy	26.18^deAy
	HF	6.45^dCy	19.27^eAy
	MW	_13.71cdBCy	17.75^eAy

^a-eMeans with different superscripts within the whole column are significantly different (p<0.05).

^A-DMeans with different superscripts within the same freezing method are significantly different (p<0.05).

^x-yMeans with different superscripts within the same thawing method are significantly different (p<0.05).

¹⁾High frequency thawing.

²⁾Microwave thawing.

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요 약

본 연구에서는 고구마 줄기 냉동 편이식 제조를 위한 고 구마 줄기의 포장 방법 및 냉·해동 조건을 확립하고자 하 였다. 데친 고구마 줄기를 각각 함기 및 진공 포장하였으 며, 일반 냉동 -20°C 및 -40°C, 침지 냉동하였으며 해동 방법으로는 상온(25°C), 유수(20°C), 전자렌지(2.45 GHz), 고주파(27.12 MHz) 해동을 진행하였다.

함기 포장한 시료는 진공 포장한 시료보다 색도, 전단력, 드립로스 측면에서 열수침지 직후 고구마 줄기와 유의적 차이가 적었으며, 이는 진공 포장시 고구마 줄기의 얇은 조직이 진공압에 의해 조직이 파괴된 것으로 생각된다. 냉 동 방법의 경우, 포장 및 해동 방법과 관계없이 침지식 냉 동한 고구마 줄기가 ΔE 값이 2.7-3.0으로 작았으며, 전단 력은 7,830.0-8,166.7 g/cm³으로 대조군의 8,437.5 g/cm³와 가장 유사하였다. 또한 침지식 냉동은 드립로스 6.5-24.3% 으로 일반 냉동 -20°C 및 -40°C보다 적은 수치를 보였다. 침지 냉동한 고구마 줄기의 해동에 있어, 전자렌지 해동 및 고주파 해동은 색차, 전단력, 드립로스 측면에서 가장 효과적이었다. 특히 전자렌지 해동 및 고주파 해동의 전단 력은 8,100 g/cm³ 이상으로 대조군의 8,437.5 g/cm³와 가장 유사하였으며, 드립로스는 6.5-13.7%으로 유수 해동 및 상 온 해동보다 최대 4배정도 적었다. 따라서 고구마 줄기 냉 동 편이식 제조를 위한 최적 포장 방법 및 냉·해동 방법은 함기 포장, 침지식 냉동 및 전자렌지 해동 혹은 고주파 해 동이라고 생각된다.

감사의 글

본 연구는 농촌진흥청의 연구비 지원(과제번호 PJ010522) 에 의해 수행되었으며 이에 감사드립니다.

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