서 론
사과(Malus pumila Mill.)는 세계적으로 널리 재배되는 과일 중 하나이며, 우리나라에서도 노지 과수 재배면적의 19.8%를 차지하며 많은 양을 재배하고 있다(KREI, 2022). 사과의 품종은 부사, 쓰가루, 국광, 감홍, 홍옥, 홍로 등 매 우 다양하다. 그 중 홍로(Hongro)는 1980년 원예연구소에 서 스퍼얼리블레이즈(Spur Earli Blaze)와 골든딜리셔스 (Spur Golden Delicious)를 교배하여 이름 붙인 품종으로 부사 다음으로 많이 재배하고 있다. 당도는 14-15°Brix, 산 도는 0.25-0.31%이고 과육이 백색으로 육질이 단단하고 과 즙이 적으며 산미가 적당하다. 상온에서 30일가량 저장할 수 있어 추석 때 집중적으로 판매되는 품종이다(Park et al., 2017;KREI, 2022). 부사는 일본에서 국광과 데리셔스 를 교배한 품종으로 후지(Fuji)라고도 불리며 국내 재배 면 적의 약 68%를 차지하며 사과 중 가장 많이 재배되고 있 는 품종으로 소비자가 일반적으로 접하는 사과이다. 부사 는 육질이 치밀하고 과즙이 많으며 당도가 14-15°Brix 정 도이고 산도가 0.4% 내외이며 저온 저장에서 5-6개월간 저장이 가능하여 저장성이 뛰어난 품종이다(Park et al., 2017;Kim et al., 2019;KREI, 2022;Park et al., 2022). 홍옥(Jonathan)은 1826년 미국의 과수원에서 우연히 발견 된 오래된 품종으로 과실의 당도는 13°Brix 정도이고 산도 는 0.6-0.8%로 단맛은 중간 정도이지만 산미가 강해 새콤 한 맛이 난다. 조기에 결실이 되고 특유의 향기가 있으며 과육이 희고 가공적성이 높으나 상온에서 30일 정도 저장 할 수 있어 특정 시기에만 수확, 판매되고 있다(Park et al., 2016;Park et al., 2017). 사과는 사과 자체뿐만 아니라 사과주스, 사과잼, 사과주 등 다양한 가공품으로 만들어지 고 있으나 사과의 품종에 따른 연구는 유기산 함량, 유기 당 함량, 갈변 정도, 과피나 과육의 품질특성 등 사과 자 체에 대한 연구가 주를 이루고 있고 조리적 특성을 살핀 연구는 머핀에 부사 사과박을 넣어 품질특성을 살핀 연구 (Kim et al., 2019)와 부사 사과즙을 첨가한 연구(Cha et al., 2019), Oh & Kang (2016)의 품종에 따른 사과장아찌 의 품질특성 연구가 있다.
정과는 한과 중 한 종류로 과일이나 채소를 꿀이나 조청, 설탕물로 조려 쫄깃한 식감으로 만들어 오랫동안 저장하며 먹을 수 있도록 만든 것이다. 정과는 감미료를 첨가한 물에 졸이거나 절여 쫄깃하게 만드는 진정과와 졸인 정과에 설 탕을 묻혀 말리거나 처음부터 설탕을 묻혀 말리는 건정과 가 있다. 흔하게 정과의 재료로 사용되는 것은 연근, 인삼, 도라지, 동아, 금귤, 생강 등이 있으며 궁중의 연회의궤에 나오는 정과는 연근정과, 생강정과, 건정과, 길경정과, 청매 정과, 모과정과, 산사정과, 산사육정과, 당향인정과, 고현정 과, 건포도 정과 등 매우 다양한 종류가 있다(Han et al., 2000;Jeon & Jeong, 2009). 정과에 관한 연구는 감미료를 달리하여 만든 생강정과, 수삼정과, 지황정과, 인삼정과 (Song et al., 2010;Kim et al., 2014b;Jo et al., 2015;Lee et al., 2017) 등이 있고, 당의 첨가량을 달리하여 송고버섯 정과의 특성을 확인하는 연구(Bae et al., 2019)와 제조 방 법을 달리한 연구(Cho et al., 1984;Paek et al., 2006;Lee et al., 2009;Shin et al., 2012;Lee et al., 2013;Kim & Lee, 2014;Kim et al., 2014a) 등이 보고되고 있다. 하지 만 재료 자체의 품종에 따른 품질특성 연구에 대해서는 거 의 보고되지 않았다. 본 연구에서는 사과의 품종을 달리하 여 제조한 정과의 품질특성 차이를 알아보고, 건정과 제조 에 적합한 사과의 품종을 알아보고자 하였다.
재료 및 방법
사과 건정과의 제조에 사용된 사과 품종은 홍로(Hongro), 홍옥(Jonathan), 부사(Fuji)로 모두 전주지역의 농수산물 시 장 또는 청과물 매장에서 구입하여 사용하였으며, 백설탕 (CJ Cheiljedang, Incheon, Korea)은 시중 마트에서 구매하 여 사용하였다.
건정과는 Han et al. (2000)의 제조방법을 참고하여 제조 하였다. 사과의 핵을 제거한 후 반달 모양으로 잘라 0.5 cm로 얇게 썬 후, 물이 끓어 증기가 오르면 솥에 넣고 7 분간 찐 다음 상온에서 5분간 식힌 후 앞뒷면에 설탕으로 고르게 묻혔다. 그리고 이를 35°C로 맞춘 건조기(LD-918, L’equip, Hwaseong, Korea)를 이용하여 5시간 동안 건조한 후 다시 한번 설탕을 앞뒤로 고르게 묻혀 35°C에서 45시 간 건조하여 제조하였다.
수분함량은 Kim et al. (2014)의 실험방법을 참고하여 각 시료 1g을 수분측정기(MA35, Satorius AG, Goettingen, Germany)를 이용하여 측정하였으며, 5회 반복하여 평균값± 표준편차로 나타냈다.
중량감소율은 Shin et al. (2012)의 실험방법을 참고하여 정과 제조 전의 생사과의 무게와 정과 제조를 완료한 후의 사과정과 무게를 측정하여 두 값의 차이를 백분율(%)로 나타냈다.
정과의 색도는 chromameter (CR-400, Minolta Co., Kyoto, Japan)를 이용하여 명도 값(lightness, L), 적색도 값 (redness, a), 황색도 값(yellowness, b)을 측정하였으며, 3회 반복 측정하여 평균값±표준편차로 나타냈다. 이 때 사용된 표준 백색판의 값은 L = 96.31, a = -1.01, b = 2.32이었다. 품종별 색도차는 아래의 식에 대입하여 산출하였다. L1, a1, b1과 L2, a2, b2는 각 품종별로 제조한 정과의 색도를 나타 내며 홍로-부사, 홍옥-부사, 홍옥-홍로의 차이를 계산하였다.
제조된 정과의 당도를 측정하기 위하여 Kim et al. (2014)의 실험방법을 참고하여 각 시료 1 g에 증류수 9mL 를 가한 후 filter bag에 넣고 speed 4에서 8분간 stomacher (Bagmixer 400 VW, Interscience fr., Saint Nom, France)로 균질화한 후 균질화된 액을 4,000 rpm에서 20분간 원심분리 (Gyro 406G, Gyroen, Daejeon, Korea)하여 상등액만 취해 당도계(Master Refractometer, ATAGO CO., Ltd., Japan)로 측정하였다. 모든 실험을 3회 반복 실험하여 평균값±표준 편차로 나타냈다.
제조된 건정과의 물리적 특성을 측정하기 위해 Song et al. (2010)의 실험방법을 참고하였다. 제조된 시료를 10 × 10 × 3 mm의 크기로 자른 후 texture analyser (TAXT Express-Enhanced, Stable Microsystems Ltd., London, UK) 를 이용하여 측정하였으며, 측정조건은 probe SMS P/50, test mode compression, pre-test speed 2.0 mm/s, test speed 1.0 mm/s, post-test speed 1.0 mm/s target mode = distance, distance 5.0 mm, trigger force 5.0 g으로 측정하였다. 모든 실험은 각 시료 당 5회 반복 측정하여 평균값±표준편차로 나타냈다.
전주대학교 한식조리학과 재학 중인 훈련된 학생 41명을 대상으로 9점 척도 방법을 사용하여 외관, 색, 향, 맛(단맛, 신맛), 부착성, 경도, 씹힘성, 그리고 전반적인 기호도에 대 해 기호도 평가를 실시하였다. 시료는 난수표에서 선택된 세 자리의 난수를 부여하여 제공하였으며, 시료와 시료 사 이에는 생수를 제공하여 입안을 헹굴 수 있도록 하였다. 기호도 평가를 하기 전 패널에게 실험 목적과 주의사항 및 검사방법을 설명하였으며, 전주대학교 기관생명윤리위원회 (Jeonju University Institutional Review Board)의 승인을 받 아 수행되었다(IRB No.: jjIRB-2023-0602).
결과 및 고찰
품종별 사과 건정과 제조 전·후의 수분함량, 제조된 건정 과의 중량감소율 및 색도에 대한 결과를 Table 1에 나타냈 다. 사과의 품종에 따른 수분함량을 측정한 결과 정과 제 조 전 사과의 수분함량은 홍로가 가장 높은 83.15±0.49% 의 수분함량을 나타내었으며, 그 다음으로 부사와 홍옥이 각각 81.82%±0.66%, 77.13%±0.77%의 수분함량을 나타내 어 유의적 차이(p<0.05)를 보였다. 그러나 정과를 제조한 후 수분함량을 보면 홍옥이 7.35±1.35%로 가장 높은 값을 나타내었고, 부사와 홍로가 각각 6.63±0.90%, 6.06±0.43% 를 나타내었으나 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구 와 비슷한 공정을 적용한 Kim et al. (2011)의 연구에 따 르면 사과를 설탕 용액으로 삼투압 처리 후 70°C에서 열 풍건조를 3시간 진행하였을 때 3.0±1.5%-6.0±2.4%의 수분 함량을 보였다고 보고하여 본 연구와 큰 차이를 나타내지 는 않았으며, 사과를 당침지 공정 후 50°C와 70°C에서 열 풍 건조한 Choi et al. (2008)의 연구결과에서도 50°C와 70°C에서 15시간 열풍건조 하였을 때 대부분의 수분이 제 거되었다고 보고하였다. 본 연구에서는 사과를 찐 후 설탕 을 묻혀 삼투현상과 열풍현상을 통해 수분을 제거하는 공 정으로 건조온도가 35°C로 상대적으로 다른 연구에 비해 낮은 온도였지만 건조시간이 총 50시간이었고, 설탕을 직 접 사과 표면에 묻혀 농도차에 의한 삼투효과가 높아 많은 수분을 제거하여 품종과 관계없이 낮은 수분함량을 나타냈 다고 판단된다.
제조된 건정과의 중량감소율은 홍로가 47.62±6.46%, 부 사가 42.45±6.76%, 홍옥이 48.57±2.82%로 유의적인 차이 는 없었다(p<0.05). 품종별 사과의 수분함량만을 고려하였 을 경우 중량감소율은 홍로는 77.09%, 부사는 76.19%, 그 리고 홍옥은 69.78%로 계산되지만 실제 중량감소율과 비 교하여 수분과 당의 대체율을 계산해보면 부사는 33.74%, 홍로는 29.47%, 홍옥은 21.21%으로 부사가 가장 많이 당 으로 대체되었고, 홍옥은 가장 적은 당 대체율을 보였다. Rim & Rhee (1986)의 한국산 사과 품종별 펙틴 물질에 관한 연구에 따르면 스퍼 얼리 블레이즈의 총 펙틴 함량은 0.366%, 골든 딜리셔스는 0.348%로 두 품종의 교잡종인 홍로의 펙틴 함량이 두 품종과 비슷할 것으로 생각되며, 홍로는 0.258%, 부사는 0.3%로 홍로와 부사의 펙틴 함량 은 비슷하지만 홍로의 펙틴 함량은 낮아 사과의 펙틴 함량 등 과육의 조직 특성에 의해 중량 감소율에 영향을 미친 것으로 생각된다.
정과 제조 전 생사과 상태의 품종별 색도는 L 값이 홍 로 81.56±0.15, 부사 78.73±0.30, 홍옥 81.37±0.24로 홍로 와 홍옥은 비슷한 수준의 밝기를 보였고 부사는 두 품종보 다 약간 어두웠다(p<0.05). a 값은 홍로가 -3.85±0.56, 부 사가 -2.65±0.20, 홍옥이 -4.55±0.43으로 부사가 홍로와 홍옥보다 적색에 약간 더 가까운 것을 확인할 수 있었다 (p<0.05). b 값은 24.01-26.56으로 품종에 따른 차이를 보 이지 않아 홍옥이 부사보다 푸른색과 녹색 빛을 조금 더 띠면서 밝은 과육을 가진다는 것을 확인할 수 있었으며 부 사는 홍옥과 홍로보다 약간 붉고 노란빛을 띠는 과육임을 알 수 있었다. 제조된 사과 건정과의 색도는 홍로의 L 값 이 60.95±4.53, 홍옥이 63.87±1.70, 부사가 58.16±2.51로 홍옥이 홍로와 비슷하거나 약간 더 밝았고, 부사보다는 유 의하게 밝은 것을 확인할 수 있었다(p<0.05). a 값은 홍로 0.16±0.43, 홍옥 1.95±1.30, 부사가 1.34±0.61로 홍옥이 가 장 높았다. b 값은 홍로가 23.21±2.13, 홍옥이 20.59±0.69, 부사가 20.96±1.00으로 홍로가 가장 높았고 홍옥과 부사는 비슷한 값을 보였다. 정과 제조 후 생사과 대비 L 값은 품 종과 관계없이 20 가량 감소하였으며 a 값은 증가하여 품 종에 따른 차이가 줄어들었고 b 값은 부사와 홍옥 품종이 5-6 가량 감소하여 노란빛이 약간 줄어드는 모습을 보였다. L 값의 변화가 컸는데 Hong et al. (2018)의 연구에 따르 면 부사의 절단면 색도 중 a 값과 b 값이 본 연구와 유사 한 수준이었으나 L 값은 높았는데 가공 과정 중 갈변으로 인해 L 값이 낮아진다고 보고하여 건정과로 만든 후의 a 값과 b 값은 유사하나 L 값은 낮은 본 연구의 결과와 일 치함을 확인할 수 있었다. Kim et al. (2020)의 연구에서는 열풍건조 후 과육의 L 값이 홍로가 부사보다 높게 나타났 다고 하였는데 홍옥이 가장 높은 L 값을 나타내는 것은 과육 자체가 유백색이기 때문으로 생각되며 홍로 또한 부 사보다 과육의 색이 더 밝아 이러한 결과를 나타낸 것으로 보인다. 품종별 사과 건정과의 색도차를 확인 했을 때 홍 로와 부사로 만든 건정과의 색도차는 1.96, 홍옥과 부사가 2.44, 홍옥과 홍로로 만든 건정과의 색도차는 1.45로 모두 1.5-3.0 사이임을 확인할 수 있었다. 색도차가 0.5-1.5 수준 은 근소한 차이를 나타내는 것이고, 1.5-3.0은 감지할 수 있을 정도의 차이, 3.0-6.0은 현저한 차이로 보고 있어 품 종별 건정과의 색도차는 감지할 수 있을 정도의 차이였다. 이는 색도와 마찬가지로 사과 자체의 색에 의한 차이인 것 으로 생각된다.
사과 건정과의 제조 전, 후 측정한 당도를 Table 1에 나 타냈다. 건정과에 사용된 원물 자체의 당도는 홍로가 13.87±0.12°Brix이었고, 부사가 14.13±0.12°Brix로 가장 높 았으며, 홍옥이 12.90±0.10°Brix으로 가장 낮은 값을 보였 다. Kim et al. (2006)의 연구에 따르면 부사가 지역 간 가 용성 고형분 함량 범위가 11.43-13.10°Brix로 본 연구결과 보다 약간 낮았지만 이는 재배 지역과 수확시기에 따른 차 이로 생각되며, 홍옥은 11.53-12.52°Brix로 본 연구와 비슷 한 결과를 보였다. 건정과 제조 후 품종별 당도는 홍로가 8.36±0.74°Brix, 부사가 8.70±0.49°Brix, 홍옥이 9.04±0.27°Brix 로 품종에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았다(p<0.05). 일반적으로 삼투과정에 의한 당절임 과정에서는 원물과 당 침액의 농도 차이에 의해서 원물의 수분이 당침액으로 유 출되고 이후 당침액이 원물에 재침투하여 당 농도의 평형 을 이루고자 하는 과정을 거치게 된다(Yoon, 1998). 이처 럼 제조 전에 사과 원물의 당도 차이는 있었으나 제조 과 정 중 찌는 과정에서 사과 자체의 당 성분이 일부 제거되 고 표면에 묻히는 설탕의 영향으로 제조 후의 당도가 일정 해진 것으로 보인다.
조직감은 경도(hardness)와 탄력성(resilience)를 측정하였 으며 그 값을 Table 1에 나타냈다. Hardness는 홍로가 6.13±0.45 kg, 부사가 6.45±0.33 kg, 홍옥이 6.54±0.01 kg로 품종에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다(p<0.05). Resilience는 홍로가 0.06±0.02로 가장 높고, 부사가 0.04± 0.01로 가장 낮았으며 홍옥이 0.05±0.01로 홍로와 부사의 중간 정도로 두 품종과 유사한 것을 확인할 수 있었다. Oh & Oh (2020)의 열풍건조 사과칩 제조 연구에 따르면 건조 초기에는 경도가 감소하다가 건조시간 12시간 이상부터는 다시 경도가 증가하였다고 보고하였으며 건조 과정에서 사 과의 섬유질 조직이 수축하면서 엉겨 붙어 치밀한 조직이 형성되어 이와 같은 결과가 나타났다고 하였다. 본 연구는 표면에 설탕을 묻혀 건조하였기 때문에 설탕이 경화제 역 할(Lee et al., 2000)을 하여 당침지 사과 건조품(Kim et al., 2011;Kim, 2016)보다 높은 경도가 나타난 것으로 생 각되며 건정과의 수분함량이 품종에 따른 차이가 없어 경 도 또한 품종에 따른 차이가 나타나지 않는 것으로 보인다.
기호도 평가 결과는 Fig. 1과 Table 2에 나타냈으며 외 관, 색, 향, 단맛, 신맛, 부착성, 경도, 씹힘성, 전반적인 기 호도를 평가하였다. 외관은 홍로가 5.63±1.56, 부사가 4.61±1.64이고 홍옥이 6.73±1.64로 가장 높은 점수를 얻었 다(p<0.05). 색은 홍로가 5.85±1.9, 부사가 5.05±1.88, 홍옥 이 7.07±1.54로 홍옥이 7점대의 점수를 얻어 가장 기호도 가 높음을 확인할 수 있었다(p<0.05). 향은 홍로가 5.17± 1.38, 부사와 홍옥이 각각 4.83±1.41, 5.24±1.46으로 비슷한 점수를 얻었다. 단맛은 홍로와 부사가 5.95±2.95, 5.95± 1.83으로 비슷했으며 홍옥이 7.05±1.61로 가장 높은 기호 도를 보였다(p<0.05). 신맛은 홍로가 5.24±1.88, 부사가 5.83±2.28, 홍옥이 6.07±1.86으로 비슷한 값을 보였으나 홍 옥이 약간 높은 기호도를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 부착성은 홍로가 6.02±1.78, 부사가 5.24±2.28, 홍옥은 6.10±2.10으로 홍로와 홍옥의 기호도가 부사보다 높았다. 경도는 홍로가 5.78±1.78, 부사가 4.88±2.16, 홍옥이 6.10± 1.84로 홍옥의 기호도가 가장 높았으나 홍로와 유사한 수준 이었고, 부사는 셋 중 가장 낮은 기호도를 보였다(p<0.05). 씹힘성은 홍로와 홍옥이 5.63±1.88, 6.56±1.74로 유사한 기 호도를 보였고 부사가 4.98±2.31로 약간 낮은 기호도가 나 타났다(p<0.05). 전반적인 기호도는 홍로가 5.66±1.84, 부사 가 5.78±2.26, 홍옥이 6.88±1.78로 홍로와 부사는 유사했으 며 홍옥이 7점에 가까운 점수로 높은 기호도를 보였다 (p<0.05). 각 항목과 전체적인 기호도를 살펴봤을 때 부사 가 가장 낮은 항목이 많았으며 홍로는 그와 비슷하거나 약 간 높은 수준을 보였다. 기호도 평가를 살펴보았을 때 홍 옥은 모든 항목에서 가장 높은 기호도를 나타내 사과 건정 과를 만들 때 홍옥이 적합하다고 생각된다.
요 약
품종에 따른 사과 건정과의 품질특성을 확인하였다. 수 분함량은 제조 전에는 품종별 차이가 있었으나 제조 후에 는 6.06-7.35%로 유의적인 차이가 존재하지 않고 비슷한 수준이 되었고 중량감소율도 42.45-48.57%로 품종에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. 건정과의 색도는 L 값은 홍옥이 63.87±1.70으로 가장 밝았고 a 값은 홍옥이 1.95± 1.30으로 가장 높았다. b 값은 홍로가 23.21±2.13으로 가장 높았다. 당도는 사과 자체의 당도와 건정과 제조 후의 당 도를 확인하였다. 사과 자체의 당도는 홍로가 13.87±0.12, 부사가 14.13±0.12이고 홍옥이 12.90±0.10으로 가장 낮은 값을 보였다. 제조 후의 당도는 홍로가 8.36±074, 부사가 8.70±0.49, 홍옥이 9.04±0.27로 품종에 따른 유의적인 차이 는 나타나지 않았다. 건정과의 Hardness는 6.13-6.54 kg으 로 품종에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았고 Resilience 는 홍로 0.06±0.02, 부사 0.04±0.01, 홍옥 0.05±0.01로 나 타났다. 기호도 평가 항목 중 외관은 홍옥이 6.73±1.64로 가장 높았고, 색은 홍옥이 7.07±1.54로 가장 높았으며, 향 은 4.83-5.24로 모두 비슷한 점수였고, 단맛은 홍옥이 7.05±1.61로 가장 높은 기호도를 보였다. 신맛은 홍옥이 6.07±1.86이 가장 높았고, 부착성과 경도, 씹힘성 모두 홍 옥이 6.10±2.10, 6.10±1.84, 6.56±1.74로 가장 높았다. 전반 적인 기호도는 홍로가 5.66±1.84, 부사가 5.78±2.26, 홍옥 이 6.88±1.78로 홍로와 부사는 유사했으며 홍옥이 7점에 가까운 점수로 가장 높은 기호도를 보였다(p<0.05).
