붕어고음 추출물의 품질특성 및 최적 추출시간
Abstract
The purpose of this study was carried out to investigate the optimum extraction time and quality characteristics of hydrocooked extracts for commercial use of crucian carp as health supplement food. Moisture content decreased from 95.1 to 99.2%, and ash content (0.2∼0.3%) was constant, but crude protein and crude lipid content increased slightly from 0.7 to 5.1% and from 0.2 to 0.6%, respectively during hot water extraction. pH decreased gradually from 7.04 to 7.62 until 24 hours of extraction and then kept almost constant thereafter. Sugar content of the sample (S-8) extracted by hot water for 8 hours, increased up to 4.0% and tended to increase gradually with increasing extraction time. Lightness (L value, 10.2→7.0), redness (a value, -0.2→0.7), yellowness (b value, -1.3→0.8) decreased but color difference (⊿E, 86.7→89.2) tended to increase gradually with increasing extraction time of hot water. Major free amino acids were glycine, histidine and alanine and amino nitrogen content increased with increasing hot water extraction time. Hydrocooked extracts boiled for 20 hours showed the highest preference in terms of color, odor, taste and overall acceptability. Therefore, it was estimated that the optimum extraction time available for commercial use was 20 hours.
Keywords:
Crucian carp, Hydrocooked extracts, Hot water extractionⅠ. 서 론
붕어(Carassius auratus)는 잉어목(Cypriniformes), 잉어과(Cyprinidea), 붕어속(Carassius)에 속하는 민물어류로 우리나라를 비롯하여 북한, 중국, 일본, 아프리카 및 유라시아 등 전 세계적으로 널리 분포되어 있는 어종이다(Nakamura, 1969; Chung, 1977; Choi et al., 1990; Nelson, 2006). 붕어는 우리나라의 하천, 호수, 연못 등 담수역의 거의 전역에 서식하는 민물어류 중에서 가장 흔히 볼 수 있는 어종으로 몸길이는 보통 10∼15 ㎝이며 큰 것은 45 ㎝ 정도에 이르는 것도 있다. 또한 붕어는 수초, 어린잎, 어린싹, 유기물, 사상조류, 원생동물, 윤충, 지각류, 요각류, 수생곤충, 소형 연체동물, 새우 등을 먹이로 하는 잡식성어류로 환경 적응성이 뛰어나고, 추위 및 질병에도 잘 견디며, 4~7월경 호숫가나 강가의 수초가 많은 얕은 지역에 산란한다(Park, 2006).
예로부터 붕어를 부어(鮒魚)나 즉어(卽魚)라고 불렀으며, 이시진의 본초강목(Lee, 1982)에 그 설명이 나와 있다. 서로 가까이 모여서 무리를 지어 이동한다는 뜻에서 즉어, 서로 가까이 모여 의지하면서 노니는 모습을 의미하는 글자인 부(附)자를 가져다 이름 붙였다는 것인데 붕어의 생태를 잘 나타낸 것으로 보인다. 또한 ‘여러 생선이 모두 화(火)에 속하지만 오직 붕어는 토(土)에 속하기 때문에 비위를 고르게 하고 장과 위를 튼튼하게 한다.’라고 적혀 있다. 또 허준의 동의보감(Heo, 2005)에는 ‘붕어는 위를 다스리고, 오장을 이롭게 하여 속을 조절하고, 기운이 떨어지는 것을 막으며, 설사를 멈추게 할 뿐 아니라, 붕어의 알은 간의 기력을 더해준다.’고 기록되어 있다. 서유구의 임원십육지(Baek, 2004)에는 ‘붕어는 기운을 돋게 하고 보양(補陽)의 효능이 있다. 그리고 보양효과로는 허약함을 보(補)하고, 기운을 증강시키며, 소화기능을 증진시키고, 양기를 증강시킨다.’고 기록되어 있다.
붕어에 관한 식품학적 연구로는 Yang and Lee (1984)의 붕어 및 가물치의 단백질 및 아미노산 조성, Kim et al.(1999)의 붕어고음추출물의 생리활성, Park et al.(1999)의 어육고음의 상품성을 높이기 위하여 맛과 영양성을 결정하는 유리아미노산 최적추출 열처리 조건에 관한 연구, Shin et al. (2007)의 전통적인 방법으로 제조된 붕어고음의 생리활성, Sung and Shim (1981)의 원료 혼합비율 최적화에 따른 붕어고음의 관능성 등의 연구보고가 있으며, 황토를 먹이로 한 붕어의 사육방법 및 그 붕어엑기스 제조방법(대한민국특허청, 1997), 가물치와 붕어를 주성분으로 하는 건강강화식품의 제조방법(대한민국특허청, 1995) 등이 특허로 출원 및 등록되어 있다.
따라서 본 연구에서는 붕어고음 제조 시 가장 기초가 되는 열수추출시간에 따른 이화학적 및 관능적 특성에 대하여 조사하여 상업적으로 활용 가능한 최적가공조건을 설정하였다.
Ⅱ. 재료 및 방법
1. 실험재료
붕어고음 최적 제조조건을 설정하기 위한 시료는 경남 창원시 소재 주남저수지에서 2016년 3월 어획한 체중 721∼1,083 g (평균 902 g), 체장 30.6∼37.6 cm (평균 34.07 cm), 체고 11.4∼13.6 cm (평균 12.5 cm)인 살아 있는 자연산 토종붕어를 구입하여 사용하였다.
2. 붕어고음의 제조
붕어고음을 제조하는 공정은 [Fig. 1]과 같다. 붕어(16 kg)를 흐르는 물에서 48시간 동안 해감 시켜 위 속에 있는 펄과 어체 표면에 부착된 협잡물 및 오니를 제거하였다.
![[Fig. 1]](/xml/12380/JFMSE_2017_v29n6_1738_f001.jpg "[Fig. 1]")
Processing flowsheet of the hydrocooked extracts from crucian carp.
내장을 제거하고 세척한 붕어 12 kg을 삼베보자기에 싸서 55 L 용량의 전기식공압추출기(55 L, Dongnam Industrial Co. Ltd., Yangsan, Korea)에 넣고 붕어 중량의 2배에 해당하는 물(24 L)을 부은 후 120℃에서 32시간동안 가열하였다. 추출물 시료는 끓임 초기에는 8시간, 끓임 후기에는 4시간 간격으로 고음액을 채취하였다. 즉, S-0 (120℃에 도달한 직후 채취), S-8 (120℃에서 8시간 끓인 후 채취), S-16 (120℃에서 16시간 끓인 후 채취), S-20 (120℃에서 20시간 끓인 후 채취), S-24 (120℃에서 24시간 끓인 후 채취), S-28 (120℃에서 28시간 끓인 후 채취), S-32 (120℃에서 32시간 끓인 후 채취)를 시간대별로 고음액을 채취한 후 실험에 사용하였다.
3. 일반성분 조성, pH 및 당도
일반성분은 AOAC (1995)법에 따라, 수분은 상압가열건조법, 조지방은 Soxhlet법, 조회분은 건식회화법, 조단백질은 semicro Kjeldahl법으로 정량하였다. pH는 시료 육에 10배량의 순수를 가하여 균질화한 후 pH meter (pH-1500, Eutech instruments, Singapore)로 측정하였으며, 당도는 hand-held refractometer (N1, Atago Co., Japan)로 측정하였다.
4. 색도
붕어고음 시료의 표면색도에 대한 L값(lightness, 명도), a값(redness, 적색도), b값(yellowness, 황색도) 및 ⊿E값(color difference, 색차)을 직시색차계(ZE-2000, Nippon Denshoku, Japan)로써 측정하였고, 이 때 표준백판(standard plate)의 L값은 96.82, a값은 -0.40, b값은 0.64이었다.
5. 유리아미노산 및 아미노질소
유리아미노산 함량은 시료 20 g에 20% trichloroacetic acid (TCA) 30 mL를 가하고 vortex mixer (G-560, Scientific Industries, USA)로 30초간 균질화한 후 원심분리기(SUPRA 22K Plus, Hanil Science Industrial Co., Ltd., Korea)로 8,000 rpm에서 15분간 원심분리 시킨 다음 100 mL로 정용하였고, 분액여두에 옮겨 ethylether를 가한 후 격렬히 흔들어 상층부의 ether층을 버리고 하층부만을 취하여 진공회전증발기(RW-0528G, Lab. Companion, Korea/ GITAL WATER BATH SB-1000, EYELA, Japan/ RPTARY EVAPOPATPR N-1000, EYELA, Japan)로 농축하였다. Lithium citrate buffer (pH 2.2)를 사용하여 25 mL로 정용한 후 아미노산자동분석계(Automatic amino acid analyzer S-433, Sykam, Germany)로 측정하였다. 그리고 아미노질소 함량은 Formol 적정법(Kohara, 1982)을 사용하였다.
6. 관능검사 및 통계처리
관능검사는 10인의 관능검사원을 구성하여 냄새, 맛, 색도 등 관능적 기호도의 척도가 되는 항목에 대하여 5단계 평점법(5: 아주 좋음, 4: 좋음, 3: 보통, 2: 싫음, 1: 아주 싫음)으로 평가하였고, 평가점수 중 최고 및 최저값을 뺀 나머지 점수의 평균값으로 나타내었다. 데이터통계처리는 ANOVA test를 이용하여 분산분석한 후, Duncan의 다중위검정(Steel and Torrie, 1980)으로 최소유의차 검정 (5% 유의수준)을 실시하였다.
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 일반성분 조성 및 pH
열수추출시간에 따른 붕어고음의 일반성분 조성은 <Table 1>과 같다. 열수추출시간이 경과함에 따라 수분 함량(95.1~99.2%)은 감소하는 경향이었고, 조단백질 함량(0.7~5.1%)은 증가하였으며, 조지방 함량(0.2~0.6%)은 미미하게 증가하였다. 조회분 함량(0.2~0.3%)의 경우 거의 일정하였으며, pH (7.04~7.62)의 경우는 24시간 가수분해 시킬 때 까지는 그 값이 점점 감소하다가 그 이후부터는 거의 일정하였다.
Changes in proximate composition and pH of the hydrocooked extracts of crucian carp during hot water extraction
Cho et al. (2006)은 제조업체별로 장어 고음 제품을 수거하여 일반성분 조성을 비교한 결과, 수분 94.55~96.00%, 조단백질 1.79~2.67%, 조지방 1.45~2.01% 및 조회분 0.24~0.35%라고 보고하였으며, 특히 장어 생육의 조지방 함량이 약 17%인 반면 장어 고음 제품은 약 1.6%로 조지방 함량이 극히 적었다고 보고하였다.
2. °Brix
열수추출시간에 따른 붕어고음의 °brix는 [Fig. 2]에 나타내었다. 120℃ 도달 직후 S-0의 °brix는 0.6이었으나 8시간 열수추출 한 시료 S-8의 경우 4.0으로 가장 °brix의 증가폭이 컸으며, 열수추출시간이 경과함에 따라 °brix는 점점 증가하는 경향을 나타내었고, 열수추출 20시간 이상인 시료(S-20, S-24, S-28, S-32)는 두드러진 °brix의 차이를 보이지 않았다.
![[Fig. 2]](/xml/12380/JFMSE_2017_v29n6_1738_f002.jpg "[Fig. 2]")
Changes in °brix of the hydrocooked extracts of crucian carp during hot water extraction*S-0, S-8, S-16, S-20, S-24, S-28, S-32 : refer to the comment in <Table 1>.
Kang (2005)은 붕어곰탕의 적정 조리 조건 및 붕어요리 레시피 개발에 관한 연구에서 붕어를 6시간 열수추출 할 경우 추출시간이 경과하여도 °brix는 2로 동일하였다고 보고하여 본 실험의 결과와 차이가 있었다. 이는 Kang (2005)이 조리 중간에 끓는 물을 적정량 부어 최종조리수양이 일정하게 되도록 하였기 때문에 °brix는 2로 동일하였으나, 본 실험에서는 추출 중 조리수를 첨가하지 않았기 때문에 그 값이 증가되는 것으로 판단되었다.
3. 색도
열수추출시간에 따른 붕어고음의 색도 변화는 <Table 2>와 같다. 명도(L값, 10.2→7.0)의 경우 열수 추출시간이 증가할수록 그 값이 점차 감소 하였고, 적색도(a값, -0.2→0.7), 황색도(b값, -1.3→0.8) 및 색차(⊿E, 86.7→89.2)는 열수추출시간이 증가함에 따라 그 값이 유의적으로 조금씩 증가하는 경향이었다.
Kang (2005)은 붕어곰탕 제조 시 명도(L값, 73.2→39.8)의 경우 열수추출시간이 증가할수록 그 값이 점차 감소하였고, 적색도(a값, 0.3→1.2), 황색도(b값, 10.16→21.9) 및 색차(⊿E, 22.4→57.9)는 열수추출시간이 증가함에 따라 그 값이 증가한다고 보고하여 본 실험의 결과와 일치하였다.
Changes in color value of the hydrocooked extracts of crucian carp during hot water extraction
4. 유리아미노산 함량
붕어고음의 정미 성분에 영향을 미치는 유리아미노산의 열수추출시간에 따른 함량 변화를 조사한 결과는 <Table 3>과 같다. 붕어고음의 열수추출시간에 따른 총 유리아미노산 함량은 S-0, S-8, S-12, S-16, S-20, S-24, S-28 및 S-32가 각각
Changes in free amino acid content of the hydrocooked extracts of crucian carp during hot water extraction(mg/100 mL)
55.2, 110.7, 128.0, 191.0, 272.8, 386.9 및 443.3mg/100 mL로 열수추출시간이 증가할수록 총 유리아미노산 함량은 증가하였다. 그리고 붕어고음의 주요 유리아미노산은 열수추출 20시간의 경우 glycine, histidine 및 alanine이 각각 20.6, 9.3 및 9.2%이었다.
Kim et al. (2013)은 진주담치 열수추출물의 주요 유리아미노산은 glutamic acid가 21.7%로 가장 함량이 많았고, 그 외 taurine 17.2%, glycine 12.6%, alanine 6.0% 및 arginine 4.6%이라고 보고하였으며, Oh et al. (2007)은 수산물 자숙액의 주요 유리아미노산은 참치 자숙액의 경우 histidine 17.6%, anserine 14.7%, taurine 7.9% 및 glutamic acid 6.2% 등이었고, 문어 자숙액의 경우 glutamic acid 16.1%, taurine 15.2% 및 proline 14.9% 등이었으며, 굴 자숙액의 경우 taurine 17.2%, β-alanine 11.2%, glutamic acid 10.4% 및 proline 10.2% 등이었다고 보고하여 본 실험의 결과와 차이가 있었다. 따라서 주요 유리아미노산의 종류는 원료의 종류에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다.
5. 아미노질소 함량
붕어고음의 열수추출시간에 따른 아미노질소 함량은 S-0, S-8, S-12, S-16, S-20, S-24, S-28 및 S-32가 각각 103.2, 332.7, 404.3, 444.1, 441.6, 494.2 및 514.9 mg/100 mL로 열수추출시간이 증가할수록 그 값은 증가하였다. 이와 같은 결과는 붕어고음에 함유되어 있는 단백질의 열분해로 인한 유리 아미노산의 증가 때문이라 판단되었다.
Kang (2005)은 붕어곰탕의 적정 조리 조건을 설정하기 위하여 붕어육 270 g에 물 3,000 g을 넣고 가스렌지로 6시간 가열 조리하면서 아미노질소 함량을 측정한 결과, 2, 4 및 6시간 가열 조리 시 각각 0.0169, 0.0170 및 0.0179 mg%로 가열 조리 시간이 증가함에 따라 그 값도 증가하였다고 보고하였다. 본 실험의 결과와 비교하여 추출시간이 증가함에 따라 그 값이 증가하는 경향은 동일하였지만 아미노질소 함량은 큰 차이가 있었다.
Oh et al. (2002)은 골뱅이 내장젓갈을 제조하기 위하여 효소를 첨가하여 10℃에서 6개월간 숙성 시키면서 아미노질소 함량을 측정한 결과, Flavourzyme을 0.1% 첨가하여 숙성시킬 경우 2, 4 및 6개월 숙성 시 각각 약 300, 540 및 670mg%으로 숙성기간이 증가함에 따라 그 값이 증가하였다고 보고하였다. 본 실험에서의 아미노질소 함량과 비교하여 열수추출시간이 증가함에 따라 그 값이 증가하는 경향과 골뱅이 내장젓갈의 숙성기간이 증가함에 따라 그 값이 증가하는 경향이 일치하였다.
![[Fig. 3]](/xml/12380/JFMSE_2017_v29n6_1738_f003.jpg "[Fig. 3]")
Changes in amino-N content of the hydrocooked extracts of crucian carp during hot water extraction*S-0, S-8, S-16, S-20, S-24, S-28, S-32 : refer to the comment in <Table 1>.
6. 관능 특성 및 최적추출시간 설정
열수추출시간이 붕어고음의 관능적 기호도에 미치는 영향을 살펴보기 위해 추출시간별 붕어고음의 색도, 냄새, 맛 및 종합적 기호도에 대하여 10명의 관능검사원을 구성하여 5단계 평점법으로 관능검사를 실시한 결과는 <Table 4>와 같다. 붕어고음의 관능평가는 8시간 열수추출한 시료(S-8)부터 실시하였다. 20시간 열수추출한 시료(S-20)까지는 관능적 기호도가 증가하다가 24시간 이상 열수추출한 시료부터는 색, 맛, 냄새 및 종합적 기호도가 점점 떨어지는 경향이었다. 특히 관능검사원들은 24시간 열수추출한 시료(S-24)부터 탄 냄새 및 탄 맛이 생성되어 기호도가 떨어진다는 의견이 지배적이었다. 따라서 상업적으로 활용 가능한 최적 추출시간은 20시간 열수추출한 시료(S-20)가 가장 적합하다고 판단되었다.
Changes in sensory evaluation of the hydrocooked extracts of crucian carp during hot water extraction
Ⅳ. 요 약
붕어고음의 제조 시 열수추출시간이 경과함에 따라 수분 함량(95.1-99.2%)은 감소하였고, 조단백질 함량(0.7-5.1%)은 증가하였으며, 조지방 함량(0.2-0.6%)은 미미하게 증가하였다, 회분 함량(0.2-0.3%)의 경우 일정하였으며, pH (7.04-7.62)는 24시간 가수분해 시킬 때 까지는 그 값이 점점 감소하다가 그 이후부터는 거의 일정하였다. 120℃ 도달 직후(S-0)의 °brix 값이 0.6이었으나 8시간 열수추출한 시료(S-8)의 경우 4.0으로 증가폭이 컸으며, 시간이 경과함에 따라 °brix는 점점 증가하는 경향이었고, 열수추출 20시간 이상인 시료(S-20, S-24, S-28. S-32)는 두드러진 °brix의 차이를 보이지 않았다. 열수추출시간에 따른 색도 변화는 명도(L값, 10.2→7.0)의 경우 추출시간이 증가할수록 그 값이 점차 감소하였고, 적색도(a값, -0.2→0.7), 황색도(b값, -1.3→0.8) 및 색차(⊿E, 86.7→89.2)는 추출시간이 증가함에 따라 그 값이 조금씩 증가하는 경향이었다.
정미성분에 영향을 미치는 유리아미노산의 열수추출시간에 따른 함량 변화를 측정한 결과, 유리아미노산의 총 함량은 S-32가 443.3 mg/100 mL로 가장 많았고, 열수추출시간이 증가할수록 그 값이 점차 증가하였다. 그리고 주요 유리아미노산은 glycine, histidine 및 alanine 등이었다. 아미노질소는 열수추출시간이 증가함에 따라 그 값이 증가하였는데, 이와 같은 결과는 붕어에 함유되어 있는 단백질의 열분해로 인하여 유리아미노산이 증가하기 때문이라 판단되었다.
붕어고음 제조 시 열수추출시간에 따른 색도, 냄새, 맛 및 종합적 기호도에 대하여 10명의 관능검사원을 구성하여 5단계 평점법으로 관능검사를 실시한 결과, 20시간 추출한 시료(S-20)가 가장 선호도가 높았으며, 24시간 이상 열수추출한 시료(S-24)부터는 탄 냄새 및 탄 맛의 발생으로 기호도가 점점 떨어졌다. 따라서 상업적으로 활용 가능한 최적추출시간은 20시간이라 판단되었다.
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