반응표면분석법을 이용한 배 퓌레 열수처리 조건 최적화 (Optimization of Hydrothermal Treatment Conditions for Pear Puree Using the Response Surface Methodology)

서지정보

· 발행기관 : 한국식품영양과학회
· 수록지 정보 : 한국식품영양과학회지 / 51권 / 11호 / 1205 ~ 1214페이지
· 저자명 : 박민경, 조용식, 장현욱

초록

본 연구는 열수처리 온도(50, 70, 90°C) 및 열수처리 시간(15, 30, 45분)을 달리하여 배 퓌레를 제조한 후 품질특성을 분석하여 반응표면분석법을 통해 최적의 열수처리 조건을 구하고자 하였고, 중심합성계획법에 따라 총 9가지의 실험점에서 진행하였다. 열수처리 온도 및 시간을 독립변수로 정하고, 품질특성에 관련된 적색도, ΔE값, 일반세균, 대장균군, polyphenol oxidase 활성, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량을 종속변수로 설정하였다. 독립변수가 종속변수에 미치는 영향에 대해 분석한 결과, 적색도와 갈변을 나타내는 ΔE값은 각각 -0.38~1.20, 0.97~11.88의 범위로 측정되었고, 반응식의 R2은 각각 0.9754, 0.9818이었다. 일반세균 및 대장균군의 생균수는 각각 0.00~4.91 log CFU/ mL, 0.00~4.03 log CFU/mL의 범위였고, 반응식의 R2은 0.9849, 0.9714였다. 갈변의 원인이 되는 polyphenol oxidase 활성은 122.57~235.13 unit 범위였으며, 반응식의 R2은 0.8616의 값을 보였다. 배 퓌레의 유효성분으로 총 폴리페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량은 각각 19.33~24.54 GAE mg/100 g, 4.56~5.78 GAE mg/100 g 범위였으며, 이때 반응식의 R2은 각각 0.9181, 0.9097을 나타내었다. 이를 바탕으로 contour map을 superimposing 하여 최적 열수처리 조건을 설정한 결과, 최적화된 열수처리 조건의 온도 범위는 69.3~80.4°C, 시간 범위는 16.8~25.8분으로 나타났으며, 최적점은 74.6°C, 20.7분으로 나타났다. 이에 대해 모델의 신뢰성을 검증하기 위해 예측값과 실험값을 비교한 결과, 각 반응변수의 실험값은 모두 예측값의 95% 신뢰구간 및 예측구간 범위에 들어와 모델의 적합성을 확인하였다.

영어초록

This study analyzed the quality characteristics of pear puree by varying the hydrothermal treatment temperature (50, 70, and 90°C) and time (15, 30, and 45 min) and sought to determine the optimal hydrothermal treatment conditions through the response surface methodology. A total of nine experimental points were studied according to the central composite design. The temperature and time were set as independent variables, and the redness, ΔE value, aerobic bacteria, coliform group, polyphenol oxidase (PPO) activity, total polyphenol content (TPC), and total flavonoid content (TFC) related to the quality characteristics were set as dependent variables. The redness and the ΔE value were measured as -0.38∼1.20 and 0.97∼11.88, respectively, and the R2 value was 0.9754 and 0.9818, respectively. The R2 value of viable cell counts were 0.9849 and 0.9714 in the aerobic bacteria and coliform groups. The PPO activity was 122.57∼235.13 g/min, and the R2 value was 0.8616. The TPC and TFC as active ingredients of pear puree were in the range of 19.33∼24.54 and 4.56∼5.78 GAE mg/100 g, respectively, and the R2 values were 0.9181 and 0.9097, respectively. Based on this, the contour map was superimposed to set the optimal hydrothermal treatment conditions. The optimum points derived were 74.6°C and 20.7 min. When the predicted and the experimental values were compared to verify the reliability of the model, all the experimental values of each of the response variables were within the 95% confidence and prediction intervals, confirming the suitability of the model.

참고자료

· 없음