Transcript 식품저장학특론 (콩)

콩 의 저장성 향상 및 적용 기술
Chungbuk National University
Department of Food Science and Technology
Lab of Enzyme & Fermentation Engineering
Wooha Joo
2015. 03. 19
Enzyme and Fermentation Engineering Laboratory
목차
콩이란
저장 중 위해 요인
저장성 향상 기술
연구 동향
Enzyme and Fermentation Engineering Laboratory
콩이란?
 쌍떡잎식물 장미목 콩과의 한해살이풀
 대두(大豆)라고도 하며,식용작물로서 널리 재배
 대두는 단백질 38%, 지질 18%, 탄수화물 3%, 그리고 14%의 비타민, 무기질, 수
분으로 구성되어 있다. 수분은 약 12~14% 함유
골밀도 증강, 항암 효과, 혈관 보호 효과 등
[콩 주요성분]
수용성 탄수화물
15 %
불용성 탄수화물
15 %
단백질 38 %
지질 18 %
수분, 비타민, 무기질
14 %
Enzyme and Fermentation Engineering Laboratory
콩이란?
Enzyme and Fermentation Engineering Laboratory
콩이란?
[콩 단백질]
 콩 단백질 의 중요성분은 globulin 의 일 종인 glycinin 과 albumin 의 일종인
legumelin으로 되어 있으며, 이중 glycinin이 대부분이다.
 콩단백질은 필수아미노산인 lysine 함량이 비교적 많이 함유되어 있음을 알 수 있
다.
출처 : 사이버 콩세계과학관
Enzyme and Fermentation Engineering Laboratory
콩이란?
[지질 및 지방산의 조성]
 약 18~19%의 지방을 함유하고 있어 대표적 고 에너지 식품
불포화지방산이 많으며 특히 필수지방산인 oleic acid와 linolenic acid의 함량이
약 60% 차지
 콩기름에는 sitosterol, campesterol 및 stigmasterol등 식물성 sterol이 약
0.33%나 함유되어 있어서 이들은 불포화 지방산과 함께 혈청 cholesterol을 저하시
키는 작용
[탄수화물 및 올리고당 조성]
 콩의 섬유질인 cellulose, hemicellulose, pectin등은 식이섬유(dietary fiber)
 난소화성 올리고당인 raffinose 1%, stachyose 4% 정도 존재하며 단맛이 있어
저칼로리당으로 사용
 특히 장내 유익균의 생육을 촉진시키는 기능과 식이섬유와 유사하게 콜레스테롤
과 중성지방을 감소시켜주는 효과
Enzyme and Fermentation Engineering Laboratory
콩의 품종 분류
[콩 가공식품]
두유
아시아 지역을 중심으로 오랫동안 이용 되어온 ‘두유’
우유 알레르기나 유당불내증을 지닌 대다수 동양인들은 유당이 함유되지 않은 두유
의 섭취를 통해 건강을 유지해 오고 있다. 두유는 그 성상이나 영양적 측면에서 우유
와 유사하나 생리 기능성에서 우유와 다르다.
두부
두부는 약 83%의 수분과 약 9.3%의 단백질, 약 5.6%의 지방을 함유하며 1.2mg/g의
칼슘을 함유하고 있다. 또한 두부를 건조물로 계산하면 50%의 단백질과 33%의 지방,
그리고 나머지가 당질과 무기질이다.
단백질 대 지질의 비율이 높고 콜레스테롤과 유당이 함유되어 있지 않으며 포화지방
산함량이 낮은 저지방 식품
콩나물
콩나물의 성장 중, 대사 과정에 의해 영양성분이 상당히 달라진다. 콩나물 성장 과정
중 지방은 감소하는 한편 섬유소는 증가하고 비타민류도 증가하며, 특히 비타민 A와
비타민 C, beta-carotin의 함량 증가가 현저하다. 품종에 따른 콩나물의 성분함량은
수분이 약 90~95%, 조단백질은 47~55%, 지방은 9~11%, 당질은 18~25%이다.
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저장 중 위해 요인
[저장 중 손실]
수확 후 발생하는 손실은 수확, 탈곡 작업, 건조 방법, 저장 조건, 시설 및 가공방법에
따라 발생
무게 손실
 상업적으로 곡물을 처리하는 과정에서 수분함량이 변하거나 먼지 또는 해충의 분
비물에 의해 곡물이 변형되는 것
영양 손실
곡물이 수확, 콩알떨기(탈곡) 및 제분되는 과정에서 물리적으로 손상되었을 경우는
대개 무게측정에 총 영양분의 손실이 추정될 수 있다.
곡물이 곤충 또는 미생물에 의해 단백질, 지방, 비타민 그리고 미량 원소와 같은 영
양 성분이 손실
품질 손실
 수확 후 관리 중 먼지나 죽은 곤충, 동물의 털, 살충제와 같은 오염물질이 혼합
 저장기간 중 미생물 오염에 의해 독성물질이 축적되거나 산패와 같은 생화학적인
변화가 발생
종자의 활력 손실
 수확, 탈곡, 건조, 저장 등 여러 과정을 거친 후 종자를 파종하였을 때 발아가 안되
거나 입모가 좋지 않다면 종자의 활력 손실
저장 중 위해 요인
[식중독균]
찐콩, 콩국물 등에서 위생지표균인 대장균과 식중독균인 황색포도상구균이 검출
병원성 대장균 (Pathogenic Escherichia coli)
 유아에게 전염성의 설사증이나 성인에게 급성장염을 일으키는 대장균
 장내세균과에 속하는 0.4~0.7×1∼30 ㎛의 비포자형성(non-sporulating) 그람음
성의 간균 (식품의약품안전청, 2010)
황색포도상구균 (Staphylococcus aureus)
 통성 혐기성(facultatively anaerobic)의 그람 양성 구균으로서 포도상구균 감염증
(staphylococcus infections)의 가장 흔한 원인균
 황색포도상구균은 균주에 따라 여러 가지 독소 생성
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저장 중 위해 요인
[곰팡이]
 곰팡이와 해충은 저장 곡물의 품질을 떨어뜨리는 주요 원인
 상처가 있거나 부산물이 섞여있을 때 많이 발생하고, 고온 다습한 조건을 선호
 해충은 건전한 콩 종자는 거의 먹지 않지만 곰팡이에 의해 변질된 콩은 쉽게 공격
하여 큰 피해를 줄 수 있음.
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저장 중 위해 요인
[곰팡이 독소, mycotoxins]
 곰팡이가 생산하는 2차 대사산물로서 사람과 가축에 질병이나 이상 생리작용을 유
발하는 물질 (식품의약품안전청, 2010)
 Aspergillus속, Penicillium속, Fusarium속 곰팡이독소 생성
 곡류, 견과류 등 곰팡이가 번식하기 쉬운 식품에서 주로 발생
 온도, 습도, 수확 전, 수확 기, 수확 후의 강우량의 정도와 같은 환경적 요인에 의해
영향
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저장 중 위해 요인
[이슬맺힘]
 콩이 적정한 수분함량과 상대습도 조건에서 저장되더라도, 콩더미 상층부에 이슬
맺힘 현상이 발생
 저장고 내부의 온도차이가 심하면 이슬맺힘 현상이 발생
 온도가 양호하다면 균류가 생장하기에 이상적인 환경이 제공됨
 창고의 지붕 또는 천정부위 등에 충분한 단열시공이 되어 있지 않는 경우, 온도차
가 생기고 온도가 높은 천장의 여러 곳에서 결로현상이 생겨 물방울이 떨어져 보관
품을 변색, 변질케 하는 사례가 많음
Enzyme and Fermentation Engineering Laboratory
저장성 향상 기술
[건조]
 건조는 일반적으로 콩의 수분함량을 낮추어서 저장기간 중에 씨앗에 싹이 트는 것을
억제하고, 박테리아와 곰팡이의 생장과 진드기와 곤충의 침해를 억제
상업적 콩은 짧은 기간에 대량으로 건조시키기 위하여 가열된 공기를 이용하여 건조
(열풍건조)시킬 필요가 있음
 콩알 껍질이 균열되기 쉬우나, 공기의 습도가 40% 이상으로 유지되면 콩알 껍질이
균열 발생이 적어질 수 있다.
 가능하다면 씨앗(종자)으로 사용하고자 하는 콩은 열풍건조를 하지 않는 것이 좋음
[공기순환]
 콩더미 전체의 온도를 균일하게 유지하여 이슬 맺힘 현상을 막을 수 있는데, 공기 순
환은 콩의 내부까지 공기를 이동시켜서 콩더미 전체의 온도를 균일하게 유지
 공기순환을 위해서는 저장시설에 모터로 작동되는 환풍기, 공기 수송 시스템 또는
구멍이 뚫려있는 마루시설 등이 필요
이 시스템들은 공기를 아래로 이동시키며, 배기관에 있는 팬을 작동시켜서 고온 다습
한 공기를 이슬 맺힘 현상이 발생하는 차가운 콩 표면이 아니라 내부의 따뜻한 콩을 거
쳐 방출시킨다.
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저장성 향상 기술
[상온저장]
 상온 저장 시 주의할 점은 암건소(직사광선이 들지 않고 통풍이 잘 되는 건조한 장
소)에 보관하도록 해야 하며 가급적 온도와 습도의 변화가 크지 않은 조건이 좋음
 1년 이상 장기 저장할 경우 온도는 5℃ 이하, 상대습도는 60％ 내외인 조건에서 보
관해야 하며, 이때 종자의 수분함량은 10％ 이하로 유지해야 한다.
 많은 양의 종자를 포대에 담지 않고 큰 저장고에 저장할 경우에는 종자내부의 온도
가 외부의 온도보다 높고, 습기가 생길 수 있으므로 반드시 환풍기를 설치해 공기를
순환시켜야 한다.
[저온저장]
 저장에 있어서 중요한 요인인 온도는 수분함량과 밀접하게 관련되어 있는데, 수분
이 많은 콩은 상온에 비해 저온에서 더 오랜 기간 저장될 수 있다.
 콩을 안전하게 저장하기 위해서는 곰팡이가 자라거나 침투하지 못하도록 수분함량
을 낮추거나 저장고의 공기를 충분히 저온 또는 낮은 습도로 유지시켜야 한다.
일반적으로 대두(콩나물콩)의 경우는 10℃ 이하 70% 이하로 유지하는 것이 바람직
 콩을 저장고에 적재할 때는 벽체로부터 50cm 이상, 적재 더미별로 30cm 이상, 충
분한 거리를 이격해서 적재하는 것이 중요
 아울러 냉장시설의 가동은 빠른 시일 내로 고내의 온도를 적정온도로 내려야함
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저장성 향상 기술
[곰팡이]
 곰팡이 독소는 가열에 의해 파괴되지 않는 경우가 많아 완전히 제거는 어려움
 오염되지 않은 식품을 구입하는 것이 최선이며, 만일 그런 식품을 구입한 경우에는
그 식품을 폐기하는 것이 현명하다.
 보관 온도는 10℃ 정도로 일정하게 유지 공기(산소)와의 접촉을 최소, 상대습도
60% 이하로 유지
 부서진 곡류 알갱이가 있을 경우에는 해충이나 곰팡이가 증식하기 쉽고 일단 증식
한 경우에는 쉽게 전파되므로 부서진 땅콩이나 옥수수는 빨리 분리해 내야 한다.
[식중독 미생물]
 효과적인 방법은 살균처리, 즉 가열(조리 또는 살균)하거나 또는 방사선 조사 등
 식품은 구입 후 즉시 냉장 또는 냉동보관
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저장성 향상 기술
[발효에 의한 저장]
 장류라 함은 동,식물성 원료에 누룩균 등을 배양하거나 메주 등을 주원료로 하여 식
염 등을 섞어 발효, 숙성시킨 것을 제조, 가공한 것 (식품공전, 2013)
 된장과 간장은 한국적인 맛을 상징하는 저장성 조미식품으로 또 기호상으로도 중요
한 전통 대두발효식품
 발효 과정에서 부패를 막고 저장성을 높이기 위해 다량의 소금을 사용
 된장 추출물은 B. cereus, E. coli, L monocytogense, S. aureus, S. faecalis 등 병
원균에 대하여 항균활성 (Yi et al, 1999)
Enzyme and Fermentation Engineering Laboratory
연구 동향
[초고압 처리에 의한 산패도 변화]
Lee S-B, Uhm B-H, Yoon W-B. 2011. 초고압처리에 의한 연해주 대두분말의 저
장기한 중의 산패도 변화
산패취 발생
 대두의 분말화 공정으로 인해 산소와의 접촉면이 증가하여 지질의 산화가
빠르게 진행되어 산패취가 발생하여 품질저하의 큰 원인
대두의 품질에 크게 영향을 주는 것은 향미성분으로서 대두의 가공 중
lipoxygenase 효소의 작용으로 인해 발생하는 산패취가 문제
초고압 기술
 초고압 처리기술은 100-1000MPa의 압력을 이용하여 압력 매체로 물이나
오일을 이용해 압력을 순간적으로 균일하게 전달시키는 비가열처리 기술
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연구 동향
[Lipoxygenase 효소 활성]
초고압 처리한 대두에서 분리한 lipoxygenase 효소 활성이 처리하지 않은 콩에 비해 감소하는
것을 확인
Enzyme and Fermentation Engineering Laboratory
연구 동향
[저장 실험]
TBA값에 영향을 미치는 lipoxygenase 효소 이외의 다른 화학반응이 영향을 줌
연해주 대두의 경우에는 내부의 다른 물질, 예를 들어 항산화 물질 등에 의해 TBA값
이 감소되었을 것으로 예상
Enzyme and Fermentation Engineering Laboratory
연구 동향
[저농도 산소 저장]
Li Y, Cao Y, Xu F, Zhao H. 2012. Quality preservation of soybeans stored at lowoxygen conditions.
The acid value of soybeans increased as the
oxygen concentration increased and/or the
storage time prolonged.
Peroxide value of soybean increased with
increase in oxygen concentration.
Enzyme and Fermentation Engineering Laboratory
연구 동향
Activity of the urea enzyme decreased;
with temperature, oxygen concentration
and storage time.
During the nitrogen purge process,
controlling the relative humidity of the
gas was sufficient to avoid water loss of
soybean.
연구 동향
The results show that, at lowoxygen, the total protein content is
maintained between 38.5% - 39.5%,
and didn’t change by storage time
at different oxygen concentrations.
The results show that, the changes
of the crude fat content with time
are not significant and they
remained between 20% and 21%.
Therefore, the conditions of lowoxygen have no significant effect on
the content of crude fat in the
process of soybean storage.
감사합니다
Enzyme and Fermentation Engineering Laboratory