계란의 유통 중 품질예측을 위한 품질지표 선정

본 실험에 사용된 계란은 1+등급 특란인 무정란으로 2013년 4월 8일 경기도 이천에서 산란된 것을 구입하여 사용하였다. 계란은 Fig. 1과 같이 10개 단위(600~700g)로 포장(pulp mold, 40mm, Green Environtech Co., Ltd., Gyeonggi, Korea)된 것을 0, 10, 20 및 30°C 저장고에 저장하 면서 품질분석 및 관능검사를 실시하였다.

Fig. 1. Appearance of packed egg.

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초기중량과 일정기간 경과 후 측정된 중량의 차이를 초 기중량에 대한 백분율(%)로 나타내었다.

비중은 축산물의 가공기준 및 성분규격의 원료란의 시험 법 중 비중에 의한 검사법을 준용하였다. 8%, 10% 및 11% 식염수 2 L를 제조하여 비커에 담고, 측정하고자 하는 검체 를 식염수에 띄어 부유되는 정도를 통해 측정하였다. 8%의 식염수에 떠오르는 경우 비중 1.058, 8%의 식염수에 가라앉 고 10%의 식염수에 떠오르는 경우 비중 1.060, 10%의 식염 수에 가라앉고 11%의 식염수에 떠오르는 경우 비중 1.073 그리고 11%의 식염수에 가라앉은 경우 비중 1.080로 측정 치를 산출하였다.

계란의 난황과 난백의 색도는 색도계(CR-400, Minolta Co., Osaka, Japan)를 이용하여 L값(명도, lightness), a값(적 색도, redness), b값(황색도, yellowness)으로 표시하였고, 이 때 표준백판의 L값은 97.75, a값은 0.49, b값은 1.96인 것을 사용하였다.

난황의 높이는 digimatic indicator(ID-C1050XB, Mitutoyo Co., Kawasaki, Japan)를 이용하여 측정하였고, 난황의 직경 은 digimatic caliper(CD-15CPX, Mitutoyo Co.)를 이용하여 가로 및 세로로 측정하고 평균값을 나타내었다. 각 측정값 은 다음 식에 의하여 난황계수를 산출하였다.

난황계수=난황높이(mm)/난황직경(mm)

농후난백의 높이는 digimatic indicator를 이용하여 측정 하였고, 농후난백의 직경은 digimatic caliper를 이용하여 장축과 단축을 90도 방향으로 측정하고 두 값의 평균을 나타내었다. 각 측정값은 다음 식에 의하여 난백계수를 산 출하였다.

난백계수=농후난백의 높이(mm)/농후난백의 직경(mm)

Haugh unit은 계란의 무게를 측정 한 후, 수평으로 놓여진 평판 위에 할란하여 농후난백의 높이를 측정하였다. 다음 공식에 대입하여 Haugh unit 값을 산출하였다.

Haugh unit=100×log(농후난백의 높이+7.57-1.7×난중^0.37)

난황과 난백을 분리한 후 난백과 난황을 비커에 채취하 여 pH meter(TA-70, DKK-TOA Co., Japan)를 이용하여 측 정하였다.

계란의 관능검사는 관능요원 15명을 대상으로 9점 척도 법을 이용하여 평가하였다. 평가항목은 계란의 색(color), 퍼짐성(spreadability), 이취(off-flavor), 신선도(freshness) 그 리고 전반적인 기호도(overall acceptability)로서 매우 좋다: 9점, 좋다: 7점, 보통이다: 5점, 나쁘다: 3점, 매우 나쁘다: 1점으로 하였다. 시료는 계란을 깨끗한 유리판에 할란하여 제공하였으며, 난수표를 이용하여 추출된 숫자를 기입하였 다.

자료의 통계처리는 statistical analysis system(SAS) program(SAS Inc., Cary, NC, USA)에 의해 ANOVA 검정과 Duncan's multiple range test 방법을 이용하여 평균값 간에 유의수준 p<0.05 에서 유의성을 검정하였다. 중량감모율, 비중, 색도, 난황계수, 난백계수, Haugh unit 및 pH와 종합적 관능평가지수와의 상관관계는 Pearson’s correlation을 사용 하였다.

저장온도에 따른 계란의 저장 중 중량감모율의 변화는 모든 시료에서 저장기간이 경과될수록 감모율이 증가하는 경향을 보였으며 온도가 0, 10, 20 및 30°C로 높아짐에 따라 감모율의 변화가 크게 나타났다(Fig. 2). 0°C와 10°C에서 저장한 경우에는 저장종료일인 105일까지 3%이하로 나타 났으나, 20°C와 30°C에서는 저장종료일인 27일과 11일에 5% 이상의 높은 값을 보였다. 이와 같은 결과는 저장과정 중에 계란 자체적으로 발생되는 호흡에 의한 수분 유출 때문인 것으로 판단된다. Lee 등(11)은 온도가 높을수록 감모율이 증가하였다고 보고하여 본 연구의 결과와 일치하 였다.

Fig. 2. Changes in the weight-loss rate of egg dur ing storage at 0, 10, 20, and 30°C. Values are presented as means±SD (n=3).

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저장온도에 따른 계란의 비중 변화를 나타낸 결과는 Fig. 3과 같다. 20°C와 30°C에서 저장한 경우에는 비중이 급격하 게 감소하였으나, 0°C와 10°C에서는 완만하게 감소하는 경 향을 보여 고온저장에 비하여 감소폭이 적게 나타났다. 계 란의 기실은 산란 후 어미 닭의 체온과 외기온도의 차이에 의해 외부의 공기가 내부로 유입되면서 생기는 공기주머니 이다. 저장, 유통 중에 계란의 기실은 껍질의 미세한 공극을 통해 내부의 수분은 감소하고 감소한 수분만큼 외부의 공기 가 유입되어 점점 크게 변화하게 된다(12). 이처럼 저장, 유통 중 발생하는 비중의 감소원인은 중량감모율과 수분의 증발에 의해 기실이 크게 변화하기 때문인 것으로 사료된다.

Fig. 3. Changes in the specific gravity of egg dur ing storage at 0, 10, 20, and 30°C. Values are presented as means±SD (n=10).

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계란의 품질을 결정하는 요인 중 색은 맛, 향 및 영양성분 과 함께 그 식품의 가치를 나타내는 중요한 요소이다. 저장 온도에 따른 계란의 저장 중 난황과 난백의 색도를 분석한 결과 저장기간 동안 증가와 감소를 반복하는 경향을 나타내 어 전반적으로 일정한 경향을 보이지 않았다(Fig. 4). 계란 의 색은 할란 이후에만 평가할 수 있고 또한 난황의 색은 소비자의 기호도, 양계사료의 종류 및 성분배합비 등에 따 라 영향을 받기 때문에 일정한 품질지표로 사용하기는 어려 운 점이 있을 것으로 생각된다.

Fig. 4. Changes in the color of egg during storage at 0, 10, 20, and 30°C. Values are expressed as presented as means±SD (n=3).

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저장온도에 따른 계란의 내부적 품질지표 중에 하나인 난황계수를 측정하여 나타낸 결과는 Fig. 5와 같다. 0°C와 10°C는 저장종료일인 105일까지 난황계수가 0.42와 0.31로 나타났으며 20°C와 30°C는 각각의 저장종료일인 27일과 11일까지 난황계수가 0.28과 0.17로 나타났다. 이처럼 저장 온도가 높아질수록 저장기간이 경과될수록 난황계수가 낮 아지는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 신선도가 저하되면 난황내의 수분이 난백으로 이전되어 난황막의 두께가 얇아지고 약해져서 난황의 높이는 낮아지고 폭은 넓어지게 되기 때문인 것으로 보여진다(13).

Fig. 5. Changes in the yolk index of egg dur ing storage at 0, 10, 20, and 30°C. Values are presented as means±SD (n=10).

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품질저하 과정 중 난백은 난각의 구멍을 통하여 외부로 수분을 잃는 동시에 난황으로 수분이 혼입되며 이러한 결과 로 부착란(stuck yolk)이나 부패란(mixed yolk)과 같은 불가 식란이 된다(14). 일반적으로 신선란의 난백계수는 0.06을 나타내는데, 0°C의 경우 저장 105일까지 난백계수가 0.08을 나타내어 저장기간 동안 신선한 상태임을 나타내었다(Fig. 6). 반면에 10, 20 및 30°C에서는 각각 저장 63일, 9일 및 3일 이후에는 난백계수가 0.06 이하로 감소되기 시작하였 다. 난백계수는 온도가 높을수록 저장기간이 경과될수록 급격히 낮아지는 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 Suk 등(13)이 저장기간이 경과함에 따라 저장온도가 높을수록 농후난백 높이의 감소폭이 더 컸다고 보고한 결과와 유사한 경향을 나타내었다.

Fig. 6. Changes in the albumen index of egg dur ing storage at 0, 10, 20, and 30°C. Values are presented as means±SD (n=10).

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저장온도에 따른 계란의 품질을 결정하는 요인 중 신선 도를 판단할 수 있는 HU를 측정하여 나타낸 결과는 Fig. 7과 같다. 0°C에서 저장하는 동안 신선란의 HU의 기준(농 림수산식품부 고시 제 2011-46호 축산물 등급 판정 세부 기준 제 24조 계란의 품질등급 판정기준인 할란판정 기준 별표 22)인 72 이상으로 나타났다. 반면에 10, 20 및 30°C에 서는 저장기간과 온도에 따라 HU가 감소하는 경향을 보였 다. 특히 저장온도가 높을수록 수분의 이동이 커져 난백의 수분이 난황막을 통과하여 난황으로 이동하게 되는데 이때 난황막이 쉽게 깨어지고 또한 계란 신선도의 기준이 되는 HU 값이 급격히 떨어지며 품질의 변화가 급격하게 일어나 는 것으로 판단된다(15).

Fig. 7. Changes in the Haugh unit of egg dur ing storage at 0, 10, 20, and 30°C. Values are presented as means±SD (n=10).

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일반적으로 신선한 계란의 pH는 난백 7.6~7.9 난황 6.0 이나, 저장 중에 난백 9.7 난황 6.8 정도로 증가한다고 알려 져 있다(11). 본 실험에서 난황의 저장 초기 pH는 6.38로 나타나 신선한 계란의 난황 pH값과 비슷하게 나타났다(Fig. 8). 반면에 난백의 pH는 9.29로 나타나 신선한 난백의 pH값 보다 높게 나타났다. 이는 계란의 유통 특성상 산란 직후 유통이 이루어지는 것이 아니라 검란, 세척 및 포장 등의 여러 단계를 거치기 때문인 것으로 사료된다. 저장온도 0, 10, 20 및 30°C에서 저장하는 동안 난백과 난황의 pH가 증가와 감소를 반복하는 경향을 보였으나, 대체적으로 증 가하는 경향을 나타내었다. 이처럼 pH가 상승하는 이유는 산란 후 시간이 경과됨에 따라 난각 표면의 기공을 통하여 CO₂가스가 소실되기 때문인 것으로 여겨진다(16).

Fig. 8. Changes in the pH of egg dur ing storage at 0, 10, 20, and 30°C. Values are presented as means±SD (n=3).

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계란의 저장온도에 따른 관능적 특성을 9점 척도법으로 조사하였다. 색, 퍼짐성, 이취, 신선도 등의 전반적인 품질 요소들을 종합하여 전반적인 기호도를 조사한 결과 0°C에 서는 저장기간 105일 동안 유의적으로(p<0.05) 관능적인 품질 변화가 없는 것으로 나타났다(Table 1). 반면에 저장온 도 10(Table 2), 20(Table 3) 및 30(Table 4)°C의 경우 저장 초기에 전반적인 기호도가 유의적으로 가장 높게 나타났고 (p<0.05) 저장기간 동안 지속적으로 관능적인 품질변화가 일어났다. 이러한 신선식품의 품질 유지에는 온도와 시간 의 요인이 가장 중요시되므로 보관온도에 따른 품질유지기 간이 달라질 수 있다. 따라서 계란의 보관을 위해 여러 저장 온도에 저장하는 방법을 통하여 일정 수준의 품질을 유지할 수 있는 기간이 어느 정도 될 것인가를 사전에 예측이 가능 하였다.

계란의 유통 중 품질을 예측할 수 있는 적정 품질지표를 선정하기 위하여 관능적 기호도와 각 품질특성들과의 상관 관계를 분석한 결과는 Table 5와 같다. 저장 온도별 중량감 모율과 기호도와의 상관관계는 0, 10, 20 및 30°C에서 각각 r =-0.78, r =-0.93, r =-0.95 및 r =-0.99로 모든 온도 조건에서 유의적인 상관관계를 보였으며(p<0.01), 온도가 높을수록 높은 상관계수를 나타내었다. 그러므로 중량감모율 측정 변화는 관능적 기호도와 높은 상관관계를 나타냄에 따라 신선도를 판정하는 품질지표로 선정하여 적용 하는 것이 적절한 것으로 판단된다.

비중과 기호도와의 상관관계는 0, 10, 20 및 30°C에서 각각 r =0.75, r =0.79, r =0.71 및 r =0.88로 모든 온도 조건에 서 유의적인 상관관계를 보였다(p<0.05). 따라서 다른 품질 인자와 비교하여 적정 지표로의 선정에 가능성을 보여주었 다.

난황의 색도와 관능적 기호도와의 상관관계를 분석한 결과 녹색에서 붉은색 정도를 나타내는 a값은 30°C에서만 유의적인 상관관계를 보였고, 황색도를 나타내는 b값은 0°C와 10°C에서만 상관관계에 대한 유의성이 인정되었다. 난백의 색도와 관능적 기호도와의 상관관계에서 밝기를 나타내는 L값은 30°C a값은 10°C에서만 유의성이 나타났 다. 그러므로 계란의 난황과 난백의 색도는 시간이 경과되 어도 상이한 결과를 보이지 않아 품질평가 지표로 이용하기 에는 적절하지 않은 것으로 생각된다.

난황계수와 기호도와의 상관관계는 0, 10, 20 및 30°C에 서 각각 r =0.58, r =0.87, r =0.96 및 r =0.98로 모든 온도 조건에서 유의적인 상관관계를 보였다(p<0.05). 0°C가 10, 20 및 30°C에 비하여 낮은 상관관계를 나타내었는데, 이는 저장기간 동안 품질변화가 크게 나타나지 않았기 때문으로 여겨진다.

난백계수와 기호도와의 상관관계는 0, 10, 20 및 30°C에 서 각각 r =0.66, r =0.89, r =0.89 및 r =0.93으로 모든 온도 조건에서 유의적인 상관관계를 보였으며(p<0.01), 고온이 저온보다 높은 상관관계를 나타내었다. 난백의 퍼짐성은 저장기간과 온도에 따라서 육안으로 변화하는 모습을 관찰 할 수 있을 정도이기 때문에 이처럼 높은 상관관계를 나타 낸 것으로 여겨진다. 따라서 난백계수 측정 변화는 신선도 를 판정하는 품질지표로 선정하여 적용 하는 것이 적절한 것으로 사료된다.

HU와 기호도와의 상관관계는 0, 10, 20 및 30°C에서 각각 r =0.64, r =0.92, r =0.96 및 r =0.98로 모든 온도 조건에서 유의적인 상관관계를 보였으며(p<0.01), 온도가 높을수록 높은 상관계수를 나타내었다. 이러한 결과는 HU의 측정값 이 시간의 경과와 직선적인 상관관계를 가지고 있기 때문인 것으로 보여진다. HU측정 변화는 관능적 기호도와 높은 상관관계를 나타냄에 따라 신선도를 판정하는 품질지표로 선정하여 적용 하는 것이 적절한 것으로 판단된다.

난황의 pH와 관능적 기호도와의 상관관계를 분석한 결 과 0, 10 및 30°C에서는 유의적인 상관관계를 보였으나, 20°C에서는 상관관계에 대한 유의성은 인정되지 않았다. 또한 난백의 pH와 관능적 기호도와의 상관관계에서 역시 10°C와 30°C에서만 유의성이 인정되었다. 이처럼 계란의 pH는 시간의 경과에 따라서 일정한 변화를 보이지 않았고 각기 상이한 결과를 나타내어 품질평가 지표로 이용하기에 는 추가 연구가 더 필요한 것으로 생각된다.