I. 서 론

우리나라에서 고추는 잡귀나 해로운 것들을 물리치는 역할 을 한다고 믿을 만큼 식품 이상의 문화적 의미를 가진 식재 료이다(Cho 2002). 고추는 고춧가루 형태로 가공되어 식품 부 원료 및 가정에서 식품첨가용 향신료로 고추장, 김치, 젓갈류 등에 널리 이용되고 있다(Cho 2002; Kwon 2008). 고춧가루 를 대량으로 사용하는 장 담그기나 김장을 중요한 연간 행사 로 여기며, 주부들은 1년간 섭취하기 위해 양질의 고추를 확 보하는데 많은 노력을 기울이고 있다(Lee et al. 1997; Jeong et al. 2013). 또한 한국인이 가장 선호하는 맛으로 ‘매운 맛’ 이 나타남에 따라 매운 음식이 인기 메뉴로 자리잡으면서, 매 운 향신료로 사용되는 고춧가루의 수요가 증가하고 있다(Cho 2011; AT 2016) 그러나 고춧가루는 가정마다 저장 방법에 차 이가 있으며, 상업적으로 유통되는 고춧가루 역시 유통기한이 나 저장 조건의 기준 없이 상온 상태로 유통되며 품질 저하 에 문제점을 가지고 있어 기준 마련이 필요하다.

국내에서 고춧가루에 대한 선행연구로는 PE House 건조· 열풍건조·원적외선 건조 등 건조 방법을 달리한 고춧가루 의 품질 특성 연구(Lim et al. 2012), 적외선을 사용한 살균 방법이 고춧가루의 품질에 미치는 영향 분석(Jung et al. 2011), 저온질소순환 건조방법으로 제조한 고춧가루의 품질 에 관한 연구(Kim et al. 2004), 고춧가루의 HACCP 시스 템 적용을 위한 미생물학적 위해 분석(Park & Kwon 2015) 등이 이루어졌다. 고춧가루의 유통에 대하여, X선·감마선· 전자선 조사가 고춧가루의 미생물학적, 이화학적 품질에 미 치는 영향 분석(Jung et al. 2015), 시중에 유통되는 고춧가 루 제품의 품질 모니터링(Jeong et al. 2013), 포장재 및 저 장 온도를 달리하여 고춧가루 산업에서 적용할 수 있는 최 적 저장 조건 탐색에 관한 연구(Lee et al. 2003), 고춧가루 의 건조와 저장 과정에서 색 안정성의 변화와 카로티노이드 성분의 변화(Kim et al. 2004) 등이 수행되었다.

기존의 고춧가루에 대한 연구는 대부분 제조 공정에서의 처리 방법에 따른 품질 변화 연구와 3-5개월 정도의 품질 추 이를 분석하는 것으로, 고춧가루 보관 조건 및 방법과 현재 의 소비행태인 1년간의 장기 저장 중 품질 변화에 대한 연 구는 미미한 실정으로 이에 관한 연구의 필요성이 있다.

최근 식품 안전, 품질 유지 방법에 대한 국민들의 관심이 증가되면서 소비자들은 신선식품 외에도 과거 실온에서 보 관하던 건조식품과 곡류도 냉장, 냉동고에 보관, 사용하고 있 다. 식품의약품안전평가원의 조사에서도 소비자는 김치냉장 고에 김치뿐만 아니라 육류, 생선·해물류, 계란, 두부, 우유, 과일, 채소, 그 밖의 가공식품 등을 보관하고 있는 것으로 조 사되었다. 이에 따라 본 연구에서는 가정내 고춧가루 보관 방법을 고려하여 냉동고(-5, -20°C), 김치냉장고(-1°C), 냉장 고(2°C), 실온(20°C)의 다양한 저장 온도 조건에서 고춧가루 의 품질 지표인 capsanthin 함량, American spice trade association(ASTA) color value, 색도, pH, 총 균 수, 기호도 의 변화를 조사 및 분석하여, 안전하게 고춧가루를 섭취할 수 있는 고춧가루 저장 조건과 시중에서 판매되는 고춧가루 의 유통 판매 조건을 제안하고자 하였다.

II. 연구 내용 및 방법

1. 실험재료

본 실험에 사용된 고춧가루(C. annuum)는 경상북도 영양 군에서 2014년 생산된 ‘태양초 고춧가루(Hanguk Sangsa Co., Yeongyang, Korea)’로, 서울시 서대문구 현대백화점 신 촌점에서 구매하여 사용하였다.

2. 가공 및 저장 조건

시료는 70 g씩 대형 지퍼백(3M, Naju, Korea)에 넣어 가 정용 냉장고(RF90H9012XP, Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon, Korea)에 저장하면서 실온(20°C) 및 냉장 (2°C), 김치냉장고(−1°C)와 냉동고(−5, −20°C)에 저장한 후 0, 3, 6, 9, 12개월 차에 품질 특성을 측정, 분석하였다.

3. Capsanthin 함량 측정

시료 0.1 g과 벤젠(DAEJUNG, Siheung, Korea) 40 mL 를 amber bottle에 넣고 30분간 추출한 후 상층액을 취해 100 mL 갈색 정용 플라스크(Kyeongin, Seoul, Korea)에 모아두고, 남은 잔여물에 다시 벤젠 30 mL를 넣어 30분간 추출하였다. 추출액을 Whatman No. 1 여과지를 이용하여 여과한 액을 벤젠 용액으로 100 mL 정용하여 실험하였다. 추출액은 UV spectrophotomete (T60U, PG London, UK)를 이용하여 483 nm에서 흡광도를 측정하였다(Sung et al. 2010).

4. American Spice Trade Ass°Ciation (ASTA) color value 측정

시료 0.1 g과 아세톤 100 mL를 250 mL 스크류 캡 플라스 크에 넣고 호일로 감싼 뒤 200 rpm에서 30분간 진탕 추출하 였다. 추출 후 침전물을 제거하여 UV spectrophotometer (T60U, PG London)를 이용하여 460 nm에서 흡광도를 측 정한 후 다음 식을 이용하여 계산하였다(Oh et al. 2011).

5. 색도 측정

색도는 Spectrophotometer (CM-3500D, Konica Minolta, Japan)를 사용하여 각 고춧가루 시료의 L값(lightness, 명도), a값(redness, 적색도) 및 b값 (yellowness, 황색도)을 측정하 여 평균±표준편차로 나타내었으며, 이 때 표준백판을 이용 하여 L*=96.85, a*= −0.10, b*= −0.16으로 표준화하였다.

6. pH 측정

시료 5 g을 채취한 뒤 45 mL의 증류수를 가하여 stomacher (WS-400, Shanghai Zusun Equipment Co., Ltd, China)로 1분간 균질화 하였다. 균질액을 filter bag으로 여과 하여 pH meter (Orion star A222, Thermo Scientific, Singapore)를 사용하여 측정하였다(Jeong et al. 2013).

7. 총 균 수 측정

시료 5 g과 살균 생리식염수 45 mL를 stomacher (WS- 400, Shanghai Zusun Equipment Co.)로 1분 동안 균질화한 후, 균질액을 filter bag으로 여과하여 실험하였다. 시료액을 1 mL씩 취하여 9 mL의 살균한 생리식염수 용액으로 단계 희 석하고 총 균 측정용 건조필름배지(petrifilm aerobic count plates, 3M Co., USA)에 접종하였다. 이를 37°C의 incubator 에서 48-72시간 배양시킨 후 colony 수를 계수하여 시료 g 당 colony forming unit (CFU)으로 나타내었다(Flores et al. 2007).

8. 관능검사

고춧가루의 관능검사는 이화여대 식품영양학과 대학원생 8명을 선발하여 평가하였다. 시료는 12개월의 저장 기간 중 0, 3, 6, 9, 12개월에 실시하였고, Control 시료는 평가일마다 동일한 ‘태양초 고춧가루(Hanguk Sangsa Co.,)’를 구매하여 사용하였다. 해당 시료는 Control 시료와 비교하여 10점 척 도를 사용하여 평가하도록 하였다. 평가항목은 전반적인 신 선도(매우 나쁘다: 0점, 보통이다: 5점, 매우 좋다: 10점), 적 색도(어두운 적색: 0점, 중간 적색: 5점, 매우 밝은 적색: 10 점), 황색도(황색도를 거의 띄지 않는다: 0점, 황색도를 띈다: 5점, 황색도가 매우 강하다: 10점), 매운향(매우 약하다: 0점, 보통이다: 5점, 매우 강하다: 10점), 윤기(매우 나쁘다: 0점, 보통이다: 5점, 매우 좋다: 10점), 수분감(매우 눅눅하다: 10 점, 보통이다: 5점, 매우 건조하다: 0점), 조리 및 섭취 가능 여부(매우 불가능: 0점, 보통이다: 5점, 매우 가능: 10점)으로 평가하였다.

9. 통계처리

본 실험결과의 유의성 검증은 Statistics Package for the Social Science (SPSS, Version. 19.0, for windows, SPSS In., Chicago, IL, USA)를 이용하여 분산분석(one-way ANOVA)으로 분석한 뒤 던컨의 다중범위검증(Duncan’s multiple range test)으로 p<0.05 수준에서 유의성을 검정하 였다.

III. 결과 및 고찰

1. Capsanthin 함량 측정

고춧가루의 저장 중 온도 별 capsanthin 함량의 변화는 <Figure 1>에 나타내었다. capsanthin 함량은 모든 샘플에서 저장 기간이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 저장 기간 이 증가할수록 저장 온도에 따른 차이는 증가하는 경향을 보 였고, 6개월 경과 후 감소세가 유의하게 증가하는 것으로 나 타났다(p<0.05). 저장 6개월 이후로 모든 저장 온도의 시료 에서 capsanthin 함량 차이가 증가되었으나 저장 12개월째에 는 20°C 저장 시료를 제외한 2, −1, −5와 −20°C 저장 시료 의 capsanthin 함량은 유사한 것으로 조사되었는데, 이는 저 장 9개월 이후에 냉동 저장 시료의 capsanthin 함량이 크게 감소했기 때문으로 생각된다.

온도에 따른 차이를 살펴본 결과 20°C 저장 시료는 3개월 부터 다른 저장 온도 시료에 비해 capsanthin 함량이 큰 폭 으로 감소하였으며 저장 기간에 따른 유의적인 차이를 보였 다(p<0.05). 2°C 저장 시료의 capsanthin 함량은 저장 9개월 이후부터 다른 냉장·냉동 저장 온도 시료와 유의적인 차이 를 나타내며 감소하였고, −1, −5와 −20°C 저장 시료의 capsanthin 함량은 저장 12개월째에 저장 온도에 따른 유의 적인 차이를 나타냈다(p<0.05).

이 같은 결과는 고춧가루의 저장 기간이 늘어남에 따라 capsanthin 함량이 감소한다는 선행 연구(Kim & Lee 1994; Sung et al. 2012)와 일치하였으며, 저장 온도가 높을수록 carotenoid계 화합물의 자동 산화가 촉진되어 capsanthin 함 량이 크게 감소한 것으로 사료된다(Kim & Lee 1994).

2. American Spice Trade Association (ASTA) color value 측정

저장 기간에 따른 고춧가루의 ASTA color value 변화는 <Figure 2>에 나타내었다. 저장 기간이 증가함에 따라 모든 저장 온도 시료의 ASTA color value가 감소하였다. 특히 20°C 저장 시료의 ASTA color value는 저장 6개월 이후 저 장 기간에 따른 유의적인 차이를 보이며 감소하였으며, 저장 9개월 이후 다른 온도로 저장한 시료들의 ASTA color value 보다 유의적으로 ASTA color value가 낮게 나타났다 (p<0.05).

저장 온도에 따른 ASTA color value의 차이를 살펴본 결 과 2°C 저장 시료의 ASTA color value는 저장 6개월이후 유의적으로 감소하였고(p<0.05) −5°C 저장 시료와 −20°C 저 장 시료의 감소 경향은 유사하게 나타났다. −20°C 저장 시 료의 ASTA color value는 저장 기간에 따른 유의적인 차이 를 보이지 않았으며, 20°C 저장 시료의 ASTA color value 는 급격한 감소를 나타냈다. 이는 저장 온도가 높아질수록, 저장 기간이 길어질수록 색소 파괴로 ASTA color value가 감소한다는 선행 연구들과 동일한 결과이다(Lee et al. 2007; Hwang et al. 2011; Sung et al. 2012).

3. 색도 측정

고춧가루 저장기간과 온도에 따른 시료의 색도를 측정한 결과는 <Table 1>에 나타내었다. 고춧가루의 명도 (L*)는 모 든 저장군에서 저장 기간이 증가함에 따라 유의하게 감소하 였으며(p<0.05), 저장 온도에 따른 유의적인 차이는 9개월부 터 나타났다. 특히 저장 12개월째에 20°C 저장 시료의 명도 는 24.04, 2°C 저장 시료의 명도는 24.60, −1°C 저장 시료 의 명도는 25.00, −5°C 저장 시료의 명도는 27.65, −20°C 저장 시료의 명도는 28.17로, 저장 온도에 따라 큰 차이를 나타내었다(p<0.05).

적색도 (a*)는 모든 저장 온도 조건에서 3개월 이후부터 저장 기간에 따른 유의적인 차이를 나타내며 감소하였다. 상 온 저장(20°C), 냉장 저장(2°C), 냉동 저장(−1, −5와 -20°C) 순으로 적색도가 크게 감소하였다. −1, −5, −20°C 저장 시료 의 적색도는 유사한 경향을 보였으나 저장 12개월째에 −20 °C 저장 시료가 다른 저장 온도 시료보다 유의적으로 높은 적색도를 나타냈다(p<0.05).

황색도 (b*)는 모든 저장군에서 감소하는 경향을 보였으나, −5°C 저장 시료와 −20°C 저장 시료는 저장 기간에 따른 유 의적인 차이가 나타나지 않았다. 황색도는 실험을 시작한 시 점에서 24.56로 측정되었다. 20°C 저장 시료는 저장 12개월 째 19.14로, 2°C 저장 시료는 19.60로 유사하게 감소하였다. −1, −5, −20°C 저장 시료의 황색도는 유사한 감소를 나타내 었고 저장 12개월 이후 유의적인 차이를 나타냈다(p<0.05).

연구 결과 고춧가루의 경우 품질 저하 시 명도, 적색도, 황 색도가 감소한다는 선행연구와(Kim et al. 1982; Park et al. 2008; Sung et al. 2012) 동일하게 저장 온도가 높고, 기간 이 늘어날수록 품질이 저하되었다. 저장 기간이 증가함에 따 라 고춧가루의 색도는 탈색 및 변색되었으며, 이는 갈변 반 응 및 산화와 밀접하게 관련되어 있다(Park et al. 2003).

4. pH 측정

고춧가루의 저장 중 pH 변화는 <Table 2>에 나타내었다. 20°C 저장 시료의 pH는 초기 4.85에서 저장 9개월에 4.62로 지속적으로 감소하였으나 저장 12개월에 4.78로 증가하였다. 2, −1, −5°C 저장 시료의 pH는 저장 6개월까지 유의적으로 감소하다가 이후 점차 증가하였다(p<0.05). −20°C 저장 시료 의 pH는 저장 9개월 이후 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 고춧가루의 pH는 고추에 함유된 산 성분 (ascorbic, oxalic, cis-aconitic, citric, malic, fumaric, shikimic, pyroglutamic acid 등)과 관련되어 있으며, Park et al.(2003)와 Luning et al.(1995)의 선행연구와 같이 저장 중 산 성분의 파괴로 pH 가 다시 상승한 것으로 생각된다.

5. 총 균 수 측정

저장 기간과 온도에 따른 고춧가루의 미생물학적 품질 변 화는 <Figure 3>과 같다. 저장 기간 중 총 균 수의 변화는 비슷한 양상으로 대체적으로 증가하였다. 그러나 저장 6개월 이후 냉장 저장 시료(2°C)와 냉동 저장 시료(−1, −5와 −20 °C)의 총 균 수는 완만하게 증가한 반면, 실온 저장 시료 (20°C)의 총 균 수는 급격하게 증가하였다. 모든 저장 온도 에서 시료들의 저장 기간이 길어질수록 총 호기성 세균의 밀 도 증가로 총 균 수 역시 증가된 것으로 생각된다(Yun et al. 2012). −20°C 저장 시료의 총 균 수는 −5°C 저장 시료 와 유사하게 증가하는 경향을 보였고, 9개월까지 저장 기간 에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다.

6. 관능검사

고춧가루의 관능 평가 결과는 <Table 4>에 나타내었다. 관 능평가 시 사용한 시료의 외관은 <Table 3>와 같다. 관능평 가 결과, 동일한 저장 기간의 시료에서 온도에 대한 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 각 저장 온도의 시료는 모두 저장 6개월차부터 신선도, 적색도, 황색도의 유의적인 감소가 나타 났다. 매운향은 2, −1, −5°C 저장 시료에서는 저장 3개월 이 후부터, −20°C 저장 시료에서는 저장 6개월 이후부터 유의적 인 감소가 나타났다. 윤기는 2, −5, −20°C 저장 시료에서는 저장 6개월 이후부터, −1°C 저장 시료에서는 저장 3개월 이 후부터 유의하게 감소하였다. 촉촉함은 모든 저장 온도에서 저장 6개월 이후부터 저장 기간에 따라 Control과 유의적인 차이를 나타내며 증가하였다. 기호도는 2, −1°C 저장 시료에 서는 저장 6개월 이후부터, −5, −20°C 저장 시료에서는 저장 9개월 이후부터 저장 기간에 따른 유의적인 감소가 나타났다.

IV. 결론 및 요약

모든 온도 저장 시료에서 capsanthin 함량, ASTA color value, 색도, pH는 저장기간이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 20°C 저장 시료는 다른 온도의 저장 시료에 비해 저 장기간에 따른 capsanthin 함량과 ASTA color value의 유의 적인 차이가 두드러지게 나타났다. −5와 −20°C 저장 시료의 감소 경향은 대부분 유사하였으나 저장 12개월의 −20°C 저 장 시료의 색도는 두드러지게 유의적인 차이를 보였다. 총 균 수는 대부분 저장온도에서 저장기간에 비례하여 증가하 는 경향을 보였으며 −5와 −20°C 저장시료는 유사했다. 따라 서 시중 상온에서 판매되는 고춧가루에 대한 판매 방식을 개 선해야할 필요성이 있다. 또한 12개월 이상 저장해 두어야 하는 고춧가루의 경우 −20°C에 저장하는 것을 권장 할 수 있다. 그러나 장기간 −20°C를 유지하는 냉동고를 일반 시중 에서는 사용하기 어려우므로, 12개월 미만의 저장기간이 예 상되는 경우 −5°C에서 저장하여도 품질 유지에 큰 무리가 없을 것으로 보인다.

본 연구는 실질적으로 소비자들이 가정에서 고춧가루를 저 장하는 온도(−20, −5, −1, 2, 20°C)와 기간(3, 6, 9, 12개월) 조건에 따른 고춧가루의 이화학적·미생물학적 품질 변화를 비교 분석하였다. 고춧가루의 주요 품질 요소인 붉은 정도는 capsanthin 함량, ASTA color value, 적색도(a*)로 평가하였 다. 20°C 저장군의 경우 다른 저장군에 비해 3개월 이후부터 측정값이 감소되었다. 냉장 저장군의 경우 일부 값이 6개월 이후 유의적으로 감소됨을 확인할 수 있었다. 냉동 저장군 간 에는 저장 9개월 이후 저장 온도에 따른 유의적 차이가 나타 났으나, −20°C 저장군의 경우 다른 시료에 비해 12개월까지 도 붉은색을 띈 것으로 조사되었다. 총 균 수는 저장기간이 길어질수록 증가하였고 −20°C 저장군을 제외한 시료는 저장 6개월 이후 온도에 따른 유의적인 차이를 나타내었다. 관능 검사 결과 신선감, 색도(적색, 황색), 촉촉함은 모든 온도 저 장군에서 6개월 이후 유의적으로 기호도가 감소하였으며, 기 호도와 매운향은 저장 온도에 따라 유의적인 차이를 나타내 었다. 여러 품질 지표의 변화를 종합적으로 살펴 본 결과, 고 춧가루는 보관 시 상온이 아닌 냉장고, 또는 냉동고에 보관 하는 것이 바람직하다. 저장 기간에 따라 6개월 이내 섭취할 경우 냉장(2°C), 냉동 저장(−1, −5, −20°C)으로 보관해야 하 고, 6개월 이상 장기 보관할 경우 −5°C 이하로 저장하는 것 이 바람직하다. 시중에 상온 상태로 판매되고 있는 고춧가루 역시 현재와 달리 냉장 상태로 유통 및 판매되어야 하는 것 으로 사료된다. 본 연구는 고춧가루의 유통 조건 및 기한 설 정의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.