Changes of Free Sugar and Organic Acid in the Osmotic Dehydration Process of Apples

사과의 삼투건조시 유리당과 유기산의 변화

In order to minimize the deterioration of dried apple quality, changes of free sugar content, organic acid and ascorbic and during osmotic dehydration with sucrose at various temperature, concentration and immersion time were investigated in this study, total sugar increased as the temperature, concentration and immersion time were increased. Sucrose showed the largest change in content while fructose and glucose showed no and small changes, respectively. Large amounts of malic and fumaric acids, and small amounts of oxalic, citric, maleic and succinic acids were detected. Organic acids were high at low temperature treatment, and became higher with increasing concentration. Loss of ascorbic acid was small at the low temperature and high concentration. Effect of immersion time was negligible. Changes of free sugar, and organic and ascorbic acid followed the first-order and second-order reaction rate equations, respectively. Arrhenius equation was applied to determine the effect of temperature on reaction rate constants with high $r^2$. To predict the changes of quality, a model was established by using the optimum functions of temperature, concentration and immersion time. The model had high $r^2$ value for the quality changes during drying.

사과의 건조시 발생하게 되는 품질저하 현상을 개선하고자 sucrose를 삼투용매로 하여 침지온도와 농도 그리고 시간을 변수로 삼투건조하여 유리당, 유기산, ascorbic acid 함량변화에 대해 분석하였다. 유리당은 sucrose, glucose, fructose, sorbitol 등이 분석되었으며 농도가 증가함에 따라, 침지시간이 길어질수록 총당량이 증가하였으며 온도보다는 농도의 영향이 더 큰 것으로 나타났다. sucrose함량이 가장 많이 증가하였으며, fructose는 거의 없었고 glucose는 약간 증가하는 경향으로 각각의 유리당의 함량은 온도, 농도, 침지시간이 증가할수록 양이 증가하였다. 유기산은 malic acid와 fumaric acid가 주로 분석되었으며, 그외 oxalic acid, citric acid, maleic acid, succinic acid가 소량 분석되었다. 낮은 온도에서의 처리가 높은 함량을 보였으며 농도가 증가할수록 유기산의 함량이 많았고 침지시간이 길어질수록 유기산 함량이 줄어 들었다. Ascorbic acid도 저온$(20^{\circ}C)$과 농도$(60^{\circ}brix)$에서의 처리가 손실이 적었으며 온도가 낮을수록, 농도가 높을수록 더 큰 값을 보였으며 시간의 변화에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 품질변화 kinetics를 model화하기 위하여 반응속도론에 상사시켜 본 결과 유리당의 변화는 1차반응 속도식이, 유기산의 변화와 ascorbic acid의 변화는 2차반응 속도식이 가장 적합한 것으로 나타났다. 품질변화 속도상수에 대한 온도의 영향은 Arrhenius 식에 비교적 따른다고 볼 수 있다. 삼투건조 동안 유리당과 유기산, ascorbic acid 함량의 변화를 예측하고자 수립한 예측모델은 비교적 높은 $r^2$를 보여 각 조건에 따른 함량변화를 예측할 수 있을 것으로 생각된다.