Optimization of Ingredient Mixing Ratio for Preparation of Chinese Radish (Raphanus sativus L.) Jam

This study was performed to find the optimum ratio of ingredients in the Chinese radish jam. The experiment was designed according to the RSM (response surface methodology), which included 18 experimental points with 4 replicates for three independent variables (sugar $45{\sim}70%$, pectin $0.5{\sim}2.0.%$, citric acid $0.2{\sim}0.5%$). The compositional and functional properties of the prepared products were measured, and these values were applied to the mathematical models. By use of F-test, sweetness, color values (L, a, b), and firmness were expressed by a linear model, while the sensory characteristics (color, smell, taste, texture and overall acceptance) were by a quadratic model. In the numeric optimization, the optimal ingredient amounts were 53.7% sugar, 1.0% pectin, and 0.3% citric acid. And in the graphical optimization, 53.9% sugar, 1.0% pectin, and 0.3% citric acid; these data were equivalent to 0.6985 desirability, indicating that the values were almost equivalent to the numerical optimization points. The above results demonstrate the feasibility of Chinese radish jam, and therefore, the commercialization of a Chinese radish jam marketed as a functional food is deemed possible.

무 잼 재료 혼합비율의 최적화

본 연구는 무의 저장성을 높이고 무를 이용한 가공식품 개발의 일환으로 반응표면분석법(RSM: Response Surface Methodology)을 이용하여 무 잼 제조 시 최적의 재료 혼합 비율을 찾고자 하였다. 잼의 품질에 가장 영향을 미치는 설탕, 펙틴과 구연산 첨가율을 독립변수로 설정하였고, 범위는 예비실험을 거쳐 각각 $45{\sim}70%$, $0.5{\sim}2.0%$, $0.2{\sim}0.5%$로 하였다. 실험 결과를 모델링하여 유의성을 검증한 결과 당도, 명도, 적색도, 황색도, 견고성은 linear 모델이, 관능검사 모든 항목에서는 quadratic 모델이 설정되었다. 모델의 적합성을 분석한 결과 적색도와 관능검사 항목 중 냄새를 제외한 모든 항목에서 probability가 모두 5% 이내에서 유의성을 보이고, 적합결여검증의 결과에서도 적색도와 관능검사 중 냄새를 제외한 모든 항목에서 5% 이내의 유의성을 보여 모델의 적합함이 인정되었다. 반응표면과 trace plot의 결과 설탕과 펙틴 첨가율이 많아질수록 색은 어둡고 노랗게 되었고 견고성은 증가하였다. 관능검사 결과에서도 설탕 첨가율에 의하여 많은 영향을 받았으며, 적정 수준 이상의 설탕, 펙틴과 구연산을 첨가할 경우에는 좋아하지 않음을 알 수 있었다. 무 잼의 최적 재료 혼합비율을 설정한 결과 설탕 53.7%, 펙틴 1.0%, 구연산 0.3%로 설정되었고, 이 조건으로 직접 무 잼을 만들어 물리적 특성을 측정해 본 결과와 예측한 결과와 유사한 값을 보였다. 본 실험의 최적 조건으로 만든 무 잼의 경우 시판하고 있는 잼의 당도와 견고성의 중 간 값 정도의 범위에 포함되어 잼으로서의 상태가 양호한 것을 알 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 무를 이용한 잼 가공이 가능한 것을 알 수 있었고 무 잼의 최적의 상태를 만들기 위한 조건도 설정되어 이를 이용한 무 잼의 산업화도 가능할 것으로 기대된다.