최근 들어 산성 음료의 소비급증과 함께, 치아 경조직의 손상을 초래하는 양대 질환의 하나인 치아침식증에 대해 관심이 높아지고 있다. 특히 이러한 음료의 주 소비층이 소아청소년이라는 점에서 치아경조직 손실의 우려는 더 커진다. 본 연구는 오렌지 쥬스에 의한 법랑질의 침식 효과를 분석할 목적으로 현재 시판되는 오렌지 쥬스 제품 중 선호도가 높은 4종을 선택하여 산도, 완충효과 및 일부 무기성분 농도를 분석하고 이에 의한 법랑질 침식 정도를 표면미세경도 변화로 간접 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 4종의 오렌지 쥬스 시료의 평균 산도는 pH 4.0 으로서 치아 침식증을 유발하기에 충분한 수준이었으며, 실제로 모든 시료에 의해 법랑질 침식이 유발되었다(p<0.05). 2. 법랑질의 침식은 비교적 단시간(10분)안에 유의한 수준으로 일어났다. 오렌지 쥬스에 10분간 담근 후의 법랑질 미세경도는 담그기 전에 비해, 델몬트 92.8%, 썬키스트 92.7%, 아침에 쥬스 90.1%, 썬업 88.8% 이었다. 3. 각 오렌지 쥬스 제품 간의 침식유발 정도에는 유의한 차이가 없었다(p>0.05).
오렌지쥬스 내 pectinesterase를 불활성화하기 위하여 열처리 ($90^{\circ}C$, 60 sec), 초고압처리 $(200{\sim}600\;MPa,\;5{\sim}15\;min)$, 그리고 carbonation $(138{\sim}207\;kPa-CO_2)$과 초고압을 병합처리 하였다. $207\;kPa-CO_2$ 조건으로 carbonation 한 후 600 MPa에서 10 min 동안 초고압처리한 오렌지쥬스는 pectinesterase가 완전히 불활성화되었고, 완전 멸균되었으며, 4% 미만의 비타민 C 파괴를 보였다. 설정된 최적 살균조건($207\;kPa-CO_2$로 carbonation 한 후 $20^{\circ}C$에서 600 MPa 압력으로 10 min 동안 초고압처리)으로 처리한 오렌지쥬스를 $4^{\circ}C$에서 저장하면서 pectinesterase 불활성화, 열처리, 그리고 초고압처리한 오렌지쥬스와 품질을 비교하였다. Carbonation과 초고압의 병합처리 된 오렌지 쥬스는 저장기간 동안 PE의 재활성화를 보이지 않았으며, 열처리에 상당하는 살균효과를 유지하였다. 비타민 C 함량은 $4^{\circ}C$ 저장의 경우 모든 처리방법에서 안정한 결과를 보였으나, $30^{\circ}C$ 저장의 경우 열처리한 시료에서 급격한 감소를 나타내었다. Carbonation과 초고압의 병합 처리는 오렌지 쥬스의 L값을 상승시켰으며 높은 b값을 유지하였다.
현재 국내에서 유통되고 있는 캔 오렌지 쥬스의 중금속(Pb, Sn) 함량과 쥬스의 개봉 저장중 이들 중금속의 함량변화를 습식 분해 후 추출과정을 거쳐 원자흡광광도계로 분석하였다. 오렌지 쥬스 53개 시료중 중금속의 평균농도는 Pb 0.225 mg/kg, Sn 40.7 mg/kg이었다. 쥬스의 유통기간 경과에 따라 Pb 농도는 거의 증가하지 않았으나 Sn 농도는 한달이 경과할 때마다 평균 0.66 mg/kg씩 증가하는 것으로 나타났다. 개봉한 시료를 그대로 실온과 냉장고에 보관한 결과 Pb 농도는 7일 경과 후에 저장 전의 $1.7{\sim}1.8$배로 증가하였고 Sn 농도는 1일 평균 20%씩 증가하여 7일 경과 후에 저장 전의 악 3배로 증가하였다. 또한 개봉한 시료를 유리 용기에 옮겨 담아 실온과 냉장고에 보관한 결과 Pb와 Sn 농도는 저장기간 중 큰 변화가 없었다. 결론적으로 보아 유통되고 있는 캔 오렌지 쥬스는 권장 유통기한 이내의 제품에서도 Pb 함량이 법적 기준을 초과하는 빈도가 18%나 되므로 생산 공정 또는 유통 기간 중의 규제용 검색을 강화해야 될 것이며 캔 오렌지 쥬스를 개봉한 후에는 Pb나 Sn의 농도가 크게 증가하므로 사용상의 주의를 필요로 한다.
현재 국내에서 유통되고 있는 캔 및 병 오렌지쥬스를 20, 30, 40, $50^{\circ}C$에서 24주 동안 저장하면서 4주 간격으로 개봉하여 중금속(Sn, Fe, Pb) 함량, 비타민 C 함량, 갈색도와 pH의 변화에 대한 측정치로부터 온도별 활성화 에너지와 $Q_{10}$값을 계산한 다음 shelf-life를 예측하였다. 캔쥬스의 품질지표로 삼을 수 있는 것은 Pb, Sn, Fe 함량, 비타민 C 함량이었고, 병쥬스에서는 비타민 C 함량, 갈색도이었으며 이들 품질지표에 대한 $Q_{10}$값은 $1.3{\sim}2.0$이었다. 쥬스를 $50^{\circ}C$에 저장시 품질 허용한계에 도달하는데 요하는 기간과 $Q_{10}$ 대푯값으로 부터 shelf-life를 계산하면 캔쥬스의 경우 10, 20, $30^{\circ}C$에서 각각 10, 6, 3개월이었고, 병쥬스의 경우 각각 24, 12, 6개월이었다. 국내에서의 쥬스 유통온도를 평균 $15^{\circ}C$로 가정할 때 적정 품질수명은 캔쥬스 8개월, 병쥬스 18개월로 평가되었다. 캔 오렌지쥬스의 안전성을 확보하기 위해서는 식품공전상의 권장 유통기한(캔쥬스 24개월, 병쥬스 12개월) 및 Pb 허용기준(0.3 mg/kg)의 재검토와 아울러 캔 재질의 개선을 위한 연구노력이 요구된다.
현재 국내에서 유통되고 있는 캔 및 병 오렌지쥬스를 20, 30, 40, $50^{\circ}C$에서 24주 동안 저장하면서 4주 간격으로 개봉하여 중금속(Sn, Fe, Pb) 함량, 비타민 C 함량, 갈색도와 pH의 변화를 조사하였다. 병쥬스에서는 Sn, Fe, Pb 모두 저장 중 그 함량 변화가 거의 일어나지 않았으나 캔쥬스는 중금속 용출에 대한 온도의 영향이 두드러지게 나타났다. 즉, Sn농도는 16주 후 저장 전의 $2.7{\sim}13.1$배로 증가하였고, Fe농도는 24주 후 $4.3{\sim}5.2$배로 증가하였으며 Pb농도는 24주 후 $1.1{\sim}2.9$배로 증가하였다. 캔쥬스의 총 비타민 C 잔존율은 24주 후 $20^{\circ}C$에서는 큰 변화가 없었으나 $30{\sim}50^{\circ}C$에서는 $13{\sim}76%$로 감소하였고, 병쥬스의 경우는 $4{\sim}80%$로 감소하였다. 캔쥬스의 갈색도는 24주 후 $40^{\circ}C$ 이하에서는 조금 증가하였으나 $50^{\circ}C$에서는 완전히 변색되었으며 병쥬스의 경우는 모든 온도에서 캔쥬스보다 좀 더 변색되었다. 오렌지쥬스의 pH는 $40^{\circ}C$ 이하에서 포장용기에 상관없이 저장 중 거의 변화가 없었으나 $50^{\circ}C$에서는 24주 후 캔용기의 팽창과 함께 pH의 급격한 증가를 나타냈다. 국내에서 유통되고 있는 캔쥬스의 품질유지를 위한 유통기한을 재검토해야 될 것이다.
딸기쥬스와 오렌지쥬스 농축액의 빙점을 ${-15}^{\circ}C$로 강하시킬수 있는 복합cryoprotectants를 선정하고, 이를 쥬스에 첨가하여 액체상태로 $-15^{\circ}C$에서 저장하면서 품질변화를 조사하였다. 딸기쥬스에 적합한 복합 cryprotectants의 조성은 설탕25.5%(w/w), 포도당 12.7%, glycerol 1%, propylene glycol 1% 및 ascorbic acid 0.1%였다. 그리고 48% 고형분을 함유하는 농축 오렌지쥬스에 적합한 것으로는 포도당 5%, 과당 5%, glycerol 4% 및 citricacid 1%였다. 저장중 과실쥬스의 종합적 품질은 복합 cryprotectants를 첨가한 것과 대조구사이에 차이가 없었고, 4개월 저장한 딸기쥬스로만들은쨈의 품질에 있어서도 대조구와 처리구간에 유의성 있는 품질차이가 없었다. 이들 결과로 보아 과실쥬스에 복합 cryoprotectants를 첨가하여 냉통온도에서 액체상태로 저장하면 보통 방법으로 냉동저장한것과 대등한 품질을 보존할수 있는 것으로 밝혀졌다.
다양한 온도에서 살균과 저장이 오렌지 쥬스의 품질에 미치는 영향을 알아보기 위하여 orange juice$(12^{\circ}Brix)$를 75, 85, $95^{\circ}C$에서 각각 15초간 살균한 뒤 10, 20, $30^{\circ}C$의 incubator에서 32일간 저장하며 미생물, 이화학적 및 관능검사를 실시하였다. Vitamin C와 sucrose함량, 그리고 색은 $10^{\circ}C$ 저장시에 안정성이 우수하였으나, $20^{\circ}C$, $30^{\circ}C$에 저장하였을 때 저장기간이 증가함에 따라 현저한 감소를 나타내었다. 반면, 살균온도에 따른 손실량의 차이는 미약하였다 Furfural은 저장기간이 증가함에 따라 생성량의 급격한 증가를 나타내었으며 $10^{\circ}C$ 저장시 생성량이 가장 적었다. 또한 살균온도에 따른 생성량 차이는 미약하였다. Furfural은 vitamin C가 분해되어 생성되며 색을 어둡게 만들었다. 저장기간동안 오렌지 쥬스의 pH는 일정하게 유지되었으며, 일반세균과 효모, 곰팡이의 검출결과는 음성으로 나타났다. 관능검사 결과 $10^{\circ}C$ 저장시료는 저장 32일까지 대조군과 차이가 없었고, $20^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$ 저장시료는 24일과 20일만에 각각 대조군과 차이를 나타내었다. 따라서 오렌지 쥬스의 품질은 살균온도보다 저장온도에 의하여 더 큰 영향을 받으며, 저온저장이 품질변화의 억제에 효과적임을 알 수 있었다.
감귤류(자몽. 레몬, 금귤, 밀감 및 오렌지)를 착즙하여 얻은 쥬스를 rep-pak $C_{18}$ cartridge를 사용하여 as-corbate 및 phenolic 획분으로 분리한 다음 pH를 달리한 in vitro 반응계에서 아질산염 소거 및 N-nitroso-dimenthylamine(NDMA) 생성 억제 효과를 분석하였다. 감귤류 쥬스ascorbate 획분의 아질산염 소거능은 5ml 첨가시 pH 2.5에서 79.9~98.6%, pH 4.2에서 48.5~86.3%였으나, pH 6.0에서는 35.2% 이하였다. Phenolic 획분은 ascorbate 획분에 비해 높은 소거능을 보였으며 특히 pH 6.0에서는 ascorbate 획분에 비해 2배 이상의 높은 소거능을 나타내었다. NDMA 생성억제 효과는 phenolic 획분의 첨가시에 월등히 뛰어나 PH 2.5의 반 응용액에 금귤, 밀감 및 오렌지쥬스의 phenolic 획분을 첨가했을 때 92.8% 이상이었으나, ascorbate 획분이 첨가된 경우에는 NDMA 생성억제 효과를 거의 나타내지 못하였다. 따라서 감귤류 쥬스의 NDMA생성억제와 관련된 주된 인자는 pheno 화합물인 것으로 사료된다.
요지음같이 더웁고 땀을 많이 흘릴때 생각나는 것은 시원한 마실것 즉 청량음료수일것이다. 옛날에는 갈증이 나면 냉수를 마시든것이 냉수에 설탕이나 꿀 또는 분말쥬스등을 타서 마시는 것으로 요지음에 와서는 여러가지 청량음료가 개발되어 ''사이다''를 마셔왔으나 요지음에 와서는 여러가지 청량음료가 개발되어 ''콜라''를 비롯하여 ''오렌지'' ''그레이프'' ''레몬''등의 부향음료가 널리 보급되고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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