검색
검색 팝업 닫기

Ex) Article Title, Author, Keywords

JKFN Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition



Online ISSN 2288-5978

Article

home All Articles View

Article

Split Viewer

Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51(4): 367-374

Published online April 30, 2022 https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.4.367

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

A Survey on the Hardness and Viscosity of Senior-Friendly Foods Available in the Japanese Market

Yun Jeong Kim1,2 , In Young Lee1, Yong Gi Chun1, Min Hyeock Lee3, and Bum-Keun Kim1 ,2

1Korea Food Research Institute
2Department of Food Biotechnology, University of Science and Technology
3Department of Food Science and Biotechnology, Kyung Hee University

Correspondence to:Bum-Keun Kim, Korea Food Research Institute, 245, Nongsaengmyeong-ro, Iseo-myeon, Wanju-gun, Jeonbuk 55365, Korea, E-mail: bkkim@kfri.re.kr
Author information: Yun Jeong Kim (Researcher), Min Hyeock Lee (Professor), Bum-Keun Kim (Researcher)

Received: January 25, 2022; Revised: March 3, 2022; Accepted: March 8, 2022

This is Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

This study investigates the physical properties of senior-friendly foods marketed in Japan, certified by the universal design food (UDF), by applying the method specified in the Korean Industrial Standards (KS). Hardness measured using a Ø20 mm probe revealed that all samples satisfied the UDF grade criteria presented on the product. The hardness measured with the Ø3 mm and Ø5 mm probes for the solids contained in the product was higher than the values obtained with the Ø20 mm probe. Accordingly, classification based on the KS grade resulted in some samples being classified differently from the UDF grade. In addition, the relative standard deviations of the UDF fourth-graded samples were lower than values of other graded samples, indicating the homogeneous matrix of the UDF fourth-graded samples. Finally, the viscosity of UDF third- and fourth-graded samples was 1,500 mPa·s or more, which satisfied the UDF grades 3rd, 4th, and KS grade 3rd. However, due to the presence of solid particles with high values of hardness, some UDF third-graded samples were classified as KS first-grade. Therefore, elderly subjects with chewing and swallowing disorders need to show caution when consuming these imported foods. This study was intended to enhance the understanding of standards related to the physical properties of senior-friendly foods marketed in Korea and Japan, and to use the results as basic data for the development of senior-friendly foods that meet the KS standards.

Keywords: senior-friendly food, universal design food, texture, hardness, viscosity

전 세계적으로 경제성장과 의료기술 발달로 평균수명은 증가하는 동시에 출산율은 감소하여 고령인구의 비중이 높아지고 있다(Shin과 Jun, 2020). 우리나라도 2017년 고령사회에 진입했으며 2025년 초고령사회에 진입할 것으로 예상된다(Jang과 Lee, 2017). 고령인구 증가는 노인 부양비 증가, 의료비 증가 등 사회적 문제를 야기하며, 노화가 진행됨에 따라 고령자는 생리적 기능이 저하되고 신체활동이 감소하면서 근감소증을 비롯한 다양한 질병들이 발생하게 된다(Lacavalla 등, 2021). 특히 고령자의 3대 섭식 장애로 알려진 저작 장애(음식 씹는 능력 감소), 연하 장애(입에서 위까지 음식 전달 능력 저하), 소화 장애(타액, 위와 췌장 소화효소 감소, 연동운동 저하)는 고령자의 식품 섭취에 제한을 주어 영양 불균형, 먹는 즐거움 감소 등을 초래해 삶의 질 저하 문제까지 야기시킨다(Kim, 2017). 고령사회 속에서 건강 노화에 대한 관심은 증가하고 있으며 고령친화산업실태 조사 결과에 따르면 고령자들이 가장 필요로 하는 제품 1순위가 식품인 것으로 나타났다(Kim 등, 2021; Park 등, 2019). 고령자의 신체적, 생리적 특성을 고려한 식품 개발의 필요성은 더욱 커지고 있으며 먼저 고령사회에 진입한 일본, 미국, 유럽의 경우 정책적 지원을 통해 체계적으로 고령자를 위한 식품 개발을 진행하고 있다(Jang과 Lee, 2017). 대표적 고령 국가인 일본은 2006년에 이미 초고령사회에 진입하였으며, 고령자들을 위한 저작 및 연하를 중심으로 개발된 민간기준인 개호식품협의회의 유니버셜디자인푸드(universal design food; UDF)가 마련되어 있다(Shin, 2021). UDF는 4단계로 나뉘며(Table 1), 연하와 저작 장애 정도에 따라 고령자가 상품을 선택할 수 있어 고령자의 식사 만족도와 영양 균형을 높이고 있다(Japan Care Food Conference, 2003; Jang과 Lee, 2017).

Table 1 . Physical property standards for senior-friendly foods in Korea and Japan

Clarification1st grade2nd grade3rd grade4th grade
Korea KS1)DescriptionAble to eat with toothAble to eat with gumsAble to eat with tongue
Hardness (N/m2)≤ 5×105≤ 5×104≤ 2×104
Viscosity (mPa·s)≥ 1,500
Japan UDF2)DescriptionEasy to chewBroken with gumsPressed with the tongueNo need to chew
Hardness (N/m2)≤ 5×105≤ 5×104≤ 1×104 (sol)≤ 3×103 (sol)
≤ 2×104 (gel)≤ 5×103 (gel)
Viscosity (mPa·s)≥ 1,500 (sol)≥ 1,500 (sol)

1)Korean Industrial Standards, KS H 4897.

2)Japan Care Food Conference, Universal design food.



우리나라도 2018년 식품의약품안전처에서 고령친화식품의 정의를 신설하여 고시하였으며, 농림축산식품부는 2020년 고령친화식품을 한국산업표준(Korean Industrial Standard; KS) 인증 대상 품목으로 지정, 2021년 고령친화우수식품 지정대상 식품 품목을 고시하였다(Jang 등, 2021). 한국산업표준에서는 ‘고령친화식품’을 고령자의 식품 섭취, 소화, 흡수, 대사 등을 돕기 위해 식품의 물성, 형태, 성분 등을 조정하여 제조, 가공한 식품이라 정의하고 있으며, 물성을 기준으로 3단계로 구분하고 있다(KS, 2020)(Table 1). 이처럼 물성은 고령친화식품 개발에 있어 중요한 지표로 고령친화식품 관련 연구로는 물성 조절 고등어 제조(Jang 등, 2021), 영양보충 음료 개발(Lee와 Han, 2021), 효소 처리 재구성 식품(Boo 등, 2020) 등이 보고되어 있으며, 질환 및 식생활 행태에 따른 노인 식품 섭취 실태와 관련된 연구가 주를 이룬다(Jang과 Lee, 2017; Kim, 2017). 반면 현재 KS 고령친화식품 물성 기준에 적합하게 개발되어 국내 고령친화식품 인증을 받은 제품의 수가 적으며, 고령자를 대상으로 하여 개발된 식품의 물성을 조사 및 분석한 연구는 부족한 실정이다.

최근 1인 가구와 여성의 사회진출 증가, 코로나19 등 다양한 요인으로 인해 가정간편식(home meal replacement; HMR)의 수요가 높아지고 있다(Kim 등, 2021). 여러 형태의 HMR이 시중에서 판매되고 있는데 그중 레토르트는 간단한 조리를 통해 섭취 가능하며, 휴대와 운반이 용이하고 상온에서 장기간 보관할 수 있다는 장점이 있다(Park, 2015). 글로벌화로 인해 국내에 레토르트를 비롯한 다양한 수입식품은 증가하고 있지만, 각국의 식품 기준이나 표시법이 상이하여 국내외 식품 기준 및 규격의 이해에 대한 중요성이 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 일본에서 시판되고 있는 레토르트 형태의 고령친화식품 중 UDF 단계별로 총 12종의 제품에 대하여, 우리나라 KS 고령친화식품 규격에 명시되어 있는 방법을 이용하여 경도와 점도를 조사하였다. 또한 UDF 레토르트 제품의 경도와 점도의 평균과 상대표준편차를 분석하고 물성 결과를 기준으로 KS 고령친화식품 단계별로 UDF 제품을 분류하고자 하였다. 본 연구는 일본과 한국의 고령친화식품 물성 기준에 대한 이해를 높이며, 향후 한국 기준 규격에 적합한 고령친화식품 개발을 위한 기초자료로 사용하고자 하였다.

실험재료 및 전처리

본 연구에서 사용된 시료는 일본에서 제조 및 판매되고 있는 UDF 인증을 받은 레토르트 형태의 제품으로 단계별로 3개씩 총 12개의 제품을 선정하여 진행하였다. 육류, 곡류, 해산물, 채소, 과일 등 다양한 재료와 고체, 반고체, 겔, 졸 등 여러 물성 특징을 가진 제품 선정을 위해 Jang과 Lee(2017)의 연구를 참고하였다. UDF 1단계 제품으로 데미글라스 함박스테이크(demiglace hamburg steak, Asahi Group Food Co., Ltd., Tokyo, Japan), 고기감자 조림(stewed meat and potatoes, Kewpie Co., Ltd., Tokyo, Japan), 닭고기 야채 덮밥소스(chicken and vegetable bowl sauce, Asahi Group Food Co., Ltd.), UDF 2단계 제품으로 고기감자 조림(stewed meat and potatoes, Kewpie Co., Ltd.), 닭고기 우엉조림(stewed chicken and burdock, Asahi Group Food Co., Ltd.), 소고기 스끼야끼 죽(beef sukiyaki porridge, Kewpie Co., Ltd.), UDF 3단계 제품으로 돈까스맛 조림(pork cutlet flavor stew, Kewpie Co., Ltd.), 닭고기와 무조림(stewed beef and radish, Kewpie Co., Ltd.), 고시히카리 밥(Koshihikari rice, Asahi Group Food Co., Ltd.), UDF 4단계 제품으로 고시히카리 밥(Koshihikari rice, Asahi Group Food Co., Ltd.), 흰살생선과 야채 무스(white fish and vegetable mousse, Kewpie Co., Ltd.), 갈은 포도(ground grapes, Forica Foods Co., Ltd., Niigata, Japan)를 선정하였다. UDF 단계별 제품의 원재료 및 특징은 Table 2에 나타내었다. 각 제품에 명시되어 있는 조리법에 따라 가스레인지를 이용하여 가열 조리한 후 20°C로 설정된 저온 인큐베이터에서 보관하였다. 제품의 온도가 20±2°C에 도달하였을 때 최종 경도 또는 점도 측정 시료로 사용하였다.

Table 2 . Kind of retort-type UDF samples used in the experiment

GradeSampleCategoryStateMain ingredient
UDF 1 (Easy to chew)Demiglace hamburg steakSideSolidPork, chicken, potato, onion
Stewed meat and potatoesSideSemi-solidBeef, potato, onion, carrot
Chicken and vegetable bowl sauceSideSemi-solidChicken, carrot, tofu, onion, egg
UDF 2 (Broken with gums)Stewed meat and potatoesSideSemi-solidBeef, potato, onion, carrot
Stewed chicken and burdockSideSemi-solidChicken, carrot, burdock, potato
Beef sukiyaki porridgeMainGelRice, onion, beef, tofu, chicken
UDF 3 (Pressed with tongue)Pork cutlet flavor stewSideSemi-solidPork, chicken, egg, potato, onion
Stewed beef and radishSideSemi-solidChicken, radish, potato, egg
Koshihikari riceMainGelRice, gellan gum
UDF 4 (No need to chew)Koshihikari riceMainGelRice, gellan gum
White fish and vegetable mousseSideSolAlaska pollock, potatoes, celery, chickpeas
Ground grapesDessertSolGrape juice, sugar, carrageenan


경도 측정

경도는 한국산업표준의 고령친화식품 경도 시험방법(KS, 2020)에 따라 측정하였다. 전처리한 시료는 형태와 단면적 크기에 따라 종류별로 구분하여 Texture analyzer(TA- XT2, Stable Micro Systems, Surrey, UK)를 이용하여 실험을 진행하였다. 유일한 고체 시료인 데미글라스 함박스테이크의 경우 패티 1장과 감자로 구성되어 있는데, 패티는 원형 그대로를 측정 시료로 사용하였으며 직경 3 mm(Ø3 mm)와 직경 20 mm(Ø20 mm) 원형 probe를 이용하여 compression test를 진행하였다. Probe의 pre-test speed는 600 mm/min, test speed 600 mm/min, post-test speed 600 mm/min, 측정 깊이는 시료 높이의 30%로 설정하였다. 500,000 N/m2 초과 여부를 확인하기 위해 직경 5 mm(Ø5 mm)의 원형 probe를 이용하여 puncture test를 진행하였다. 이때 pre-test speed는 100 mm/min, test speed 100 mm/min, post-test speed 100 mm/min으로 설정하였다. 나머지 고체가 아닌 반고체 또는 졸, 겔 형태의 제품들의 경우 지름 20 mm 원형 틀에 15 mm 높이로 담아 Ø20 mm probe를 이용하여 compression test를 통해 경도를 측정하였다. 이때 probe의 pre-test speed는 600 mm/min, test speed 600 mm/min, post-test speed 600 mm/min, 측정 높이는 용기 바닥에서 5 mm로 설정하였다. 또한 제품 내 단면이 3 mm가 넘는 고형물이 존재할 경우 채취한 후 종류별로 분류하여 원형 그대로를 경도 측정 시료로 사용하였다. 고형물은 Ø3 mm probe를 이용하여 위와 동일한 조건으로 compression test를 진행하였으며, 단면이 2 cm를 넘는 고형물의 경우 Ø5 mm probe를 이용하여 위와 동일한 조건으로 puncture test를 진행하였다. 제품별 주요 고형물로 UDF 1단계 데미글라스 함박스테이크의 패티와 감자, UDF 1단계와 2단계 고기감자 조림의 감자와 당근, UDF 1단계 닭고기 야채덮밥 소스의 닭고기, 당근, 두부, UDF 2단계 닭고기 우엉조림의 닭고기, 감자, 당근, 소고기 스끼야끼 죽의 소고기, UDF 3단계 돈까스맛 조림의 돼지고기, 닭고기와 무조림의 무가 3 mm가 넘어 경도 측정이 가능하였다. 나머지 단계의 제품에는 모든 원부재료가 분쇄된 형태로 큰 고형물이 없었으며, UDF 1단계와 2단계 고기감자 조림과 UDF 3단계의 닭고기와 무조림에는 갈은 고기가 함유되어 있었으나 단면이 3 mm가 되지 않아 경도 측정 시료로 선정하지 않았다. 모든 시료의 경도값은 probe로 압착 또는 관통 시 피크의 최고 높이(N)에서 측정에 사용한 probe의 면적(m2)으로 나눈 응력(N/m2)으로 표기하였다.

점도 측정

점도는 UDF 1단계와 2단계 제품을 대상으로 한국산업표준의 고령친화식품 점도 시험방법(KS, 2020)에 따라 회전점도계(Brookfield DV2T Viscometer, Brookfield Engineering Laboratories Inc., New York, NY, USA)를 이용하여 측정하였다. 유리 비커(600 mL, Ø90)에 시료 약 500 mL를 담은 후 스핀들을 유리 비커 중앙에 위치시켰다. 이후 스핀들을 12 rpm으로 2분간 회전시킨 후의 해당 값을 아래의 식 (1)에 따라 대응하는 계수를 곱해 점도를 산출하고 mPa·s로 나타내었다.

ViscositymPas=TK×SMC×100RPM×TQ

이때 TK(spring torque constant)는 토크 스프링 상수(0.09373), SMC(spindle multiplier constant)는 스핀들 상수, RPM은 분당 회전수, TQ는 산출된 토크 값을 의미한다.

통계 분석

모든 실험은 KS 기준에 따라 5회 반복 측정하였으며, 결과는 최댓값과 최솟값을 제외한 3회 측정값에 대한 평균과 편차로 나타내었다. 시료 간의 차이를 알기 위해 SPSS 20.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 ANOVA 분석을 하였으며, Duncan 다중비교분석(Duncan’s multiple range test)을 통해 P<0.05 수준으로 통계적 유의성을 검증하였다.

경도

조직감(texture)은 식품의 품질과 기호도에 큰 영향을 미치는데, 고령인구와 뇌 질환 환자 증가로 인해 음식을 저작하거나 삼킴에 문제가 있는 환자들이 늘어나는 고령사회에서 식품 조직감의 중요성은 더욱 커지고 있다(Choi, 2011; Jang과 Lee, 2017). 특히 경도(hardness)는 소비자 만족도와 상관관계가 높은 척도 중 하나로 물성 기준 및 규격이 있는 고령친화식품에 있어 제품 품질 향상과 소비자 만족도를 높일 수 있는 주요 요소로 볼 수 있다(Park 등, 2019). 본 연구에서는 일본에서 레토르트 형태로 시판되고 있는 UDF 제품들이 KS 고령친화식품 경도 규격을 기준으로 분류하였을 때 어느 단계에 해당하는지 알아보고자 하였다. Table 3은 Texture analyzer와 세 가지 probe를 이용하여 경도를 측정한 결과이다. Ø20 mm probe를 사용하여 compression test를 수행하였으며, 데미글라스 함박스테이크를 제외한 모든 제품은 원형 용기에 15 mm 높이로 담아 측정하였다. 용기에 담지 않고 시료 그대로 측정한 데미글라스 함박스테이크가 119,542.8±4,402.7 N/m2로 가장 높았으며, 다음으로 UDF 1단계의 고기감자 조림(43,810.6±16,829.2 N/m2), 닭고기 우엉조림(30,974.1±7,549.7 N/m2) 순으로 높게 나타났다. UDF 2단계의 소고기 스키야끼 죽, 3단계와 4단계의 고시히카리 밥 모두 죽 형태로 평균 경도 4,379.9±922.0 N/m2(3,698.2~5,526.3 N/m2)로 나타났다. Jang 등(2021)은 국내 시판 고령친화식품 2단계로 인증 받은 죽 제품 5종(흰살생선죽, 해물 야채죽, 소고기 들깨 미역죽, 소고기 버섯죽, 계란 후레이크 죽)의 평균 경도를 29,442.8 N/m2(21,529~46,209 N/m2)로 보고하였다. 본 연구에서 시료로 사용한 UDF 죽 제품의 경도가 KS 고령친화식품 2단계 죽 제품보다 낮게 나타났는데, 이는 제품 내 높은 경도값을 갖는 고형물의 존재 여부, 시료의 균질도, Texture analyzer로 경도를 측정할 때의 probe 종류, 측정 용기 등의 조건에 영향을 받은 것으로 보인다. 또한 경도에 영향을 주는 요인으로 수분함량, 비중, 기공 발달 정도 등이 보고된 바 있다(Jung과 Joo, 2010).

Table 3 . Hardness of retort-type UDF samples measured using probes of various sizes

GradeSampleHardness (N/m2)KS grade4)
20 mm1)3 mm2)5 mm3)
UDF 1Demiglace hamburg steak119,542.8±4,402.7a5)323,127.5±10,879.9a191,900.0±14,614.4aKS 1
Stewed meat and potatoes43,810.6±16,829.2b246,151.8±71,025.7b122,456.4±40,743.8bKS 1
Chicken and vegetable bowl sauce30,220.5±2,044.4c94,063.7±11,830.8d67,967.4±5,871.5bKS 1
UDF 2Stewed meat and potatoes11,200.0±8,258.2d174,712.4±37,115.5c123,836.8±37,207.0bKS 1
Stewed chicken and burdock30,974.1±7,549.7c251,581.7±17,247.9b98,202.8±41,092.4bKS 1
Beef sukiyaki porridge3,915.0±488.5d40,191.3±17,036.6d6)KS 1~2
UDF 3Pork cutlet flavor stew1,271.1±128.3d66,116.0±22,373.5dKS 1
Stewed beef and radish2,786.5±983.6d54,564.4±27,038.7dKS 1
Koshihikari rice5,526.3±313.0dKS 3
UDF 4Koshihikari rice3,698.2±266.9dKS 3
White fish and vegetable mousse1,366.9±30.1dKS 3
Ground grapes1,199.2±25.5dKS 3

1)Hardness values measured by compression test using a Ø20 mm probe.

2)Hardness values measured by compression test using a Ø3 mm probe.

3)Hardness values measured by puncture test using a Ø5 mm probe.

4)Korean Industrial Standards, 2020 (KS H 4897).

5)Mean and standard deviation with different letters within the same probe are significantly different (P<0.05) by Duncan’s multiple range test.

6)Not determined.



KS 고령친화식품 물성 분석 기준에는 제품이 단일 원재료가 아닌 경우 가장 높은 고형물의 경도를 기준으로 적용한다고 명시되어 있다. Table 3에는 제품 내에 함유되어 있는 주요 고형물을 Ø3 mm probe를 이용하여 compression test를 진행하거나 Ø5 mm probe를 이용하여 puncture test를 통해 경도를 측정한 후 가장 높은 경도값을 나타낸 고형물의 경도값만을 표시하였다. 이때 가장 높은 경도값을 가진 고형물은 제품별로 UDF 1단계 데미글라스 함박스테이크의 경우 패티(323,127.5±10,879.9 N/m2), 고기감자 조림의 경우 감자(246,151.8±71,025.7 N/m2), 닭고기 야채 덮밥소스의 경우 닭고기(94,063.7±11,830.8 N/m2), UDF 2단계 고기감자 조림의 경우 UDF 1단계의 고기감자 조림과 동일하게 감자(174,712.4±37,115.5 N/m2), 닭고기와 우엉조림의 경우 닭고기(251,581.7±17,247.9 N/m2), 그리고 소고기 스끼야끼 죽은 소고기(40,191.3±17,036.6 N/m2)였다. UDF 3단계 돈까스맛 조림의 경우 돼지고기(66,116.0±22,373.5 N/m2), 닭고기와 무조림의 주요 고형물은 무(54,564.4±27,038.7 N/m2)였다.

Ø20 mm probe와 Ø3 mm probe로 측정한 경도값을 비교하였을 때 모든 시료에서 고형물만을 단독으로 측정한 경도값이 용기에 담아 Ø20 mm probe로 측정한 경도값보다 높았다. 시료를 용기에 담아 측정할 경우, 경도가 서로 다른 여러 고형물과 액체 성분이 혼합되어 있어 고형물만을 단독으로 측정하였을 때보다 Ø20 mm probe에 작용하는 힘이 더 작아 낮게 나온 것으로 보인다. 또한 국내 KS 고령친화식품 물성 분석 기준에는 UDF 경도 시험법과 다르게 Ø5 mm probe를 이용하여 puncture test를 통해 경도를 확인하도록 명시되어 있다. 주요 고형물을 Ø3 mm probe를 이용하여 compression test 한 후 단면의 길이가 2 cm 넘는 데미글라스 함박스테이크의 패티, UDF 1단계 고기감자 조림의 감자, 닭고기 야채 덮밥소스의 닭고기, UDF 2단계 고기감자 조림의 감자, 닭고기 우엉조림의 닭고기를 대상으로 puncture test로 경도를 측정한 결과, Ø3 mm probe와 Ø20 mm probe를 이용하여 compression test로 측정한 결과값과는 차이가 있었다. 특히, 데미글라스 함박스테이크는 패티가 주요 고형물로 Ø20 mm, Ø3 mm, Ø5 mm probe를 이용하여 용기에 담지 않고 원형 그대로를 시료로 사용하여 경도를 측정하였을 때, Ø3 mm probe를 이용하여 측정한 값이 323,127.5±10,879.9 N/m2로 가장 높았으며 Ø5 mm probe 191,900.0±14,614.4 N/m2, Ø20 mm probe 119,542.8±4,402.7 N/m2 순인 것으로 나타났다. 경도는 단위면적당 가해지는 힘으로 probe 별로 단면적이 달라 같은 시료에 대해서 단면적이 제일 넓은 Ø20 mm probe로 측정한 경도값이 가장 낮게 나온 것으로 사료된다(Kim, 1999). 또한 Park 등(2019)은 국내 시판되고 있는 분쇄가공육제품의 경도 특성을 조사하였는데 데미글라스 함박스테이크와 비슷한 함박스테이크 12종의 평균 경도값은 61,591±12,374 N/m2이며, 평균 RSD 값은 19.7%(11.8~28.1%)로 보고하였다. 동 연구에서는 시판 함박스테이크의 경도 측정 시 원료 그대로를 시료로 측정하지 않고 10 mm×10 mm×10 mm 크기로 제단한 후 측정하였으나, 본 연구에서는 KS 고령친화식품 물성 분석 기준에 명시된 것처럼 절단 등의 전처리를 하지 않고 그대로 시료로 사용하였다. 이에 Park 등(2019)이 연구에 사용한 국내 시판 함박스테이크 시료들의 밀도가 낮아 실제 경도값이 낮았을 수 있으나, 본 연구에서 측정한 데미글라스 함박스테이크 경도와 시판 함박스테이크 경도값의 차이는 측정 방법상의 차이에서 기인한 것으로 생각된다.

Fig. 1은 Ø5 mm probe를 이용해 puncture test로 산출한 경도 값과 compression test를 통해 측정한 경도의 상관관계를 나타낸다. 2019년 식품의약품안전처 주관 연구보고서에 따르면 국내 유통되는 고체 또는 반고체 식품 50개에 대하여 Ø20 mm probe를 이용한 compression test와 Ø5 mm probe로 puncture test로 측정한 후 두 경도값 사이의 상관관계를 분석한 결과, R2값이 0.935로 높았으며 Ø3 mm probe compression test보다 Ø5 mm probe puncture test가 고령친화식품의 물성 기준 적합 여부를 확실하게 판단하는 데 기여할 수 있다고 보고하였다(MFDS, 2019). 본 연구에서도 Ø5 mm probe로 측정한 경도값이 Ø3 mm probe (R2=0.8568)보다 Ø20 mm probe로 측정한 경도값과 더 높은 선형의 상관관계를 보였다(R2=0.9019). 단면이 2 cm가 넘고 형태를 특정할 수 있어야 Ø5 mm probe를 이용한 puncture test 시료로서 적합하다는 제한점이 있으나, 추후 고령친화식품 경도 측정 시 Ø3 mm probe(compression test)로 측정한 경도보다 Ø5 mm probe(puncture test)로 측정한 경도값이 Ø20 mm probe(compression test)로 측정한 경도값과 더욱 높은 상관관계를 보일 것으로 기대된다.

Fig. 1. Correlation between hardness value measured by puncture test using Ø5 mm probe and hardness value measured by compression test using Ø20 mm and Ø3 mm probe.

UDF 1단계 경도 기준은 500,000 N/m2, 2단계는 50,000 N/m2, 3단계 겔의 경우 20,000 N/m2, 졸의 경우 10,000 N/m2, 4단계 겔의 경우 5,000 N/m2, 졸의 경우 3,000 N/m2로(Japan Care Food Conference, 2003), 본 연구에 사용한 시료 모두 Ø20 mm probe를 이용하여 측정한 경도값이 UDF 기준을 충족하는 것으로 나타났다. 한편 식품의약품안전처와 KS에서는 고령친화식품 1단계의 경우 경도 50,000 N/m2 초과 500,000 N/m2 이하, 2단계는 20,000 N/m2 초과 50,000 N/m2 이하, 3단계 20,000 N/m2 이하로 규정하고 있다(KS, 2020). 이에 세 가지 probe를 이용하여 측정한 경도 결과를 종합적으로 보았을 때 가장 높은 경도의 평균값을 기준으로 UDF 1단계 제품 3종과 UDF 2단계의 고기감자 조림, 닭고기 야채 덮밥소스, UDF 3단계의 돈까스맛 조림, 닭고기와 무조림은 KS 1단계, UDF 2단계의 소고기 스끼야끼 죽의 경우 KS 1~2단계, 나머지 제품은 KS 3단계로 분류되었다. UDF 1단계와 KS 1단계 모두 치아로 섭취할 수 있는 식품, UDF 2단계와 KS 2단계는 잇몸으로 섭취할 수 있는 식품, UDF 3~4단계와 KS 3단계는 혀로 섭취 가능하거나 씹지 않아도 되는 식품을 의미하며, UDF 1단계 제품 3종은 모두 KS 1단계로 분류되어 치아로 섭취 가능한 식품에 해당함을 확인하였다. 하지만 UDF 2단계와 3단계 제품의 경우 경도가 높은 고형물로 인해 제품에 명시되어 있는 UDF 단계와 다른 KS 단계로 분류되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 일본의 고령친화식품의 경도와 UDF 단계가 한국 KS 고령친화식품에 명시되어 있는 물성 단계와 상이할 수 있기에 일본 고령친화식품 수입 및 섭취 시 주의가 필요할 것으로 보인다.

경도 상대표준편차

상대표준편차(relative standard deviation; RSD)는 평균에 대한 표준편차의 백분율을 나타내며 RSD가 클수록 반복 측정값의 오차가 크고 재현성이 낮음을 의미한다. 물성 오차가 크면 규정된 기준 및 규격을 이탈할 수 있으므로 고령친화식품과 같이 물성 기준이 존재하는 제품을 생산하거나 개발할 경우 RSD는 품질평가 지표에 영향을 주는 중요한 요소로 작용할 수 있다(Park 등, 2019). 이에 본 연구에서는 KS 고령친화식품 경도 규격을 기준으로 UDF 제품들을 분류 시 RSD가 미치는 영향을 알아보고자 하였다. Table 4는 세 가지 probe로 반복 측정한 경도값(Table 3)의 RSD 값을 나타낸다. Ø20 mm probe를 이용하여 측정한 경도의 RSD의 경우 UDF 4단계를 제외한 각 단계에서 20.0%를 넘는 시료가 한 개 이상 확인되었으며, UDF 4단계의 평균 RSD는 3.8%(2.1~7.2%)로 모든 제품의 RSD가 10.0% 이하였다. UDF 2단계 고기감자 조림의 경우 측정 시 용기에 담긴 감자, 당근 등 고형물의 크기나 형태가 균질하지 않아 반복 측정한 경도값의 오차가 커 RSD 값이 73.7%로 높게 나타났다. UDF 4단계 제품은 물성을 조절하기 위해 원재료를 분쇄 또는 효소 처리한 졸이나 겔 형태로 큰 고형물이 존재하지 않았으며, 1단계와 2단계 제품들과 비교했을 때 상대적으로 반복 측정한 시료가 균질하여 RSD 값이 낮았다. 저작 능력에 문제가 없는 일반 섭취자의 경우 제품 내 물성 차이가 음식 섭취에 크게 문제 되지 않으나, 저작 장애를 가진 고령자의 경우 제품의 경도값의 편차가 클 경우 음식 섭취에 장애 요소로 작용할 수 있다(Park 등, 2019). Ø3 mm probe나 Ø5 mm probe로 측정한 UDF 단계별 시료들의 고형물의 경도에 대한 RSD는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 일본 고령자를 위해 개발된 제품의 형태는 대부분 잘게 썰은 부드러운 식 또는 곱게 분쇄한 블랜더 식이며, 최근에는 식재료의 형태를 유지한 채 물성을 조절한 제품에 주목하고 있다(Park 등, 2019). 동 연구에서 사용한 시료들도 UDF 1, 2, 3단계 제품에 고기, 감자, 당근 등 원재료의 형태를 유지한 고형분이 함유되어 있었으나 크기나 모양이 균일하지 않아서 반복 측정 경도값의 표준편차가 커진 것으로 보인다. 또한 경도를 기준으로 KS 1단계로 분류된 UDF 2단계의 고기감자 조림과 닭고기 우엉조림, UDF 3단계의 돈까스맛 조림과 닭고기와 무조림은 RSD 값이 모두 30%을 초과하여 본 연구에서도 RSD가 KS 고령친화식품 단계 판정에 영향을 주는 주요 요인임을 확인할 수 있었다. 경도 결과와 마찬가지로 일본 고령친화식품 중 크기와 형태가 다양한 고형분이 함유되어 RSD 값이 큰 제품의 경우 UDF 단계가 KS 고령친화식품 단계와 상이할 수 있으므로 저작에 어려움이 있는 고령자가 섭취 시 주의가 필요할 것으로 사료된다.

Table 4 . Relative standard deviation (RSD) for hardness of retort-type UDF samples measured using probes of various sizes

GradeSampleRSD (%)1)
20 mm2)3 mm3)5 mm4)
UDF 1Demiglace hamburg steak3.73.47.6
Stewed meat and potatoes38.428.933.3
Chicken and vegetable bowl sauce6.812.68.6
UDF 2Stewed meat and potatoes73.721.230
Stewed chicken and burdock24.46.941.8
Beef sukiyaki porridge12.55)
UDF 3Pork cutlet flavor stew10.133.8
Stewed beef and radish35.3
Koshihikari rice7.2
UDF 4Koshihikari rice7.2
White fish and vegetable mousse2.2
Ground grapes2.1

1)Relative standard deviation.

2)Hardness values measured by compression test using a Ø20 mm probe.

3)Hardness values measured by compression test using a Ø3 mm probe.

4)Hardness values measured by puncture test using a Ø5 mm probe.

5)Not determined.



점도

노화가 진행됨에 따라 식품을 삼키는 힘이 저하되면서 연하 장애가 발생하게 된다. 연하 장애는 뇌혈관 질환, 파킨슨병 등 여러 내과 질환과 관련되며 연하곤란으로 인한 부작용으로는 폐렴, 영양실조, 탈수, 재활치료에 대한 높은 비용 부담, 장기 입원, 좋지 않은 환자 예후 등이 있다(Kim 등, 2014). 점도를 조절한 식이는 연하 장애 환자의 보편적 치료로 알려져 있으며, Garcia 등(2005)은 연하 장애 환자의 84.8%에게 점도조절 식이가 효과적인 치료법이었음을 보고하였다. 이에 동 연구에서는 점도 기준이 존재하는 UDF 3단계와 4단계 레토르트 제품의 점도를 회전점도계를 이용하여 측정하였으며, 결과는 Table 5와 같다. UDF 3단계 돈까스맛 조림과 닭고기와 무조림의 경우 16,000 mPa∙s 이하의 점도 값을 보였으며, UDF 4단계인 흰살생선과 야채 무스 그리고 갈은 포도는 26,000 mPa∙s 이하의 점도 값을 보였다. 고시히카리 밥의 경우 3단계와 4단계 제품 모두 겔 형태로 스핀들 회전에 필요한 전력량인 토크 값이 너무 높아 회전식 점도계를 통한 점도 측정이 불가능하였다. Jang 등(2021)은 국내 고령친화식품 KS 2단계 죽 제품 5종의 점도 범위가 14,264~93,580 mPa∙s로 보고하였다. 원재료를 분쇄한 형태인 죽 또는 무스식의 경우에도 함유된 원부재료의 종류, 수분함량, 탄수화물, 단백질, 지질 함량, 점도증진제 첨가 여부 등이 최종 제품의 점도에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. UDF 3단계와 4단계 점도 기준은 졸의 경우 1,500 mPa∙s 이상이며, KS 고령친화식품 3단계 점도 기준도 1,500 mPa∙s 이상으로 측정한 모든 시료가 두 기준을 모두 충족하는 것으로 나타났다. KS 고령친화식품 점도 기준 내 LV형 점도계로 측정 가능한 상한값을 넘는 제품은 기준에 적합한 것으로 한다고 명시되어 있어, 고시히카리 밥 3단계와 4단계 모두 KS 3단계 점도 기준도 충족하는 것을 확인하였다(KS, 2020). 하지만 UDF 3단계의 돈까스맛 조림과 닭고기와 무조림의 경우 KS 3단계 점도 기준은 충족하였으나 경도가 높은 고형물로 인해 결과적으로 KS 1단계로 분류되었다. 이에 UDF 3단계 제품의 점도 값이 KS 3단계 점도 기준을 충족하더라도 KS 경도 기준을 만족시키지 못할 수 있으므로 수입 고령친화식품을 섭취하고자 하는 섭식 장애를 갖고 있는 고령자의 경우 제품 내 고형물 여부 및 경도 정도를 확인 후 섭취하는 것이 안전할 것으로 사료된다.

Table 5 . Viscosity and relative standard deviation (RSD) of retort-type UDF samples

GradeSampleTorque (%)Temperature (°C)Viscosity (mPa?s)RSD (%)1)
UDF 3Pork cutlet flavor stew31.0±1.620.9±0.115,500.0±804.7c2)5.2
Stewed beef and radish24.7±2.320.5±0.112,366.7±1,155.8d9.3
Koshihikari rice3)
UDF 4Koshihikari rice
White fish and vegetable mousse50.5±1.119.6±0.225,266.7±548.5a2.2
Ground grapes42.2±1.820.5±0.521,100.0±888.8b4.2

1)Relative standard deviation.

2)Mean and standard deviation with different letters within the viscosity are significantly different (P<0.05) by Duncan’s multiple range test.

3)Not determined.


본 연구에서는 일본에서 시판되는 고령친화식품 중 UDF 단계별로 레토르트 형태의 제품 3종씩 총 12종에 대하여 물성 특성을 알아보고자 하였다. UDF 제품의 경도와 점도는 우리나라 KS 고령친화식품 규격에 명시된 방법을 이용하여 측정하였다. 제품을 그대로 또는 용기에 15 mm 높이로 담은 후 Ø20 mm probe를 이용하여 경도를 측정한 결과 제품에 명시되어 있는 UDF 단계 기준을 모두 만족시키는 것으로 나타났다. 하지만 제품에 함유된 고형물을 Ø3 mm probe로 compression test 또는 Ø5 mm probe를 이용하여 puncture test를 수행한 결과, Ø20 mm probe로 측정한 결과보다 경도가 높아 KS 물성 기준으로 분류 시 제품에 명시되어 있는 UDF 단계와 다르게 분류되는 것으로 나타났다. 경도의 RSD 분석 결과, 겔과 졸 형태인 UDF 4단계 제품의 RSD 값이 나머지 제품의 RSD에 비해 낮아 반복 측정 시료가 균질함을 확인하였다. 마지막으로 UDF 3단계와 4단계를 대상으로 회전식 점도계를 이용하여 점도를 측정한 결과, 모든 시료의 점도가 1,500 mPa∙s 이상으로 UDF 3, 4단계 기준과 KS 고령친화식품 3단계 기준을 충족한 것으로 나타났다. 하지만 일부 3단계 제품의 경우 경도가 높은 고형물이 존재하여 KS 1단계로 분류되었다. 국외 고령친화식품 중 ‘잇몸으로 섭취 가능’ 또는 ‘혀로 섭취 가능’이라고 KS 2, 3단계와 유사한 개념으로 명시 또는 분류되어 있더라도 국내와 국외 물성 기준이 상이하기 때문에 저작과 연하 장애가 있는 고령자가 수입식품을 섭취할 경우 많은 주의가 필요하다. 고령사회에서 물성을 조절한 식품의 개발 및 연구는 필수적이며, 본 연구는 한국과 일본의 고령친화식품의 물성 관련 기준에 대한 이해를 높이고 향후 KS 물성 기준에 적합한 고령친화식품 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.

본 연구는 2021년 한국식품연구원 기본사업(E021110001)의 지원을 받아 수행된 연구이며, 이에 감사드립니다.

  1. Boo KW, Kim BG, Lee SJ. Physicochemical and sensory characteristics of enzymatically treated and texture modified elderly foods. Korean J Food Sci Technol. 2020. 52:495-502.
  2. Choi WS. Microstructure-texture relationship in food and correlation between instrumental measurement and sensory evaluation. Food Sci Ind. 2011. 44(4):50-56.
  3. Garcia JM, Chambers ET, Molander M. Thickened liquids: practice patterns of speech-language pathologists. Am J Speech Lang Pathol. 2005. 14:4-13.
    CrossRef
  4. Jang HH, Lee SJ. Preferences of commercial elderly-friendly foods among elderly people at senior welfare centers in Seoul. J East Asian Soc Diet Life. 2017. 27:124-136.
    CrossRef
  5. Jang MS, Oh JY, Kim PH, Park SY, Kim YY, Kang SI, et al. Preparation and quality characteristics of different mackerel Scomber japonicas-based processed products as senior-friendly seafoods. Korean J Fish Aquat Sci. 2021. 54:703-713.
  6. Japan Care Food Conference. 2003 Background of UDF classification formulation. 2003 [cited 2021 Dec 22]. Available from: https://www.udf.jp/about_udf/section_01.html
  7. Jung EK, Joo NM. Optimization of iced cookie prepared with dried oak mushroom (Lentinus edodes) powder using response surface methodology. Korean J Food Cook Sci. 2010. 26:121-128.
  8. Kim IC. Manufacture of citron jelly using the citron-extract. J Korean Soc Food Sci Nutr. 1999. 28:396-402.
  9. Kim JG, Yeom J, Oh BM, Han TR. Compliance with viscosity-modified diet among patients with dysphagia. J Korean Dysphagia Soc. 2014. 4:60-67.
  10. Kim MH, Choi IY, Yeon JY. Status of serving labeling of home meal replacement-soups and stews, and evaluation of their energy and nutrient content per serving. J Nutr Health. 2021. 54:560-572.
    CrossRef
  11. Kim Y. Requirement and status of domestic silver foods. Food Ind Nutr. 2017. 22(2):1-5.
  12. Korean Industrial Standards (KS). 2020 Seniors Friendly Foods (KS H 4897). 2020 [cited 2021 Dec 27]. Available from: https://e-ks.kr/streamdocs/view/sd;streamdocsId=72059203773233835
  13. Lacavalla MA, Cisterna B, Zancanaro C, Malatesta M. Ultrastructural immunocytochemistry shows impairment of RNA pathways in skeletal muscle nuclei of old mice: A link to sarcopenia?. Eur J Histochem. 2021. 65:3229. https://doi.org/10.4081/ejh.2021.3229
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  14. Lee JE, Han JA. Development and quality characteristics of beverages containing black sesame for nutritional supplementation in the elderly. Korean J Food Sci Technol. 2021. 53:78-84.
  15. Ministry of Food and Drug Safety (MFDS). Study on texture analysis in food. 2019 [cited 2021 Oct 25]. Available from: https://scienceon.kisti.re.kr/commons/util/originalView.do?cn=TRKO202000029851&dbt=TRKO&rn=
  16. Park CJ. Design of continuous sterilizer for retort pouch. J of the Korean Soc for Power Syst Eng. 2015. 19(2):57-63.
    CrossRef
  17. Park H, Um KH, Lee S. A hardness survey on crushed meat products in the Korean market for the development of meat foods for seniors. Food Eng Prog. 2019. 23:139-145.
    CrossRef
  18. Shin KE, Jun KS. A study on the manufacturing of jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) Mook for development of care food. Culi Sci Hosp Res. 2020. 26(11):51-61.
  19. Shin WS. Future perspective of the elderly food in a super-aged society. J Korean Dysphagia Soc. 2021. 11:1-8.
    CrossRef

Article

Article

Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51(4): 367-374

Published online April 30, 2022 https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.4.367

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

일본 시판 레토르트 고령친화식품의 경도와 점도 특성 조사

김윤정1,2?이인영1?천용기1?이민혁3?김범근1,2

1한국식품연구원
2과학기술연합대학원대학교 식품생명공학과
3경희대학교 식품생명공학과

Received: January 25, 2022; Revised: March 3, 2022; Accepted: March 8, 2022

A Survey on the Hardness and Viscosity of Senior-Friendly Foods Available in the Japanese Market

Yun Jeong Kim1,2 , In Young Lee1, Yong Gi Chun1, Min Hyeock Lee3, and Bum-Keun Kim1,2

1Korea Food Research Institute
2Department of Food Biotechnology, University of Science and Technology
3Department of Food Science and Biotechnology, Kyung Hee University

Correspondence to:Bum-Keun Kim, Korea Food Research Institute, 245, Nongsaengmyeong-ro, Iseo-myeon, Wanju-gun, Jeonbuk 55365, Korea, E-mail: bkkim@kfri.re.kr
Author information: Yun Jeong Kim (Researcher), Min Hyeock Lee (Professor), Bum-Keun Kim (Researcher)

Received: January 25, 2022; Revised: March 3, 2022; Accepted: March 8, 2022

This is Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

This study investigates the physical properties of senior-friendly foods marketed in Japan, certified by the universal design food (UDF), by applying the method specified in the Korean Industrial Standards (KS). Hardness measured using a Ø20 mm probe revealed that all samples satisfied the UDF grade criteria presented on the product. The hardness measured with the Ø3 mm and Ø5 mm probes for the solids contained in the product was higher than the values obtained with the Ø20 mm probe. Accordingly, classification based on the KS grade resulted in some samples being classified differently from the UDF grade. In addition, the relative standard deviations of the UDF fourth-graded samples were lower than values of other graded samples, indicating the homogeneous matrix of the UDF fourth-graded samples. Finally, the viscosity of UDF third- and fourth-graded samples was 1,500 mPa·s or more, which satisfied the UDF grades 3rd, 4th, and KS grade 3rd. However, due to the presence of solid particles with high values of hardness, some UDF third-graded samples were classified as KS first-grade. Therefore, elderly subjects with chewing and swallowing disorders need to show caution when consuming these imported foods. This study was intended to enhance the understanding of standards related to the physical properties of senior-friendly foods marketed in Korea and Japan, and to use the results as basic data for the development of senior-friendly foods that meet the KS standards.

Keywords: senior-friendly food, universal design food, texture, hardness, viscosity

서 론

전 세계적으로 경제성장과 의료기술 발달로 평균수명은 증가하는 동시에 출산율은 감소하여 고령인구의 비중이 높아지고 있다(Shin과 Jun, 2020). 우리나라도 2017년 고령사회에 진입했으며 2025년 초고령사회에 진입할 것으로 예상된다(Jang과 Lee, 2017). 고령인구 증가는 노인 부양비 증가, 의료비 증가 등 사회적 문제를 야기하며, 노화가 진행됨에 따라 고령자는 생리적 기능이 저하되고 신체활동이 감소하면서 근감소증을 비롯한 다양한 질병들이 발생하게 된다(Lacavalla 등, 2021). 특히 고령자의 3대 섭식 장애로 알려진 저작 장애(음식 씹는 능력 감소), 연하 장애(입에서 위까지 음식 전달 능력 저하), 소화 장애(타액, 위와 췌장 소화효소 감소, 연동운동 저하)는 고령자의 식품 섭취에 제한을 주어 영양 불균형, 먹는 즐거움 감소 등을 초래해 삶의 질 저하 문제까지 야기시킨다(Kim, 2017). 고령사회 속에서 건강 노화에 대한 관심은 증가하고 있으며 고령친화산업실태 조사 결과에 따르면 고령자들이 가장 필요로 하는 제품 1순위가 식품인 것으로 나타났다(Kim 등, 2021; Park 등, 2019). 고령자의 신체적, 생리적 특성을 고려한 식품 개발의 필요성은 더욱 커지고 있으며 먼저 고령사회에 진입한 일본, 미국, 유럽의 경우 정책적 지원을 통해 체계적으로 고령자를 위한 식품 개발을 진행하고 있다(Jang과 Lee, 2017). 대표적 고령 국가인 일본은 2006년에 이미 초고령사회에 진입하였으며, 고령자들을 위한 저작 및 연하를 중심으로 개발된 민간기준인 개호식품협의회의 유니버셜디자인푸드(universal design food; UDF)가 마련되어 있다(Shin, 2021). UDF는 4단계로 나뉘며(Table 1), 연하와 저작 장애 정도에 따라 고령자가 상품을 선택할 수 있어 고령자의 식사 만족도와 영양 균형을 높이고 있다(Japan Care Food Conference, 2003; Jang과 Lee, 2017).

Table 1 . Physical property standards for senior-friendly foods in Korea and Japan.

Clarification1st grade2nd grade3rd grade4th grade
Korea KS1)DescriptionAble to eat with toothAble to eat with gumsAble to eat with tongue
Hardness (N/m2)≤ 5×105≤ 5×104≤ 2×104
Viscosity (mPa·s)≥ 1,500
Japan UDF2)DescriptionEasy to chewBroken with gumsPressed with the tongueNo need to chew
Hardness (N/m2)≤ 5×105≤ 5×104≤ 1×104 (sol)≤ 3×103 (sol)
≤ 2×104 (gel)≤ 5×103 (gel)
Viscosity (mPa·s)≥ 1,500 (sol)≥ 1,500 (sol)

1)Korean Industrial Standards, KS H 4897..

2)Japan Care Food Conference, Universal design food..



우리나라도 2018년 식품의약품안전처에서 고령친화식품의 정의를 신설하여 고시하였으며, 농림축산식품부는 2020년 고령친화식품을 한국산업표준(Korean Industrial Standard; KS) 인증 대상 품목으로 지정, 2021년 고령친화우수식품 지정대상 식품 품목을 고시하였다(Jang 등, 2021). 한국산업표준에서는 ‘고령친화식품’을 고령자의 식품 섭취, 소화, 흡수, 대사 등을 돕기 위해 식품의 물성, 형태, 성분 등을 조정하여 제조, 가공한 식품이라 정의하고 있으며, 물성을 기준으로 3단계로 구분하고 있다(KS, 2020)(Table 1). 이처럼 물성은 고령친화식품 개발에 있어 중요한 지표로 고령친화식품 관련 연구로는 물성 조절 고등어 제조(Jang 등, 2021), 영양보충 음료 개발(Lee와 Han, 2021), 효소 처리 재구성 식품(Boo 등, 2020) 등이 보고되어 있으며, 질환 및 식생활 행태에 따른 노인 식품 섭취 실태와 관련된 연구가 주를 이룬다(Jang과 Lee, 2017; Kim, 2017). 반면 현재 KS 고령친화식품 물성 기준에 적합하게 개발되어 국내 고령친화식품 인증을 받은 제품의 수가 적으며, 고령자를 대상으로 하여 개발된 식품의 물성을 조사 및 분석한 연구는 부족한 실정이다.

최근 1인 가구와 여성의 사회진출 증가, 코로나19 등 다양한 요인으로 인해 가정간편식(home meal replacement; HMR)의 수요가 높아지고 있다(Kim 등, 2021). 여러 형태의 HMR이 시중에서 판매되고 있는데 그중 레토르트는 간단한 조리를 통해 섭취 가능하며, 휴대와 운반이 용이하고 상온에서 장기간 보관할 수 있다는 장점이 있다(Park, 2015). 글로벌화로 인해 국내에 레토르트를 비롯한 다양한 수입식품은 증가하고 있지만, 각국의 식품 기준이나 표시법이 상이하여 국내외 식품 기준 및 규격의 이해에 대한 중요성이 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 일본에서 시판되고 있는 레토르트 형태의 고령친화식품 중 UDF 단계별로 총 12종의 제품에 대하여, 우리나라 KS 고령친화식품 규격에 명시되어 있는 방법을 이용하여 경도와 점도를 조사하였다. 또한 UDF 레토르트 제품의 경도와 점도의 평균과 상대표준편차를 분석하고 물성 결과를 기준으로 KS 고령친화식품 단계별로 UDF 제품을 분류하고자 하였다. 본 연구는 일본과 한국의 고령친화식품 물성 기준에 대한 이해를 높이며, 향후 한국 기준 규격에 적합한 고령친화식품 개발을 위한 기초자료로 사용하고자 하였다.

재료 및 방법

실험재료 및 전처리

본 연구에서 사용된 시료는 일본에서 제조 및 판매되고 있는 UDF 인증을 받은 레토르트 형태의 제품으로 단계별로 3개씩 총 12개의 제품을 선정하여 진행하였다. 육류, 곡류, 해산물, 채소, 과일 등 다양한 재료와 고체, 반고체, 겔, 졸 등 여러 물성 특징을 가진 제품 선정을 위해 Jang과 Lee(2017)의 연구를 참고하였다. UDF 1단계 제품으로 데미글라스 함박스테이크(demiglace hamburg steak, Asahi Group Food Co., Ltd., Tokyo, Japan), 고기감자 조림(stewed meat and potatoes, Kewpie Co., Ltd., Tokyo, Japan), 닭고기 야채 덮밥소스(chicken and vegetable bowl sauce, Asahi Group Food Co., Ltd.), UDF 2단계 제품으로 고기감자 조림(stewed meat and potatoes, Kewpie Co., Ltd.), 닭고기 우엉조림(stewed chicken and burdock, Asahi Group Food Co., Ltd.), 소고기 스끼야끼 죽(beef sukiyaki porridge, Kewpie Co., Ltd.), UDF 3단계 제품으로 돈까스맛 조림(pork cutlet flavor stew, Kewpie Co., Ltd.), 닭고기와 무조림(stewed beef and radish, Kewpie Co., Ltd.), 고시히카리 밥(Koshihikari rice, Asahi Group Food Co., Ltd.), UDF 4단계 제품으로 고시히카리 밥(Koshihikari rice, Asahi Group Food Co., Ltd.), 흰살생선과 야채 무스(white fish and vegetable mousse, Kewpie Co., Ltd.), 갈은 포도(ground grapes, Forica Foods Co., Ltd., Niigata, Japan)를 선정하였다. UDF 단계별 제품의 원재료 및 특징은 Table 2에 나타내었다. 각 제품에 명시되어 있는 조리법에 따라 가스레인지를 이용하여 가열 조리한 후 20°C로 설정된 저온 인큐베이터에서 보관하였다. 제품의 온도가 20±2°C에 도달하였을 때 최종 경도 또는 점도 측정 시료로 사용하였다.

Table 2 . Kind of retort-type UDF samples used in the experiment.

GradeSampleCategoryStateMain ingredient
UDF 1 (Easy to chew)Demiglace hamburg steakSideSolidPork, chicken, potato, onion
Stewed meat and potatoesSideSemi-solidBeef, potato, onion, carrot
Chicken and vegetable bowl sauceSideSemi-solidChicken, carrot, tofu, onion, egg
UDF 2 (Broken with gums)Stewed meat and potatoesSideSemi-solidBeef, potato, onion, carrot
Stewed chicken and burdockSideSemi-solidChicken, carrot, burdock, potato
Beef sukiyaki porridgeMainGelRice, onion, beef, tofu, chicken
UDF 3 (Pressed with tongue)Pork cutlet flavor stewSideSemi-solidPork, chicken, egg, potato, onion
Stewed beef and radishSideSemi-solidChicken, radish, potato, egg
Koshihikari riceMainGelRice, gellan gum
UDF 4 (No need to chew)Koshihikari riceMainGelRice, gellan gum
White fish and vegetable mousseSideSolAlaska pollock, potatoes, celery, chickpeas
Ground grapesDessertSolGrape juice, sugar, carrageenan


경도 측정

경도는 한국산업표준의 고령친화식품 경도 시험방법(KS, 2020)에 따라 측정하였다. 전처리한 시료는 형태와 단면적 크기에 따라 종류별로 구분하여 Texture analyzer(TA- XT2, Stable Micro Systems, Surrey, UK)를 이용하여 실험을 진행하였다. 유일한 고체 시료인 데미글라스 함박스테이크의 경우 패티 1장과 감자로 구성되어 있는데, 패티는 원형 그대로를 측정 시료로 사용하였으며 직경 3 mm(Ø3 mm)와 직경 20 mm(Ø20 mm) 원형 probe를 이용하여 compression test를 진행하였다. Probe의 pre-test speed는 600 mm/min, test speed 600 mm/min, post-test speed 600 mm/min, 측정 깊이는 시료 높이의 30%로 설정하였다. 500,000 N/m2 초과 여부를 확인하기 위해 직경 5 mm(Ø5 mm)의 원형 probe를 이용하여 puncture test를 진행하였다. 이때 pre-test speed는 100 mm/min, test speed 100 mm/min, post-test speed 100 mm/min으로 설정하였다. 나머지 고체가 아닌 반고체 또는 졸, 겔 형태의 제품들의 경우 지름 20 mm 원형 틀에 15 mm 높이로 담아 Ø20 mm probe를 이용하여 compression test를 통해 경도를 측정하였다. 이때 probe의 pre-test speed는 600 mm/min, test speed 600 mm/min, post-test speed 600 mm/min, 측정 높이는 용기 바닥에서 5 mm로 설정하였다. 또한 제품 내 단면이 3 mm가 넘는 고형물이 존재할 경우 채취한 후 종류별로 분류하여 원형 그대로를 경도 측정 시료로 사용하였다. 고형물은 Ø3 mm probe를 이용하여 위와 동일한 조건으로 compression test를 진행하였으며, 단면이 2 cm를 넘는 고형물의 경우 Ø5 mm probe를 이용하여 위와 동일한 조건으로 puncture test를 진행하였다. 제품별 주요 고형물로 UDF 1단계 데미글라스 함박스테이크의 패티와 감자, UDF 1단계와 2단계 고기감자 조림의 감자와 당근, UDF 1단계 닭고기 야채덮밥 소스의 닭고기, 당근, 두부, UDF 2단계 닭고기 우엉조림의 닭고기, 감자, 당근, 소고기 스끼야끼 죽의 소고기, UDF 3단계 돈까스맛 조림의 돼지고기, 닭고기와 무조림의 무가 3 mm가 넘어 경도 측정이 가능하였다. 나머지 단계의 제품에는 모든 원부재료가 분쇄된 형태로 큰 고형물이 없었으며, UDF 1단계와 2단계 고기감자 조림과 UDF 3단계의 닭고기와 무조림에는 갈은 고기가 함유되어 있었으나 단면이 3 mm가 되지 않아 경도 측정 시료로 선정하지 않았다. 모든 시료의 경도값은 probe로 압착 또는 관통 시 피크의 최고 높이(N)에서 측정에 사용한 probe의 면적(m2)으로 나눈 응력(N/m2)으로 표기하였다.

점도 측정

점도는 UDF 1단계와 2단계 제품을 대상으로 한국산업표준의 고령친화식품 점도 시험방법(KS, 2020)에 따라 회전점도계(Brookfield DV2T Viscometer, Brookfield Engineering Laboratories Inc., New York, NY, USA)를 이용하여 측정하였다. 유리 비커(600 mL, Ø90)에 시료 약 500 mL를 담은 후 스핀들을 유리 비커 중앙에 위치시켰다. 이후 스핀들을 12 rpm으로 2분간 회전시킨 후의 해당 값을 아래의 식 (1)에 따라 대응하는 계수를 곱해 점도를 산출하고 mPa·s로 나타내었다.

ViscositymPas=TK×SMC×100RPM×TQ

이때 TK(spring torque constant)는 토크 스프링 상수(0.09373), SMC(spindle multiplier constant)는 스핀들 상수, RPM은 분당 회전수, TQ는 산출된 토크 값을 의미한다.

통계 분석

모든 실험은 KS 기준에 따라 5회 반복 측정하였으며, 결과는 최댓값과 최솟값을 제외한 3회 측정값에 대한 평균과 편차로 나타내었다. 시료 간의 차이를 알기 위해 SPSS 20.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 ANOVA 분석을 하였으며, Duncan 다중비교분석(Duncan’s multiple range test)을 통해 P<0.05 수준으로 통계적 유의성을 검증하였다.

결과 및 고찰

경도

조직감(texture)은 식품의 품질과 기호도에 큰 영향을 미치는데, 고령인구와 뇌 질환 환자 증가로 인해 음식을 저작하거나 삼킴에 문제가 있는 환자들이 늘어나는 고령사회에서 식품 조직감의 중요성은 더욱 커지고 있다(Choi, 2011; Jang과 Lee, 2017). 특히 경도(hardness)는 소비자 만족도와 상관관계가 높은 척도 중 하나로 물성 기준 및 규격이 있는 고령친화식품에 있어 제품 품질 향상과 소비자 만족도를 높일 수 있는 주요 요소로 볼 수 있다(Park 등, 2019). 본 연구에서는 일본에서 레토르트 형태로 시판되고 있는 UDF 제품들이 KS 고령친화식품 경도 규격을 기준으로 분류하였을 때 어느 단계에 해당하는지 알아보고자 하였다. Table 3은 Texture analyzer와 세 가지 probe를 이용하여 경도를 측정한 결과이다. Ø20 mm probe를 사용하여 compression test를 수행하였으며, 데미글라스 함박스테이크를 제외한 모든 제품은 원형 용기에 15 mm 높이로 담아 측정하였다. 용기에 담지 않고 시료 그대로 측정한 데미글라스 함박스테이크가 119,542.8±4,402.7 N/m2로 가장 높았으며, 다음으로 UDF 1단계의 고기감자 조림(43,810.6±16,829.2 N/m2), 닭고기 우엉조림(30,974.1±7,549.7 N/m2) 순으로 높게 나타났다. UDF 2단계의 소고기 스키야끼 죽, 3단계와 4단계의 고시히카리 밥 모두 죽 형태로 평균 경도 4,379.9±922.0 N/m2(3,698.2~5,526.3 N/m2)로 나타났다. Jang 등(2021)은 국내 시판 고령친화식품 2단계로 인증 받은 죽 제품 5종(흰살생선죽, 해물 야채죽, 소고기 들깨 미역죽, 소고기 버섯죽, 계란 후레이크 죽)의 평균 경도를 29,442.8 N/m2(21,529~46,209 N/m2)로 보고하였다. 본 연구에서 시료로 사용한 UDF 죽 제품의 경도가 KS 고령친화식품 2단계 죽 제품보다 낮게 나타났는데, 이는 제품 내 높은 경도값을 갖는 고형물의 존재 여부, 시료의 균질도, Texture analyzer로 경도를 측정할 때의 probe 종류, 측정 용기 등의 조건에 영향을 받은 것으로 보인다. 또한 경도에 영향을 주는 요인으로 수분함량, 비중, 기공 발달 정도 등이 보고된 바 있다(Jung과 Joo, 2010).

Table 3 . Hardness of retort-type UDF samples measured using probes of various sizes.

GradeSampleHardness (N/m2)KS grade4)
20 mm1)3 mm2)5 mm3)
UDF 1Demiglace hamburg steak119,542.8±4,402.7a5)323,127.5±10,879.9a191,900.0±14,614.4aKS 1
Stewed meat and potatoes43,810.6±16,829.2b246,151.8±71,025.7b122,456.4±40,743.8bKS 1
Chicken and vegetable bowl sauce30,220.5±2,044.4c94,063.7±11,830.8d67,967.4±5,871.5bKS 1
UDF 2Stewed meat and potatoes11,200.0±8,258.2d174,712.4±37,115.5c123,836.8±37,207.0bKS 1
Stewed chicken and burdock30,974.1±7,549.7c251,581.7±17,247.9b98,202.8±41,092.4bKS 1
Beef sukiyaki porridge3,915.0±488.5d40,191.3±17,036.6d6)KS 1~2
UDF 3Pork cutlet flavor stew1,271.1±128.3d66,116.0±22,373.5dKS 1
Stewed beef and radish2,786.5±983.6d54,564.4±27,038.7dKS 1
Koshihikari rice5,526.3±313.0dKS 3
UDF 4Koshihikari rice3,698.2±266.9dKS 3
White fish and vegetable mousse1,366.9±30.1dKS 3
Ground grapes1,199.2±25.5dKS 3

1)Hardness values measured by compression test using a Ø20 mm probe..

2)Hardness values measured by compression test using a Ø3 mm probe..

3)Hardness values measured by puncture test using a Ø5 mm probe..

4)Korean Industrial Standards, 2020 (KS H 4897)..

5)Mean and standard deviation with different letters within the same probe are significantly different (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..

6)Not determined..



KS 고령친화식품 물성 분석 기준에는 제품이 단일 원재료가 아닌 경우 가장 높은 고형물의 경도를 기준으로 적용한다고 명시되어 있다. Table 3에는 제품 내에 함유되어 있는 주요 고형물을 Ø3 mm probe를 이용하여 compression test를 진행하거나 Ø5 mm probe를 이용하여 puncture test를 통해 경도를 측정한 후 가장 높은 경도값을 나타낸 고형물의 경도값만을 표시하였다. 이때 가장 높은 경도값을 가진 고형물은 제품별로 UDF 1단계 데미글라스 함박스테이크의 경우 패티(323,127.5±10,879.9 N/m2), 고기감자 조림의 경우 감자(246,151.8±71,025.7 N/m2), 닭고기 야채 덮밥소스의 경우 닭고기(94,063.7±11,830.8 N/m2), UDF 2단계 고기감자 조림의 경우 UDF 1단계의 고기감자 조림과 동일하게 감자(174,712.4±37,115.5 N/m2), 닭고기와 우엉조림의 경우 닭고기(251,581.7±17,247.9 N/m2), 그리고 소고기 스끼야끼 죽은 소고기(40,191.3±17,036.6 N/m2)였다. UDF 3단계 돈까스맛 조림의 경우 돼지고기(66,116.0±22,373.5 N/m2), 닭고기와 무조림의 주요 고형물은 무(54,564.4±27,038.7 N/m2)였다.

Ø20 mm probe와 Ø3 mm probe로 측정한 경도값을 비교하였을 때 모든 시료에서 고형물만을 단독으로 측정한 경도값이 용기에 담아 Ø20 mm probe로 측정한 경도값보다 높았다. 시료를 용기에 담아 측정할 경우, 경도가 서로 다른 여러 고형물과 액체 성분이 혼합되어 있어 고형물만을 단독으로 측정하였을 때보다 Ø20 mm probe에 작용하는 힘이 더 작아 낮게 나온 것으로 보인다. 또한 국내 KS 고령친화식품 물성 분석 기준에는 UDF 경도 시험법과 다르게 Ø5 mm probe를 이용하여 puncture test를 통해 경도를 확인하도록 명시되어 있다. 주요 고형물을 Ø3 mm probe를 이용하여 compression test 한 후 단면의 길이가 2 cm 넘는 데미글라스 함박스테이크의 패티, UDF 1단계 고기감자 조림의 감자, 닭고기 야채 덮밥소스의 닭고기, UDF 2단계 고기감자 조림의 감자, 닭고기 우엉조림의 닭고기를 대상으로 puncture test로 경도를 측정한 결과, Ø3 mm probe와 Ø20 mm probe를 이용하여 compression test로 측정한 결과값과는 차이가 있었다. 특히, 데미글라스 함박스테이크는 패티가 주요 고형물로 Ø20 mm, Ø3 mm, Ø5 mm probe를 이용하여 용기에 담지 않고 원형 그대로를 시료로 사용하여 경도를 측정하였을 때, Ø3 mm probe를 이용하여 측정한 값이 323,127.5±10,879.9 N/m2로 가장 높았으며 Ø5 mm probe 191,900.0±14,614.4 N/m2, Ø20 mm probe 119,542.8±4,402.7 N/m2 순인 것으로 나타났다. 경도는 단위면적당 가해지는 힘으로 probe 별로 단면적이 달라 같은 시료에 대해서 단면적이 제일 넓은 Ø20 mm probe로 측정한 경도값이 가장 낮게 나온 것으로 사료된다(Kim, 1999). 또한 Park 등(2019)은 국내 시판되고 있는 분쇄가공육제품의 경도 특성을 조사하였는데 데미글라스 함박스테이크와 비슷한 함박스테이크 12종의 평균 경도값은 61,591±12,374 N/m2이며, 평균 RSD 값은 19.7%(11.8~28.1%)로 보고하였다. 동 연구에서는 시판 함박스테이크의 경도 측정 시 원료 그대로를 시료로 측정하지 않고 10 mm×10 mm×10 mm 크기로 제단한 후 측정하였으나, 본 연구에서는 KS 고령친화식품 물성 분석 기준에 명시된 것처럼 절단 등의 전처리를 하지 않고 그대로 시료로 사용하였다. 이에 Park 등(2019)이 연구에 사용한 국내 시판 함박스테이크 시료들의 밀도가 낮아 실제 경도값이 낮았을 수 있으나, 본 연구에서 측정한 데미글라스 함박스테이크 경도와 시판 함박스테이크 경도값의 차이는 측정 방법상의 차이에서 기인한 것으로 생각된다.

Fig. 1은 Ø5 mm probe를 이용해 puncture test로 산출한 경도 값과 compression test를 통해 측정한 경도의 상관관계를 나타낸다. 2019년 식품의약품안전처 주관 연구보고서에 따르면 국내 유통되는 고체 또는 반고체 식품 50개에 대하여 Ø20 mm probe를 이용한 compression test와 Ø5 mm probe로 puncture test로 측정한 후 두 경도값 사이의 상관관계를 분석한 결과, R2값이 0.935로 높았으며 Ø3 mm probe compression test보다 Ø5 mm probe puncture test가 고령친화식품의 물성 기준 적합 여부를 확실하게 판단하는 데 기여할 수 있다고 보고하였다(MFDS, 2019). 본 연구에서도 Ø5 mm probe로 측정한 경도값이 Ø3 mm probe (R2=0.8568)보다 Ø20 mm probe로 측정한 경도값과 더 높은 선형의 상관관계를 보였다(R2=0.9019). 단면이 2 cm가 넘고 형태를 특정할 수 있어야 Ø5 mm probe를 이용한 puncture test 시료로서 적합하다는 제한점이 있으나, 추후 고령친화식품 경도 측정 시 Ø3 mm probe(compression test)로 측정한 경도보다 Ø5 mm probe(puncture test)로 측정한 경도값이 Ø20 mm probe(compression test)로 측정한 경도값과 더욱 높은 상관관계를 보일 것으로 기대된다.

Fig 1. Correlation between hardness value measured by puncture test using Ø5 mm probe and hardness value measured by compression test using Ø20 mm and Ø3 mm probe.

UDF 1단계 경도 기준은 500,000 N/m2, 2단계는 50,000 N/m2, 3단계 겔의 경우 20,000 N/m2, 졸의 경우 10,000 N/m2, 4단계 겔의 경우 5,000 N/m2, 졸의 경우 3,000 N/m2로(Japan Care Food Conference, 2003), 본 연구에 사용한 시료 모두 Ø20 mm probe를 이용하여 측정한 경도값이 UDF 기준을 충족하는 것으로 나타났다. 한편 식품의약품안전처와 KS에서는 고령친화식품 1단계의 경우 경도 50,000 N/m2 초과 500,000 N/m2 이하, 2단계는 20,000 N/m2 초과 50,000 N/m2 이하, 3단계 20,000 N/m2 이하로 규정하고 있다(KS, 2020). 이에 세 가지 probe를 이용하여 측정한 경도 결과를 종합적으로 보았을 때 가장 높은 경도의 평균값을 기준으로 UDF 1단계 제품 3종과 UDF 2단계의 고기감자 조림, 닭고기 야채 덮밥소스, UDF 3단계의 돈까스맛 조림, 닭고기와 무조림은 KS 1단계, UDF 2단계의 소고기 스끼야끼 죽의 경우 KS 1~2단계, 나머지 제품은 KS 3단계로 분류되었다. UDF 1단계와 KS 1단계 모두 치아로 섭취할 수 있는 식품, UDF 2단계와 KS 2단계는 잇몸으로 섭취할 수 있는 식품, UDF 3~4단계와 KS 3단계는 혀로 섭취 가능하거나 씹지 않아도 되는 식품을 의미하며, UDF 1단계 제품 3종은 모두 KS 1단계로 분류되어 치아로 섭취 가능한 식품에 해당함을 확인하였다. 하지만 UDF 2단계와 3단계 제품의 경우 경도가 높은 고형물로 인해 제품에 명시되어 있는 UDF 단계와 다른 KS 단계로 분류되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 일본의 고령친화식품의 경도와 UDF 단계가 한국 KS 고령친화식품에 명시되어 있는 물성 단계와 상이할 수 있기에 일본 고령친화식품 수입 및 섭취 시 주의가 필요할 것으로 보인다.

경도 상대표준편차

상대표준편차(relative standard deviation; RSD)는 평균에 대한 표준편차의 백분율을 나타내며 RSD가 클수록 반복 측정값의 오차가 크고 재현성이 낮음을 의미한다. 물성 오차가 크면 규정된 기준 및 규격을 이탈할 수 있으므로 고령친화식품과 같이 물성 기준이 존재하는 제품을 생산하거나 개발할 경우 RSD는 품질평가 지표에 영향을 주는 중요한 요소로 작용할 수 있다(Park 등, 2019). 이에 본 연구에서는 KS 고령친화식품 경도 규격을 기준으로 UDF 제품들을 분류 시 RSD가 미치는 영향을 알아보고자 하였다. Table 4는 세 가지 probe로 반복 측정한 경도값(Table 3)의 RSD 값을 나타낸다. Ø20 mm probe를 이용하여 측정한 경도의 RSD의 경우 UDF 4단계를 제외한 각 단계에서 20.0%를 넘는 시료가 한 개 이상 확인되었으며, UDF 4단계의 평균 RSD는 3.8%(2.1~7.2%)로 모든 제품의 RSD가 10.0% 이하였다. UDF 2단계 고기감자 조림의 경우 측정 시 용기에 담긴 감자, 당근 등 고형물의 크기나 형태가 균질하지 않아 반복 측정한 경도값의 오차가 커 RSD 값이 73.7%로 높게 나타났다. UDF 4단계 제품은 물성을 조절하기 위해 원재료를 분쇄 또는 효소 처리한 졸이나 겔 형태로 큰 고형물이 존재하지 않았으며, 1단계와 2단계 제품들과 비교했을 때 상대적으로 반복 측정한 시료가 균질하여 RSD 값이 낮았다. 저작 능력에 문제가 없는 일반 섭취자의 경우 제품 내 물성 차이가 음식 섭취에 크게 문제 되지 않으나, 저작 장애를 가진 고령자의 경우 제품의 경도값의 편차가 클 경우 음식 섭취에 장애 요소로 작용할 수 있다(Park 등, 2019). Ø3 mm probe나 Ø5 mm probe로 측정한 UDF 단계별 시료들의 고형물의 경도에 대한 RSD는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 일본 고령자를 위해 개발된 제품의 형태는 대부분 잘게 썰은 부드러운 식 또는 곱게 분쇄한 블랜더 식이며, 최근에는 식재료의 형태를 유지한 채 물성을 조절한 제품에 주목하고 있다(Park 등, 2019). 동 연구에서 사용한 시료들도 UDF 1, 2, 3단계 제품에 고기, 감자, 당근 등 원재료의 형태를 유지한 고형분이 함유되어 있었으나 크기나 모양이 균일하지 않아서 반복 측정 경도값의 표준편차가 커진 것으로 보인다. 또한 경도를 기준으로 KS 1단계로 분류된 UDF 2단계의 고기감자 조림과 닭고기 우엉조림, UDF 3단계의 돈까스맛 조림과 닭고기와 무조림은 RSD 값이 모두 30%을 초과하여 본 연구에서도 RSD가 KS 고령친화식품 단계 판정에 영향을 주는 주요 요인임을 확인할 수 있었다. 경도 결과와 마찬가지로 일본 고령친화식품 중 크기와 형태가 다양한 고형분이 함유되어 RSD 값이 큰 제품의 경우 UDF 단계가 KS 고령친화식품 단계와 상이할 수 있으므로 저작에 어려움이 있는 고령자가 섭취 시 주의가 필요할 것으로 사료된다.

Table 4 . Relative standard deviation (RSD) for hardness of retort-type UDF samples measured using probes of various sizes.

GradeSampleRSD (%)1)
20 mm2)3 mm3)5 mm4)
UDF 1Demiglace hamburg steak3.73.47.6
Stewed meat and potatoes38.428.933.3
Chicken and vegetable bowl sauce6.812.68.6
UDF 2Stewed meat and potatoes73.721.230
Stewed chicken and burdock24.46.941.8
Beef sukiyaki porridge12.55)
UDF 3Pork cutlet flavor stew10.133.8
Stewed beef and radish35.3
Koshihikari rice7.2
UDF 4Koshihikari rice7.2
White fish and vegetable mousse2.2
Ground grapes2.1

1)Relative standard deviation..

2)Hardness values measured by compression test using a Ø20 mm probe..

3)Hardness values measured by compression test using a Ø3 mm probe..

4)Hardness values measured by puncture test using a Ø5 mm probe..

5)Not determined..



점도

노화가 진행됨에 따라 식품을 삼키는 힘이 저하되면서 연하 장애가 발생하게 된다. 연하 장애는 뇌혈관 질환, 파킨슨병 등 여러 내과 질환과 관련되며 연하곤란으로 인한 부작용으로는 폐렴, 영양실조, 탈수, 재활치료에 대한 높은 비용 부담, 장기 입원, 좋지 않은 환자 예후 등이 있다(Kim 등, 2014). 점도를 조절한 식이는 연하 장애 환자의 보편적 치료로 알려져 있으며, Garcia 등(2005)은 연하 장애 환자의 84.8%에게 점도조절 식이가 효과적인 치료법이었음을 보고하였다. 이에 동 연구에서는 점도 기준이 존재하는 UDF 3단계와 4단계 레토르트 제품의 점도를 회전점도계를 이용하여 측정하였으며, 결과는 Table 5와 같다. UDF 3단계 돈까스맛 조림과 닭고기와 무조림의 경우 16,000 mPa∙s 이하의 점도 값을 보였으며, UDF 4단계인 흰살생선과 야채 무스 그리고 갈은 포도는 26,000 mPa∙s 이하의 점도 값을 보였다. 고시히카리 밥의 경우 3단계와 4단계 제품 모두 겔 형태로 스핀들 회전에 필요한 전력량인 토크 값이 너무 높아 회전식 점도계를 통한 점도 측정이 불가능하였다. Jang 등(2021)은 국내 고령친화식품 KS 2단계 죽 제품 5종의 점도 범위가 14,264~93,580 mPa∙s로 보고하였다. 원재료를 분쇄한 형태인 죽 또는 무스식의 경우에도 함유된 원부재료의 종류, 수분함량, 탄수화물, 단백질, 지질 함량, 점도증진제 첨가 여부 등이 최종 제품의 점도에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. UDF 3단계와 4단계 점도 기준은 졸의 경우 1,500 mPa∙s 이상이며, KS 고령친화식품 3단계 점도 기준도 1,500 mPa∙s 이상으로 측정한 모든 시료가 두 기준을 모두 충족하는 것으로 나타났다. KS 고령친화식품 점도 기준 내 LV형 점도계로 측정 가능한 상한값을 넘는 제품은 기준에 적합한 것으로 한다고 명시되어 있어, 고시히카리 밥 3단계와 4단계 모두 KS 3단계 점도 기준도 충족하는 것을 확인하였다(KS, 2020). 하지만 UDF 3단계의 돈까스맛 조림과 닭고기와 무조림의 경우 KS 3단계 점도 기준은 충족하였으나 경도가 높은 고형물로 인해 결과적으로 KS 1단계로 분류되었다. 이에 UDF 3단계 제품의 점도 값이 KS 3단계 점도 기준을 충족하더라도 KS 경도 기준을 만족시키지 못할 수 있으므로 수입 고령친화식품을 섭취하고자 하는 섭식 장애를 갖고 있는 고령자의 경우 제품 내 고형물 여부 및 경도 정도를 확인 후 섭취하는 것이 안전할 것으로 사료된다.

Table 5 . Viscosity and relative standard deviation (RSD) of retort-type UDF samples.

GradeSampleTorque (%)Temperature (°C)Viscosity (mPa?s)RSD (%)1)
UDF 3Pork cutlet flavor stew31.0±1.620.9±0.115,500.0±804.7c2)5.2
Stewed beef and radish24.7±2.320.5±0.112,366.7±1,155.8d9.3
Koshihikari rice3)
UDF 4Koshihikari rice
White fish and vegetable mousse50.5±1.119.6±0.225,266.7±548.5a2.2
Ground grapes42.2±1.820.5±0.521,100.0±888.8b4.2

1)Relative standard deviation..

2)Mean and standard deviation with different letters within the viscosity are significantly different (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..

3)Not determined..


요 약

본 연구에서는 일본에서 시판되는 고령친화식품 중 UDF 단계별로 레토르트 형태의 제품 3종씩 총 12종에 대하여 물성 특성을 알아보고자 하였다. UDF 제품의 경도와 점도는 우리나라 KS 고령친화식품 규격에 명시된 방법을 이용하여 측정하였다. 제품을 그대로 또는 용기에 15 mm 높이로 담은 후 Ø20 mm probe를 이용하여 경도를 측정한 결과 제품에 명시되어 있는 UDF 단계 기준을 모두 만족시키는 것으로 나타났다. 하지만 제품에 함유된 고형물을 Ø3 mm probe로 compression test 또는 Ø5 mm probe를 이용하여 puncture test를 수행한 결과, Ø20 mm probe로 측정한 결과보다 경도가 높아 KS 물성 기준으로 분류 시 제품에 명시되어 있는 UDF 단계와 다르게 분류되는 것으로 나타났다. 경도의 RSD 분석 결과, 겔과 졸 형태인 UDF 4단계 제품의 RSD 값이 나머지 제품의 RSD에 비해 낮아 반복 측정 시료가 균질함을 확인하였다. 마지막으로 UDF 3단계와 4단계를 대상으로 회전식 점도계를 이용하여 점도를 측정한 결과, 모든 시료의 점도가 1,500 mPa∙s 이상으로 UDF 3, 4단계 기준과 KS 고령친화식품 3단계 기준을 충족한 것으로 나타났다. 하지만 일부 3단계 제품의 경우 경도가 높은 고형물이 존재하여 KS 1단계로 분류되었다. 국외 고령친화식품 중 ‘잇몸으로 섭취 가능’ 또는 ‘혀로 섭취 가능’이라고 KS 2, 3단계와 유사한 개념으로 명시 또는 분류되어 있더라도 국내와 국외 물성 기준이 상이하기 때문에 저작과 연하 장애가 있는 고령자가 수입식품을 섭취할 경우 많은 주의가 필요하다. 고령사회에서 물성을 조절한 식품의 개발 및 연구는 필수적이며, 본 연구는 한국과 일본의 고령친화식품의 물성 관련 기준에 대한 이해를 높이고 향후 KS 물성 기준에 적합한 고령친화식품 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.

감사의 글

본 연구는 2021년 한국식품연구원 기본사업(E021110001)의 지원을 받아 수행된 연구이며, 이에 감사드립니다.

Fig 1.

Fig 1.Correlation between hardness value measured by puncture test using Ø5 mm probe and hardness value measured by compression test using Ø20 mm and Ø3 mm probe.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 367-374https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.4.367

Table 1 . Physical property standards for senior-friendly foods in Korea and Japan.

Clarification1st grade2nd grade3rd grade4th grade
Korea KS1)DescriptionAble to eat with toothAble to eat with gumsAble to eat with tongue
Hardness (N/m2)≤ 5×105≤ 5×104≤ 2×104
Viscosity (mPa·s)≥ 1,500
Japan UDF2)DescriptionEasy to chewBroken with gumsPressed with the tongueNo need to chew
Hardness (N/m2)≤ 5×105≤ 5×104≤ 1×104 (sol)≤ 3×103 (sol)
≤ 2×104 (gel)≤ 5×103 (gel)
Viscosity (mPa·s)≥ 1,500 (sol)≥ 1,500 (sol)

1)Korean Industrial Standards, KS H 4897..

2)Japan Care Food Conference, Universal design food..


Table 2 . Kind of retort-type UDF samples used in the experiment.

GradeSampleCategoryStateMain ingredient
UDF 1 (Easy to chew)Demiglace hamburg steakSideSolidPork, chicken, potato, onion
Stewed meat and potatoesSideSemi-solidBeef, potato, onion, carrot
Chicken and vegetable bowl sauceSideSemi-solidChicken, carrot, tofu, onion, egg
UDF 2 (Broken with gums)Stewed meat and potatoesSideSemi-solidBeef, potato, onion, carrot
Stewed chicken and burdockSideSemi-solidChicken, carrot, burdock, potato
Beef sukiyaki porridgeMainGelRice, onion, beef, tofu, chicken
UDF 3 (Pressed with tongue)Pork cutlet flavor stewSideSemi-solidPork, chicken, egg, potato, onion
Stewed beef and radishSideSemi-solidChicken, radish, potato, egg
Koshihikari riceMainGelRice, gellan gum
UDF 4 (No need to chew)Koshihikari riceMainGelRice, gellan gum
White fish and vegetable mousseSideSolAlaska pollock, potatoes, celery, chickpeas
Ground grapesDessertSolGrape juice, sugar, carrageenan

Table 3 . Hardness of retort-type UDF samples measured using probes of various sizes.

GradeSampleHardness (N/m2)KS grade4)
20 mm1)3 mm2)5 mm3)
UDF 1Demiglace hamburg steak119,542.8±4,402.7a5)323,127.5±10,879.9a191,900.0±14,614.4aKS 1
Stewed meat and potatoes43,810.6±16,829.2b246,151.8±71,025.7b122,456.4±40,743.8bKS 1
Chicken and vegetable bowl sauce30,220.5±2,044.4c94,063.7±11,830.8d67,967.4±5,871.5bKS 1
UDF 2Stewed meat and potatoes11,200.0±8,258.2d174,712.4±37,115.5c123,836.8±37,207.0bKS 1
Stewed chicken and burdock30,974.1±7,549.7c251,581.7±17,247.9b98,202.8±41,092.4bKS 1
Beef sukiyaki porridge3,915.0±488.5d40,191.3±17,036.6d6)KS 1~2
UDF 3Pork cutlet flavor stew1,271.1±128.3d66,116.0±22,373.5dKS 1
Stewed beef and radish2,786.5±983.6d54,564.4±27,038.7dKS 1
Koshihikari rice5,526.3±313.0dKS 3
UDF 4Koshihikari rice3,698.2±266.9dKS 3
White fish and vegetable mousse1,366.9±30.1dKS 3
Ground grapes1,199.2±25.5dKS 3

1)Hardness values measured by compression test using a Ø20 mm probe..

2)Hardness values measured by compression test using a Ø3 mm probe..

3)Hardness values measured by puncture test using a Ø5 mm probe..

4)Korean Industrial Standards, 2020 (KS H 4897)..

5)Mean and standard deviation with different letters within the same probe are significantly different (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..

6)Not determined..


Table 4 . Relative standard deviation (RSD) for hardness of retort-type UDF samples measured using probes of various sizes.

GradeSampleRSD (%)1)
20 mm2)3 mm3)5 mm4)
UDF 1Demiglace hamburg steak3.73.47.6
Stewed meat and potatoes38.428.933.3
Chicken and vegetable bowl sauce6.812.68.6
UDF 2Stewed meat and potatoes73.721.230
Stewed chicken and burdock24.46.941.8
Beef sukiyaki porridge12.55)
UDF 3Pork cutlet flavor stew10.133.8
Stewed beef and radish35.3
Koshihikari rice7.2
UDF 4Koshihikari rice7.2
White fish and vegetable mousse2.2
Ground grapes2.1

1)Relative standard deviation..

2)Hardness values measured by compression test using a Ø20 mm probe..

3)Hardness values measured by compression test using a Ø3 mm probe..

4)Hardness values measured by puncture test using a Ø5 mm probe..

5)Not determined..


Table 5 . Viscosity and relative standard deviation (RSD) of retort-type UDF samples.

GradeSampleTorque (%)Temperature (°C)Viscosity (mPa?s)RSD (%)1)
UDF 3Pork cutlet flavor stew31.0±1.620.9±0.115,500.0±804.7c2)5.2
Stewed beef and radish24.7±2.320.5±0.112,366.7±1,155.8d9.3
Koshihikari rice3)
UDF 4Koshihikari rice
White fish and vegetable mousse50.5±1.119.6±0.225,266.7±548.5a2.2
Ground grapes42.2±1.820.5±0.521,100.0±888.8b4.2

1)Relative standard deviation..

2)Mean and standard deviation with different letters within the viscosity are significantly different (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..

3)Not determined..


References

  1. Boo KW, Kim BG, Lee SJ. Physicochemical and sensory characteristics of enzymatically treated and texture modified elderly foods. Korean J Food Sci Technol. 2020. 52:495-502.
  2. Choi WS. Microstructure-texture relationship in food and correlation between instrumental measurement and sensory evaluation. Food Sci Ind. 2011. 44(4):50-56.
  3. Garcia JM, Chambers ET, Molander M. Thickened liquids: practice patterns of speech-language pathologists. Am J Speech Lang Pathol. 2005. 14:4-13.
    CrossRef
  4. Jang HH, Lee SJ. Preferences of commercial elderly-friendly foods among elderly people at senior welfare centers in Seoul. J East Asian Soc Diet Life. 2017. 27:124-136.
    CrossRef
  5. Jang MS, Oh JY, Kim PH, Park SY, Kim YY, Kang SI, et al. Preparation and quality characteristics of different mackerel Scomber japonicas-based processed products as senior-friendly seafoods. Korean J Fish Aquat Sci. 2021. 54:703-713.
  6. Japan Care Food Conference. 2003 Background of UDF classification formulation. 2003 [cited 2021 Dec 22]. Available from: https://www.udf.jp/about_udf/section_01.html
  7. Jung EK, Joo NM. Optimization of iced cookie prepared with dried oak mushroom (Lentinus edodes) powder using response surface methodology. Korean J Food Cook Sci. 2010. 26:121-128.
  8. Kim IC. Manufacture of citron jelly using the citron-extract. J Korean Soc Food Sci Nutr. 1999. 28:396-402.
  9. Kim JG, Yeom J, Oh BM, Han TR. Compliance with viscosity-modified diet among patients with dysphagia. J Korean Dysphagia Soc. 2014. 4:60-67.
  10. Kim MH, Choi IY, Yeon JY. Status of serving labeling of home meal replacement-soups and stews, and evaluation of their energy and nutrient content per serving. J Nutr Health. 2021. 54:560-572.
    CrossRef
  11. Kim Y. Requirement and status of domestic silver foods. Food Ind Nutr. 2017. 22(2):1-5.
  12. Korean Industrial Standards (KS). 2020 Seniors Friendly Foods (KS H 4897). 2020 [cited 2021 Dec 27]. Available from: https://e-ks.kr/streamdocs/view/sd;streamdocsId=72059203773233835
  13. Lacavalla MA, Cisterna B, Zancanaro C, Malatesta M. Ultrastructural immunocytochemistry shows impairment of RNA pathways in skeletal muscle nuclei of old mice: A link to sarcopenia?. Eur J Histochem. 2021. 65:3229. https://doi.org/10.4081/ejh.2021.3229
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  14. Lee JE, Han JA. Development and quality characteristics of beverages containing black sesame for nutritional supplementation in the elderly. Korean J Food Sci Technol. 2021. 53:78-84.
  15. Ministry of Food and Drug Safety (MFDS). Study on texture analysis in food. 2019 [cited 2021 Oct 25]. Available from: https://scienceon.kisti.re.kr/commons/util/originalView.do?cn=TRKO202000029851&dbt=TRKO&rn=
  16. Park CJ. Design of continuous sterilizer for retort pouch. J of the Korean Soc for Power Syst Eng. 2015. 19(2):57-63.
    CrossRef
  17. Park H, Um KH, Lee S. A hardness survey on crushed meat products in the Korean market for the development of meat foods for seniors. Food Eng Prog. 2019. 23:139-145.
    CrossRef
  18. Shin KE, Jun KS. A study on the manufacturing of jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) Mook for development of care food. Culi Sci Hosp Res. 2020. 26(11):51-61.
  19. Shin WS. Future perspective of the elderly food in a super-aged society. J Korean Dysphagia Soc. 2021. 11:1-8.
    CrossRef