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JKFN Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition



Online ISSN 2288-5978

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Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51(10): 1074-1083

Published online October 31, 2022 https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.10.1074

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

Effect of Various Cooking Methods on the Antioxidant Activity and the Oxidative Stability of Fish Balls Made with the Addition of Turmeric Powder

Jiyea Lee and Jeonghee Surh

Department of Food and Nutrition, Kangwon National University

Correspondence to:Jeonghee Surh, Department of Food and Nutrition, College of Health Science, Kangwon National University, 346, Hwangjo-gil, Dogye-eup, Samcheok, Gangwon 25949, Korea, E-mail: jsurh@kangwon.ac.kr

Received: June 8, 2022; Revised: July 6, 2022; Accepted: July 7, 2022

This is an 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 investigated the effect of cooking methods (deep-frying and air-frying) with different heat transfer media on the antioxidant activity and oxidative stability of fish balls made with the addition of turmeric powder (TP). Fish balls with or without TP were air-fried or deep-fried at 180°C until their inside temperature reached 70°C and were then stored at −20°C for four months. Immediately after cooking, a decrease in moisture and an increase in fat contents were observed for both cooking methods, regardless of TP addition. With the TP addition, the redness and yellowness of the fish ball dough increased significantly. However, the yellowness of the cooked fish balls decreased significantly without a change in redness, and this tendency was observed to be higher for the deep-fried fish balls. This suggests that curcuminoids were released into the oil due to the direct contact of fish balls with the heat transfer media, in addition to their thermal decomposition. Accordingly, the total reducing capacity and DPPH radical scavenging activity of air-fried fish balls were higher. During the four month storage, the hydroperoxide content of the fish balls increased significantly in all groups, but its accumulation over time showed different patterns depending on the cooking methods. The pattern was a function of power for air-fried fish balls and a function of log following the lag phase for the deep-fried variety. Hydroperoxide content decreased with TP addition only in the case of air-frying, indicating that the cooking method affected the oxidative stability of fish balls during storage.

Keywords: cooking method, air-frying, deep-frying, turmeric, oxidation

튀김 조리(deep-frying)는 170°C에 달하는 기름에 식품을 넣어 튀기는 조리법으로 짧은 시간 내에 조리가 가능하며, 조리 중 고온으로 인해 미생물을 사멸하고 효소를 불활성화하여 저장기간을 연장할 수 있다. 또한 식품이 대류에 의해 예열된 기름과 직접 접촉할 때 일어나는 열전도 현상과 갈변반응으로 식품에 바삭한 질감과 색, 향미 성분이 부여되어 기호도가 높아질 수 있다(Zaghi 등, 2019). 반면 조리 중 식품 속 수분이 휘발하거나 기름으로 용출되고 이 과정에서 생성된 기공으로 기름이 흡유되는 일련의 물질교환반응으로 튀김 식품의 지방함량은 증가한다. 또한 튀김 조리 시 열전달 매체로 사용되는 식물성 기름은 상당량의 불포화지방산을 함유하고 있어 산화에 취약하다. 조리 중 생성된 지방산화물은 기름과 함께 식품으로 이행되어 축적될 수 있으므로 산화안정성이 확보되지 않을 경우 빈번한 섭취는 인체에 고혈압, 비만 등 만성질환을 야기할 수 있다(Zaghi 등, 2019; McClements와 Decker, 2008). 이러한 이유로 튀김 조리가 부여하는 관능적 특성은 유지하면서 위해요인을 최소화할 수 있는 다양한 방법이 모색되고 있다. 본 연구에서는 최근 ‘편리미엄’ 소비 트렌드에 힘입어 튀김 조리의 대안으로 부상한 에어프라이어 조리에 초점을 두고자 한다(Jo, 2020; Kim 등, 2019). 에어프라이어 조리(air-frying)는 대류를 사용하여 뜨거운 공기를 순환시켜 식품을 가열하는 조리법으로, 별도로 기름을 추가할 필요가 없어 튀김 조리 식품보다 지방함량을 낮출 수 있다(Zaghi 등, 2019). 실제로 감자튀김(French fries)을 튀김 조리와 에어프라이어 조리로 준비하여 관능평가와 이화학적 특성 차이를 분석한 Giovanelli 등(2017)의 연구에 따르면 평가자들은 두 조리법으로 조리한 감자튀김에 대해 색과 질감 특성이 유사하다고 평가하였다. 또한 화학적 분석 결과에서는 에어프라이어로 조리한 감자튀김이 지방과 산화물 함량에서 튀김 조리한 감자튀김보다 유의적으로 낮았다. 이 연구는 에어프라이어 조리가 튀김식품의 기호도를 유지하면서 동시에 영양밀도와 산화안정성을 개선할 수 있는 조리법임을 시사해주었다. 그러나 에어프라이어 조리는 열전달 매체로 열전도율이 극히 낮은 공기를 사용하기 때문에 조리시간이 길다. 튀김 조리와 비교할 때 공기가 기름보다 비열이 낮아 조리 시 고온에 더 빨리 도달할 수 있지만 이후의 긴 조리시간은 식품의 수분 손실을 촉진할 수 있다(Giovanelli 등, 2017). 이처럼 조리에 사용한 열전달 매체(공기, 기름)와 열전달 방법(대류, 전도)은 식품의 품질과 화학적 조성에 영향을 줄 수 있으며, 이 현상은 항산화 소재를 튀김식품에 첨가했을 때도 동일하게 관찰되었다. Jo와 Surh(2020)의 연구에 따르면 카레가루를 첨가한 크로켓을 튀김 조리했을 때 열전달 매체인 기름이 크로켓에 열전도 하는 과정에서 크로켓에서 기름으로 지용성 항산화 성분이 용출됨을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 튀김식품의 산화안정성을 개선하기 위해 항산화 소재로 강황 분말을 첨가하여 튀김 조리와 이의 단점을 보완할 수 있는 에어프라이어 조리법으로 피시볼을 제조한 후 이화학적 특성 및 산화안정성을 평가하였다. 이를 통해 열전달 매체가 다른 두 조리법이 피시볼의 산화안정성과 강황 분말의 항산화 활성에 미치는 영향을 탐색하고자 하였다.

실험재료 및 시약

본 연구에 사용한 강황 분말(100%, 인도산)은 식품 유형상 고형차로 대성(Seoul, Korea)에서 구입하였다. 고등어는 손질되어 폴리에틸렌으로 개별포장된 간고등어(Andong, Korea)를 사용하였으며, 제조사에 따르면 원재료명은 고등어(국산) 98.998%, 천일염 1%, 죽염 0.002%였다. 밀가루(미국, 호주산 밀 100%)는 중력분으로 제일제당(Seoul, Korea) 제품을, 콩기름은 사조대림(Seoul, Korea) 제품을 사용하였다.

분석 시약으로 gallic acid, Folin-Ciocalteu’s phenol reagent, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH), barium chloride dihydrate, FeSO4·7H2O, ammonium thiocyanate, thiobarbituric acid(TBA), 1,1,3,3-tetraethoxypropane(TEP)은 Sigma Aldrich(St. Louis, MO, USA)에서 구매하였다. Cumene hydroperoxide(80%)는 Thermo Fisher Scientific(Chicago, IL, USA) 제품을, NaOH, ethanol, ethyl ether, chloroform, methanol, butanol, sulfuric acid는 Daejung Chemical & Metals Co., Ltd.(Siheung, Korea) 제품을 사용하였다. Boric acid, Na2CO3와 HCl은 특급시약으로 Showa Chemical Industry Co.(Tokyo, Japan) 제품을 사용하였다.

강황분말과 밀가루의 일반성분, 색도 및 물 결합력 비교분석

일반성분은 AOAC(1990) 방법에 따라 분석하였다. 수분은 105°C 상압가열건조법(OF-12, Jeio Tech, Gimpo, Korea), 조회분은 600°C에서 직접회화법(MF31G, Jeio Tech)으로 분석하였다. 조지방은 에틸에테르를 추출용매로 60°C에서 속슬렛 장치(E-816, Buchi, Flawil, Switzerland)로 정량하였다. 조단백질은 분해(Digestion unit K-424, Buchi), 증류(Kjelflex K-360, Buchi), 적정(702 SM Titrino Metrohm, Buchi) 단계로 구성된 켈달법(Kjeldahl)으로 정량하였다. 탄수화물 함량은 차감법[100-(수분+조회분+조단백질+조지방)]으로 산출하였다. 두 분말의 색도는 색차계(CR400, Konica Minolta Sensing, Osaka, Japan)로 명도(Lightness, L), 적색도(redness, a), 황색도(yellowness, b)를 측정하였다.

물 결합력은 Medcalf와 Gilles(1965) 방법에 따라 분말 1 g에 냉수(6°C)와 온수(77°C)를 각각 30 mL씩 넣고 진탕한 후 15분 간격으로 2회 간헐적 교반하였다. 4°C, 3,091×g에서 20분 동안 원심분리(5810R, Eppendorf, Hamburg, Germany)하여 상층액을 제거한 후 침전된 분말의 무게를 측정하였다. 물 결합력은 분말의 처음 대비 무게 증가율(%)로 계산하였다.

강황 분말과 밀가루의 항산화 활성

항산화 활성은 분말의 에탄올 추출물이 지닌 총환원력과 DPPH 라디칼 소거 활성으로 측정하였다. 분말 1 g에 에탄올 9 mL를 첨가하고 25°C에서 180 rpm으로 4시간 동안 진탕수조(Shaking & Heating Bath BS-21, Jeio Tech) 내에서 추출하였다. 이후 4°C, 3,091×g에서 15분 동안 원심분리하여(5810R, Eppendorf) 상층액을 얻었다. 동일한 과정으로 침전물을 1회 더 추출한 후 상층액을 합해 시린지 필터(Syringe Filter Unit, 13HP045AN, Advantec, Tokyo, Japan)로 여과하여 추출물로 사용하였다. 총환원력은 Folin-Ciocalteu’s reagent 법에 따라(Singleton 등, 1999) 추출물 100 μL에 10% Folin-Ciocalteu’s reagent 1 mL를 넣어 5분 동안 교반하고 10% Na2CO3를 1 mL 넣어 진탕한 후 실온의 어두운 곳에서 1시간 동안 반응시켰다. 이후 700 nm에서 흡광도(EON microplate spectrophotometer, Biotek Instruments, Winooski, VT, USA)를 측정하였다. 총환원력은 갈산 당량(µg gallic acid equivalent(GAE)/g powder sample)으로 나타내었다.

DPPH 라디칼 소거 활성은 Brand-Williams 등(1995)에 따라 추출물 100 μL에 0.15 mM DPPH(in ethanol) 1 mL를 첨가하여 교반한 후 525 nm에서 5분 간격으로 5시간 동안 흡광도(EON microplate spectrophotometer, Biotek Instruments)를 측정하였다. 흡광도의 유의적 변화가 관찰되지 않았던 30분에서의 흡광도를 라디칼 소거 활성 평가에 사용하였다. 추출물 대신 추출용매만을 사용하여 동일하게 반응시켜 blank로 사용하였고, 0.2 mM 갈산을 양성대조군으로 사용하였다. DPPH 라디칼 소거 활성은 blank와 비교하여 추출물이 감소시킨 흡광도의 %로 계산하였다.

피시볼(fish ball) 제조

냉동 보관한 고등어를 포장지 채로 흐르는 물에 30분 동안 해동시킨 후 가위로 지느러미와 뼈를 제거한 후 믹서(SHMF-3500SS, Hanil Electric, Seoul, Korea)로 30초 동안 균질화하였다. 고등어 균질물(생선살)에 분말을 5:1(w/w) 비율로 첨가하여 섞어주며 반죽을 만들었다. 분말의 경우 대조군은 밀가루, 실험군은 밀가루:강황 분말을 1:1로 구성하였다. 이 비율들은 다음의 예비 실험을 통해 결정되었다. 고등어 균질물을 서로 점착시키고 구형의 피시볼로 성형하기 위한 밀가루 필요량은 생선살의 1/5 수준이었다. 실험군 제조의 경우, 밀가루 전량을 강황 분말로 대체했을 때 강황 분말은 생선살과 잘 혼합되지 않았고 생선살 사이의 점착도 용이하지 않았다. 따라서 밀가루 일부를 강황 분말로 대체해가면서 피시볼 반죽 성형이 가능한 최대 대체량을 결정하였다. 밀가루 첨가량의 50% 선까지를 강황 분말로 대체하였을 때(밀가루:강황 분말=1:1) 혼합과 점착이 모두 용이하여 이를 최대 대체량으로 정하였다. 이렇게 준비된 반죽을 15 g씩 취하여 지름 2.5 cm 정도의 구형으로 피시볼을 성형하였다.

에어프라이어 조리조건은 다음과 같았다. 조리에 사용된 에어프라이어(Tefal EY401D, Ningbo Careline Electric Appliance Co., Ltd., Ningbo, China)는 22.3×22.3×9 cm 규격의 바스켓이 장착된 것으로 용량은 4.2 L, 정격출력은 1,500 W였다. 180°C로 예열한 에어프라이어에 13개의 피시볼을 넣고 조리 중 바스켓을 흔들어주거나 피시볼을 뒤집어주는 과정 없이 6분 동안 가열하였다. 한편 튀김(deep-frying) 조리조건은 다음과 같았다. 3 L 용량의 튀김기(Kitchen-Art, Incheon, Korea)에 2.5 L의 콩기름을 넣어 180°C로 예열한 후 13개의 피시볼을 한꺼번에 넣어 3분 동안 튀겨주었다. 두 조리법의 조리 시간은 예비 실험을 통해 결정하였다. 즉 피시볼 조리 직후 내부온도계(Daihan IP67 waterproof digital thermocouple thermometer, Daihan Scientific, Wonju, Korea)로 중심온도를 확인하였을 때 70°C가 되는 시점으로 정하였다.

조리된 피시볼(Fig. 1)은 상온에서 식힌 후 지퍼백(Cleanwrap, Seoul, Korea)에 담아 -80°C에서 24시간 동안 동결한 후 -20°C에서 보관하였다. 저장 실험용 피시볼은 분석 하루 전 4°C에서 해동한 후 사용하였다. 모든 피시볼은 믹서기(SHMF-3500SS, Hanil electric)로 균질화한 후 분석에 사용하였다.

Fig. 1. Raw and cooked fish balls without (A) and with (B) turmeric powder.

피시볼의 수분, 지방함량 및 색 특성

피시볼의 수분함량은 105°C 상압가열건조법(OF-12, Jeio Tech), 지방은 에틸에테르를 추출용매로 하여 속슬렛법(E-816, Buchi)으로 분석하였다(AOAC, 1990). 색도는 색차계(CR400, Konica Minolta Sensing)로 명도(L), 적색도(a), 황색도(b)를 측정하였다.

피시볼의 항산화 활성

강황 분말 첨가 여부와 조리 전후 피시볼의 항산화 활성 변화는 총환원력과 DPPH 라디칼 소거 활성으로 평가하였다. 균질화한 피시볼 1 g에 에탄올 9 mL를 가하여 1분 동안 교반한 후 37.5°C 진탕수조(BS-21, Jeio Tech)에서 180 rpm의 조건으로 12시간 동안 추출하였다. 이후 4°C, 3,091×g에서 20분 동안 원심분리(5810R, Eppendorf)한 후 상층액을 여과(qualitative filter paper No.2, Whatman, Maidstone, England)하여 추출물로 사용하였다. 분말의 항산화 활성 평가와 동일하게 총환원력은 Folin-Ciocalteu’s reagent 법(Singleton 등, 1999), DPPH 라디칼 소거 활성은 Brand-Williams 등(1995)을 따랐다. 다만, DPPH 라디칼 소거 활성의 경우 흡광도(EON microplate spectrophotometer, Biotek Instruments)를 525 nm에서 5분 간격으로 5시간 동안 측정한 후 결과를 반응시간 경과에 따른 라디칼 소거 활성의 변화로 나타내었다.

강황분말을 첨가한 피시볼의 산화안정성 평가

산화안정성은 지방산화 과정에 따라 1차 산화물 지표로는 과산화물(hydroperoxides), 2차 산화물 지표로는 과산화물의 분해산물인 malondialdehyde(MDA)를 정량하였다. 균질화한 피시볼 시료 3 g에 클로로포름:메탄올(2:1, v:v) 혼합용액 20 mL를 넣은 후 30초 동안 교반하고 4°C, 3,091×g에서 15분 동안 원심분리(5810R, Eppendorf)하였다. 이후 상층액을 여과(qualitative filter paper No.2, Whatman)하여 피시볼 추출물로 사용하였다.

과산화물 분석은 ferric thiocyanate 법을 따랐다(Chapman과 Mackay, 1949). 이 방법은 과산화물이 Fe2+를 Fe3+로 산화시키는 성질과 형성된 Fe3+ 이온이 무색인 ammonium thiocyanate를 자홍색으로 변화시키는 특성에 기초한다. 반응 결과물의 흡광도가 0.2~0.8 범위에 오도록 시료(피시볼 추출물)를 희석하고 메탄올:부탄올(2:1, v:v) 혼합용액을 첨가하여 3 mL로 맞춘 후 ammonium thiocyanate(7.5 g/25 mL in water) 15 μL를 넣어 교반하였다. 여기에 0.0360 M FeSO4·7H2O 25 mL와 0.0328 M BaCl2 25 mL를 반응시켜 준비한 FeCl2 용액 15 μL를 첨가하여 다시 5초 동안 교반하였다. 실온의 어두운 곳에서 20분 동안 정치한 후 510 nm에서 흡광도(EON microplate spectrophotometer, Biotek Instruments)를 측정하였다. Cumene hydroperoxide를 표준물질로 사용하여 과산화물을 정량하였다.

MDA 정량은 TBA법을 따랐다(Pegg, 2004). 피시볼 추출물(200 μL)에 1-부탄올을 넣어 시료를 용해시키며 2.5 mL까지 정용하였다. 이후 0.2% TBA(in 1-butanol) 용액 2.5 mL를 넣어 교반하고 95°C 항온수조(BS-21, Jeio Tech)에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응액을 바이알 채로 흐르는 물에 충분히 식힌 후 532 nm에서 흡광도를 측정하였다(EON microplate spectrophotometer, Bioteck Instruments). MDA 전구체인 TEP를 표준물질로 사용하여 MDA 함량을 산출하였다.

자료의 통계처리

모든 실험은 3회 반복하였으며 IBM SPSS Statistics(ver. 24.0, IBM Corp., Armonk, NY, USA)로 통계처리하여 평균과 표준편차로 나타내었다. 조리유무 및 조리방법에 따른 군 사이의 유의적 차이를 알아보기 위해 일원분산분석(One way-ANOVA)으로 분석하여 유의수준 5%에서 Duncan 법으로 사후검정을 실시하였다. 강황분말과 밀가루, 강황을 첨가한 피시볼과 무첨가 피시볼에서 측정된 이화학적 지표는 t-test(Microsoft Office Excel, Redmond, WA, USA)로 차이의 유의성을 확인하였다. 저장기간과 과산화물 함량, 두 변수 사이의 관계는 회귀분석을 사용하여(Microsoft Office Excel) r2값이 0.9 이상인 함수를 가장 적합한 모형으로 결정하였다.

강황 분말과 밀가루의 이화학적 특성과 항산화 활성

피시볼과 같은 튀김식품의 산화안정성과 관련하여 원료의 수분, 지방, 조회분 함량은 지방산화의 영향인자이므로(McClements와 Decker, 2008), 피시볼 제조 시 밀가루 대체재로 사용한 강황 분말의 일반성분을 분석하였다(Table 1). 밀가루와 비교할 때 강황 분말은 수분(P<0.001)과 단백질(P<0.01)은 낮았지만, 조회분은 약 15배(5.9% vs. 0.4%, P<0.001), 조지방은 약 10배(9.2% vs. 0.9%, P<0.05) 유의적으로 높았다. 식품 속 수분은 극성 항산화 성분, 전이금속 등을 탑재할 수 있고(Laguerre 등, 2015) 식품 속 지방은 비극성 항산화 성분을 탑재하고 산화의 기질이 될 수 있다는 점에서 물과 기름의 교환반응이 일어나는 튀김 조리에서 화학적 조성이 다른 분말 대체재는 최종 제품의 산화안정성에 영향을 줄 수 있다. 강황 분말은 적색도와 황색도가 유의적으로(P<0.001) 높아 밀가루보다 명도가 유의적으로(P<0.001) 낮았다. 이는 강황에 고유로 존재하는 황색~주황색을 나타내는 커큐민(curcumin) 색소에서 기인한 것으로 보인다(Kocaadam과 Şanlier, 2017). 강황 분말의 물 결합력은 냉수 조건에서 249.0%로 밀가루(92.9%)보다 2.7배 유의적으로(P<0.001) 높았으며, 두 분말 모두 온수 조건에서 물 결합력이 유의적으로(P<0.001) 증가하였다. 그러나 온수 조건에서는 강황 분말의 물 결합력(351.6%)이 밀가루(300.1%)의 1.2배로 냉수 조건과 비교해 그 차이가 감소하였다. 온도가 높아지면 전분입자 속 미셀구조를 이루는 수소결합이 끊어져 입자 내부로 수분 침투가 용이해진다는 점을 고려하면(BeMiller와 Huber, 2007), 이 차이는 온수하에서는 두 분말에 상당량 존재하는 전분의 호화가, 냉수하에서는 전분과 함께 상대적으로 소량 존재하는 섬유소의 수화가 물 결합력에 영향을 주었기 때문으로 해석하였다(Han과 Surh, 2017). 이 결과는 튀김과 같은 고온 조리에서는 두 분말의 물 결합력의 차이가 크지 않을 수 있음을 시사하였다.

Table 1 . Proximate composition, color properties, water-holding capacity, and antioxidant activities of turmeric powder compared with wheat flour

Composition/PropertyTurmeric powderWheat flourSignificance2)
Proximate composition
Moisture (%)10.5±0.21)13.0±0.0***
Crude ash (%)5.9±0.00.4±0.0***
Crude fat (%)9.2±2.20.9±0.0*
Crude protein (%)8.1±0.18.4±0.1**
Carbohydrate3) (%)66.377.3
Color property
Lightness (L)43.15±0.1393.46±0.12***
Redness (a)40.75±0.13−0.72±0.05***
Yellowness (b)11.73±0.028.73±0.04***
Water-holding capacity (%)
Cold water (7°C)249.0±3.592.9±18.8***
Hot water (71°C)351.6±3.6300.1±16.1**
Significance4)******
Antioxidant activity of ethanol extract
Total reducing capacity (μg/g as gallic acid equivalents)8,989±141275±3***
DPPH radical scavenging activity (% inhibition)5)80.2±0.111.5±0.2***

1)The value was expressed as the mean±standard deviation of triplicate.

2)*, **, and *** mean that the values within the same row are significantly different at P<0.05, P<0.01, and P<0.001, respectively.

3)Carbohydrate content was calculated by 100-(%moisture+%protein+%ash+%fat).

4)*** means a significant difference at P<0.001 between two temperature conditions.

5)The activity of 0.2 mM gallic acid used for comparison was 62.9% under the same condition.



강황 분말의 에탄올 추출물은 총환원력이 갈산당량으로 8,989 μg/g으로 밀가루(275 μg/g)보다 유의적으로(P<0.001) 높았으며, 이에 따라 DPPH 라디칼 소거 활성도 유의적으로(P<0.001) 높았다(Table 1). 이는 강황의 색소이자 주요 활성성분인 커큐민에 의한 것으로(Kocaadam과 Şanlier, 2017), Deogade와 Ghate(2015)는 커큐민이 강황 분말의 2~5%를 구성한다고 보고하였다. 커큐민은 diphenylheptanoid 구조로 폴리페놀성 지용성 물질이므로(Kocaadam과 Şanlier, 2017), 지용성 라디칼인 DPPH・에 접근하여 수소(H・)를 쉽게 공여해준 것으로 볼 수 있다(Liang과 Kitts, 2014). 강황 분말의 탁월한 지용성 라디칼 소거 활성은 기름을 열전달 매체로 하는 가열조리에서 지방 라디칼을 소거할 가능성을 보여주었다.

강황 분말 첨가 및 조리법에 따른 피시볼의 이화학적 특성과 항산화 활성

피시볼의 수분과 지방함량은 Table 2와 같다. 강황 분말을 첨가하지 않은 대조군 피시볼의 경우 수분함량은 조리 전 53.7%에서 조리 후 에어프라이어 군 48.5%, 튀김 조리 군 42.2%로 유의적으로(P<0.001) 감소하였으며, 튀김 조리 시 더 큰 수분 손실이 관찰되었다. 이러한 경향은 강황 분말을 첨가한 피시볼에서도 동일하게 관찰되었으며, 대조군과 첨가군 사이에 유의적 차이는 없었다. 한편, 지방함량은 대조군 피시볼에서 조리 전 8.1%에서 조리 후 에어프라이어 군 12.7%, 튀김 조리 군 14.0%로 유의적으로(P<0.05) 증가하였다. 강황 분말 첨가군의 경우에도 조리 후 지방함량은 증가하였으나 튀김 조리 군에서만 증가 폭이 유의적(P<0.05)이었다. 조리 후 피시볼 내부의 수분감소와 지방증가 현상은 두 조리법에서 공통적으로 관찰되었으나, 그 기전은 식품을 가열할 때 사용한 열전달 매체에 따라 차이가 있을 것으로 해석하였다. 일반적으로 식품을 고온의 기름으로 조리하면 수분의 증발과 용출로 식품의 수분함량은 감소하고 이 과정에서 생성된 기공으로 기름이 흡수되면서 지방함량은 높아진다. 즉 튀김 조리에서 관찰된 피시볼의 수분감소와 지방증가는 조리 중 피시볼과 기름이 직접 접촉하여 물질교환반응이 활발해진 결과로 볼 수 있다(Zaghi 등, 2019). 반면 뜨거운 공기의 순환으로 식품을 가열하는 에어프라이어 조리의 경우에는 흡유 경로가 없으므로 조리 후 피시볼에서 관찰된 지방증가 현상은 조리 중 일어난 수분 증발로 지방이 상대적으로 농축되었기 때문으로 볼 수 있다. 한편 강황 분말이 밀가루보다 지방함량(9.2% vs. 0.9%)이 유의적으로(P<0.05) 높았음에도(Table 1), 피시볼의 지방함량은 조리 후 대조군과 첨가군이 서로 유의적으로 다르지 않았다.

Table 2 . Contents of moisture and fat in the fish ball depending on turmeric powder addition and frying method

Moisture (%)Fat (%)
Without turmericWith turmericSignificance2)Without turmericWith turmericSignificance2)
Before cooking53.7±0.3a1)54.0±0.4aNS8.1±1.6b10.8±0.7bNS
Air-fried48.5±0.1b47.9±0.3bNS12.7±0.1a12.7±1.6bNS
Deep-fried42.2±0.0c41.8±0.2cNS14.0±1.3a16.4±1.0aNS
Significance3)********

1)The value was expressed as the mean±standard deviation of triplicate.

2)It means a significant difference between values within the same row. NS means ‘not significant’.

3)* and *** mean that the values within the same column are significantly different at P<0.05 and P<0.001, respectively.



피시볼의 색 특성을 살펴보면(Table 3, Fig. 1) 조리 전 강황 분말 첨가군은 무첨가 대조군보다 명도(L)는 유의적으로(P<0.001) 낮고, 적색도(a)와 황색도(b)는 유의적으로(P<0.001) 높았다. 이는 피시볼에 강황 분말 고유의 색 특성(Table 1)이 반영된 결과로, 커큐민 색소가 실질적으로 부가되었음을 시사한다. 조리 후 명도는 대조군과 첨가군 모두 유의적으로(P<0.001) 감소하였고, 감소 폭은 튀김 조리 군에서 상대적으로 크게 나타났다. 튀김 조리 후 무첨가 대조군은 에어프라이어 조리와 비교 시 적색도(P<0.001)와 황색도(P<0.01)가 현저하게 증가하였다. 이는 갈변현상의 전형적인 색 특성으로 에어프라이어 조리보다 튀김 조리에서 갈변반응의 생성물이 더 증가한 결과로 볼 수 있다. 즉 튀김 조리 중에는 고온에서 가속화되는 메일라드(Maillard) 갈변반응에 더하여 기름의 가열산화로 갈색의 고분자 중합체가 생성될 수 있기 때문이다(Koh 등, 2015). 반면 강황 분말 첨가군은 두 조리법 모두에서 적색도의 큰 변화 없이 황색도가 유의적으로(P<0.01) 감소하였다. 이는 첫째, 메일라드 갈변반응에 의해 생성된 멜라노이딘(melanoidin) 색소가 강황 분말이 부가한 색 특성을 마스킹하였거나(Han과 Surh, 2017), 둘째, 황색소인 커큐민은 공액 이중결합 구조를 지녀 가열 중 일부 분해될 수 있기 때문이다(Prathapan 등, 2009). 셋째, 케토(keto)형의 커큐민은 다이카보닐 구조를 지니고 있으므로 스트레커 분해반응의 기질로 사용될 수 있기 때문이다(Sikorski 등, 2007). 강황 분말 첨가군의 조리 후 황색도 감소 현상은 에어프라이어 조리보다 튀김 조리에서 더 크게 관찰되었다(P<0.01). 이는 튀김 조리 중 피시볼과 기름의 직접 접촉으로 지용성 색소인 커큐민 일부가 피시볼에서 튀김기름으로 용출되었기 때문으로 해석된다. 강황 분말 속 색소 성분인 커큐민이 항산화 성분임을 고려하면(Kocaadam과 Şanlier, 2017) 색 특성 결과는 에어프라이어 조리가 튀김 조리보다 강황 분말의 항산화 활성을 더 보유할 가능성을 시사하였다.

Table 3 . Color property of the fish ball depending on turmeric powder addition and frying method

Lightness (L)Redness (a)Yellowness (b)
Without turmericWith turmericSignificance2)Without turmericWith turmericSignificance2)Without turmericWith turmericSignificance2)
Before cooking57.18±0.53a1)50.51±0.77a***7.83±0.28b10.68±0.41a***13.53±0.11c43.08±2.62a***
Air-fried42.69±1.20b40.62±1.32bNS7.39±0.24b9.49±0.41b**16.52±0.59b34.10±2.60b***
Deep-fried42.19±0.63b38.46±0.46c**10.35±0.82a11.39±0.23aNS23.84±0.76a29.20±0.47c***
Significance3)***************

1)The value was expressed as the mean±standard deviation of triplicate.

2)** and *** mean that the values within the same row are significantly different at P<0.01 and P<0.001, respectively. NS means ‘not significant’.

3)** and *** mean that the values within the same column are significantly different at P<0.01 and P<0.001, respectively.



피시볼의 항산화 활성은 Fig. 2와 같다. 조리법과 관계없이 강황 분말을 첨가한 피시볼은 무첨가 대조군과 비교했을 때 유의적으로(P<0.01) 높은 총환원력(Fig. 2A)과 DPPH 라디칼 소거 활성(Fig. 2B)을 나타내었다. 그러나 강황 피시볼의 총환원력은 조리 전(1,369 μg/g GAE)과 비교할 때 조리 후 감소하는 경향을 보였으며(P=0.068), 감소 폭은 에어프라이어 조리(1,285 μg/g GAE)보다 튀김 조리(942 μg/g GAE)에서 더 뚜렷하였다. DPPH 라디칼 소거 활성도 조리 전> 에어프라이어 조리> 튀김 조리 순으로 동일한 경향을 나타내었다(Fig. 2B). 이 결과는 조리 후 관찰된 피시볼의 색 특성 결과와 일치한다(Table 3). 즉 조리 후 황색도 감소 현상은 강황 분말 속 항산화 성분인 커큐민이 감소했을 가능성을 시사하였다. 열처리 조건을 달리하여 커큐미노이드의 항산화 활성을 연구한 Prathapan 등(2009)에 따르면, 강황 분말의 항산화 활성은 100°C 환경에서 유의적으로 감소하였다. 본 연구에서 피시볼 가열 온도가 180°C였으므로 일부의 커큐민 성분은 분해될 수 있으며, 특히 튀김 조리의 경우에는 열전달 매체인 기름으로 커큐민 일부가 용출될 수 있다. 반면, 무첨가 대조군의 경우에는 조리 전과 비교할 때 조리 후 DPPH 라디칼 소거 활성이 오히려 증가한 현상이 관찰되었다(Fig. 2B). 이는 색 특성 결과에서 시사된 것과 같이(Table 3) 조리 중 일어난 메일라드 갈변반응의 결과로 해석된다. 실제로 Serpen 등(2012)은 생선살(fish meat)을 180°C에서 열처리하며 일정한 시간 간격으로 항산화 활성을 측정한 실험에서 10분 경과 시점까지 DPPH 라디칼 소거 활성이 증가한 현상을 보고하였으며, 이를 메일라드 갈변반응 생성물(Maillard Reaction Products, MRP)의 항산화 활성으로 해석하였다. 한편, 강황 분말 첨가군의 항산화 활성이 조리 후 감소하였지만 여전히 무첨가 대조군보다 유의적으로 높았다는 사실은 주목할 만하다. 이에 따라 다음 단락에서는 강황 분말을 첨가한 피시볼의 저장 중 산화안정성을 평가하였다.

Fig. 2. Total reducing capacity (A) and DPPH radical scavenging activity (B) of fish balls depending on turmeric powder addition and frying method. GAE means gallic acid equivalent. **P<0.01, ***P<0.001.

강황 분말 첨가 및 조리법에 따른 저장 중 피시볼의 산화안정성

저장 중 피시볼의 산화안정성은 지방산화가 진행되는 단계에 따라 1차 산화물로 과산화물, 2차 산화물로 MDA 함량을 측정하여 평가하였다(Fig. 3). 4개월의 저장기간 동안 피시볼의 과산화물 함량은 무첨가 대조군의 경우(Fig. 3A) 조리 직후 63~119 μg/g에서 저장 4개월 시점 1,198~1,294 μg/g으로 유의적으로(P<0.001) 증가하여 산화가 진행되었음을 확인할 수 있었다. 저장 1개월 후 과산화물 함량은 튀김 조리 군이 가장 낮았고(P<0.001) 이어 2개월 시점에서는 가장 높은 수준을 나타내었으나(P<0.01), 저장 4개월 후에는 조리하지 않은 군(non-cooked), 에어프라이어 조리, 튀김 조리 군 간에 유의적인 차이가 없었다. 저장과 함께 과산화물 함량이 증가하는 패턴을 회귀분석 결과로 비교하면(Table 4), 조리하지 않은 군(r2=0.9692)과 에어프라이어 군(r2=0.9739)은 시간에 따른 거듭제곱 함수(y=bxa)의 크기로 증가하였다. 반면 튀김 조리 군은 저장 1개월까지는 유도기로 일정한 수준을 유지하였고 1개월 이후부터는 로그 함수[y=a×ln(x)+b] 크기로 증가하였다(r2=0.9859). 이는 튀김 조리의 특성상 튀김식품 속 물이 휘발되어 생성된 공간으로 흡유가 일어나고 동시에 튀김식품 속 지방은 튀김기름 쪽으로 이동하면서 튀김식품 내부의 비극성 성분들이 지방에 용해되어 재분배되기 때문이다(Dobarganes 등, 2000). 이 경우 튀김 조리한 피시볼은 다른 군과 비교할 때, 비극성 항산화제들이 지방 가까운 곳에 위치하게 되므로 지방산화로 생성된 라디칼을 저장 초기에 빠르게 소거할 수 있다. 즉 상당량의 비극성 항산화제가 일정 기간(1개월) 내에 소모됨으로써, 과산화물 함량 수준이 초기에는 변화가 없는 유도기, 그 이후에는 로그 함수 크기로 급격하게 증가한 것으로 해석할 수 있다. 이러한 패턴이 강황 분말 첨가군에서도 동일하게 관찰됨에 따라(Fig. 3, Table 4), 피시볼 저장 중 과산화물 축적 패턴은 강황 첨가 여부와 관계없이 조리법에 영향을 받음을 알 수 있었다. 그러나 강황 분말 첨가는 과산화물 축적 속도에는 영향을 준 것으로 확인되었다. 회귀분석 결과(Table 4) 과산화물 축적 속도와 관련된 a값은 강황 분말 첨가 시 조리하지 않은 군은 2.0429에서 1.1035로, 에어프라이어 조리군은 1.653에서 1.2319로 뚜렷이 감소하였다. 반면 튀김 조리의 경우에는 무첨가군과 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 저장 중 일정 시점에서 비교한 과산화물 함량도(Fig. 3C) 튀김 조리 군과 달리 에어프라이어 조리 군에서는 강황 분말 첨가 효과가 유의적으로 나타났다. 이는 피시볼이 보유한 항산화 활성과 연관된 것으로 보인다. 실제로 저장 1개월 이후 과산화물 함량을 비교하면 튀김 조리> 에어프라이어 조리> 조리하지 않은 군 순서로, 제조 직후 피시볼의 항산화 활성이 높을수록(Fig. 2) 저장 중 지방산화 지연에 더 효과적이었음을 알 수 있었다.

Table 4 . Regression analysis between hydroperoxides contents (μg/g) and storage period (month) of fish ball depending on turmeric powder addition and frying method

Non-cooked1)Air-fried1)Deep-fried2)
abr2abr2abr2
Without turmeric2.046966.3880.96921.653128.130.9739997.18149.780.9859
With turmeric1.1035110.230.92621.2319140.880.92441032.8131.230.9975

1)y=bxa, where x and y are storage period and hydroperoxides contents, respectively. r2=determination coefficient.

2)y=a×ln(x)+b, where x and y are storage period and hydroperoxides contents, respectively. r2=determination coefficient.



Fig. 3. Changes in the content of hydroperoxides in fish balls in the absence (A) or presence (B) of turmeric powder during storage for 4 months. Different large letters or small letters on each symbol mean significant differences at P<0.05 among groups or storage periods, respectively. The difference in the hydroperoxides content of fish balls depending on the turmeric powder addition is shown at the bottom (C). **P<0.01, ***P<0.001.

저장 중 MDA 함량은 Fig. 4와 같다. MDA는 과산화물이 분해된 후 β-scission 반응을 경유하여 생성되는 지방산화의 이차 생성물이다(McClements와 Decker, 2008). 무첨가군의 경우, 조리하지 않은 군은 저장기간 내내 MDA 함량이 유의적으로(P<0.001) 증가하였다. 반면 가열처리한 군인 에어프라이어 조리군과 튀김 조리군은 저장 초기에는 증가하였으나 1개월 이후부터는 뚜렷한 증가를 나타내지 않았다. 이에 따라 저장 4개월 시점 MDA 함량은 가열 조리군(1,176~1,181 μmol/g)이 조리하지 않은 군(2,217 μmol/g)보다 유의적으로(P<0.05) 낮았다. 이 결과는 무첨가 피시볼에서 확인된 DPPH 라디칼 소거 활성 결과와 일치한다(Fig. 2B). 가열 중 당과 단백질의 반응으로 생성된 환원성 MRP는(Vhangani와 Wyk, 2013) 지방보다는 비극성 정도가 상대적으로 낮은 과산화물에 근접하기 용이하므로, 과산화물 분해로 생성된 라디칼을 소거하여 뒤이은 β-scission 반응을 저해함으로써 이차산화물 생성을 감소시킨 것으로 해석하였다. 반면 강황 분말 첨가군의 경우에는(Fig. 4B) 저장 중 MDA 함량이 가열처리 여부에 따라 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 특히 과산화물 함량 결과(Fig. 3B)와 달리 가열 조리군의 저장 중 MDA 함량은 조리하지 않은 군과 유사한 수준이었다(Fig. 4B). 강황 속 대표적 항산화 성분인 커큐민은 식품의 산화속도를 농도 의존적으로 감소시킨 것으로 보고되었다(Eshghi 등, 2014). 그런데도 이러한 차이가 관찰된 것은 커큐민과 환원성 MRP의 소수성(hydrophobicity) 차이로 설명할 수 있다. 강황 분말 첨가로 피시볼에 주요하게 첨가된 커큐민은 상대적으로 비극성도가 크므로(Kocaadam과 Şanlier, 2017), 비극성인 지방에 근접하기 용이하여 지방산화의 일차 단계인 과산화물 생성 단계를 효과적으로 저해한 것으로 보인다. 반면 메일라드 갈변반응으로 생성된 환원성의 MRP는 상대적으로 비극성도가 낮으므로 지방산화의 이차 단계인 과산화물 분해 단계를 효과적으로 저해한 것으로 보인다. 즉 가열조리 중 열에 약한 커큐민의 분해로 강황 분말에 의한 항산화 활성이 감소하였지만(Eshghi 등, 2014; Prathapan 등, 2009), 동시에 가열과정에서 생성된 환원성의 MRP(Serpen 등, 2012)가 이를 상쇄한 것으로 해석하였다. 한편 두 가열 조리군 중 에어프라이어 조리 군은 튀김 조리 군보다 저장 중 MDA 생성량이 적어 상대적으로 높은 산화안정성을 보여주었다(Fig. 4B). 이는 색 특성 결과에서 시사된 것과 같이(Table 3) 튀김 조리에서는 강황 분말의 황색소인 커큐민 일부가 열전달 매체인 기름과의 접촉으로 용출되었기 때문이다. 즉 열전달 매체인 공기의 대류로 가열되는 에어프라이어 조리가 기름의 전도와 대류로 가열되는 튀김 조리보다 강황 분말의 항산화 활성을 더 잘 보유한 결과로 해석된다.

Fig. 4. Changes in the content of malondialdehyde in fish balls in the absence (A) or presence (B) of turmeric powder during storage for 4 months. Different large letters or small letters on each symbol mean significant differences at P<0.05 among groups or storage periods, respectively. The difference in the malondialdehyde content of fish balls depending on the turmeric powder addition is shown at the bottom (C). **P<0.01, ***P<0.001.

본 연구에서는 열전달 매체가 다른 에어프라이어 조리법과 튀김 조리법이 강황 분말을 첨가한 피시볼의 저장 중 산화안정성 개선에 미치는 영향을 탐색하였다. 180°C에서 에어프라이어와 튀김기로 피시볼의 중심온도가 70°C가 될 때까지 열처리하여 피시볼을 제조하고 -20°C에서 4개월 동안 저장하며 지방산화물을 분석하였다. 조리 직후 피시볼은 강황 분말 첨가 여부와 관계없이 두 조리법 모두 수분감소와 지방증가 현상이 관찰되었다. 강황 분말 첨가로 피시볼 반죽은 적색도와 황색도가 유의적으로 증가하였으나, 두 조리법 모두 조리 후 적색도의 변화 없이 황색도가 유의적으로 감소하였다. 이 현상이 튀김 조리에서 더 크게 관찰됨에 따라 에어프라이어 조리와 달리 튀김 조리에서는 열에 의한 색소의 분해 이외에도 열전달 매체와의 직접 접촉으로 커큐민이 기름으로 용출되었음을 시사하였다. 이에 따라 피시볼의 총환원력과 DPPH 라디칼 소거 활성은 에어프라이어 조리군이 튀김 조리군보다 높았다. 4개월의 저장기간 동안 모든 군에서 피시볼의 과산화물 함량은 유의적으로 증가하였으나, 시간에 따른 과산화물 축적 패턴은 조리법에 따라 에어프라이어 조리는 거듭제곱 함수 크기로, 튀김 조리는 유도기를 거쳐 로그 함수 크기로 증가하는 서로 다른 양상을 보였다. 한편 강황 분말 첨가에 의한 과산화물 생성 억제 효과는 에어프라이어 조리군에서만 관찰되어, 조리법이 피시볼의 저장 중 산화안정성에 영향을 주었음을 시사하였다. 이 결과는 항산화 원료의 산화방지 활성을 유지하기 위한 최적의 식품 가공방법 및 조리법 선택에 유용한 정보를 제공해 줄 것이다.

이 논문은 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No. NRF-2020R1F1A1073688).

  1. AOAC. Official methods of analysis. 15th ed. Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC, USA. 1990. Method 984.13.
  2. BeMiller JN, Huber KC. Carbohydrates. In: Damodaran S, Parkin KL, Fennema OR, editors. Fennema’s Food Chemistry. 4th ed. CRC Press, Boca Raton, FL, USA. 2007. p 83-154.
  3. Brand-Williams W, Cuvelier ME, Berset C. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT-Food Sci Technol. 1995. 28:25-30.
    CrossRef
  4. Chapman RA, Mackay K. The estimation of peroxides in fats and oils by the ferric thiocyanate method. J Am Oil Chem Soc. 1949. 26:360-363.
    CrossRef
  5. Deogade S, Ghate S. Curcumin: Therapeutic applications in systemic and oral health. Int J Bio Pharm Res. 2015. 6:281-290.
  6. Dobarganes C, Márquez-Ruiz G, Velasco J. Interactions between fat and food during deep-frying. Eur J Lipid Sci Technol. 2000. 102:521-528.
    CrossRef
  7. Eshghi N, Asnaashari M, Khodaparast MHH, et al. Evaluating the potential of natural curcumin for oxidative stability of soybean oil. Nat Prod Res. 2014. 28:1375-1378.
    Pubmed CrossRef
  8. Giovanelli G, Torri L, Sinelli N, et al. Comparative study of physico-chemical and sensory characteristics of French fries prepared from frozen potatoes using different cooking systems. Eur Food Res Technol. 2017. 243:1619-1631.
    CrossRef
  9. Han A, Surh J. Quality characteristics and antioxidant activities of pan-fried Hwajeon added with curcuma as a functional ingredient. Korean J Food Sci Technol. 2017. 49:296-303.
  10. Jo H, Surh J. Effects of curry powder addition and frying oil reuse on the oxidative stability of deep-fried oils used in croquette preparation. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2020. 49:493-501.
    CrossRef
  11. Jo JH. HMR only for air-fryer is uprising. Ajunews. 2020 [cited 2022 Jun 6]. Available from: https://www.ajunews.com/view/20200618154444628
  12. Kim ND, Jeon MY, Choi JH, et al. Trend Korea 2020. Miraebook Publishing Co., Seoul, Korea. 2019. p 383-404.
  13. Kocaadam B, Şanlier N. Curcumin, an active component of turmeric (Curcuma longa), and its effects on health. Crit Rev Food Sci Nutr. 2017. 57:2889-2895.
    Pubmed CrossRef
  14. Koh E, Ryu D, Surh J. Ratio of malondialdehyde to hydroperoxides and color change as an index of thermal oxidation of linoleic acid and linolenic acid. J Food Process Preserv. 2015. 39:318-326.
    CrossRef
  15. Laguerre M, Bayrasy C, Panya A, et al. What makes good antioxidants in lipid-based systems? The next theories beyond the polar paradox. Crit Rev Food Sci Nutr. 2015. 55:183-201.
    Pubmed CrossRef
  16. Liang N, Kitts DD. Antioxidant property of coffee components: Assessment of methods that define mechanisms of action. Molecules. 2014. 19:19180-19208.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  17. McClements DJ, Decker EA. Lipids. In: Damodaran S, Parkin KL, Fennema OR, editors. Fennema’s Food Chemistry. 4th ed. CRC Press, Boca Raton, FL, USA. 2008. p 155-216.
  18. Medcalf DG, Gilles KA. Wheat starches. I. Composition of physicochemical properties. Cereal Chem. 1965. 42:558-568.
  19. Pegg RB. Spectrophotometric measurement of secondary lipid oxidation products. In: Wrolstad RE, Acree TE, Decker EA, et al., editors. Handbook of Food Analytical Chemistry. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA. 2004. p 547-564.
  20. Prathapan A, Lukhman M, Arumughan C, et al. Effect of heat treatment on curcuminoid, colour value and total polyphenols of fresh turmeric rhizome. Int J Food Sci Technol. 2009. 44:1438-1444.
    CrossRef
  21. Serpen A, Gökmen V, Fogliano V. Total antioxidant capacities of raw and cooked meats. Meat Sci. 2012. 90:60-65.
    Pubmed CrossRef
  22. Sikorski ZE, Pokorny J, Damodaran S. Physical and chemical interactions of components in food systems. In: Damodaran S, Parkin KL, Fennema OR, editors. Fennema’s Food Chemistry. 4th ed. CRC Press, Boca Raton, FL, USA. 2007. p 849-883.
  23. Singleton VL, Orthofer R, Lamuela-Raventós RM. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folin-ciocalteu reagent. Method Enzymol. 1999. 299:152-178.
    CrossRef
  24. Vhangani LN, Wyk JV. Antioxidant activity of Maillard reaction products (MRPs) derived from fructose-lysine and ribose-lysine model systems. Food Chem. 2013. 137:92-98.
    Pubmed CrossRef
  25. Zaghi AN, Barbalho SM, Guiguer EL, et al. Frying process: From conventional to air frying technology. Food Rev Int. 2019. 35:763-777.
    CrossRef

Article

Article

Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51(10): 1074-1083

Published online October 31, 2022 https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.10.1074

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

조리법이 강황 분말을 첨가한 피시볼의 항산화 활성과 저장 중 산화안정성에 미치는 영향

이지예․서정희

강원대학교 식품영양학과

Received: June 8, 2022; Revised: July 6, 2022; Accepted: July 7, 2022

Effect of Various Cooking Methods on the Antioxidant Activity and the Oxidative Stability of Fish Balls Made with the Addition of Turmeric Powder

Jiyea Lee and Jeonghee Surh

Department of Food and Nutrition, Kangwon National University

Correspondence to:Jeonghee Surh, Department of Food and Nutrition, College of Health Science, Kangwon National University, 346, Hwangjo-gil, Dogye-eup, Samcheok, Gangwon 25949, Korea, E-mail: jsurh@kangwon.ac.kr

Received: June 8, 2022; Revised: July 6, 2022; Accepted: July 7, 2022

This is an 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 investigated the effect of cooking methods (deep-frying and air-frying) with different heat transfer media on the antioxidant activity and oxidative stability of fish balls made with the addition of turmeric powder (TP). Fish balls with or without TP were air-fried or deep-fried at 180°C until their inside temperature reached 70°C and were then stored at −20°C for four months. Immediately after cooking, a decrease in moisture and an increase in fat contents were observed for both cooking methods, regardless of TP addition. With the TP addition, the redness and yellowness of the fish ball dough increased significantly. However, the yellowness of the cooked fish balls decreased significantly without a change in redness, and this tendency was observed to be higher for the deep-fried fish balls. This suggests that curcuminoids were released into the oil due to the direct contact of fish balls with the heat transfer media, in addition to their thermal decomposition. Accordingly, the total reducing capacity and DPPH radical scavenging activity of air-fried fish balls were higher. During the four month storage, the hydroperoxide content of the fish balls increased significantly in all groups, but its accumulation over time showed different patterns depending on the cooking methods. The pattern was a function of power for air-fried fish balls and a function of log following the lag phase for the deep-fried variety. Hydroperoxide content decreased with TP addition only in the case of air-frying, indicating that the cooking method affected the oxidative stability of fish balls during storage.

Keywords: cooking method, air-frying, deep-frying, turmeric, oxidation

서 론

튀김 조리(deep-frying)는 170°C에 달하는 기름에 식품을 넣어 튀기는 조리법으로 짧은 시간 내에 조리가 가능하며, 조리 중 고온으로 인해 미생물을 사멸하고 효소를 불활성화하여 저장기간을 연장할 수 있다. 또한 식품이 대류에 의해 예열된 기름과 직접 접촉할 때 일어나는 열전도 현상과 갈변반응으로 식품에 바삭한 질감과 색, 향미 성분이 부여되어 기호도가 높아질 수 있다(Zaghi 등, 2019). 반면 조리 중 식품 속 수분이 휘발하거나 기름으로 용출되고 이 과정에서 생성된 기공으로 기름이 흡유되는 일련의 물질교환반응으로 튀김 식품의 지방함량은 증가한다. 또한 튀김 조리 시 열전달 매체로 사용되는 식물성 기름은 상당량의 불포화지방산을 함유하고 있어 산화에 취약하다. 조리 중 생성된 지방산화물은 기름과 함께 식품으로 이행되어 축적될 수 있으므로 산화안정성이 확보되지 않을 경우 빈번한 섭취는 인체에 고혈압, 비만 등 만성질환을 야기할 수 있다(Zaghi 등, 2019; McClements와 Decker, 2008). 이러한 이유로 튀김 조리가 부여하는 관능적 특성은 유지하면서 위해요인을 최소화할 수 있는 다양한 방법이 모색되고 있다. 본 연구에서는 최근 ‘편리미엄’ 소비 트렌드에 힘입어 튀김 조리의 대안으로 부상한 에어프라이어 조리에 초점을 두고자 한다(Jo, 2020; Kim 등, 2019). 에어프라이어 조리(air-frying)는 대류를 사용하여 뜨거운 공기를 순환시켜 식품을 가열하는 조리법으로, 별도로 기름을 추가할 필요가 없어 튀김 조리 식품보다 지방함량을 낮출 수 있다(Zaghi 등, 2019). 실제로 감자튀김(French fries)을 튀김 조리와 에어프라이어 조리로 준비하여 관능평가와 이화학적 특성 차이를 분석한 Giovanelli 등(2017)의 연구에 따르면 평가자들은 두 조리법으로 조리한 감자튀김에 대해 색과 질감 특성이 유사하다고 평가하였다. 또한 화학적 분석 결과에서는 에어프라이어로 조리한 감자튀김이 지방과 산화물 함량에서 튀김 조리한 감자튀김보다 유의적으로 낮았다. 이 연구는 에어프라이어 조리가 튀김식품의 기호도를 유지하면서 동시에 영양밀도와 산화안정성을 개선할 수 있는 조리법임을 시사해주었다. 그러나 에어프라이어 조리는 열전달 매체로 열전도율이 극히 낮은 공기를 사용하기 때문에 조리시간이 길다. 튀김 조리와 비교할 때 공기가 기름보다 비열이 낮아 조리 시 고온에 더 빨리 도달할 수 있지만 이후의 긴 조리시간은 식품의 수분 손실을 촉진할 수 있다(Giovanelli 등, 2017). 이처럼 조리에 사용한 열전달 매체(공기, 기름)와 열전달 방법(대류, 전도)은 식품의 품질과 화학적 조성에 영향을 줄 수 있으며, 이 현상은 항산화 소재를 튀김식품에 첨가했을 때도 동일하게 관찰되었다. Jo와 Surh(2020)의 연구에 따르면 카레가루를 첨가한 크로켓을 튀김 조리했을 때 열전달 매체인 기름이 크로켓에 열전도 하는 과정에서 크로켓에서 기름으로 지용성 항산화 성분이 용출됨을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 튀김식품의 산화안정성을 개선하기 위해 항산화 소재로 강황 분말을 첨가하여 튀김 조리와 이의 단점을 보완할 수 있는 에어프라이어 조리법으로 피시볼을 제조한 후 이화학적 특성 및 산화안정성을 평가하였다. 이를 통해 열전달 매체가 다른 두 조리법이 피시볼의 산화안정성과 강황 분말의 항산화 활성에 미치는 영향을 탐색하고자 하였다.

재료 및 방법

실험재료 및 시약

본 연구에 사용한 강황 분말(100%, 인도산)은 식품 유형상 고형차로 대성(Seoul, Korea)에서 구입하였다. 고등어는 손질되어 폴리에틸렌으로 개별포장된 간고등어(Andong, Korea)를 사용하였으며, 제조사에 따르면 원재료명은 고등어(국산) 98.998%, 천일염 1%, 죽염 0.002%였다. 밀가루(미국, 호주산 밀 100%)는 중력분으로 제일제당(Seoul, Korea) 제품을, 콩기름은 사조대림(Seoul, Korea) 제품을 사용하였다.

분석 시약으로 gallic acid, Folin-Ciocalteu’s phenol reagent, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH), barium chloride dihydrate, FeSO4·7H2O, ammonium thiocyanate, thiobarbituric acid(TBA), 1,1,3,3-tetraethoxypropane(TEP)은 Sigma Aldrich(St. Louis, MO, USA)에서 구매하였다. Cumene hydroperoxide(80%)는 Thermo Fisher Scientific(Chicago, IL, USA) 제품을, NaOH, ethanol, ethyl ether, chloroform, methanol, butanol, sulfuric acid는 Daejung Chemical & Metals Co., Ltd.(Siheung, Korea) 제품을 사용하였다. Boric acid, Na2CO3와 HCl은 특급시약으로 Showa Chemical Industry Co.(Tokyo, Japan) 제품을 사용하였다.

강황분말과 밀가루의 일반성분, 색도 및 물 결합력 비교분석

일반성분은 AOAC(1990) 방법에 따라 분석하였다. 수분은 105°C 상압가열건조법(OF-12, Jeio Tech, Gimpo, Korea), 조회분은 600°C에서 직접회화법(MF31G, Jeio Tech)으로 분석하였다. 조지방은 에틸에테르를 추출용매로 60°C에서 속슬렛 장치(E-816, Buchi, Flawil, Switzerland)로 정량하였다. 조단백질은 분해(Digestion unit K-424, Buchi), 증류(Kjelflex K-360, Buchi), 적정(702 SM Titrino Metrohm, Buchi) 단계로 구성된 켈달법(Kjeldahl)으로 정량하였다. 탄수화물 함량은 차감법[100-(수분+조회분+조단백질+조지방)]으로 산출하였다. 두 분말의 색도는 색차계(CR400, Konica Minolta Sensing, Osaka, Japan)로 명도(Lightness, L), 적색도(redness, a), 황색도(yellowness, b)를 측정하였다.

물 결합력은 Medcalf와 Gilles(1965) 방법에 따라 분말 1 g에 냉수(6°C)와 온수(77°C)를 각각 30 mL씩 넣고 진탕한 후 15분 간격으로 2회 간헐적 교반하였다. 4°C, 3,091×g에서 20분 동안 원심분리(5810R, Eppendorf, Hamburg, Germany)하여 상층액을 제거한 후 침전된 분말의 무게를 측정하였다. 물 결합력은 분말의 처음 대비 무게 증가율(%)로 계산하였다.

강황 분말과 밀가루의 항산화 활성

항산화 활성은 분말의 에탄올 추출물이 지닌 총환원력과 DPPH 라디칼 소거 활성으로 측정하였다. 분말 1 g에 에탄올 9 mL를 첨가하고 25°C에서 180 rpm으로 4시간 동안 진탕수조(Shaking & Heating Bath BS-21, Jeio Tech) 내에서 추출하였다. 이후 4°C, 3,091×g에서 15분 동안 원심분리하여(5810R, Eppendorf) 상층액을 얻었다. 동일한 과정으로 침전물을 1회 더 추출한 후 상층액을 합해 시린지 필터(Syringe Filter Unit, 13HP045AN, Advantec, Tokyo, Japan)로 여과하여 추출물로 사용하였다. 총환원력은 Folin-Ciocalteu’s reagent 법에 따라(Singleton 등, 1999) 추출물 100 μL에 10% Folin-Ciocalteu’s reagent 1 mL를 넣어 5분 동안 교반하고 10% Na2CO3를 1 mL 넣어 진탕한 후 실온의 어두운 곳에서 1시간 동안 반응시켰다. 이후 700 nm에서 흡광도(EON microplate spectrophotometer, Biotek Instruments, Winooski, VT, USA)를 측정하였다. 총환원력은 갈산 당량(µg gallic acid equivalent(GAE)/g powder sample)으로 나타내었다.

DPPH 라디칼 소거 활성은 Brand-Williams 등(1995)에 따라 추출물 100 μL에 0.15 mM DPPH(in ethanol) 1 mL를 첨가하여 교반한 후 525 nm에서 5분 간격으로 5시간 동안 흡광도(EON microplate spectrophotometer, Biotek Instruments)를 측정하였다. 흡광도의 유의적 변화가 관찰되지 않았던 30분에서의 흡광도를 라디칼 소거 활성 평가에 사용하였다. 추출물 대신 추출용매만을 사용하여 동일하게 반응시켜 blank로 사용하였고, 0.2 mM 갈산을 양성대조군으로 사용하였다. DPPH 라디칼 소거 활성은 blank와 비교하여 추출물이 감소시킨 흡광도의 %로 계산하였다.

피시볼(fish ball) 제조

냉동 보관한 고등어를 포장지 채로 흐르는 물에 30분 동안 해동시킨 후 가위로 지느러미와 뼈를 제거한 후 믹서(SHMF-3500SS, Hanil Electric, Seoul, Korea)로 30초 동안 균질화하였다. 고등어 균질물(생선살)에 분말을 5:1(w/w) 비율로 첨가하여 섞어주며 반죽을 만들었다. 분말의 경우 대조군은 밀가루, 실험군은 밀가루:강황 분말을 1:1로 구성하였다. 이 비율들은 다음의 예비 실험을 통해 결정되었다. 고등어 균질물을 서로 점착시키고 구형의 피시볼로 성형하기 위한 밀가루 필요량은 생선살의 1/5 수준이었다. 실험군 제조의 경우, 밀가루 전량을 강황 분말로 대체했을 때 강황 분말은 생선살과 잘 혼합되지 않았고 생선살 사이의 점착도 용이하지 않았다. 따라서 밀가루 일부를 강황 분말로 대체해가면서 피시볼 반죽 성형이 가능한 최대 대체량을 결정하였다. 밀가루 첨가량의 50% 선까지를 강황 분말로 대체하였을 때(밀가루:강황 분말=1:1) 혼합과 점착이 모두 용이하여 이를 최대 대체량으로 정하였다. 이렇게 준비된 반죽을 15 g씩 취하여 지름 2.5 cm 정도의 구형으로 피시볼을 성형하였다.

에어프라이어 조리조건은 다음과 같았다. 조리에 사용된 에어프라이어(Tefal EY401D, Ningbo Careline Electric Appliance Co., Ltd., Ningbo, China)는 22.3×22.3×9 cm 규격의 바스켓이 장착된 것으로 용량은 4.2 L, 정격출력은 1,500 W였다. 180°C로 예열한 에어프라이어에 13개의 피시볼을 넣고 조리 중 바스켓을 흔들어주거나 피시볼을 뒤집어주는 과정 없이 6분 동안 가열하였다. 한편 튀김(deep-frying) 조리조건은 다음과 같았다. 3 L 용량의 튀김기(Kitchen-Art, Incheon, Korea)에 2.5 L의 콩기름을 넣어 180°C로 예열한 후 13개의 피시볼을 한꺼번에 넣어 3분 동안 튀겨주었다. 두 조리법의 조리 시간은 예비 실험을 통해 결정하였다. 즉 피시볼 조리 직후 내부온도계(Daihan IP67 waterproof digital thermocouple thermometer, Daihan Scientific, Wonju, Korea)로 중심온도를 확인하였을 때 70°C가 되는 시점으로 정하였다.

조리된 피시볼(Fig. 1)은 상온에서 식힌 후 지퍼백(Cleanwrap, Seoul, Korea)에 담아 -80°C에서 24시간 동안 동결한 후 -20°C에서 보관하였다. 저장 실험용 피시볼은 분석 하루 전 4°C에서 해동한 후 사용하였다. 모든 피시볼은 믹서기(SHMF-3500SS, Hanil electric)로 균질화한 후 분석에 사용하였다.

Fig 1. Raw and cooked fish balls without (A) and with (B) turmeric powder.

피시볼의 수분, 지방함량 및 색 특성

피시볼의 수분함량은 105°C 상압가열건조법(OF-12, Jeio Tech), 지방은 에틸에테르를 추출용매로 하여 속슬렛법(E-816, Buchi)으로 분석하였다(AOAC, 1990). 색도는 색차계(CR400, Konica Minolta Sensing)로 명도(L), 적색도(a), 황색도(b)를 측정하였다.

피시볼의 항산화 활성

강황 분말 첨가 여부와 조리 전후 피시볼의 항산화 활성 변화는 총환원력과 DPPH 라디칼 소거 활성으로 평가하였다. 균질화한 피시볼 1 g에 에탄올 9 mL를 가하여 1분 동안 교반한 후 37.5°C 진탕수조(BS-21, Jeio Tech)에서 180 rpm의 조건으로 12시간 동안 추출하였다. 이후 4°C, 3,091×g에서 20분 동안 원심분리(5810R, Eppendorf)한 후 상층액을 여과(qualitative filter paper No.2, Whatman, Maidstone, England)하여 추출물로 사용하였다. 분말의 항산화 활성 평가와 동일하게 총환원력은 Folin-Ciocalteu’s reagent 법(Singleton 등, 1999), DPPH 라디칼 소거 활성은 Brand-Williams 등(1995)을 따랐다. 다만, DPPH 라디칼 소거 활성의 경우 흡광도(EON microplate spectrophotometer, Biotek Instruments)를 525 nm에서 5분 간격으로 5시간 동안 측정한 후 결과를 반응시간 경과에 따른 라디칼 소거 활성의 변화로 나타내었다.

강황분말을 첨가한 피시볼의 산화안정성 평가

산화안정성은 지방산화 과정에 따라 1차 산화물 지표로는 과산화물(hydroperoxides), 2차 산화물 지표로는 과산화물의 분해산물인 malondialdehyde(MDA)를 정량하였다. 균질화한 피시볼 시료 3 g에 클로로포름:메탄올(2:1, v:v) 혼합용액 20 mL를 넣은 후 30초 동안 교반하고 4°C, 3,091×g에서 15분 동안 원심분리(5810R, Eppendorf)하였다. 이후 상층액을 여과(qualitative filter paper No.2, Whatman)하여 피시볼 추출물로 사용하였다.

과산화물 분석은 ferric thiocyanate 법을 따랐다(Chapman과 Mackay, 1949). 이 방법은 과산화물이 Fe2+를 Fe3+로 산화시키는 성질과 형성된 Fe3+ 이온이 무색인 ammonium thiocyanate를 자홍색으로 변화시키는 특성에 기초한다. 반응 결과물의 흡광도가 0.2~0.8 범위에 오도록 시료(피시볼 추출물)를 희석하고 메탄올:부탄올(2:1, v:v) 혼합용액을 첨가하여 3 mL로 맞춘 후 ammonium thiocyanate(7.5 g/25 mL in water) 15 μL를 넣어 교반하였다. 여기에 0.0360 M FeSO4·7H2O 25 mL와 0.0328 M BaCl2 25 mL를 반응시켜 준비한 FeCl2 용액 15 μL를 첨가하여 다시 5초 동안 교반하였다. 실온의 어두운 곳에서 20분 동안 정치한 후 510 nm에서 흡광도(EON microplate spectrophotometer, Biotek Instruments)를 측정하였다. Cumene hydroperoxide를 표준물질로 사용하여 과산화물을 정량하였다.

MDA 정량은 TBA법을 따랐다(Pegg, 2004). 피시볼 추출물(200 μL)에 1-부탄올을 넣어 시료를 용해시키며 2.5 mL까지 정용하였다. 이후 0.2% TBA(in 1-butanol) 용액 2.5 mL를 넣어 교반하고 95°C 항온수조(BS-21, Jeio Tech)에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응액을 바이알 채로 흐르는 물에 충분히 식힌 후 532 nm에서 흡광도를 측정하였다(EON microplate spectrophotometer, Bioteck Instruments). MDA 전구체인 TEP를 표준물질로 사용하여 MDA 함량을 산출하였다.

자료의 통계처리

모든 실험은 3회 반복하였으며 IBM SPSS Statistics(ver. 24.0, IBM Corp., Armonk, NY, USA)로 통계처리하여 평균과 표준편차로 나타내었다. 조리유무 및 조리방법에 따른 군 사이의 유의적 차이를 알아보기 위해 일원분산분석(One way-ANOVA)으로 분석하여 유의수준 5%에서 Duncan 법으로 사후검정을 실시하였다. 강황분말과 밀가루, 강황을 첨가한 피시볼과 무첨가 피시볼에서 측정된 이화학적 지표는 t-test(Microsoft Office Excel, Redmond, WA, USA)로 차이의 유의성을 확인하였다. 저장기간과 과산화물 함량, 두 변수 사이의 관계는 회귀분석을 사용하여(Microsoft Office Excel) r2값이 0.9 이상인 함수를 가장 적합한 모형으로 결정하였다.

결과 및 고찰

강황 분말과 밀가루의 이화학적 특성과 항산화 활성

피시볼과 같은 튀김식품의 산화안정성과 관련하여 원료의 수분, 지방, 조회분 함량은 지방산화의 영향인자이므로(McClements와 Decker, 2008), 피시볼 제조 시 밀가루 대체재로 사용한 강황 분말의 일반성분을 분석하였다(Table 1). 밀가루와 비교할 때 강황 분말은 수분(P<0.001)과 단백질(P<0.01)은 낮았지만, 조회분은 약 15배(5.9% vs. 0.4%, P<0.001), 조지방은 약 10배(9.2% vs. 0.9%, P<0.05) 유의적으로 높았다. 식품 속 수분은 극성 항산화 성분, 전이금속 등을 탑재할 수 있고(Laguerre 등, 2015) 식품 속 지방은 비극성 항산화 성분을 탑재하고 산화의 기질이 될 수 있다는 점에서 물과 기름의 교환반응이 일어나는 튀김 조리에서 화학적 조성이 다른 분말 대체재는 최종 제품의 산화안정성에 영향을 줄 수 있다. 강황 분말은 적색도와 황색도가 유의적으로(P<0.001) 높아 밀가루보다 명도가 유의적으로(P<0.001) 낮았다. 이는 강황에 고유로 존재하는 황색~주황색을 나타내는 커큐민(curcumin) 색소에서 기인한 것으로 보인다(Kocaadam과 Şanlier, 2017). 강황 분말의 물 결합력은 냉수 조건에서 249.0%로 밀가루(92.9%)보다 2.7배 유의적으로(P<0.001) 높았으며, 두 분말 모두 온수 조건에서 물 결합력이 유의적으로(P<0.001) 증가하였다. 그러나 온수 조건에서는 강황 분말의 물 결합력(351.6%)이 밀가루(300.1%)의 1.2배로 냉수 조건과 비교해 그 차이가 감소하였다. 온도가 높아지면 전분입자 속 미셀구조를 이루는 수소결합이 끊어져 입자 내부로 수분 침투가 용이해진다는 점을 고려하면(BeMiller와 Huber, 2007), 이 차이는 온수하에서는 두 분말에 상당량 존재하는 전분의 호화가, 냉수하에서는 전분과 함께 상대적으로 소량 존재하는 섬유소의 수화가 물 결합력에 영향을 주었기 때문으로 해석하였다(Han과 Surh, 2017). 이 결과는 튀김과 같은 고온 조리에서는 두 분말의 물 결합력의 차이가 크지 않을 수 있음을 시사하였다.

Table 1 . Proximate composition, color properties, water-holding capacity, and antioxidant activities of turmeric powder compared with wheat flour.

Composition/PropertyTurmeric powderWheat flourSignificance2)
Proximate composition
Moisture (%)10.5±0.21)13.0±0.0***
Crude ash (%)5.9±0.00.4±0.0***
Crude fat (%)9.2±2.20.9±0.0*
Crude protein (%)8.1±0.18.4±0.1**
Carbohydrate3) (%)66.377.3
Color property
Lightness (L)43.15±0.1393.46±0.12***
Redness (a)40.75±0.13−0.72±0.05***
Yellowness (b)11.73±0.028.73±0.04***
Water-holding capacity (%)
Cold water (7°C)249.0±3.592.9±18.8***
Hot water (71°C)351.6±3.6300.1±16.1**
Significance4)******
Antioxidant activity of ethanol extract
Total reducing capacity (μg/g as gallic acid equivalents)8,989±141275±3***
DPPH radical scavenging activity (% inhibition)5)80.2±0.111.5±0.2***

1)The value was expressed as the mean±standard deviation of triplicate..

2)*, **, and *** mean that the values within the same row are significantly different at P<0.05, P<0.01, and P<0.001, respectively..

3)Carbohydrate content was calculated by 100-(%moisture+%protein+%ash+%fat)..

4)*** means a significant difference at P<0.001 between two temperature conditions..

5)The activity of 0.2 mM gallic acid used for comparison was 62.9% under the same condition..



강황 분말의 에탄올 추출물은 총환원력이 갈산당량으로 8,989 μg/g으로 밀가루(275 μg/g)보다 유의적으로(P<0.001) 높았으며, 이에 따라 DPPH 라디칼 소거 활성도 유의적으로(P<0.001) 높았다(Table 1). 이는 강황의 색소이자 주요 활성성분인 커큐민에 의한 것으로(Kocaadam과 Şanlier, 2017), Deogade와 Ghate(2015)는 커큐민이 강황 분말의 2~5%를 구성한다고 보고하였다. 커큐민은 diphenylheptanoid 구조로 폴리페놀성 지용성 물질이므로(Kocaadam과 Şanlier, 2017), 지용성 라디칼인 DPPH・에 접근하여 수소(H・)를 쉽게 공여해준 것으로 볼 수 있다(Liang과 Kitts, 2014). 강황 분말의 탁월한 지용성 라디칼 소거 활성은 기름을 열전달 매체로 하는 가열조리에서 지방 라디칼을 소거할 가능성을 보여주었다.

강황 분말 첨가 및 조리법에 따른 피시볼의 이화학적 특성과 항산화 활성

피시볼의 수분과 지방함량은 Table 2와 같다. 강황 분말을 첨가하지 않은 대조군 피시볼의 경우 수분함량은 조리 전 53.7%에서 조리 후 에어프라이어 군 48.5%, 튀김 조리 군 42.2%로 유의적으로(P<0.001) 감소하였으며, 튀김 조리 시 더 큰 수분 손실이 관찰되었다. 이러한 경향은 강황 분말을 첨가한 피시볼에서도 동일하게 관찰되었으며, 대조군과 첨가군 사이에 유의적 차이는 없었다. 한편, 지방함량은 대조군 피시볼에서 조리 전 8.1%에서 조리 후 에어프라이어 군 12.7%, 튀김 조리 군 14.0%로 유의적으로(P<0.05) 증가하였다. 강황 분말 첨가군의 경우에도 조리 후 지방함량은 증가하였으나 튀김 조리 군에서만 증가 폭이 유의적(P<0.05)이었다. 조리 후 피시볼 내부의 수분감소와 지방증가 현상은 두 조리법에서 공통적으로 관찰되었으나, 그 기전은 식품을 가열할 때 사용한 열전달 매체에 따라 차이가 있을 것으로 해석하였다. 일반적으로 식품을 고온의 기름으로 조리하면 수분의 증발과 용출로 식품의 수분함량은 감소하고 이 과정에서 생성된 기공으로 기름이 흡수되면서 지방함량은 높아진다. 즉 튀김 조리에서 관찰된 피시볼의 수분감소와 지방증가는 조리 중 피시볼과 기름이 직접 접촉하여 물질교환반응이 활발해진 결과로 볼 수 있다(Zaghi 등, 2019). 반면 뜨거운 공기의 순환으로 식품을 가열하는 에어프라이어 조리의 경우에는 흡유 경로가 없으므로 조리 후 피시볼에서 관찰된 지방증가 현상은 조리 중 일어난 수분 증발로 지방이 상대적으로 농축되었기 때문으로 볼 수 있다. 한편 강황 분말이 밀가루보다 지방함량(9.2% vs. 0.9%)이 유의적으로(P<0.05) 높았음에도(Table 1), 피시볼의 지방함량은 조리 후 대조군과 첨가군이 서로 유의적으로 다르지 않았다.

Table 2 . Contents of moisture and fat in the fish ball depending on turmeric powder addition and frying method.

Moisture (%)Fat (%)
Without turmericWith turmericSignificance2)Without turmericWith turmericSignificance2)
Before cooking53.7±0.3a1)54.0±0.4aNS8.1±1.6b10.8±0.7bNS
Air-fried48.5±0.1b47.9±0.3bNS12.7±0.1a12.7±1.6bNS
Deep-fried42.2±0.0c41.8±0.2cNS14.0±1.3a16.4±1.0aNS
Significance3)********

1)The value was expressed as the mean±standard deviation of triplicate..

2)It means a significant difference between values within the same row. NS means ‘not significant’..

3)* and *** mean that the values within the same column are significantly different at P<0.05 and P<0.001, respectively..



피시볼의 색 특성을 살펴보면(Table 3, Fig. 1) 조리 전 강황 분말 첨가군은 무첨가 대조군보다 명도(L)는 유의적으로(P<0.001) 낮고, 적색도(a)와 황색도(b)는 유의적으로(P<0.001) 높았다. 이는 피시볼에 강황 분말 고유의 색 특성(Table 1)이 반영된 결과로, 커큐민 색소가 실질적으로 부가되었음을 시사한다. 조리 후 명도는 대조군과 첨가군 모두 유의적으로(P<0.001) 감소하였고, 감소 폭은 튀김 조리 군에서 상대적으로 크게 나타났다. 튀김 조리 후 무첨가 대조군은 에어프라이어 조리와 비교 시 적색도(P<0.001)와 황색도(P<0.01)가 현저하게 증가하였다. 이는 갈변현상의 전형적인 색 특성으로 에어프라이어 조리보다 튀김 조리에서 갈변반응의 생성물이 더 증가한 결과로 볼 수 있다. 즉 튀김 조리 중에는 고온에서 가속화되는 메일라드(Maillard) 갈변반응에 더하여 기름의 가열산화로 갈색의 고분자 중합체가 생성될 수 있기 때문이다(Koh 등, 2015). 반면 강황 분말 첨가군은 두 조리법 모두에서 적색도의 큰 변화 없이 황색도가 유의적으로(P<0.01) 감소하였다. 이는 첫째, 메일라드 갈변반응에 의해 생성된 멜라노이딘(melanoidin) 색소가 강황 분말이 부가한 색 특성을 마스킹하였거나(Han과 Surh, 2017), 둘째, 황색소인 커큐민은 공액 이중결합 구조를 지녀 가열 중 일부 분해될 수 있기 때문이다(Prathapan 등, 2009). 셋째, 케토(keto)형의 커큐민은 다이카보닐 구조를 지니고 있으므로 스트레커 분해반응의 기질로 사용될 수 있기 때문이다(Sikorski 등, 2007). 강황 분말 첨가군의 조리 후 황색도 감소 현상은 에어프라이어 조리보다 튀김 조리에서 더 크게 관찰되었다(P<0.01). 이는 튀김 조리 중 피시볼과 기름의 직접 접촉으로 지용성 색소인 커큐민 일부가 피시볼에서 튀김기름으로 용출되었기 때문으로 해석된다. 강황 분말 속 색소 성분인 커큐민이 항산화 성분임을 고려하면(Kocaadam과 Şanlier, 2017) 색 특성 결과는 에어프라이어 조리가 튀김 조리보다 강황 분말의 항산화 활성을 더 보유할 가능성을 시사하였다.

Table 3 . Color property of the fish ball depending on turmeric powder addition and frying method.

Lightness (L)Redness (a)Yellowness (b)
Without turmericWith turmericSignificance2)Without turmericWith turmericSignificance2)Without turmericWith turmericSignificance2)
Before cooking57.18±0.53a1)50.51±0.77a***7.83±0.28b10.68±0.41a***13.53±0.11c43.08±2.62a***
Air-fried42.69±1.20b40.62±1.32bNS7.39±0.24b9.49±0.41b**16.52±0.59b34.10±2.60b***
Deep-fried42.19±0.63b38.46±0.46c**10.35±0.82a11.39±0.23aNS23.84±0.76a29.20±0.47c***
Significance3)***************

1)The value was expressed as the mean±standard deviation of triplicate..

2)** and *** mean that the values within the same row are significantly different at P<0.01 and P<0.001, respectively. NS means ‘not significant’..

3)** and *** mean that the values within the same column are significantly different at P<0.01 and P<0.001, respectively..



피시볼의 항산화 활성은 Fig. 2와 같다. 조리법과 관계없이 강황 분말을 첨가한 피시볼은 무첨가 대조군과 비교했을 때 유의적으로(P<0.01) 높은 총환원력(Fig. 2A)과 DPPH 라디칼 소거 활성(Fig. 2B)을 나타내었다. 그러나 강황 피시볼의 총환원력은 조리 전(1,369 μg/g GAE)과 비교할 때 조리 후 감소하는 경향을 보였으며(P=0.068), 감소 폭은 에어프라이어 조리(1,285 μg/g GAE)보다 튀김 조리(942 μg/g GAE)에서 더 뚜렷하였다. DPPH 라디칼 소거 활성도 조리 전> 에어프라이어 조리> 튀김 조리 순으로 동일한 경향을 나타내었다(Fig. 2B). 이 결과는 조리 후 관찰된 피시볼의 색 특성 결과와 일치한다(Table 3). 즉 조리 후 황색도 감소 현상은 강황 분말 속 항산화 성분인 커큐민이 감소했을 가능성을 시사하였다. 열처리 조건을 달리하여 커큐미노이드의 항산화 활성을 연구한 Prathapan 등(2009)에 따르면, 강황 분말의 항산화 활성은 100°C 환경에서 유의적으로 감소하였다. 본 연구에서 피시볼 가열 온도가 180°C였으므로 일부의 커큐민 성분은 분해될 수 있으며, 특히 튀김 조리의 경우에는 열전달 매체인 기름으로 커큐민 일부가 용출될 수 있다. 반면, 무첨가 대조군의 경우에는 조리 전과 비교할 때 조리 후 DPPH 라디칼 소거 활성이 오히려 증가한 현상이 관찰되었다(Fig. 2B). 이는 색 특성 결과에서 시사된 것과 같이(Table 3) 조리 중 일어난 메일라드 갈변반응의 결과로 해석된다. 실제로 Serpen 등(2012)은 생선살(fish meat)을 180°C에서 열처리하며 일정한 시간 간격으로 항산화 활성을 측정한 실험에서 10분 경과 시점까지 DPPH 라디칼 소거 활성이 증가한 현상을 보고하였으며, 이를 메일라드 갈변반응 생성물(Maillard Reaction Products, MRP)의 항산화 활성으로 해석하였다. 한편, 강황 분말 첨가군의 항산화 활성이 조리 후 감소하였지만 여전히 무첨가 대조군보다 유의적으로 높았다는 사실은 주목할 만하다. 이에 따라 다음 단락에서는 강황 분말을 첨가한 피시볼의 저장 중 산화안정성을 평가하였다.

Fig 2. Total reducing capacity (A) and DPPH radical scavenging activity (B) of fish balls depending on turmeric powder addition and frying method. GAE means gallic acid equivalent. **P<0.01, ***P<0.001.

강황 분말 첨가 및 조리법에 따른 저장 중 피시볼의 산화안정성

저장 중 피시볼의 산화안정성은 지방산화가 진행되는 단계에 따라 1차 산화물로 과산화물, 2차 산화물로 MDA 함량을 측정하여 평가하였다(Fig. 3). 4개월의 저장기간 동안 피시볼의 과산화물 함량은 무첨가 대조군의 경우(Fig. 3A) 조리 직후 63~119 μg/g에서 저장 4개월 시점 1,198~1,294 μg/g으로 유의적으로(P<0.001) 증가하여 산화가 진행되었음을 확인할 수 있었다. 저장 1개월 후 과산화물 함량은 튀김 조리 군이 가장 낮았고(P<0.001) 이어 2개월 시점에서는 가장 높은 수준을 나타내었으나(P<0.01), 저장 4개월 후에는 조리하지 않은 군(non-cooked), 에어프라이어 조리, 튀김 조리 군 간에 유의적인 차이가 없었다. 저장과 함께 과산화물 함량이 증가하는 패턴을 회귀분석 결과로 비교하면(Table 4), 조리하지 않은 군(r2=0.9692)과 에어프라이어 군(r2=0.9739)은 시간에 따른 거듭제곱 함수(y=bxa)의 크기로 증가하였다. 반면 튀김 조리 군은 저장 1개월까지는 유도기로 일정한 수준을 유지하였고 1개월 이후부터는 로그 함수[y=a×ln(x)+b] 크기로 증가하였다(r2=0.9859). 이는 튀김 조리의 특성상 튀김식품 속 물이 휘발되어 생성된 공간으로 흡유가 일어나고 동시에 튀김식품 속 지방은 튀김기름 쪽으로 이동하면서 튀김식품 내부의 비극성 성분들이 지방에 용해되어 재분배되기 때문이다(Dobarganes 등, 2000). 이 경우 튀김 조리한 피시볼은 다른 군과 비교할 때, 비극성 항산화제들이 지방 가까운 곳에 위치하게 되므로 지방산화로 생성된 라디칼을 저장 초기에 빠르게 소거할 수 있다. 즉 상당량의 비극성 항산화제가 일정 기간(1개월) 내에 소모됨으로써, 과산화물 함량 수준이 초기에는 변화가 없는 유도기, 그 이후에는 로그 함수 크기로 급격하게 증가한 것으로 해석할 수 있다. 이러한 패턴이 강황 분말 첨가군에서도 동일하게 관찰됨에 따라(Fig. 3, Table 4), 피시볼 저장 중 과산화물 축적 패턴은 강황 첨가 여부와 관계없이 조리법에 영향을 받음을 알 수 있었다. 그러나 강황 분말 첨가는 과산화물 축적 속도에는 영향을 준 것으로 확인되었다. 회귀분석 결과(Table 4) 과산화물 축적 속도와 관련된 a값은 강황 분말 첨가 시 조리하지 않은 군은 2.0429에서 1.1035로, 에어프라이어 조리군은 1.653에서 1.2319로 뚜렷이 감소하였다. 반면 튀김 조리의 경우에는 무첨가군과 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 저장 중 일정 시점에서 비교한 과산화물 함량도(Fig. 3C) 튀김 조리 군과 달리 에어프라이어 조리 군에서는 강황 분말 첨가 효과가 유의적으로 나타났다. 이는 피시볼이 보유한 항산화 활성과 연관된 것으로 보인다. 실제로 저장 1개월 이후 과산화물 함량을 비교하면 튀김 조리> 에어프라이어 조리> 조리하지 않은 군 순서로, 제조 직후 피시볼의 항산화 활성이 높을수록(Fig. 2) 저장 중 지방산화 지연에 더 효과적이었음을 알 수 있었다.

Table 4 . Regression analysis between hydroperoxides contents (μg/g) and storage period (month) of fish ball depending on turmeric powder addition and frying method.

Non-cooked1)Air-fried1)Deep-fried2)
abr2abr2abr2
Without turmeric2.046966.3880.96921.653128.130.9739997.18149.780.9859
With turmeric1.1035110.230.92621.2319140.880.92441032.8131.230.9975

1)y=bxa, where x and y are storage period and hydroperoxides contents, respectively. r2=determination coefficient..

2)y=a×ln(x)+b, where x and y are storage period and hydroperoxides contents, respectively. r2=determination coefficient..



Fig 3. Changes in the content of hydroperoxides in fish balls in the absence (A) or presence (B) of turmeric powder during storage for 4 months. Different large letters or small letters on each symbol mean significant differences at P<0.05 among groups or storage periods, respectively. The difference in the hydroperoxides content of fish balls depending on the turmeric powder addition is shown at the bottom (C). **P<0.01, ***P<0.001.

저장 중 MDA 함량은 Fig. 4와 같다. MDA는 과산화물이 분해된 후 β-scission 반응을 경유하여 생성되는 지방산화의 이차 생성물이다(McClements와 Decker, 2008). 무첨가군의 경우, 조리하지 않은 군은 저장기간 내내 MDA 함량이 유의적으로(P<0.001) 증가하였다. 반면 가열처리한 군인 에어프라이어 조리군과 튀김 조리군은 저장 초기에는 증가하였으나 1개월 이후부터는 뚜렷한 증가를 나타내지 않았다. 이에 따라 저장 4개월 시점 MDA 함량은 가열 조리군(1,176~1,181 μmol/g)이 조리하지 않은 군(2,217 μmol/g)보다 유의적으로(P<0.05) 낮았다. 이 결과는 무첨가 피시볼에서 확인된 DPPH 라디칼 소거 활성 결과와 일치한다(Fig. 2B). 가열 중 당과 단백질의 반응으로 생성된 환원성 MRP는(Vhangani와 Wyk, 2013) 지방보다는 비극성 정도가 상대적으로 낮은 과산화물에 근접하기 용이하므로, 과산화물 분해로 생성된 라디칼을 소거하여 뒤이은 β-scission 반응을 저해함으로써 이차산화물 생성을 감소시킨 것으로 해석하였다. 반면 강황 분말 첨가군의 경우에는(Fig. 4B) 저장 중 MDA 함량이 가열처리 여부에 따라 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 특히 과산화물 함량 결과(Fig. 3B)와 달리 가열 조리군의 저장 중 MDA 함량은 조리하지 않은 군과 유사한 수준이었다(Fig. 4B). 강황 속 대표적 항산화 성분인 커큐민은 식품의 산화속도를 농도 의존적으로 감소시킨 것으로 보고되었다(Eshghi 등, 2014). 그런데도 이러한 차이가 관찰된 것은 커큐민과 환원성 MRP의 소수성(hydrophobicity) 차이로 설명할 수 있다. 강황 분말 첨가로 피시볼에 주요하게 첨가된 커큐민은 상대적으로 비극성도가 크므로(Kocaadam과 Şanlier, 2017), 비극성인 지방에 근접하기 용이하여 지방산화의 일차 단계인 과산화물 생성 단계를 효과적으로 저해한 것으로 보인다. 반면 메일라드 갈변반응으로 생성된 환원성의 MRP는 상대적으로 비극성도가 낮으므로 지방산화의 이차 단계인 과산화물 분해 단계를 효과적으로 저해한 것으로 보인다. 즉 가열조리 중 열에 약한 커큐민의 분해로 강황 분말에 의한 항산화 활성이 감소하였지만(Eshghi 등, 2014; Prathapan 등, 2009), 동시에 가열과정에서 생성된 환원성의 MRP(Serpen 등, 2012)가 이를 상쇄한 것으로 해석하였다. 한편 두 가열 조리군 중 에어프라이어 조리 군은 튀김 조리 군보다 저장 중 MDA 생성량이 적어 상대적으로 높은 산화안정성을 보여주었다(Fig. 4B). 이는 색 특성 결과에서 시사된 것과 같이(Table 3) 튀김 조리에서는 강황 분말의 황색소인 커큐민 일부가 열전달 매체인 기름과의 접촉으로 용출되었기 때문이다. 즉 열전달 매체인 공기의 대류로 가열되는 에어프라이어 조리가 기름의 전도와 대류로 가열되는 튀김 조리보다 강황 분말의 항산화 활성을 더 잘 보유한 결과로 해석된다.

Fig 4. Changes in the content of malondialdehyde in fish balls in the absence (A) or presence (B) of turmeric powder during storage for 4 months. Different large letters or small letters on each symbol mean significant differences at P<0.05 among groups or storage periods, respectively. The difference in the malondialdehyde content of fish balls depending on the turmeric powder addition is shown at the bottom (C). **P<0.01, ***P<0.001.

요 약

본 연구에서는 열전달 매체가 다른 에어프라이어 조리법과 튀김 조리법이 강황 분말을 첨가한 피시볼의 저장 중 산화안정성 개선에 미치는 영향을 탐색하였다. 180°C에서 에어프라이어와 튀김기로 피시볼의 중심온도가 70°C가 될 때까지 열처리하여 피시볼을 제조하고 -20°C에서 4개월 동안 저장하며 지방산화물을 분석하였다. 조리 직후 피시볼은 강황 분말 첨가 여부와 관계없이 두 조리법 모두 수분감소와 지방증가 현상이 관찰되었다. 강황 분말 첨가로 피시볼 반죽은 적색도와 황색도가 유의적으로 증가하였으나, 두 조리법 모두 조리 후 적색도의 변화 없이 황색도가 유의적으로 감소하였다. 이 현상이 튀김 조리에서 더 크게 관찰됨에 따라 에어프라이어 조리와 달리 튀김 조리에서는 열에 의한 색소의 분해 이외에도 열전달 매체와의 직접 접촉으로 커큐민이 기름으로 용출되었음을 시사하였다. 이에 따라 피시볼의 총환원력과 DPPH 라디칼 소거 활성은 에어프라이어 조리군이 튀김 조리군보다 높았다. 4개월의 저장기간 동안 모든 군에서 피시볼의 과산화물 함량은 유의적으로 증가하였으나, 시간에 따른 과산화물 축적 패턴은 조리법에 따라 에어프라이어 조리는 거듭제곱 함수 크기로, 튀김 조리는 유도기를 거쳐 로그 함수 크기로 증가하는 서로 다른 양상을 보였다. 한편 강황 분말 첨가에 의한 과산화물 생성 억제 효과는 에어프라이어 조리군에서만 관찰되어, 조리법이 피시볼의 저장 중 산화안정성에 영향을 주었음을 시사하였다. 이 결과는 항산화 원료의 산화방지 활성을 유지하기 위한 최적의 식품 가공방법 및 조리법 선택에 유용한 정보를 제공해 줄 것이다.

감사의 글

이 논문은 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No. NRF-2020R1F1A1073688).

Fig 1.

Fig 1.Raw and cooked fish balls without (A) and with (B) turmeric powder.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 1074-1083https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.10.1074

Fig 2.

Fig 2.Total reducing capacity (A) and DPPH radical scavenging activity (B) of fish balls depending on turmeric powder addition and frying method. GAE means gallic acid equivalent. **P<0.01, ***P<0.001.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 1074-1083https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.10.1074

Fig 3.

Fig 3.Changes in the content of hydroperoxides in fish balls in the absence (A) or presence (B) of turmeric powder during storage for 4 months. Different large letters or small letters on each symbol mean significant differences at P<0.05 among groups or storage periods, respectively. The difference in the hydroperoxides content of fish balls depending on the turmeric powder addition is shown at the bottom (C). **P<0.01, ***P<0.001.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 1074-1083https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.10.1074

Fig 4.

Fig 4.Changes in the content of malondialdehyde in fish balls in the absence (A) or presence (B) of turmeric powder during storage for 4 months. Different large letters or small letters on each symbol mean significant differences at P<0.05 among groups or storage periods, respectively. The difference in the malondialdehyde content of fish balls depending on the turmeric powder addition is shown at the bottom (C). **P<0.01, ***P<0.001.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 1074-1083https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.10.1074

Table 1 . Proximate composition, color properties, water-holding capacity, and antioxidant activities of turmeric powder compared with wheat flour.

Composition/PropertyTurmeric powderWheat flourSignificance2)
Proximate composition
Moisture (%)10.5±0.21)13.0±0.0***
Crude ash (%)5.9±0.00.4±0.0***
Crude fat (%)9.2±2.20.9±0.0*
Crude protein (%)8.1±0.18.4±0.1**
Carbohydrate3) (%)66.377.3
Color property
Lightness (L)43.15±0.1393.46±0.12***
Redness (a)40.75±0.13−0.72±0.05***
Yellowness (b)11.73±0.028.73±0.04***
Water-holding capacity (%)
Cold water (7°C)249.0±3.592.9±18.8***
Hot water (71°C)351.6±3.6300.1±16.1**
Significance4)******
Antioxidant activity of ethanol extract
Total reducing capacity (μg/g as gallic acid equivalents)8,989±141275±3***
DPPH radical scavenging activity (% inhibition)5)80.2±0.111.5±0.2***

1)The value was expressed as the mean±standard deviation of triplicate..

2)*, **, and *** mean that the values within the same row are significantly different at P<0.05, P<0.01, and P<0.001, respectively..

3)Carbohydrate content was calculated by 100-(%moisture+%protein+%ash+%fat)..

4)*** means a significant difference at P<0.001 between two temperature conditions..

5)The activity of 0.2 mM gallic acid used for comparison was 62.9% under the same condition..


Table 2 . Contents of moisture and fat in the fish ball depending on turmeric powder addition and frying method.

Moisture (%)Fat (%)
Without turmericWith turmericSignificance2)Without turmericWith turmericSignificance2)
Before cooking53.7±0.3a1)54.0±0.4aNS8.1±1.6b10.8±0.7bNS
Air-fried48.5±0.1b47.9±0.3bNS12.7±0.1a12.7±1.6bNS
Deep-fried42.2±0.0c41.8±0.2cNS14.0±1.3a16.4±1.0aNS
Significance3)********

1)The value was expressed as the mean±standard deviation of triplicate..

2)It means a significant difference between values within the same row. NS means ‘not significant’..

3)* and *** mean that the values within the same column are significantly different at P<0.05 and P<0.001, respectively..


Table 3 . Color property of the fish ball depending on turmeric powder addition and frying method.

Lightness (L)Redness (a)Yellowness (b)
Without turmericWith turmericSignificance2)Without turmericWith turmericSignificance2)Without turmericWith turmericSignificance2)
Before cooking57.18±0.53a1)50.51±0.77a***7.83±0.28b10.68±0.41a***13.53±0.11c43.08±2.62a***
Air-fried42.69±1.20b40.62±1.32bNS7.39±0.24b9.49±0.41b**16.52±0.59b34.10±2.60b***
Deep-fried42.19±0.63b38.46±0.46c**10.35±0.82a11.39±0.23aNS23.84±0.76a29.20±0.47c***
Significance3)***************

1)The value was expressed as the mean±standard deviation of triplicate..

2)** and *** mean that the values within the same row are significantly different at P<0.01 and P<0.001, respectively. NS means ‘not significant’..

3)** and *** mean that the values within the same column are significantly different at P<0.01 and P<0.001, respectively..


Table 4 . Regression analysis between hydroperoxides contents (μg/g) and storage period (month) of fish ball depending on turmeric powder addition and frying method.

Non-cooked1)Air-fried1)Deep-fried2)
abr2abr2abr2
Without turmeric2.046966.3880.96921.653128.130.9739997.18149.780.9859
With turmeric1.1035110.230.92621.2319140.880.92441032.8131.230.9975

1)y=bxa, where x and y are storage period and hydroperoxides contents, respectively. r2=determination coefficient..

2)y=a×ln(x)+b, where x and y are storage period and hydroperoxides contents, respectively. r2=determination coefficient..


References

  1. AOAC. Official methods of analysis. 15th ed. Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC, USA. 1990. Method 984.13.
  2. BeMiller JN, Huber KC. Carbohydrates. In: Damodaran S, Parkin KL, Fennema OR, editors. Fennema’s Food Chemistry. 4th ed. CRC Press, Boca Raton, FL, USA. 2007. p 83-154.
  3. Brand-Williams W, Cuvelier ME, Berset C. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT-Food Sci Technol. 1995. 28:25-30.
    CrossRef
  4. Chapman RA, Mackay K. The estimation of peroxides in fats and oils by the ferric thiocyanate method. J Am Oil Chem Soc. 1949. 26:360-363.
    CrossRef
  5. Deogade S, Ghate S. Curcumin: Therapeutic applications in systemic and oral health. Int J Bio Pharm Res. 2015. 6:281-290.
  6. Dobarganes C, Márquez-Ruiz G, Velasco J. Interactions between fat and food during deep-frying. Eur J Lipid Sci Technol. 2000. 102:521-528.
    CrossRef
  7. Eshghi N, Asnaashari M, Khodaparast MHH, et al. Evaluating the potential of natural curcumin for oxidative stability of soybean oil. Nat Prod Res. 2014. 28:1375-1378.
    Pubmed CrossRef
  8. Giovanelli G, Torri L, Sinelli N, et al. Comparative study of physico-chemical and sensory characteristics of French fries prepared from frozen potatoes using different cooking systems. Eur Food Res Technol. 2017. 243:1619-1631.
    CrossRef
  9. Han A, Surh J. Quality characteristics and antioxidant activities of pan-fried Hwajeon added with curcuma as a functional ingredient. Korean J Food Sci Technol. 2017. 49:296-303.
  10. Jo H, Surh J. Effects of curry powder addition and frying oil reuse on the oxidative stability of deep-fried oils used in croquette preparation. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2020. 49:493-501.
    CrossRef
  11. Jo JH. HMR only for air-fryer is uprising. Ajunews. 2020 [cited 2022 Jun 6]. Available from: https://www.ajunews.com/view/20200618154444628
  12. Kim ND, Jeon MY, Choi JH, et al. Trend Korea 2020. Miraebook Publishing Co., Seoul, Korea. 2019. p 383-404.
  13. Kocaadam B, Şanlier N. Curcumin, an active component of turmeric (Curcuma longa), and its effects on health. Crit Rev Food Sci Nutr. 2017. 57:2889-2895.
    Pubmed CrossRef
  14. Koh E, Ryu D, Surh J. Ratio of malondialdehyde to hydroperoxides and color change as an index of thermal oxidation of linoleic acid and linolenic acid. J Food Process Preserv. 2015. 39:318-326.
    CrossRef
  15. Laguerre M, Bayrasy C, Panya A, et al. What makes good antioxidants in lipid-based systems? The next theories beyond the polar paradox. Crit Rev Food Sci Nutr. 2015. 55:183-201.
    Pubmed CrossRef
  16. Liang N, Kitts DD. Antioxidant property of coffee components: Assessment of methods that define mechanisms of action. Molecules. 2014. 19:19180-19208.
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  17. McClements DJ, Decker EA. Lipids. In: Damodaran S, Parkin KL, Fennema OR, editors. Fennema’s Food Chemistry. 4th ed. CRC Press, Boca Raton, FL, USA. 2008. p 155-216.
  18. Medcalf DG, Gilles KA. Wheat starches. I. Composition of physicochemical properties. Cereal Chem. 1965. 42:558-568.
  19. Pegg RB. Spectrophotometric measurement of secondary lipid oxidation products. In: Wrolstad RE, Acree TE, Decker EA, et al., editors. Handbook of Food Analytical Chemistry. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA. 2004. p 547-564.
  20. Prathapan A, Lukhman M, Arumughan C, et al. Effect of heat treatment on curcuminoid, colour value and total polyphenols of fresh turmeric rhizome. Int J Food Sci Technol. 2009. 44:1438-1444.
    CrossRef
  21. Serpen A, Gökmen V, Fogliano V. Total antioxidant capacities of raw and cooked meats. Meat Sci. 2012. 90:60-65.
    Pubmed CrossRef
  22. Sikorski ZE, Pokorny J, Damodaran S. Physical and chemical interactions of components in food systems. In: Damodaran S, Parkin KL, Fennema OR, editors. Fennema’s Food Chemistry. 4th ed. CRC Press, Boca Raton, FL, USA. 2007. p 849-883.
  23. Singleton VL, Orthofer R, Lamuela-Raventós RM. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folin-ciocalteu reagent. Method Enzymol. 1999. 299:152-178.
    CrossRef
  24. Vhangani LN, Wyk JV. Antioxidant activity of Maillard reaction products (MRPs) derived from fructose-lysine and ribose-lysine model systems. Food Chem. 2013. 137:92-98.
    Pubmed CrossRef
  25. Zaghi AN, Barbalho SM, Guiguer EL, et al. Frying process: From conventional to air frying technology. Food Rev Int. 2019. 35:763-777.
    CrossRef