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Introduction
OXITEST는 국제적으로 공인(AOCS International Standard Procedure; Cd 12c-16) 된 분석장비로서,
식품, 사료, 화장품, 의약품의 조성에서 지질의 산화안정성(oxidation stability)를 신속하게 측정할 수 있다.
지질은 온도, 지방산 조성, 산소 농도 등의 조건에 의하여 산화되고, 지질이 산화된 결과, 제품의 풍미가 나빠지고,
점도가 상승하여 소비자 기호도가 낮아지고, 발암물질이 생성되고, 영양가가 낮아지기 때문에 제품의 품질에 있어서
매우 중요하게 관리된다.
지질의 산화안정성이란, 위에서 설명한 지질의 산화반응에 대한 저항성을 뜻하는 정도이며, 산화안정성이 좋을수록
제품의 유통기한이 길기 때문에 제품의 품질을 판단하는 척도로 사용한다.
OXITEST는 최대 110℃ 의 고온, 최대 8 bar의 고압산소를 사용하여 지질 산화안정성 시험에 소요되는 시간을
획기적으로 단축할 수 있는 분석기기이다.
- 유통기한 추정 기능을 사용할 수 있고, 지질 추출 공정이 불필요하여
- 제품의 미세구조 및 조성을 유지한 채로 지질의 산화안정성을 확인할 수 있으며,
- 제조공정(aging, packing)에 따른 지질 산화안정성을 간단히 확인할 수 있으므로,
가장 효과적으로 제품의 품질을 관리할 수 있다.
※ OXITEST를 사용하면 신속하게 유통기한을 추정(Estimation)할 수 있다
OXITEST의 지질 산화 안정성 측정원리는, 지질이 산화된 결과로 나타나는 산소압력 차이를 감지하여 IP (Induction Period)를
산출하는 것이다. 이 기간이 지질의 산화안정성을 나타내므로 유통기한으로 간주할 수 있고, OXITEST는 이를 활용한 유통기한
추정 기능을 제공한다. 그 방법은, 동일한 압력과 3개의 온도(예. 6 bar 및 90, 80, 70 ℃) 조건으로부터 IP를 얻고,
이 3개 IP로 추세선을 작성하여 유통기한을 산출하는 것이다.
일반적인 유통기한은 25℃ 및 1 bar를 기준으로 하기 때문에 OXITEST software로 작성한 추세선에서 25℃ 및 1 bar일 때의
유통기한을 확인하게 된다. 이 값을 추정된 유통기한(estimated shelf life)이라고 하고, 이렇게 추정된 유통기한은
식품 산업 현장에서 제품의 품질을 관리할 때 유용하게 사용할 수 있다.
다음은 위에서 언급한 방법에 따라 식용유의 유통기한을 산출한 내용이다.
<시험 조건>
- 시료: 식용유(올리브유)
- 온도: 90, 80, 70 ℃
- 산소 압력: 6 bar
<결과>
IP는 90, 80, 70 ℃ 일 때 각각 45, 125, 391 min로 나타났고, 처리 온도가 증가할수록 IP가 감소하는 것을 확인하였다.
| 온도 (℃) |
90 |
80 |
70 |
| IP (min.) |
45 |
125 |
391 |
이와 같이 3가지의 IP를 얻는 이유는, OXITEST software에서 추세선을 작성할 때 신뢰성을 높일 수 있기 때문이다.
앞에서 살펴본 바와 같이, IP는 온도 및 압력에 비례하는 매개변수이므로, OXITEST software의 estimated shelf life 기능에서
IP를 load 하여 수학적 계산에 따라 1 bar에서의 유통기한을 산출할 수 있다.
아래 그림과 같이 temperature란에 25를 기입하면, 추세선으로부터 유통기한이 계산되는데, 이 시험에서 사용한 식용유의
추정된 유통기한은 101일 22시간 21분인 것으로 확인하였다.
※ 일반적인 유통기한은 제품의 특성인 포장재질, 보존조건, 제조방법,
조성에 더불어, 유통실정(냉장 또는 냉동 보존 조건)을 고려하고, 수 개월동안 방치한 후에 설정하는 것으로서,
여기서 설명하는 OXITEST의 추정된 유통기한 값과 다른 것에 유의하도록 한다.
※ 제조공정 (aging, packing)에 따른 지질 산화안정성을 확인할 수 있다.
OXITEST를 사용하면 치즈의 숙성온도 및 숙성기간을 달리하였을 때 나타날 수 있는 지질 산화안정성의 차이를 확인할 수 있다.
치즈의 원료인 우유는 유당, 유지방, 카제인/웨이 단백질로 구성되고, 숙성과정을 거치면서 탄수화물-단백질 상호작용,
발효에 의한 저분자량 물질의 생성에 따라 지방의 산화속도가 변화하기 때문에 OXITEST를 사용하여 숙성조건에 따른 IP를
확인하면, 최적의 제조공정을 신속하고 편리하게 찾을 수 있다
※ 미세구조 및 조성을 유지한 채로 시험하여 신뢰성 높은 결과를 얻을 수 있다.
식품에서는 탄수화물, 단백질, 미량원소, 식품첨가물(항산화제)의 조성에 따라 지질의 산화안정성이
달라지게 된다. 기존의 지방 산화를 분석하는 시험법 (Rancimat method, 산가, 과산화물가, TBA가,
카르보닐가, GC analysis) 에서는 제품에서 지질을 추출한 후 추출한 지방의 산화안정성을 분석하는
방법을 사용하고 있다.
이러한 지방추출공정을 거치고 나면, 원래 식품이 가지고 있던 미세구조(microstructure), 물리화학적
상호작용 및 화학반응에 의한 영향을 더 이상 확인할 수 없게 될 뿐만 아니라, 지질 추출공정으로
인하여 지질의 일부가 원래 가지고 있는 성질을 잃어버리게 되어 실험에 오차가 발생한다.
OXITEST 는 이러한 별도의 지질추출 공정없이 식품 그 자체에서 산화안정성을 분석한다.
따라서 제품의 미세구조 및 조성을 유지한 채로 지질 산화안정성을 확인하여 기존의 시험법보다 더욱
정확히 분석할 수 있다. 이러한 점에서 OXITEST는, 기존의 분석기기보다 신뢰성 있는 결과를 제공하여
제품의 품질관리에 큰 도움을 주는 지질 산화안정성 분석장비이다.
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