캔 및 병 오렌지쥬스의 저장온도에 따른 중금속과 비타민 C함량의 변화

Abstract

This study was carried out to find out the effect of storage temperature on heavy metals(tin, iron and lead) content, vitamin C content, browning index and pH in canned and bottled orange juices currently sold in Korean market, which were stored for 24 weeks at 20, 30, 40 and 50℃. After opening at 4 week intervals, metal content was analysed by atomic absorption spectrophot- ometry and vitamin C content was measured by 2,4-dinitrophenylhydrazine colorimetry. Q_(10) values were calculated from the ratio of reaction rate constants or storage life between storage temperatures from each quality parameters. Shelf-life at respective temperatures was estimated by determining the agreed storage time for quality indexes to reach permissible limit. The results are summarized as follows. 1) The change of metal content in bottled juices was negligible but metal release in canned juices was remarkably affected by storage temperature. Tin content after 16 weeks increased by 2.7-13.1 times. Iron content after 24 weeks increased by 4.3-5.2 times and lead content after 24 weeks increased by 1.1-2.9 times. 2) Percent retention of total ascorbic acid in canned juices after 24 weeks at 20℃ did not show a great change but that at 30-50℃ decreased to 13- 76%. Percent retention of total ascorbic acid in bottled juices decreased to 4-80 %. Percent retention of ascorbic acid in canned juices after 24 weeks decreased to 9-64% and that in bottled juices, 4-52%. 3) Browning index in canned juices after 24 weeks below 40℃ increased slightly but serious discoloration was observed at 50℃. The increasing rate of browning index in bottled juices during storage was higher than that in canned juices at every temperature. 4) pH change in canned and bottled juices during storage below 40℃ was not observed regardless of container type but in the case of canned juices a great change of pH was accompanied by swelling of container ends after 24 weeks at 5O℃. 5) Proposed quality indexes in canned juices were tin, iron and vitamin C contents. Those in bottled juices were vitamin C content and browning index. Shelf-life estimated from storage life at respective temperatures and that by applying Q_(10) value obtaind at accelerated temperature showed a considerable difference. The former in canned juices (except Pb content from quality index ) at 20, 30, 40 and 50℃ were 10, 6, 4 and 2 months and that in bottled juices, 15, 12, 4 and 2 months, respectively. The latter in canned juices at 20, 30, 40 and 50℃ were 17, 9, 4 and 2 months and that in bottled juices 24, 10, 4 and 2 months, respectively. In conclusion, quality indexes including heavy metal content, vitamin C content and browning index in canned and bottled juices should be retained at least during recommended distribution period in connection with nutrition and preference as well as food safety. In order to ascertain this, reasonable shelf-life should be determined by testing the decreasing rate of food quality on practical distribution and consumption conditions based on objective quality index and its permissible standard. Inspection and control over the quality of raw materials and packaging container should also be strengthened.;현재 국내에서 유통되고 있는 캔 및 병 오렌지쥬스를 20, 30, 40, 50℃에서 24주 동안 저장하면서 4주 간격으로 개봉하여 중금속(Sn, Fe, Pb) 함량, 비타민 C 함량, 갈색도와 pH의 변화를 조사하였다. 중금속 함량은 쥬스 시료를 습식분해 시킨 뒤 추출과정을 거쳐 원자흡광광도법(atomic absorption spectrophotometry)에 의해 분석하였고, 비타민 C 함량은 2,4-dinitrophenylhydrazine 비색법에 의해 측정한 후 총 비타민 C (total ascorbic acid), 환원형 비타민 C (ascorbic acid), 산화형 비타민 C (dehydroascorbic acid) 함량으로 각각 계산하였다. 이들 측정치로부터 온도별 반응속도상수와 저장수명의 비에 의해 Q(_10)값을 계산하였고, shelf-life는 각 품질지표가 허용한계까지 도달되는 공통시점을 구하여 예측하였다. 이들 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 병쥬스에서는 Sn, Fe, Pb 모두 저장 중 그 함량 변화가 거의 일어나지 않았으나 캔쥬스는 중금속 용출에 대한 온도의 영향이 두드러지게 나타났다. 즉, Sn농도는 16주 후 저장 전의 2.7-13.1배로 증가하였고, Fe농도는 24주 후 저장 전의 4.3-5.2배로 증가하였으며 Pb농도는 24주 후 1.1-2.9배로 증가하였다. 2) 비타민 C 함량 변화를 측정한 결과 캔쥬스의 총 비타민 C 잔존율은 24주 후 20℃에서는 큰 변화가 없었으나 30-50℃에서는 13-76%로 감소하였고, 병쥬스의 경우는 4-80%로 감소하였다. 또한 캔쥬스의 환원형 비타민 C 잔존율은 24주 후 9-64%로 감소하였고, 병쥬스의 경우는 4-52%로 감소하였다. 3) 캔쥬스의 갈색도는 24주 후 40℃이하에서는 조금 증가하였으나 50℃에서는 완전히 변색되었다. 병쥬스의 경우는 저장 중 모든 온도에서 캔쥬스보다 더 크게 변색되었다. 4) 오렌지쥬스의 pH는 40℃이하에서는 포장용기에 상관없이 저장 중 거의 변화가 없었으나 극한 조건인 50℃에서는 24주 후 캔용기의 팽창과 함께 pH의 급격한 증가를 나타냈다. 5) 캔쥬스의 품질지표로 삼을 수 있는 것은 Sn, Fe함량, 비타민 C 함량이었고, 병쥬스는 비타민 C 함량, 갈색도이었다. 각 품질지표마다 온도별 저장수명으로부터 예측한 shelf-life보다 가속온도에서의 Q(_10)값을 유통 예상온도에 적용하여 예측한 shelf-life가 대부분 더 길었다. 온도별 저장수명으로부터 shelf-life를 계산하면 캔쥬스의 경우 (Pb농도는 품질지표에서 제외) 20, 30, 40, 50℃에서 각 각 10, 6, 4, 2개월이었고, 병쥬스의 경우 각각 15, 12, 4, 2개월이었다. 반면 40-50℃에서의 Q(_10)을 적용하여 shelf-life를 계산하면 캔쥬스의 경우 20, 30, 40, 50℃에서 각각 17, 9, 4, 2개월이었고, 병쥬스의 경우 각각 24, 10, 4, 2개월이었다. 결론적으로 캔 및 병 오렌지쥬스의 중금속 함량, 비타민 C 함량, 갈색도 등의 품질이 식품의 안전성 측면에서 뿐만 아니라 영양가, 기호성에서도 권장 유통기한 동안에는 적정수준을 유지할 수 있어야 할 것이다. 이를 위해서는 객관적인 품질지표와 그 허용기준에 의해 실제적인 유통, 소비조건에서의 품질저하율을 조사하여 합리적인 shelf-life를 설정하여야 하겠고, 쥬스원료 및 포장용기의 재질에 대한 검사와 아울러 법적 규제를 강화해야 될 것이다.