Studies on Drying Conditions for Manufacturing Hwang-tae (dried Alaska pollack)

Abstract

Hwang-tae is an important food used in Korean holidays. Also, it has been reported to relieve a hangover, cardiovascular disease, and lower cholesterol in the blood (Lee et al, 2018). Its main characteristic is yellow color and soft fluffy texture. Hwang-tae is dried by repeatedly freezing and thawing in the highlands with strong wind and snow. There are many difficulties during the drying process such as time limitations like the drying season and long drying time, production problems due to climate change, and the unsanitary Dukjang (where Hwang-tae is dried) environment. In order to solve problems in the production of Hwang-tae and to see possibilities of industrialization of Hwang-tae, fundamental research was performed for developing a low temperature vacuum drying process. In addition, chemical and physical differences were compared and analyzed between target products which is dried in Dukjang and Hwang-tae. Also, for the reference, it was compared and analyzed with freeze dryer, and thermo-hygrostat dried products which are commonly used for food drying. All samples were dried until the weight did not decrease with a low temperature vacuum dryer (300, 400, 600 torr), thermo-hygrostat (20, 30, 40˚C), and freeze dryer. The higher the temperature and the lower the drying pressure, the shorter the drying time. Browning index tended to be influenced by temperature rather than pressure, and the TBA value decreased at low pressure drying condition because the oxygen concentration was low and decreased as the drying temperature was increased because the drying time was shortened. VBN was way below the corruption standard. The L* value was affected by drying temperature a lot, and the higher the temperature, the lower the value. a* and b* values increased significantly with increasing drying pressure and temperature. Textures such as hardness and chewiness tended to decrease with decreasing pressure and temperature. The microstructure was observed at 100 times magnification by SEM. The product dried with the freeze dryer had extremely low moisture content and water activity and had a very significantly different color which is a major feature of Hwang-tae, compared to the samples of Dukjang and Hwang-tae. In addition, it was far from Hwang-tae due to the too much porous structure with too many holes compared to the targeted sample. The product dried with a thermo-hygrostat had the smallest color difference with Hwang-tae among dried samples, but clearly distinguished. In addition, the hardness and chewiness were very large, and it had a compact microstructure without pores, which was far from porous structure. The product dried at 300 torr with a low temperature vacuum dryer had the smallest color difference with the Dukjang sample, the chewiness was significantly the same as the Hwang-tae and Dukjang, and the microstructure was also the most similar. In addition, the chemical properties (pH, TBA, VBN) were also superior to those of Dukjang and Hwang-tae, thus confirming the most suitable drying method.;황태는 숙취해소, 심혈관계 질환, 혈중 콜레스테롤 저하 효과가 보고되어 한국인들에게 사랑받고 있는 건강식품일 뿐만 아니라 한국 명절에 사용되는 정서적으로 중요한 식품으로, 노란 색과 포슬포슬한 질감이 특징이다. 황태는 고지대에서 강한 바람과 눈을 맞아 냉동, 해동을 반복하여 건조되는데, 건조 계절과 긴 건조 시간 등 시간적 제한, 기후변화로 인한 생산 문제, 비위생적인 덕장 환경 등 건조 과정 중 어려움이 있다. 본 연구에서는 황태 생산에 있어 여러 문제점들을 해결하고 황태 제조 산업화를 위한 건조장치를 개발하기 위한 기초연구로써 저온진공 건조장치를 개발하고 목표 제품인 황태와 덕장에서 건조만을 거친 샘플과 이화학적, 물리적 차이를 비교, 분석하였다. 그리고 참조로 식품 건조에 흔히 사용되는 동결건조기, 항온항습기 건조품과 비교, 분석하였다. 저온진공 건조기 (300, 400, 600 torr), 항온항습기(20, 30, 40˚C) 동결건조기로 무게가 줄지 않을 때까지 건조한 모든 샘플의 수분함량, 수분활성도가 덕장 샘플과 같거나 낮았고, 건조 온도가 높고 건조 압력이 낮을수록 건조 시간이 단축되었다. 갈변도는 압력보다는 온도에 영향을 받는 경향이 있었으며, TBA 값은 산소 농도가 감소함에 따라 저압 조건에서 감소하고, 온도가 상승함에 따라 건조 시간이 단축되었기 때문에 감소했다. VBN은 신선한 생선 범위 안에 들었기 때문에 바람직하게 건조가 이루어졌음을 알 수 있었다. L* 값은 온도에 영향을 많이 받았으며, 온도가 높을수록 값이 낮았다. a*와 b* 값은 건조 압력이 높아짐에 따라, 온도가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 경도와 씹힘성과 같은 텍스처는 압력이 낮아짐에 따라, 건조 온도가 낮아짐에 따라 감소하는 경향이 있었다. 미세 구조는 SEM으로 100배 확대하여 관찰되었다. 동결건조기로 건조한 제품은 극도로 수분함량 수분활성도가 낮고 황태의 주요 특징이라 할 수 있는 색이 덕장과 황태 샘플에 비해 차이가 매우 컸다. 뿐만 아니라 덕장이나 황태 샘플에 비해 구멍이 너무 많은 다공성 구조로 황태와 거리가 멀었다. 항온항습기로 건조한 제품은 황태와 색차가 가장 작았지만 황태와 명백하게 구분되는 색차를 가지고 있었다. 그리고 hardness, chewiness가 매우 크고 구멍이 없는 compact 한 미세구조를 띄어 다공성인 황태와 거리가 멀었다. 특히, 저온진공 건조기로 300 torr에서 건조한 제품은 덕장 샘플과 색차가 가장 작았고, chewiness가 황태와 덕장과 유의적으로 같았으며, 미세구조 또한 가장 유사하였다. 뿐만 아니라, 이화학적 특성 (pH, TBA, VBN) 또한 덕장, 황태에 비해 뛰어났기 때문에 가장 황태 건조에 이상적인 방법임을 확인하였다.