전통적인 절단 후에 사과는 쉽게 산화됩니다.

많은 미국인들에게 “즉시 먹을 수 있는 포장”은 그들이 가장 익숙한 제품 형태입니다. 소위 '즉시 섭취 가능한 포장'이라 함은 세척 후 절단하여 봉지에 개봉한 제품 형태를 말합니다.

 

과일로서 절단 후 품질을 유지하는 것은 큰 도전입니다. 특히 사과에는 폴리페놀 화합물이 풍부해 항산화 특성이 좋기 때문에 사과의 '건강상의 이점'의 원천으로 사용됩니다. 동시에 사과에는 "폴리페놀 산화효소"도 포함되어 있습니다. 손상되지 않은 사과에는 폴리페놀 화합물과 폴리페놀 화합물이 서로 다른 소기관에 있으며 우물물은 강물을 침해하지 않습니다. 일단 세포가 파괴되면 두 개가 합쳐지고, 산화효소는 폴리페놀이 어두운 갈색 물질로 산화되는 것을 촉진합니다. 흔히 '브라우닝'이라고 부르는 현상이 바로 이것이다. 갈변된 사과는 그 매력을 잃었을 뿐만 아니라 맛도 저하되었습니다.

 

가장 쉽고 가장 조잡한 해결책은 절단 후 산화를 방지하기 위해 "화학 물질"을 사용하는 것입니다. 예를 들어, 칼슘 아스코르베이트는 식품에 일반적으로 사용되는 항산화제입니다. 잘라낸 사과를 아스코르브산칼슘 수용액에 담가두면 폴리페놀산화효소의 활성을 크게 억제하여 사과가 변색되지 않고 오랫동안 보관됩니다.

 

하지만 많은 사람들은 본능적으로 '식품첨가물'을 경계하고 있습니다. 수용액에 담근 후에도 여전히 맛에 어느 정도 영향을 미칩니다. 미국인들은 또한 사과가 폴리페놀 산화효소를 생성하는 것을 막기 위해 “주전자 바닥에서 돈을 직접 뽑는” 방법도 연구했습니다. 이제는 유전자 조작 기술이 매우 성숙해졌으니 이는 어려운 일이 아니다. 미국에서 판매 승인을 받은 신품종 'Arctic Apple'은 RNA 간섭을 통해 폴리페놀 산화효소의 합성을 억제합니다. 이 품종의 사과는 잘라낸 후에도 색이 쉽게 변하지 않습니다.

 

위 사진에서 오른쪽이 "Arctic Apple", 왼쪽이 해당 개량되지 않은 품종입니다. 일정 기간 동안 잘라낸 후 변형되지 않은 품종이 갈색으로 변하기 시작했고 오른쪽의 유전자 변형 사과는 여전히 동일합니다.

 

과학자들은 사과 자체 외에도 절단 방법도 사과의 갈변과 풍미에 중요한 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다.

 

앞서 언급했듯이 사과의 갈변은 세포 파괴 후 폴리페놀과 폴리페놀 산화효소의 만남에서 비롯됩니다. 절단기가 상대적으로 무딘 경우 절단할 때 더 많은 세포가 분쇄되고 분쇄됩니다. 반대로, 칼날이 날카롭다면, 너무 많은 압축을 가하지 않고 절단될 것이며, 손상되는 세포가 적어질 것입니다. 앞의 사진에 있는 '사과 자르기 장치' 같은 종류를 사용하면 자를 때 으깨지는 세포가 많아지고 자를 때 갈변이 되기 쉽습니다.

 

초음파 절단은 산업계에서 널리 사용되는 가공 기술입니다. 2019년 Journal of Food Science에 발표된 연구에서는 초음파로 자른 사과의 저장 변화를 탐구합니다.

 

이번 연구에서는 초음파를 사용하지 않은 상태와 30%, 40%, 50% 초음파 에너지를 사용하여 절단한 결과를 비교했습니다.

 

위 사진에서 A와 B는 각각 초음파를 적용한 사과 단면과 초음파를 적용하지 않은 사과 단면, C와 D는 각각 초음파를 적용한 뱀과일 단면과 초음파를 적용하지 않은 단면입니다. 초음파를 사용하지 않은 것에 비해 초음파를 사용한 절단면은 더 매끄럽고 단단하며, 부서진 세포도 적고, 보관 중 갈변 속도도 더 느립니다. 연구진은 폴리페놀 산화효소 활성을 감지하기 위해 절단 표면에서 약 1cm 두께의 사과를 제거했습니다. 결과는 절단 과정에서 초음파가 폴리페놀 산화효소에 심각한 손상을 입힌 것으로 나타났습니다. 초음파 에너지가 높을수록 손상이 강해집니다.

 

물론 연구의 궁극적인 목적은 어떻게 맛과 맛에 영향을 미치는가 하는 것입니다. 23명의 맛 평가자가 연구를 평가하는데 사용되었으며, 1명은 "매우 싫어함"을 나타내고 9명은 "매우 좋아함"을 나타냅니다. 결과에 따르면 색상이나 맛을 막론하고 초음파 절단 제품이 훨씬 더 인기가 있는 것으로 나타났습니다. 보관 과정에서 초음파로 절단된 샘플은 초음파로 절단되지 않은 샘플보다 항상 훨씬 더 인기가 있습니다.

 

예를 들어 '전반적 수용도' 점수에서 비초음파와 50% 초음파 절단 황화이의 평균 점수는 각각 4.5와 8.4였고, 각각 4.3과 7.1에서 1주 뒤, 3.3과 5.7에서 2주 뒤였다. 즉, 초음파로 자른 사과의 50%는 2주 후에 비초음파로 자른 사과보다 인기가 더 높다는 것이다.

 

뱀과일에서도 같은 추세가 일어나고 있습니다. 방금 잘라냈을 때 비초음파 컷팅 점수는 4.7점으로 '좋지 않다'와 '약간 싫다' 사이인 반면, 50% 초음파 컷팅 점수는 '매우 좋다'와 '매우 좋다' 사이인 8.3점이었다. 2주 후 비초음파 컷 점수는 '매우 싫어함'과 '매우 싫어함' 사이인 1.7점이었고, 50% 초음파 컷 점수는 '무관심'과 '약간 좋아함' 사이인 5.7점이었다.