인삼의 기능성분 및 생리활성 증진을 위한 열처리 방법의 최적화 Optimization of Heat Processing Conditions for Improving the Functional Components and Physiological Properties of Ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer)원문보기
열처리는 천연물의 생리활성물질 증대, 보존성 향상, 추출 편의성 및 기호성 향상 등의 측면에서 많이 이용되어져 왔다. 따라서 본 연구에서는 수삼의 새로운 열처리 가공방법을 모색하고자 열처리(증숙, 볶음 및 팽화) 공정변수에 따른 인삼의 기능성분 및 생리활성의 변화를 반응표면분석으로 모니터링 하고, 이를 바탕으로 열처리 방법에 따른 최적가공조건을 설정하고자 하였다. 또한 홍삼은 제조가공 방법이 복잡하고 장시간이 걸리므로 홍삼과 유사하면서 가공시간을 단축시킬 수 있는 인삼 가공방법으로 가공제품 제조 시 저장 안정성에 대해 연구하였다. 증숙처리에 따른 인삼성분 및 기능적 특성 변화를 모니터링 하고자, 증숙처리 시 증숙온도, 증숙시간 및 증숙횟수를 ...
열처리는 천연물의 생리활성물질 증대, 보존성 향상, 추출 편의성 및 기호성 향상 등의 측면에서 많이 이용되어져 왔다. 따라서 본 연구에서는 수삼의 새로운 열처리 가공방법을 모색하고자 열처리(증숙, 볶음 및 팽화) 공정변수에 따른 인삼의 기능성분 및 생리활성의 변화를 반응표면분석으로 모니터링 하고, 이를 바탕으로 열처리 방법에 따른 최적가공조건을 설정하고자 하였다. 또한 홍삼은 제조가공 방법이 복잡하고 장시간이 걸리므로 홍삼과 유사하면서 가공시간을 단축시킬 수 있는 인삼 가공방법으로 가공제품 제조 시 저장 안정성에 대해 연구하였다. 증숙처리에 따른 인삼성분 및 기능적 특성 변화를 모니터링 하고자, 증숙처리 시 증숙온도, 증숙시간 및 증숙횟수를 독립변수로 하여 반응표면분석을 실시하였다. 그 결과, 조사포닌 함량 및 ginsenoside 조성은 증숙온도에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 특히 ginsenoside Rg3는 증숙온도가 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 반면에 증숙 인삼의 조사포닌 추출물의 암세포주(HT29, HeLa, Hepalclc7, HepG2) 증식억제능은 증숙온도, 증숙시간, 및 증숙횟수가 증가할수록 오히려 감소하는 것으로 나타났다. 또한 추출 수율, 총 페놀성 화합물은 증숙온도가 증가할수록 증가하였으며, 이에 따라 전자공여능 또한 증가하는 것으로 나타났다. 증숙처리에 의한 인삼성분 및 기능적 특성은 전반적으로 증숙온도에 영향을 많이 받음을 알 수 있었다. 볶음처리에 따른 인삼성분 및 기능적 특성을 모니터링 하고자 볶음온도 및 볶음시간을 독립변수로 하여 반응표면분석을 하였다. 조사포닌 함량은 볶음온도 160℃ 및 볶음시간 20 min에서 최대값으로 나타났다. 볶음온도 및 볶음시간이 증가할수록 ginsenoside Re+Rg1, Rb1, Rc, Rb2, Rd의 함량은 감소하는 것으로 나타났으며, 반면에 ginsenoside Rg3의 함량은 증가하는 것으로 나타났다. 이에 따른 조사포닌 추출물에 대한 간암 세포주(HepG2) 증식억제능은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 산성다당체, 총 페놀성 화합물 함량은 볶음온도가 높고 볶음시간이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으며, 이에 따라 전자공여능도 증가하는 것으로 나타났다. 볶음에 의한 인삼성분 및 기능성 증대는 볶음온도 및 볶음시간 모두에 영향을 받는 것으로 나타났다. 팽화처리에 따른 인삼성분 및 기능적 특성 변화를 모니터링 하고자, 수분함량 및 팽화압력을 독립변수로 팽화처리를 하여 반응표면분석을 하였다. 조사포닌 함량은 팽화압력이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으며, 예측된 최대값은 수분함량 7.71% 및 팽화압력 428.22 kPa일 때인 것으로 나타났다. 또한 ginsenoside Rd 및 Rg3의 함량은 팽화압력이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으며, 이때 인간 유래의 간암 세포주(HepG2) 증식억제능도 증가하는 것으로 나타났다. 또한 추출 수율, 산성다당체 및 총 페놀성 화합물 함량은 팽화압력이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으며, 이에 따라 전자공여능도 증가하는 것으로 나타났다. 즉 팽화에 의한 인삼성분 및 기능성 증대는 수분함량보다 팽화압력이 영향을 많이 주는 것으로 나타났다. 각 열처리 방법의 최적조건 설정을 위하여 증숙, 볶음 및 팽화 공정의 인삼성분 및 전반적기호도의 반응표면을 superimposing하여 최적 조건을 설정하였다. 이때 최적 증숙조건으로 증숙온도 100℃, 증숙시간 175 min 및 증숙횟수 4회로 설정되어졌으며, 최적 볶음조건은 볶음온도 158℃ 및 볶음시간 19 min으로 설정되었다. 최적 팽화조건은 수분함량 13% 및 팽화압력 420 kPa로 설정되어졌다. 기존의 수삼 가공품인 백삼 및 홍삼과 최적조건의 열처리 인삼(증숙삼, 볶음삼, 팽화삼)과 품질특성을 비교한 결과 조사포닌, ginsenoside Rg3 함량 및 암세포 증식억제능은 증숙삼이 높게 나타났으며, 팽화삼과 홍삼은 유사한 것으로 나타났다. 반면에 추출수율 및 총 페놀성 화합물 함량은 팽화삼이 높은 것으로 나타났으며, 이에 따라 항산화능도 팽화삼이 다른 열처리 방법의 인삼보다 높게 나타났다. 따라서 팽화처리의 경우 기존 수삼의 홍삼가공시보다 공정시간을 단축할 수 있으며, 인삼성분에 있어서 홍삼과 유사하면서 항산화능을 증진 시킬 수 있는 가공방법이 되어질 수 있을 것으로 판단되었다. 따라서 팽화삼을 이용한 침출차를 제조하여 분말의 저장안정성을 살펴본 결과 저장에 따른 팽화삼의 저장안정성을 볼 수 있었다.
열처리는 천연물의 생리활성물질 증대, 보존성 향상, 추출 편의성 및 기호성 향상 등의 측면에서 많이 이용되어져 왔다. 따라서 본 연구에서는 수삼의 새로운 열처리 가공방법을 모색하고자 열처리(증숙, 볶음 및 팽화) 공정변수에 따른 인삼의 기능성분 및 생리활성의 변화를 반응표면분석으로 모니터링 하고, 이를 바탕으로 열처리 방법에 따른 최적가공조건을 설정하고자 하였다. 또한 홍삼은 제조가공 방법이 복잡하고 장시간이 걸리므로 홍삼과 유사하면서 가공시간을 단축시킬 수 있는 인삼 가공방법으로 가공제품 제조 시 저장 안정성에 대해 연구하였다. 증숙처리에 따른 인삼성분 및 기능적 특성 변화를 모니터링 하고자, 증숙처리 시 증숙온도, 증숙시간 및 증숙횟수를 독립변수로 하여 반응표면분석을 실시하였다. 그 결과, 조사포닌 함량 및 ginsenoside 조성은 증숙온도에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 특히 ginsenoside Rg3는 증숙온도가 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 반면에 증숙 인삼의 조사포닌 추출물의 암세포주(HT29, HeLa, Hepalclc7, HepG2) 증식억제능은 증숙온도, 증숙시간, 및 증숙횟수가 증가할수록 오히려 감소하는 것으로 나타났다. 또한 추출 수율, 총 페놀성 화합물은 증숙온도가 증가할수록 증가하였으며, 이에 따라 전자공여능 또한 증가하는 것으로 나타났다. 증숙처리에 의한 인삼성분 및 기능적 특성은 전반적으로 증숙온도에 영향을 많이 받음을 알 수 있었다. 볶음처리에 따른 인삼성분 및 기능적 특성을 모니터링 하고자 볶음온도 및 볶음시간을 독립변수로 하여 반응표면분석을 하였다. 조사포닌 함량은 볶음온도 160℃ 및 볶음시간 20 min에서 최대값으로 나타났다. 볶음온도 및 볶음시간이 증가할수록 ginsenoside Re+Rg1, Rb1, Rc, Rb2, Rd의 함량은 감소하는 것으로 나타났으며, 반면에 ginsenoside Rg3의 함량은 증가하는 것으로 나타났다. 이에 따른 조사포닌 추출물에 대한 간암 세포주(HepG2) 증식억제능은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 산성다당체, 총 페놀성 화합물 함량은 볶음온도가 높고 볶음시간이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으며, 이에 따라 전자공여능도 증가하는 것으로 나타났다. 볶음에 의한 인삼성분 및 기능성 증대는 볶음온도 및 볶음시간 모두에 영향을 받는 것으로 나타났다. 팽화처리에 따른 인삼성분 및 기능적 특성 변화를 모니터링 하고자, 수분함량 및 팽화압력을 독립변수로 팽화처리를 하여 반응표면분석을 하였다. 조사포닌 함량은 팽화압력이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으며, 예측된 최대값은 수분함량 7.71% 및 팽화압력 428.22 kPa일 때인 것으로 나타났다. 또한 ginsenoside Rd 및 Rg3의 함량은 팽화압력이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으며, 이때 인간 유래의 간암 세포주(HepG2) 증식억제능도 증가하는 것으로 나타났다. 또한 추출 수율, 산성다당체 및 총 페놀성 화합물 함량은 팽화압력이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으며, 이에 따라 전자공여능도 증가하는 것으로 나타났다. 즉 팽화에 의한 인삼성분 및 기능성 증대는 수분함량보다 팽화압력이 영향을 많이 주는 것으로 나타났다. 각 열처리 방법의 최적조건 설정을 위하여 증숙, 볶음 및 팽화 공정의 인삼성분 및 전반적기호도의 반응표면을 superimposing하여 최적 조건을 설정하였다. 이때 최적 증숙조건으로 증숙온도 100℃, 증숙시간 175 min 및 증숙횟수 4회로 설정되어졌으며, 최적 볶음조건은 볶음온도 158℃ 및 볶음시간 19 min으로 설정되었다. 최적 팽화조건은 수분함량 13% 및 팽화압력 420 kPa로 설정되어졌다. 기존의 수삼 가공품인 백삼 및 홍삼과 최적조건의 열처리 인삼(증숙삼, 볶음삼, 팽화삼)과 품질특성을 비교한 결과 조사포닌, ginsenoside Rg3 함량 및 암세포 증식억제능은 증숙삼이 높게 나타났으며, 팽화삼과 홍삼은 유사한 것으로 나타났다. 반면에 추출수율 및 총 페놀성 화합물 함량은 팽화삼이 높은 것으로 나타났으며, 이에 따라 항산화능도 팽화삼이 다른 열처리 방법의 인삼보다 높게 나타났다. 따라서 팽화처리의 경우 기존 수삼의 홍삼가공시보다 공정시간을 단축할 수 있으며, 인삼성분에 있어서 홍삼과 유사하면서 항산화능을 증진 시킬 수 있는 가공방법이 되어질 수 있을 것으로 판단되었다. 따라서 팽화삼을 이용한 침출차를 제조하여 분말의 저장안정성을 살펴본 결과 저장에 따른 팽화삼의 저장안정성을 볼 수 있었다.
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