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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 최근 즉석 식품의 부재료로 이용되고 있는 양송이버섯을 현재 상업적으로 널리 사용되고 있는 건조 방법인 열풍건조, 진공건조, 동결건조를 이용하여 건조하고 각각의 방법에 따른 물리적 특성을 비교 분석하였다.
제안 방법
- 이용하여 열풍건조의 경우 온도(40, 60 및 80。0와 풍속(0.5, 1 및 1.5 m/s), 진공건조의 경우 온도(40, 60 및 80P) 와진공도(10, 20 및 30mmHg), 그리고 동결건조의 경우 온도(-20, -30 및 -40℃)와 진공도(0.5, 1.0 및 1.5 mmHg)를 주요 독립변수로 하였으며 색도, 갈변도 및 경도를 종속변수로 하였으며, 이들은 3회 이상 반복 측정하여 그 평균값을 회귀분석에 사용하였다. 각 건조방법별 설정된 변수의 범위는 Table 1 에 요약되어 있다.
- 건조방법에 따라 열풍건조장치, 진공건조장치 및 동결건조 장치를 이용하여 각각 10개의 시료를 4시간 간격으로 항량때 까지 건조하였으며 평균값을 이용하여 수분함량변화를 나타내었다.
- 건조양송이버섯을 증류수에 30분 간격으로 침지 후 꺼내 표면에 붙어있는 수분을 제거한 후 무게를 측정하였다. 이때 복원율은 건조한 양송이버섯의 고형분 무게에 대한 복원 후의 수분 무게비로 나타내었다.
- 경도 측정은 Texturometer(Model 1011, Instron Co., USA)를 이용하였으며, 건조 방법별 각 시료를 무작위로 5개를 선택하여 갓의 중앙부분을 상부에서 압축하여 측정하였다. 사용한 경도 측정용 원통형 probe는 직경이 3 mm이며, 13 mm/min의 속도로 시료 표면으로부터 3 mm 깊이까지 측정하였고 chart speed는 50 mm/min, load range는 51码으로 각각 설정하여 사용하였다.
- , Korea)를 이용하였다. 진공건조실은 진공도를 조절할 수 있는 미세밸브와 진공센서를 설치하였으며 진공도 측정을 위하여 진공계측기를 부착하여 건조를 시행하였다. 동결건조실험에 사용된 실험장치는 진공펌프, 냉각기, 진공계측기, 동결건조실로 구성되어있는 동결건조기(Model FD-5508, Ilsin Engr.
대상 데이터
- 진공건조실은 진공도를 조절할 수 있는 미세밸브와 진공센서를 설치하였으며 진공도 측정을 위하여 진공계측기를 부착하여 건조를 시행하였다. 동결건조실험에 사용된 실험장치는 진공펌프, 냉각기, 진공계측기, 동결건조실로 구성되어있는 동결건조기(Model FD-5508, Ilsin Engr. Co., Korea)를 이용하여 버섯을 건조하였다. 양송이버섯의 동결건조를 위한 첫단계로 심온냉동고(Model D4514C, VWR Brand Co.
- 본 실험에 사용된 양송이버섯은 경북 경주시 건천읍 방래지역 농가에서 재배 수확한 것으로 갓의 직경이 3 cm 정도이고 자루의 길이가 2~3cm정도인 신선한 버섯을 구입하여 실험재료로 사용하였다.
- 열풍건조실험에 사용된 실험장치는 송풍기, 공기가열부, 건조실로 구성되어 있는 열풍건조기 (Model JS-1, Jinsung Engr. Co., Korea)를 이용하였으며 풍속계 (Model 6243, Kanomax Co., Japan)# 이용하여 건조실 내부의 풍속을 측정하였다. 진공 건조실험에 사용된 실험장치는 진공펌프, 공기가열부, 진공 계측기, 진공건조실로 구성되어 있는 진공건조기(Model HB-501VL, Hanbaek Sci.
- , Japan)# 이용하여 건조실 내부의 풍속을 측정하였다. 진공 건조실험에 사용된 실험장치는 진공펌프, 공기가열부, 진공 계측기, 진공건조실로 구성되어 있는 진공건조기(Model HB-501VL, Hanbaek Sci. Co., Korea)를 이용하였다. 진공건조실은 진공도를 조절할 수 있는 미세밸브와 진공센서를 설치하였으며 진공도 측정을 위하여 진공계측기를 부착하여 건조를 시행하였다.
데이터처리
- 각 건조방법별 설정된 변수의 범위는 Table 1 에 요약되어 있다. 분석결과는 SAS(statistical analysis system) program을 이용하여 다중회귀분석하고 반응변수에 대한 모델을 추정하여 반응표면 모형식으로 2차 회귀모형을 얻었다(26).
이론/모형
- 각 건조공정에서 각각의 공정인자가 시료의 물리적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 반응표면분석법(response surface methodology; RSM)(25)을 이용하였다. 중심합성계획법을 이용하여 열풍건조의 경우 온도(40, 60 및 80。0와 풍속(0.
성능/효과
- 동결건조의 경우 온도와 진공도의 영향이 모두 크게 나타났으며, 진공도 보다는 건조실 내부의 온도가 건조시간에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 건조방법에 따른 건조 시간은 열풍건조 조건이 가장 빠른 것으로 나타났고, 동결건조의 경우 열풍건조보다 약 8시간정도 더 소요되었다. 이는 동결건조에서 수분의 기화속도가 열풍건조 및 진공건조의 수분 증발 속도보다 느리기 때문인 것으로 사료된다.
- 3에서 색차를 나타내는 AE값은 높은 온도와 빠른 풍속, 그리고 낮은 진공도에서 점차 증가하는 경향을 나타내었다. 동결건조시킨 양송이버섯의 색도는 건조시키지 않은 신선한 양송이버섯의 색도와 거의 차이가 없었고, 진공 건조나 열풍 건조를 시행한 양송이버섯의 L값은 크게 감소하여 전체적으로 어두운 값을 나타내었다. 특히 80℃, 1.
- 4B). 동결건조의 경우 열풍건조와 진공건조의 경우처럼 고온조건이 아니기 때문에 갈변도에 미치는 영향은 적었고, 건조실 내부의 온도가 -40P의 경우보다 -2(TC에서 갈변 도의 변화는 크게 나타났다(Fig. 4C). 전체적인 결과를 보면 건조풍속 및 진공도의 영향보다 건조온도의 영향을 더 많이 받는 것으로 보여진다.
- )로 나타났다. 동결건조의 경우 온도와 진공도의 영향이 모두 크게 나타났으며, 진공도 보다는 건조실 내부의 온도가 건조시간에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 건조방법에 따른 건조 시간은 열풍건조 조건이 가장 빠른 것으로 나타났고, 동결건조의 경우 열풍건조보다 약 8시간정도 더 소요되었다.
- 열풍건조를 시행한 양송이버섯의 재수화율을 측정한 결과 증류수에 침지 후 180분까지 흡수량이 계속 증가하다가 이후 흡수량의 변화가 적었다. 또한 건조온도가 증가할수록 복원율이 낮았으며 건조실 내부의 풍속이 빠를 수록복원율은 낮아지고, 건조온도 및 풍속이 높아짐에 따라 복원되는 수분의 양은 감소하는 경향을 나타내었다(Fig. 6A). 이러한 결과는 Baek 등⑫의 45~90℃ 범위에서 건조 표고버섯의 열풍 건조 시 온도가 증가할 수록 재수화율은 감소한다는 연구 결과와 유사하였다.
- 2- 3에 나타내었다. 밝은 정도를 나타내는 L(lightness)값은 열풍 건조의 경우 건조온도가 낮을수록 건조풍속이 적을수록 가장 밝은 값을 나타내었고 건조온도와 풍속이 클수록 밝은 정도가 감소하였다(Fig. 2A). 이러한 결과는 Jee 등(30)이 보고한 복령의 건조에 관한 연구에서 건조온도가 높아질수록 L 값이 증가를 보였으나 풍속의 변화에 따른 차이는 거의 나타나지 않았다는 결과와 유사한 경향을 나타내었다.
- 5는 건조방법에 따른 양송이버섯의 표면경도의 변화를 나타낸 것으로 열풍건조의 경우 건조온도가 .양송이버섯의 경도에 미치는 영향은 온도가 높을수록 크게-증가하는 경향을 보였으나 풍속의 영향은 건조온도보다 적은 것으로 나타났다(Fig. 5A). 진공건조의 경우 양송이버섯의 표면 경도증가에 영향을 미치는 것은 주로-건조온도이며 진공도의 영향은 건조온도의 영향보다 적었다(Fig.
- 1에 비교되어 있다. 열풍건조 조건에 따른 양송이버섯의 건조온도와 풍속의 영향을 살펴보면, 모든 조건에서 온도의 영향이 크게 나타나고 있으나, 풍속의 영향은 온도에 비해 미치는 영향보다 적었다. 열풍건조 조건에서 각 조건에 대한 수분함량 8%(w.
- 열풍건조, 진공건조 및 동결건조시킨 양송이버섯의 갈변도를 420nm에서 측정한 결과(Fig. 4)를 보면 열풍건조의 경우 건조온도가 높고 건조풍속이 증가할수록 갈변도는 증가하는 경향을 나타내었으며, 건조풍속의 영향은 낮은 온도에서는 갈변 도의 변화가 적었지만 온도가 높아질수록 갈변도는 증가하였다(Fig. 4A). 이러한 결과는 Park 등(32)이 보고한 표고버섯의 열풍건조 특성에 관한 연구에서 열풍의 온도와 건조실 내의 상대습도가 증가할수록 갈변도는 증가한다는 결과와 유사한 경향을 나타내었다.
- 6은 양송이버섯의 재수화 특성을 분석한 결과를 나타낸 것이다. 열풍건조를 시행한 양송이버섯의 재수화율을 측정한 결과 증류수에 침지 후 180분까지 흡수량이 계속 증가하다가 이후 흡수량의 변화가 적었다. 또한 건조온도가 증가할수록 복원율이 낮았으며 건조실 내부의 풍속이 빠를 수록복원율은 낮아지고, 건조온도 및 풍속이 높아짐에 따라 복원되는 수분의 양은 감소하는 경향을 나타내었다(Fig.
- 4C). 전체적인 결과를 보면 건조풍속 및 진공도의 영향보다 건조온도의 영향을 더 많이 받는 것으로 보여진다.
- IB에 나타나 있다. 진공건조 조건에서 각 조건에 대한 수분함량 8%(w.b.)에 도달된 시간은 진공도 10 mmHg에서 80, 60, 4(TC의 경우 12, 16, 24시간이 각각 소요되었고, 진공도 20mmHg에서는 12, 20, 32이 각각 소요되었으며, 진공도 30mmHg에서는 12, 36, 40시간이 각각 소요되었다. 더 이상 건조되지 않고 평형에 도달한 수분함량은 80℃, 30 mmHg 조건에서 6.
- 진공건조의 경우 건조온도가 높을수록, 진공도가 낮을수록 재 수화되는 수분의 양은 감소되는 경향을 나타내었으며 (Fig. 6B), 동결건조의 경우 침지 후 30분까지 급격한 흡수율을 보여주다가 이후에 흡수량의 변화가 감소되었다(Fig. 6C). 또한 -40℃, 0.
- 진공건조의 경우 건조온도와 낮고 진공도가 높을수록 L 값이 크게 측정되었으며, 진공도 보다 건조온도가 미치는 영향이 더 큰 것으로 나타났다(Fig. 2B). 동결건조의 경우도 진공건조와 유사한 경향을 나타내었으며, 이는 Loch-Bonazzi 등(15)이 보고한 양송이버섯의 건조에 따른 품질 특성에 관한 연구에서 동결온도가 낮을수록 L값의 변화가 적었다는 결과와 유사한 경향을 나타내었다(Fig.
- 진공건조의 경우 열풍건조와 비슷한 경향을 나타내었으며, 온도가 높을수록, 진공도가 낮을수록 갈변도는 증가하였다(Fig. 4B). 동결건조의 경우 열풍건조와 진공건조의 경우처럼 고온조건이 아니기 때문에 갈변도에 미치는 영향은 적었고, 건조실 내부의 온도가 -40P의 경우보다 -2(TC에서 갈변 도의 변화는 크게 나타났다(Fig.
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