홍삼 분쇄의 신 가공 기술로서 비충격 분쇄방식인 cell cracker의 공장 적용 가능성을 제시하고 홍삼분말의 품질고급화에 기초자료로 활용하고자 기존의 충격 분쇄방식 인 hammer mill과 cell cracker에 의한 분쇄방식으로 홍삼분말을 제조한 후 이화학적 특성을 조사한 결과, 수분함량의 경우 hammer mill로 분쇄한 홍삼분말은 3.16%로 cell cracker로 분쇄한 홍삼분말 6.30%보다 현저하게 낮게 나타나 현행 식품 공전에서는 홍삼분말의 수분함량을 8%이하로 규정하고 있어 cell cracker에 의한 분쇄가 수율제고라는 측면에서는 보다 경제적인 분쇄방법으로 판단된다. 그 외 cell cracker로 분쇄한 경우 조단백질, 총당, 산성다당체가 약간 높게 나타났으나 큰차는 없었으며, 조지방, 환원당, 조섬유, 회분함량은 hammer mill로 분쇄했을시 약간 높게 나타났으나 큰 차이는 없었다. 총 지방산 함량을 비교해볼 때 hammer mill로 분쇄한 시료는 87.90%이고 cell cracker로 분쇄한 시료는 87.50%로 큰 차이를 보이지 않았다. 총 아미노산 함량을 조사한 결과 hammer mill로 분쇄한 시료는 670.96mg%이고 cell cracker로 분쇄한 시료는 676.50mg%이었으며, 필수아미노산의 경우도 각각 212.25 mg%와 206.25 mg%로 조사되어 거의 차이를 나타내지 않았다. Total ginsenosides 경우 hammer mill로 분쇄한 시료는 1.263%였으나 cell cracker로 분쇄한 시료는 1.311%로 약간 높게 나타났다. 그 외에 유리당 및 무기성분 등에서도 큰 차이를 보이지 않았다.
홍삼 분쇄의 신 가공 기술로서 비충격 분쇄방식인 cell cracker의 공장 적용 가능성을 제시하고 홍삼분말의 품질고급화에 기초자료로 활용하고자 기존의 충격 분쇄방식 인 hammer mill과 cell cracker에 의한 분쇄방식으로 홍삼분말을 제조한 후 이화학적 특성을 조사한 결과, 수분함량의 경우 hammer mill로 분쇄한 홍삼분말은 3.16%로 cell cracker로 분쇄한 홍삼분말 6.30%보다 현저하게 낮게 나타나 현행 식품 공전에서는 홍삼분말의 수분함량을 8%이하로 규정하고 있어 cell cracker에 의한 분쇄가 수율제고라는 측면에서는 보다 경제적인 분쇄방법으로 판단된다. 그 외 cell cracker로 분쇄한 경우 조단백질, 총당, 산성다당체가 약간 높게 나타났으나 큰차는 없었으며, 조지방, 환원당, 조섬유, 회분함량은 hammer mill로 분쇄했을시 약간 높게 나타났으나 큰 차이는 없었다. 총 지방산 함량을 비교해볼 때 hammer mill로 분쇄한 시료는 87.90%이고 cell cracker로 분쇄한 시료는 87.50%로 큰 차이를 보이지 않았다. 총 아미노산 함량을 조사한 결과 hammer mill로 분쇄한 시료는 670.96mg%이고 cell cracker로 분쇄한 시료는 676.50mg%이었으며, 필수아미노산의 경우도 각각 212.25 mg%와 206.25 mg%로 조사되어 거의 차이를 나타내지 않았다. Total ginsenosides 경우 hammer mill로 분쇄한 시료는 1.263%였으나 cell cracker로 분쇄한 시료는 1.311%로 약간 높게 나타났다. 그 외에 유리당 및 무기성분 등에서도 큰 차이를 보이지 않았다.
In this study, cell cracker method as a non-collision method was evaluated for the possibility of new red ginseng grinding technique. The moisture contents were 3.16% for the powder pulverized by hammer mill (group A) and 6.30% for the powder produced by cell cracker (group B), and the difference be...
In this study, cell cracker method as a non-collision method was evaluated for the possibility of new red ginseng grinding technique. The moisture contents were 3.16% for the powder pulverized by hammer mill (group A) and 6.30% for the powder produced by cell cracker (group B), and the difference between both groups was significant, The contents of other component such as ash, crude lipid, reducing sugar, total sugar, acidic polysaccharide, crude fiber and crude protein between both groups were not significant. There were no significant differences in phenolic compound, fatty acid, amino acid, free sugar, crude saponin and ginsenosid contents between both groups. And also the contents of mineral components were evaluated to determine the incorporation of red ginseng powder during grinding, and also the differences of those between both groups were not significant.
In this study, cell cracker method as a non-collision method was evaluated for the possibility of new red ginseng grinding technique. The moisture contents were 3.16% for the powder pulverized by hammer mill (group A) and 6.30% for the powder produced by cell cracker (group B), and the difference between both groups was significant, The contents of other component such as ash, crude lipid, reducing sugar, total sugar, acidic polysaccharide, crude fiber and crude protein between both groups were not significant. There were no significant differences in phenolic compound, fatty acid, amino acid, free sugar, crude saponin and ginsenosid contents between both groups. And also the contents of mineral components were evaluated to determine the incorporation of red ginseng powder during grinding, and also the differences of those between both groups were not significant.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구는 분말 제품의 품질에 큰 영향을 미치는 분쇄 방법을 개선하여 고품질 홍삼 분말 제품을 얻고자 수행하였다. 분 쇄 장치 는 기존의 충격식 hammer mill과 신기 술인 비 충격식 CO2 ceil cracker를 이용하였으며, 분쇄 방법에 따른 분말 제품의 일반성분, 지방산, 아미노산, 진세노사이드 및 무기성 분 등을 조사하여 두 방법의 차이를 규명하였으며, CO2 cell cracker의 실용화 가능성에 관한 몇 가지 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
본 연구는 분말 제품의 품질에 큰 영향을 미치는 분쇄 방법을 개선하여 고품질 홍삼 분말 제품을 얻고자 수행하였다. 분 쇄 장치 는 기존의 충격식 hammer mill과 신기 술인 비 충격식 CO2 ceil cracker를 이용하였으며, 분쇄 방법에 따른 분말 제품의 일반성분, 지방산, 아미노산, 진세노사이드 및 무기성 분 등을 조사하여 두 방법의 차이를 규명하였으며, CO2 cell cracker의 실용화 가능성에 관한 몇 가지 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
제안 방법
HPLC 크로마토그램 상의 peak 면적을 검량 선과 대조하여 각 ginsenosides 함량을 구하였다. 유리당 함량은 물포화 부탄올 층을.
가수분해 산물은 건조한 후, 재건조 용액(ethanol: DW : triethylamine, 2 : 2 : 1, v/v/v)을 이용하여 재 건조하였다. 가수 분해시료와 free amino acid 시료의 derivatizatione Pico-Tag method(Waters, Milllipore, USA) 을 이용하였으 t녀, Table 3의 조건으로 분석하였다.
농축물에 50 mL의 증류수를 가 하여 용해 한 후에 테 르 50 mL를 가하고 진 탕한 후 ether층으 로 이 행되는 지용성 물질을 제거하였다. 물 층에 50 mL의 물포화부탄올을 가하여 3회 반복 추출하고, 50 m丄의 증류수 로 2회 세척한 후 55℃에서 감압농축하고 105℃에서 2시간 건조하여 조사포닌 함량으로 하였다. 각 ginsenosides 함량은 조사포닌을 methanol에 용해한 후 0.
, Korea)을 이용하여 Table 1과 같은 조건으로 건식 (乾式) 분쇄한 후 시료로 사용하였다. 수세는 정제수를 이용하여 살 수 세척하였고, 건조는 송풍건조기(55~60℃, 72시간)에서 수분함량 10.2%까지 건조하였으며, 조 쇄는 hammer mill(3, 540 RPM, 25 mesh screen)을 이용하였다.
5 g에 추출 용매를 25 mL를 가하여 80℃에서 1시간 추출한 뒤 여과 하고 5배 희석하여 분석 시료로 사용하였다. 시료 1 mL와 Folin시약 1 mL을 혼합하여 실온에서 3분간 정치한 뒤 10% NazCQ용액 1 mL를 가하여 혼합하여 실온에서 1시간 정치한 후 700 nm에서 흡광도를 조사하였다.
시료 2 g을 직접 회화법(26)에 준하여 550℃에서 10시간 회 화시 킨 후 10% 염산으로 용해하고 Whatman No. 41여 과지 로 여 과하여 Table 5의 ICP(PS. SPEC, Leeman Labs. Inc, Lowell, MA, USA) 조건으로 분석하였다. 표준용액의 농도 는 0.
시스테인의 분석은 formic acid와 과산 화수소 혼합물(19 : 1, v/v)을 이용하여 cysteic acid로 산화시 킨 후 Tarr 방법을 이용하여 산 가수분해하였다. 트립 토판의 분석 은 4 N methanesulfonic acid를 이용하여 직접 가수분해 하였다. 가수분해 산물은 건조한 후, 재건조 용액(ethanol: DW : triethylamine, 2 : 2 : 1, v/v/v)을 이용하여 재 건조하였다.
Inc, Lowell, MA, USA) 조건으로 분석하였다. 표준용액의 농도 는 0.1 ppm, 1 ppm 및 10 ppm으로 조제하여 검 량선을 작성 하였고 각 무기 원소의 정량은 시료 용액을 표준 검량선 범위 내에서 정량되도록 희석하였다. 이때 사용한 각 무기 원소는 Sigma 사 A.
홍삼 분말에 대하여 페놀성 화합물을 비 색정 량 하고자 Folin- Denis 법을 일부 변경하여 사용하였다(22). 시료 약 0.
대상 데이터
하여 methyl ester 화하고 Table 2와 같은 GC 조건으로 분석하였다. 각 지방산 표준품은 Sigma사의 fatty acid methyl ester 표준품을 사용하였다.
본 실험에 사용한 홍삼은 한국인삼공사에서 1999년도에 수매한 6년근 수삼을 홍삼 제조 규정(17)에 준하여 홍삼으로 제조하고 부위 차이에서 오는 시료 개체 간의 차이를 줄이기 위하여 크기와 굵기가 비슷한 것을 선별하여 홍삼 분말용 시료로 사용하였다.
홍삼 시료 250 kg을 수세, 건조, 조 쇄 (粗碎)한 후 Fig. 1과 같이 연속적으로 3단 배열된 hammer milKDae Ga Machine Co., Korea)을 이용하여 Table 1과 같은 조건으로 건식 (乾式) 분쇄한 후 시료로 사용하였다. 수세는 정제수를 이용하여 살 수 세척하였고, 건조는 송풍건조기(55~60℃, 72시간)에서 수분함량 10.
홍삼 시료 250 kg을 수세, 건조, 조쇄(粗碎)한 후 Fig. 1의 COz cell cracker(CC 300-60, Hydro, German; 이하 Cell cracker로 함)를 이용하여 Table 1과 같은 조건으로 건식(乾 式) 분쇄한 후 시료로 사용하였다. 기타 처리조건은 hammer mill 방법과 같다.
이론/모형
시료 12.60 mg을 취 하여 Tarr 방법 (23)에 준하여 constant boiling HCKSigma, St. Louis)을 이용하여 110℃에서 24시간 가수분해하였다. 시스테인의 분석은 formic acid와 과산 화수소 혼합물(19 : 1, v/v)을 이용하여 cysteic acid로 산화시 킨 후 Tarr 방법을 이용하여 산 가수분해하였다.
Louis)을 이용하여 110℃에서 24시간 가수분해하였다. 시스테인의 분석은 formic acid와 과산 화수소 혼합물(19 : 1, v/v)을 이용하여 cysteic acid로 산화시 킨 후 Tarr 방법을 이용하여 산 가수분해하였다. 트립 토판의 분석 은 4 N methanesulfonic acid를 이용하여 직접 가수분해 하였다.
은 micro-Kjeldahl법, 조 섬 유는 산-알칼리 분해 법으로 각각 분석하였다. 한편, 총당과 환원당의 함량은 dinitrosalicylic acid(DNS) 법 (19) 으로 분석하였고 산성 다당체는 황산-카르바졸(carbazole) 법(20)으로 측정하였다.
조사포닌의 분리 및 정 량은 Namba(24)와 Ando(25) 등의 물포화부탄올 추출법 에 준하였다(Fig. 2). 즉, 시료 3 g에 80 % 메 탄올 50 mL를 가하여 75℃에서 1시 간씩 4회 추출하고 4℃에서 8, 000 rpm으로 30분간 원심분리한 후 상징액을 50℃ 이 하에서 감압 농축하였다.
은 micro-Kjeldahl법, 조 섬 유는 산-알칼리 분해 법으로 각각 분석하였다. 한편, 총당과 환원당의 함량은 dinitrosalicylic acid(DNS) 법 (19) 으로 분석하였고 산성 다당체는 황산-카르바졸(carbazole) 법(20)으로 측정하였다.
성능/효과
30%로 cell crack- er로 분쇄한 홍삼 분말의 수분이 현저하게 높게 나타나 경제적인 측면에서 우수한 것으로 나타났다. 그 밖의 각 성분별 결과를 보면 회분 함량은 각각 4.15%, 4.28%, 조지 방은 1.27%, 1.21%, 환원당은 12.20%, 12.73%, 총당은 45.24%, 44.51%, 산 성 다당체는 5.13%, 5.38%, 조 섬 유는 3.50%, 3.20%, 조단백질은 12.40%, 12.80%로 큰 차이를 보이지 않았다.
분쇄방법에 따른 홍삼분말의 유리당 함량에 미치는 영향을 조사한 결과는 Table 10과 같다. 단당류는 glucose, rhamnose 및 fructose, 2당류로는 sucrose와 maltose가 확인되 었으며 hammer mill과 cell cracker로 분쇄한 홍삼분말의 유 리 당 함량을 비교해보면 rhamnose는 각각 0.31%, 0.30%, fruc- tose는 0.42%, 0.39%, glucose는 0.52%, 0.49%, sucrose는 5.15%, 5.30%, maltose는 8.90%, 8.85%로 큰 차이를 나타내 지 않았다. 이들 중 sucrose와 maltose함량이 각각 총당의 33 ~35%, 57~58%정도 차지하여 유리당의 함량뿐 아니라 조 성 에 있어서도 Go(29)가 보고한 결과와 거의 유사하였다.
분쇄방법에 따른 홍삼분말의 아미노산의 조성 및 함량에 미치는 영향을 조사한 결과는 Table 9와 같다. 두 시료의 총 아미 노산 함량을 비교해 볼 때 hammer mill로 분쇄 한 시 료는 670.96 mg% 이 고 cell cracker로 분쇄 한 시 료는 676.50mg% 이었으며, 필수아미노산의 경우도 각각 212.25 mg%와 206.25 mg%로 조사되어 거의 차이를 나타내지 않았다. 또한 구성아 미노산은 모두 19종이 동정되었으며 그 중 염기성 아미노산 인 arginine이 101.
25 mg%로 조사되어 거의 차이를 나타내지 않았다. 또한 구성아 미노산은 모두 19종이 동정되었으며 그 중 염기성 아미노산 인 arginine이 101.25~104.ll mg%로 가장 많이 함유되 었으 며 그 다음이 glutamic acid, proline, aspartic acid순이 었으 며 tryptophan의 함량이 가장 낮았다. 이러한 결과는 장기 저 장된 뿌리홍삼의 유리아미노산 함량의 조사 결과와 유사한 경향을 나타냈다(32).
50%로 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 구성지방산은 두 가지 시료에서 모두 14종이 확인되 었으며 그 함량은 linoleic acid가 71.78~7200%로 가장 높았고, 그 다음은 palmitic acid, oleic acid, linolenic acid 순으로 높게 나타났다. 이러한 결과는 Lee(28)와 Go(29)에 의해서 보고된 뿌리홍삼의 지 방산의 조성과 거의 유사하였다.
분쇄 방법에 따른 홍삼 분말의 일반성분 함량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 일반성분함량을 측정한 결과는 Table 6과 같다. 수분함량의 경우 hammer mill로 분쇄했을 때는 3.16%이 고 cell cracker로 분쇄했을 때는 6.30%로 cell crack- er로 분쇄한 홍삼 분말의 수분이 현저하게 높게 나타나 경제적인 측면에서 우수한 것으로 나타났다. 그 밖의 각 성분별 결과를 보면 회분 함량은 각각 4.
50% 로 큰 차이를 보이지 않았다. 총 아미노산 함량을 조사한 결과 hammer mill로 분쇄 한 시 료는 670.96 μ吗%이 고 cell cracker 로 분쇄한 시 료는 676.50 mg%이 었으며 , 필수아미노산의 경우도 각각 212.25 mg%와 206.25 mg%로 조사되어 거의 차이를 나타내지 않았다. Total ginsenosides 경우 hammer mill 로 분쇄한 시료는 1.
분쇄방법에 따른 홍삼분말의 지방산조성에 미치는 영향을 조사한 결과는 Table 8과 같다. 두 시료간의 총 지방산 함량을 비교해 볼 때 hammer mill로 분쇄 한 시 료는 87.90%이 고 cell cracker로 분쇄 한 시 료는 87.50%로 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 구성지방산은 두 가지 시료에서 모두 14종이 확인되 었으며 그 함량은 linoleic acid가 71.
홍삼 분쇄의 신 가공 기술로서 비충격 분쇄방식인 cell cracker의 공장 적용 가능성을 제 시 하고 홍삼분말의 품질고 급화에 기초자료로 활용하고자 기존의 충격 분쇄 방식 인 hammer mill과 cell cracker에 의한 분쇄방식으로 홍삼분말을 제조한 후 이화학적 특성을 조사한 결과, 수분함량의 경우 hammer mill로 분쇄한 홍삼분말은 3.16%로 cell cracker로 분쇄한 홍삼분말 6.30%보다 현저 하게 낮게 나타나 현 행 식품 공전에서는 홍삼분말의 수분함량을 8%이하로 규정 하고 있어 cell cracker에 의한 분쇄가 수율제고라는 측면에서는 보다 경제적 인 분쇄방법으로 판단된다. 그 외 cell cracker로 분 쇄한 경우 조단백질, 총당, 산성다당체가 약간 높게 나타났 으나 큰차는 없었으며, 조지방, 환원당, 조섬유, 회분함량은 hammer mill로 분쇄 했을 시 약간 높게 나타났으나 큰 차이는 없었다.
참고문헌 (35)
Hong MH, Han YN, Han BH, Kim ND. 2001. Korea ginseng history. Dong Il Publishing, Seoul, Korea. Vol I, p 166-175.
Hong MH, Han YN, Han BH, Kim ND. 2001. Korea ginseng history. Dong Il Publishing, Seoul, Korea. Vol II, p 48-54.
Sung HS, Kim WJ. 1986. Effect of extracting conditions on the soluble solid's yield of Korean red ginseng. Korean J Food Sci Technol 18: 168-172.
Sung HS, Yang CB, Kim WJ. 1985. Effect of extraction temperature and time on saponin composition of red ginseng extract. Korean J Food Sci Technol 17: 265-270.
Yu JH. 2000. Measurement of inside-cavity and inside-white of red ginseng on the ultrasonic velocity of fresh Ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer) and correlation among quality parameters. PhD Thesis. Chungnam National University.
Kim DW, Chang KS, Lee UH, Kim SS. 1996. Moisture sorption characteristics of model food powders. Korean J Food Sci Technol 28: 1146-1150.
Park DJ, Ku KH, Kim SH. 1996. Characteristics and application of defatted soybean meal fractions obtained by microparticulation / air-classification. Korean J Food Sci Technol 28: 497-505.
Ko JW, Lee WY, Lee JH, Ha YS, Choi YH. 1999. Absorption characteristcs of dried shiitake mushroom powder using different drying methods. Korean J Food Sci Technol 31: 128-137.
Park YK, Seong HM, Nam YJ, Shin DH. 1988. Physicochemical properties of various milled rice flours. Korean J Food Sci Technol 20: 504-510.
Lee YT, Seog HM, Cho MK, Kim SS. 1996. Physicochemical properties of hull-less barley flours prepared with different grinding mills. Korean J Food Sci Technol 28: 1078-1083.
Kum JS, Lee SH, Lee HY, Kim KH, Kim YI. 1993. Effect of different milling methodes on physico-chemical properties & products. Korean J Food Sci Technol 25: 546-551.
Song JC, Park HJ. 1997. New processing. Yulim Publishing, Seoul, Korea. p 105-120.
Kang SH. 1995. Powder technology. Sci Tech Media, Seoul, Korea.
Miyakawa HN. 1999. Up-to-data food processing. Health Industry News Paper. Tokyo, Japan 35: 37-42.
Shon TH, Sung JH, Kang UW, Mun KD. 1997. Food Processing and Technology. Hyungseul Publishing, Seoul, Korea. p 31-41.
KWD Kohlensaurewerk Deutschland GmbH. 1995. The documentation of cell cracking plant 60/300. Chapter 1-2. Germany. p 300.
Korea ginseng corp. 2000. Red ginseng product manufacturing standard. Taejon, Korea.
AOAC. 1980. Official methods of analysis. 13th ed. Association of official analytical chemists, Washigton DC, PO.
Colowick SP, Kaplcm NO. 1955. Methods in enzymology. Acadmic Press Inc., New York. p 1-149.
Do JH, Lee HO, Lee SK, Jang JK, Lee SD, Sung HS. 1993. Colorimetric determination of acidic polysaccharide from Panax ginseng, its extraction condition and stability. Korean J Ginseng Sci 17: 139-144.
Metcalf LD, Schmitz AA, Pela JR. 1966. Rapid preparation of fatty acid esters from lipids for gas chromatographic analysis. Anal Chem 38: 514-518.
Gutfinger T. 1958. Polyphenols in olive oils. J Am Oil Chem Soc 58: 966-968.
Tarr GE. 1986. Methods of protein microcharacterization. Shively JE, ed. Humana Press, Clifton, NJ. p 155-194.
Namba T, Yoshizaki M, Tomimori T, Kobashi K, Matsui K, Hase J. 1974. Fundamental studies on the evaluation of the crude drugs. I. Chemical and biochemical evaluation of ginseng and related crude drugs. Yakugaku Zasshi 25: 28-38.
Ando T, Tanaka O, Shibata S. 1971. Chemical studies on the oriental plant drugs. (XX V) Comparative studies on the saponins and sapogenins of ginseng and related crude drugs. Soyakugaku, Zasshi 25: 28-32.
Jang JK. 1991. Physicochemical properties of the freeze dryed ginseng and red ginseng processed from fresh ginsengs stored at low temperature. PhD Thesis. Gyeongsang National University.
Chang GI. 1984. Food Technology. Hyungseul Publishing, Seoul, Korea. p 347-366.
Lee JW. 1997. Physico-chemical characteristics and biological activities of the water soluble browning reaction products from Korean red ginseng. PhD Thesis. Gyeongsang National University.
Go SR. 1994. Comparative study on chemical components and biological activities of Panax species. PhD Thesis. Chonbuk National University.
Allen JC, Hamilton RJ. 1983. Rancidity in foods. Applied Sci. Publishing Ltd, London.
Han BH. 1978. Studies on the antioxidant components of Korean ginseng. Proceeding of the 2nd International Ginsneg Symposium. Korea Ginsneg & Tobacco Research Institute, p 13-18.
Lee KS. 1978. Effect of ginsneg saponin of protein synthesis in heart muscle. Proc. 2nd International Ginsneg Symposium. Seoul, Korea. p 93-97.
Park MH. 1964. Studies on the changes in chemical components and safety of ginseng extract residue by roasting process. PhD Thesis. ChungBuk National University.
Lee KS. 1990. Studies on food stability of long term stored red ginseng. PhD Thesis. HanYang University.
Do JH, Jang JG, Lee KS, Sung HS. 1986. Effect on stability of ginseng saponins by various physical and chemical treatments. Korean J Ginseng Sci 10: 193-199.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.