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문제 정의
- 능이버섯에 대한 연구로는 능이버섯의 건조과정 중 향기성분의 변화(2)와 능이 중 알칼리성 단백질 가수분해효소의 1차 구조에 관한 연구(9), 능이 버섯의 향기특성 (19), 능이 버 섯 첨가가우육의 물리화학적 및 관능적 특성에 미치는 영향(20), 능이버섯의 당단백질에 관한 연구(21), 능이버섯으로부터 분리한 저분자 화합물의 화학구조(22) 등 일부 연구가 진행되었으나능이버섯의 물성에 관한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구는 능이버섯의 건조과정 중 물성과 구조의 변화를 관찰하고 건조 후 재수화시켜 재수화 후 물성 과 구조를 관찰하여 건조 전 및 후를 비교하여 건조과정 중 조직의 변화와 물성의 변화 및 재수화 특성을 규명하고자 하였다.
제안 방법
- 1에 나타낸 것과 같다. 가열장치, 가습장치 및 송풍장치 등의 공기조화 장치를 이용해 온도와 풍속, 상대습도 등을 제어할 수 있도록 제조하였다(2).
- 능이버섯의 건조과정 중 수분함량, 구조변화, 재 수화 특성 등을 조사하기 위해 Min 등(2)의 연구에 사용된 열풍 건조장치를 이용하여 상대습도를 15%로 유지 하였으며 , 건조 온도는 50℃, 풍속은 L5 m/s로 건조하였다. 또한, 건조 과정 중 30분 간격으로 시료의 무게를 측정하여 잔존수분함량을 계산하였다.
- 풍속은 L5 m/s로 건조하였다. 또한, 건조 과정 중 30분 간격으로 시료의 무게를 측정하여 잔존수분함량을 계산하였다. 잔존수분함량의 계산식은 다음과 같다.
- 4)<- 사용하여 다시 고정 하였다. 고정 후에 0.1 M-phosphate buffer(pH 7.4)-f- 사용하여 각각 20분간 두 번씩 세척한 후, 이어 30, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 100%까지 ethanol 농도를 상승시 키면서 각각 10분씩 탈수한 뒤 , propylene oxide로 20분씩 2번 치 환하였다. 그후 3:1, 1:1, 1:3의 propylene oxide : Epon mixture-^ 순차적으로 30분씩 포매 시 킨 후 Epon mixture만으로 60분포매하였다.
- , Austria)로 50~60 nm의 두께로 초박절편하여 methylene blue로 염 색한 다음 Automatic Photomicrographic System (Model Olympus PM10SP Photomicrographic system, Japan)^. 건조과정 중 능이버섯의 내부 구조변화를 검경하고 사진 촬영을 실시하였다. 배율은 200배로 하였으며, 200μmx 200 Um의 정사각형 안의 공극의 크기 와 수 등을 확인하였다.
- 색 도는 색 차계 (Model COLOR QUEST Ⅱ, Hunter Associates Laboratory, Inc.f USA)를 이용하여 L(lightness), a (redness), b(yenowness)값을 각각 3회 이상 반복 측정 하였으며, 아래의 식을 이용하여 건조 전 능이버섯과의 색도차 (/Eab)를 나타내었다.
- 일정한 크기로 절단한 능이버섯을 무작위로 5개씩 선택하여 RheometerCFudoh Rheo-meter, Model RT-3010D, RH- EOTECH Co., Japan)로 물성을 측정하였다. 즉, 식품을 구성하는 조직의 파열, 경도 및 연도, 침투, 절단력, 응력 완화에 의한 탄성 및 점성, 인장강도, 표면 장력 등을 종합적으로 측정할 수 있는 레오미터를 이용하여, 건조 시간에 따른 능이버섯의 물성 특성을 구하여, 이를 건조 전 능이버섯의 실험 결과와 비교하였다.
- , Japan)로 물성을 측정하였다. 즉, 식품을 구성하는 조직의 파열, 경도 및 연도, 침투, 절단력, 응력 완화에 의한 탄성 및 점성, 인장강도, 표면 장력 등을 종합적으로 측정할 수 있는 레오미터를 이용하여, 건조 시간에 따른 능이버섯의 물성 특성을 구하여, 이를 건조 전 능이버섯의 실험 결과와 비교하였다. 물성 측정 조건은 table speed는 50 mm/min이고, load range는 5 kgf로 설정하였다.
- 건조능이버섯을 증류수에 30분 간격으로 침지 후 꺼내 표면에 붙어 있는 수분을 제거한 후 무게를 측정하였다(5). 이때 복원율은 생능이 버섯의 수분 무게 에 대한 복원 후의 수분 무게비로 나타내었다.
- 능이버섯의 건조과정 에 따른 물성 변화를 조사하기 위하여 수분함량 86.68%인 능이버섯을 50℃, 1.5 m/s, 상대습도 15%의 조건에서 건조하면서 Rheometer로 물성 을 측정 하였다. 능이버섯은 건조가 진행됨에 따라 압축거리는 약 606가감소하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 능이버섯은 2001년 10월 경북 영천시 임고면 기룡산에서 수확 직후 구입한 것으로 버섯의 지름이 7~15 cm에 해당되는 것만을 선별하여 사용하였다.
성능/효과
- 능이버섯은 건조가 진행됨에 따라 압축거리는 약 606가감소하였다. 능이버섯을 파괴시키는데 필요한 힘은 감소하였으며, 부드러운 정도를 나타내는 수치 또한 감소하였으나 경도는 증가하였다. 이는 건조가 진행되면서 조직 이 단단해지고 수축되면서 나타나는 현상이라고 사료된다.
- 이는 건조가 진행되면서 조직 이 단단해지고 수축되면서 나타나는 현상이라고 사료된다. 능이버섯의 색도는 건조과정 중 L값, a값, b값이 감소하여 대체로 검게 변하였으며, 구조는 두께의 수축율이 72.8%인데 반해 면의 수축율은 38.05%로 두께의 수축이 면의 수축보다 2배 정도 큰 것을 보였다. 즉, 건조 중 능이버 섯은 갓의 크기가 작아지면서 두께가 상당히 얇아지는 것으로 나타났다.
- 즉, 건조 중 능이버 섯은 갓의 크기가 작아지면서 두께가 상당히 얇아지는 것으로 나타났다. 능이 버 섯을 건조한 후 재수화시 재수화율은 약 30%정도로 나타났고, 응력이 최고로 도달하는데 걸리는 시간 또한 6.41 초로 44.2 %정도 회복되었다.
- 능이버섯의 수분 함량은 86.7%로, 송이버섯(87.5%), 느타리버섯(91.3%), 양송이버섯(90, 8%), 표고버섯(90.8%), 팽이버섯(87.8%), 새송이버섯(87.1%)보다 약간 적은 수분을 가지고 있는 것을 알 수 있었다(2, 4). 능이버섯의 표면에서 수분이 증발하기 위해서는 내부의 수분이 고체층을 통하여 표면으로 이동한다.
- 5 m/s로 건조하였을 때 무게의 변화와 잔존수분 함량의 변화를 보여준다. 능이버섯 초기의 잔존 수분함량을 100%로 보고 건조하면서 건조 중의 변화를 살펴보면 건조 2시간 동안에는 잔존 수분함량이 급격히 감소하다다가 2시간 이후에는 서서히 감소하는 경향을 보였다. 즉, 50℃, L5m/s에서 능이버섯은 표면건조가 2시간 이내에 이루어지는 것으로 짐작할 수 있다(5, 6, 18, 23).
- 3은 건조과정 중 능이버섯의 가로, 세로, 높이의 변화를 나타낸 것이다. 능이버섯의 갓 두께의 감소율이 72.8% (9.25 mm에서 2.52 mm으로 감소)인데 반해 갓 면의 감소율은 약 38.1%(가로는 27.40 mm에서 18.04 mm로 감소하여 34.2%, 세로는 25.82 mm에서 15.00 mm로 감소하여 41.9% 로 두께의 변형이면의 변형보다 2배정도 큰 것으로 나타났다. 따라서, 능이버섯의 건조과정 중 형태변화의 특성은 갓 두께의 수축이면 수축보다 월등히 크게 나타나는 것을 알 수 있었다.
- 9% 로 두께의 변형이면의 변형보다 2배정도 큰 것으로 나타났다. 따라서, 능이버섯의 건조과정 중 형태변화의 특성은 갓 두께의 수축이면 수축보다 월등히 크게 나타나는 것을 알 수 있었다.
- 반면 횡단면은 공극의 크기가 줄어 들었으나, 종단면 에 비해 변화폭이 작은 것을 알 수 있었다. 현미경을 통해 능이버섯의 내부구조를 비교해 본 결과, 종단면은 구조가 엉성하여 건조를 통한 수축이 크게 일어났으며 횡단면은 종단면보다 조직이 더 치밀하여 수축이 작게 일어난 것으로 생각된다. 이는 갓 두께의 수축율이 면의 수축율보다 큰 것을 뒷받침해준다.
- 나타내었다. 밝은 정도를 나타내는 L(lightness)값과 적색 도를 나타내는 a(redness)값은 시간이 경과할수록 대체로 감소하는 경향을 보였고, 황색도를 나타내는 b(yellowness) 값 또한 감소하였다. Z/Eabe 건조과정 중에 감소하는 경향을 보였다.
- 축거리 (compression distance) 는 건조시간에 따라 상당히 감소하였고, 파손정도(break와 변형 율(deformation rate) 또한 감소하였다. 경도 (hardness)는 건조시간이 늘어남에 따라 증가하였고, 항복치 (surrender)는 거의 일정한 수치를 나타내 었으며, 일그러짐 (distortion)은 감소하였고, 응력완화시간(relaxation time) 은증가하였으며 응력완화율(relaxation rate)과 연도(softness) 는 감소하였다.
- 5에서의 건조 1시간 후 수축이 급격히 증가하는 모습과 일치하는 것이다. 능이버섯은 건조가 진행되면서 앞선 구조변화의 결과에서 보여주었듯이, 건조에 의한 수축으로 조직이 치 밀해지 면서 경도는 증가하였으며, 연도는 상당히 감소하는 경향을 보였다.
- 6에 나타내었다. 열풍건조를 시행한 능이버섯의 재수화율을 측정한 결과 침지 후 처 음 30~60분은 급격히 증가하였으며, 60분 이후에는 거의 일정한 수치를 보였다. 조건별로 비교해보면 70℃에서 건조한 시료가 50℃에서 건조한 것보다 초기의 수분 흡수량이 많았다.
- 열풍건조를 시행한 능이버섯의 재수화율을 측정한 결과 침지 후 처 음 30~60분은 급격히 증가하였으며, 60분 이후에는 거의 일정한 수치를 보였다. 조건별로 비교해보면 70℃에서 건조한 시료가 50℃에서 건조한 것보다 초기의 수분 흡수량이 많았다. 그러나 각 온도별 재수화율이 30℃ 건조능이버섯은 30.
- 3에 나타내었다. 물성 의 회 복은 재수화 횟수가 증가함에 따라 어느 정도 회복이 되었고 5시간 후에는 물성 측정치 각 항목에 대해 44%정도 복원되는 것을 알 수 있었다. 압축거리는 5번의 재수화 과정을 거친 후 6.
- 물성 의 회 복은 재수화 횟수가 증가함에 따라 어느 정도 회복이 되었고 5시간 후에는 물성 측정치 각 항목에 대해 44%정도 복원되는 것을 알 수 있었다. 압축거리는 5번의 재수화 과정을 거친 후 6.34 mm로 복원율이 큰 것으로 나타났으며, 경도는 3번의 재수화 과정까지는 감소하다가 그 이후에는 거의 일정하게 유지되었다. 항복치 값은 거의 변화가 없었고, 일그러짐 값은 2번의 재수화 과정까지는 증가하다 그 이후에는 거의 일정한 수치를 보였다.
- 34 mm로 복원율이 큰 것으로 나타났으며, 경도는 3번의 재수화 과정까지는 감소하다가 그 이후에는 거의 일정하게 유지되었다. 항복치 값은 거의 변화가 없었고, 일그러짐 값은 2번의 재수화 과정까지는 증가하다 그 이후에는 거의 일정한 수치를 보였다. 재수화 횟수에 따른 응력완화시간과 응력완화율의 변화는 크게 나타나지 않았으며, 5번의 재수화 과정을 거친 후 연도값은 0.
- 항복치 값은 거의 변화가 없었고, 일그러짐 값은 2번의 재수화 과정까지는 증가하다 그 이후에는 거의 일정한 수치를 보였다. 재수화 횟수에 따른 응력완화시간과 응력완화율의 변화는 크게 나타나지 않았으며, 5번의 재수화 과정을 거친 후 연도값은 0.11 cm/kg으로 건조 전 능이 버 섯 (0.18 cm/kg)과는 많은 차이를 나타냈다. 그러나 건조 전에 나타난 파손정도와변형율은 재수화 과정을 거친 후에는 측정되지 않았다.
- 05%로 두께의 수축이 면의 수축보다 2배 정도 큰 것을 보였다. 즉, 건조 중 능이버 섯은 갓의 크기가 작아지면서 두께가 상당히 얇아지는 것으로 나타났다. 능이 버 섯을 건조한 후 재수화시 재수화율은 약 30%정도로 나타났고, 응력이 최고로 도달하는데 걸리는 시간 또한 6.
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