컨베이어 원적외선 건조기를 이용한 표고버섯의 건조 및 항산화 특성 Drying and Antioxidant Characteristics of the Shiitake (Lentinus edodes) Mushroom in a Conveyer Type Far-Infrared Dryer원문보기
본 연구에서는 컨베이어식 원적외선 건조기를 이용하여 송풍속도와 건조온도에 따른 표고버섯의 건조특성과 건조제품의 색도변화를 조사하고 건조조건에 따른 표고버섯의 항산화성분과 항산화력의 변화를 분석함으로써 고품질의 원적외선 건조 표고버섯 제품 생산을 위한 기초 자료를 제시하고자 하였다. 컨베이어식 원적외선 건조의 경우 건조실 온도가 높고, 풍속이 증가할수록 건조속도가 빠른 것으로 나타났으며 열풍건조에 배해 건조시간을 약 $3\sim6.5$시간 단축할 수 있는 것으로 나타났다. 원적외선 건조에 의한 표고버섯의 항산화성분과 항산화력의 감소율은 $60^{\circ}C-0.6\;m/s,\;60^{\circ}C-0.8\;m/s,\;70^{\circ}C-0.6\;m/s$ 조건일 경우에만 열풍건조에 건조에 비해 적은 것으로 나타났으며, 그 이상의 조건에서는 열풍건조보다 손실률이 큰 것으로 나타났다. 따라서 원적외선 건조 내부의 건조조건을 저온 저속으로 결정한다면 표고버섯의 항산화성분과 항산화력의 손실을 최소화하고 열풍건조기에 비해 신속하고 색도의 변화가 최소화된 고품질의 표고버섯 제품을 생산할 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구에서는 컨베이어식 원적외선 건조기를 이용하여 송풍속도와 건조온도에 따른 표고버섯의 건조특성과 건조제품의 색도변화를 조사하고 건조조건에 따른 표고버섯의 항산화성분과 항산화력의 변화를 분석함으로써 고품질의 원적외선 건조 표고버섯 제품 생산을 위한 기초 자료를 제시하고자 하였다. 컨베이어식 원적외선 건조의 경우 건조실 온도가 높고, 풍속이 증가할수록 건조속도가 빠른 것으로 나타났으며 열풍건조에 배해 건조시간을 약 $3\sim6.5$시간 단축할 수 있는 것으로 나타났다. 원적외선 건조에 의한 표고버섯의 항산화성분과 항산화력의 감소율은 $60^{\circ}C-0.6\;m/s,\;60^{\circ}C-0.8\;m/s,\;70^{\circ}C-0.6\;m/s$ 조건일 경우에만 열풍건조에 건조에 비해 적은 것으로 나타났으며, 그 이상의 조건에서는 열풍건조보다 손실률이 큰 것으로 나타났다. 따라서 원적외선 건조 내부의 건조조건을 저온 저속으로 결정한다면 표고버섯의 항산화성분과 항산화력의 손실을 최소화하고 열풍건조기에 비해 신속하고 색도의 변화가 최소화된 고품질의 표고버섯 제품을 생산할 수 있을 것으로 생각된다.
In an attempt to find ways of improving the quality of dried Shiitake mushroom, this study compared a conveyer-type far-infrared drying method with a traditional heated air drying method. The conveyer-type far-infrared dryer was performed at air velocity of 0.6 and 0.8 m/s under drying air temperatu...
In an attempt to find ways of improving the quality of dried Shiitake mushroom, this study compared a conveyer-type far-infrared drying method with a traditional heated air drying method. The conveyer-type far-infrared dryer was performed at air velocity of 0.6 and 0.8 m/s under drying air temperature of 60, 70 and $80^{\circ}C$, respectively. Drying characteristics, antioxidant activities and the antioxidant compounds of Shiitake mushroom dried by far-infrared dryer were investigated. Generally, drying rate with the conveyer-type far-infrared drying method was faster than that with the traditional heated air drying method. In the conveyer type far infrared drying method, drying rates were increased with increasing temperature and air velocity. The loss of antioxidant activities during the conveyer-type far-infrared drying method at 60-0.6, 60-0.8, and $70^{\circ}C-0.6m/s$ was less than the traditional drying method. However, the loss of antioxidant activities at 70-0.8, 80-0.6, and $80^{\circ}C-0.8m/s$ was higher than that of the traditional drying method. Therefore, the conveyer type far infrared drying conditions with below $70^{\circ}C$ and 0.6 m/s air velocity may produce dried Shiitake mushroom with relatively higher antioxidant activities and antioxidant compounds.
In an attempt to find ways of improving the quality of dried Shiitake mushroom, this study compared a conveyer-type far-infrared drying method with a traditional heated air drying method. The conveyer-type far-infrared dryer was performed at air velocity of 0.6 and 0.8 m/s under drying air temperature of 60, 70 and $80^{\circ}C$, respectively. Drying characteristics, antioxidant activities and the antioxidant compounds of Shiitake mushroom dried by far-infrared dryer were investigated. Generally, drying rate with the conveyer-type far-infrared drying method was faster than that with the traditional heated air drying method. In the conveyer type far infrared drying method, drying rates were increased with increasing temperature and air velocity. The loss of antioxidant activities during the conveyer-type far-infrared drying method at 60-0.6, 60-0.8, and $70^{\circ}C-0.6m/s$ was less than the traditional drying method. However, the loss of antioxidant activities at 70-0.8, 80-0.6, and $80^{\circ}C-0.8m/s$ was higher than that of the traditional drying method. Therefore, the conveyer type far infrared drying conditions with below $70^{\circ}C$ and 0.6 m/s air velocity may produce dried Shiitake mushroom with relatively higher antioxidant activities and antioxidant compounds.
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문제 정의
본 연구에서는 컨베이어식 원적외선 건조기를 이용하여 송풍 속도와 건조온도에 따른 표고버섯의 건조특성과 건조 제품의 색도변화를 조사하였다. 또한 건조조건에 따른 표고 버섯의 항산화성분과 항산화력의 변화를 분석함으로써 고품질의 원적외선 건조 표고버섯 제품 생산을 위한 기초 자료를 제시하고자 하였다.
본 연구에서는 컨베이어식 원적외선 건조기를 이용하여 송풍 속도와 건조온도에 따른 표고버섯의 건조특성과 건조 제품의 색도변화를 조사하고 건조조건에 따른 표고 버섯의 항산화 성분과 항산 화력의 변화를 분석함으로써 고품질의 원적외선 건조 표고버섯 제품 생산을 위한 기초 자료를 제시하고자 하였다. 컨베이어식 원적외선 건조의 경우 건조실 온도가 높고, 풍속이 증가할수록 건조속도가 빠른 것으로 나타났으며 열풍건조에 배해 건조 시간을 약 3~6.
(11). 본 연구에서는 컨베이어식 원적외선 건조기를 이용하여 송풍 속도와 건조온도에 따른 표고버섯의 건조특성과 건조 제품의 색도변화를 조사하였다. 또한 건조조건에 따른 표고 버섯의 항산화성분과 항산화력의 변화를 분석함으로써 고품질의 원적외선 건조 표고버섯 제품 생산을 위한 기초 자료를 제시하고자 하였다.
제안 방법
건조 속도는 건조과정 중, 6개의 동일 시료를 1시간 간격으로 채취하여 중량변화를 측정하였고, 시간당 중량감소율로 환산하여 함수율변화로 나타내었다.
8 m/s로 하였다. 대조 구로는 상용화된 열풍건조기 (BOPP-1.5, Shin Heung Industry Co., Korea)를 사용하였고, 열풍 건조에 사용된 1회 시료량은 56 kg 으로 건조 후 최종 함수율이 13±0.5%가 되도록 2회 반복 실험하였다. 열풍건조는 상용 프로그램화된 표고버섯 건조 방법에 따라 건조 초기 40oC 에서 3.
버섯 건조 시료의 수분함량은 시료 20개를 무작위로 선정하여 세절하고, 약 20 g을 균일하게 채취하여 실험용 건조기 (WFD600ND, EYELA, Japan)에서 105oC에서 24시간 건조한 후 중량비로 계산하여 수분함량으로 나타내었다(12). 건조 속도는 건조과정 중, 6개의 동일 시료를 1시간 간격으로 채취하여 중량변화를 측정하였고, 시간당 중량감소율로 환산하여 함수율변화로 나타내었다.
+이 표고 버섯의 항산화력 물질에 의해 제거되어 라디칼 특유의 청록색이 탈색되는 것을 이용한 측정 방법이다. 본 연구에서는 표준 물질로 ascorbic acid를 사용하여 항산화력을 AEAC값 (mg/100 g)으로 산출하였다. Table 2에 원적외선 건조와 열풍 건조 전후 표고버섯의 항산화력 변화를 나타내었다.
5%가 되도록 2회 반복 실험하였다. 실험조건은 건조실 내부온도와 풍속을 각각 60, 70, 80oC와 0.6, 0.8 m/s로 하였다. 대조 구로는 상용화된 열풍건조기 (BOPP-1.
5%가 되도록 2회 반복 실험하였다. 열풍건조는 상용 프로그램화된 표고버섯 건조 방법에 따라 건조 초기 40oC 에서 3.5 시간 건조한 뒤 45oC 에서 1.5 시간을 가열한 후 65oC 에서 7시간을 건조하였다.
총 플라보노이드 함량은 Jia 등(14)의 방법을 변형하여 측정하였다. 추출물 250 L에 5% NaNO2 75 L, 10% AlCls 150 L를 각각 가한 뒤 6분 후 1 M NaOH 500 L와 증류수 275 L를 가하여 반응액의 흡광도 값을 510 nm에서 측정하였다.
추출물 250 L에 5% NaNO2 75 L, 10% AlCls 150 L를 각각 가한 뒤 6분 후 1 M NaOH 500 L와 증류수 275 L를 가하여 반응액의 흡광도 값을 510 nm에서 측정하였다. 표준물질로 (+)-catechin을 사용하였으며 검량선 작성 후 추출물의 플라보이드 함량은 표고버섯 100 g 중의 mg (+)-catechin 으로 나타내었다.
표고버섯은 컨베이어식 원적외선 건조기와 열풍건 조기를 이용하여 건조하였으며 원적외선 건조의 경우 1회 건조 시료량은 17 kg으로 건조 후 최종 함수율이 13±0.5%가 되도록 2회 반복 실험하였다. 실험조건은 건조실 내부온도와 풍속을 각각 60, 70, 80oC와 0.
6x104 M-1cm-1)를 이용하여 증류수로 희석하였다. 희석된 ABTS cation 라디칼 용액 1 mL에 추출액 50 L를 가하여 정확히 90분 후 흡광도의 변화를 측정하였으며, 표준물질로서 L-ascorbic acid를 동량 첨가하였다. 총 항산화력은 아래의 식으로 계산하였다.
이론/모형
Dewanto 등(13)의 방법에 따라 Folin-Ciocalteu's reagent 가 추출물의 폴리 페놀성 화합물에 의해 환원된 결과 몰리브덴 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다. 추출액 100 L에 2% Na2CO3용액 2 mL를 가한 후 3분 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 .
총 항산화력의 측정은 ABTS radical cation decolorization assay 방법 (15) 에 의하여 시행하였다. 2, 2'-Azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS, Sigma Chemical Co.
성능/효과
Table 2에 원적외선 건조와 열풍 건조 전후 표고버섯의 항산화력 변화를 나타내었다. Table 2에서 보는 바와 같이 원적외선 건조 표고버섯의 항산화 력은 60oC-0.8 m/s의 조건을 제외하고 건조 온도와 건조 속도가 증가할수록 버섯의 항산화력이 감소하였다. 열풍 건조기를 사용하였을 경우 표고버섯의 항산화력 감소율은 41.
2에서 표시한 바와 같다. 건조 전후의 L, b의 값은 원적 외 선 건조의 경우 온도가 높고, 송풍속도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었고 열풍 건조보다 건조 후 작은 L, b의 값을 보여 색의 변화가 적은 것으로 나타났다. 원적외선 건조의 경우 온도가 60, 70, 80oC일 때, 송풍속도 0.
8 m/s로 조정할 경우 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 건조 온도가 80oC 일 경우를 제외하고 온도가 상승할수록, 송풍속도가 클수록 그 함량 손실률이 증가되는 것을 알 수 있었다. 열풍 건조 전후 표고버섯의 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량의 감소율을 각각 45.66%와 26.92% 로 나타났다. 원적외선 건조의 경우 60oC-0.
8 m/s의 조건을 제외하고 건조 온도와 건조 속도가 증가할수록 버섯의 항산화력이 감소하였다. 열풍 건조기를 사용하였을 경우 표고버섯의 항산화력 감소율은 41.38% 로 나타났다. 원적외선 건조기 내부 온도와 풍속을 60oC-0.
38% 로 나타났다. 원적외선 건조기 내부 온도와 풍속을 60oC-0.6 m/s, 60oC-0.8 m/s, 70oC-0.6 m/s로 조정하였을 경우 항산화력의 감소율은 각각 14.71, 4.39, 236.22%로 열풍건조에 비해 항산화 성분의 손실률이 적은 것으로 나타났다. 그러나 항산화 성분의 손실률과 마찬가지로 70oC-0.
5시간 단축할 수 있는 것으로 나타났다. 원적외선 건조에 의한 표고버섯의 항산화성분과 항산화력의 감소율은 60oC-0.6 m/s, 60oC-0.8 m/s, 70oC-0.6 m/s 조건일 경우에만 열풍 건조에 건조에 비해 적은 것으로 나타났으며, 그 이상의 조건에서는 열풍 건조보다 손실률이 큰 것으로 나타났다. 따라서 원적외선 건조 내부의 건조조건을 저온.
92% 로 나타났다. 원적외선 건조의 경우 60oC-0.6 m/s, 60oC-0.8 m/s, 70oC-0.6 m/s의 건조조건일 경우 폴리페놀 함량 감소율은 각각 21.66, 39.51, 27.20%로 나타났고 플라보노이드 함량 감소율은 각각 10.84, 23.50, 17.50%로 열풍건조에 비해 항산화 성분의 손실률이 적은 것으로 나타났다. 그러나 70oC-0.
Table 1에서 보는 바와 같이 표고버섯의 항산화 성분인 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 원적외선 건조와 열풍건조 모두에서 감소하는 것으로 나타났다. 원적외선 건조의 경우 건조실 내부온도를 각각 60, 70, 80oC에서 송풍 속도를 0.6과 0.8 m/s로 조정할 경우 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 건조 온도가 80oC 일 경우를 제외하고 온도가 상승할수록, 송풍속도가 클수록 그 함량 손실률이 증가되는 것을 알 수 있었다. 열풍 건조 전후 표고버섯의 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량의 감소율을 각각 45.
5, 6시간으로 나타났다. 컨베이어식 원적외선 건조의 경우 건조실 온도가 높고, 풍속이 빠른 조건이건 조속 도가 빠른 것으로 나타났다. 이것은 원적외선 방사 판의 표면온도가 높아지면서 복사 에너지의 증가에 의한 잠열 증가와 송풍에 의해 수분이 빠르게 배출됐기 때문으로 사료되었다.
하였다. 컨베이어식 원적외선 건조의 경우 건조실 온도가 높고, 풍속이 증가할수록 건조속도가 빠른 것으로 나타났으며 열풍건조에 배해 건조 시간을 약 3~6.5시간 단축할 수 있는 것으로 나타났다. 원적외선 건조에 의한 표고버섯의 항산화성분과 항산화력의 감소율은 60oC-0.
후속연구
따라서 원적외선 건조 내부의 건조조건을 저온. 저속으로 결정한다면 표고 버섯의 항산화성분과 항산화력의 손실을 최소화하고 열풍 건조기에 비해 신속하고 색도의 변화가 최소화된 고품질의 표고버섯 제품을 생산할 수 있을 것으로 생각된다.
참고문헌 (16)
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