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문제 정의
- 따라서 본 연구는 온도에 따른 압출성형 백삼의 성분 증가 정도를 알아보고 홍삼화 최적온도의 새로운 확립을 위하여 실시하였으며 백삼과 홍삼을 대조구로 하여 일반적인 성분과 항산화 성분을 측정 비교 하였다. 또한 우수한 결과를 나타낸 140℃ 압출성형 백삼에 대해서는 60% ethanol 추출 후 분획을 실시하여 항산화성 측정과 HPLC를 이용한 진세노사이드 조성 분석을 실시하였다.
- 본 연구는 압출성형 공정을 통한 인삼 시료의 성분 변화를 측정하기 위하여 일반성분 및 항산화활성을 측정하였다. 수분함량을 20%로 고정시키고, 배럴온도는 100, 140℃로 변화 시켜 압출성형백삼을 제조하였다.
제안 방법
- 1)로 여과하고 용매는 감압 하에서 회전식농축기(R-200, Buchi)를 이용하여 35℃ 이하에서 제거하였다. 140℃ 압출성형 백삼의 60% EtOH 추출물을 n-butanol로 분획하여 총페놀성 화합물 함량과 산성다당체 함량을 측정하였다.
- BuOH 분획물을 5 mL HPLC용 메탄올로 녹인 후 0.45 μm 막필터로 여과하여 HPLC(Ultimate 3000 HPLC, Dionex, Muenchen, Germany)를 이용하여 사포닌 조성을 분석하였다.
- BuOH 분획물의 항산화 활성 측정 결과에 따른 조성 분석을 위하여 HPLC에 의한 사포닌 분석을 실시하였다(Table 5). 인삼의 사포닌 조성은 분석 결과는 100℃ 압출성형백삼은 protopanaxadiol계 사포닌인 Rb1, Rb2, Rc, Rd를 제외하고는 압출성형 공정을 거치지 않은 백삼 추출물과 함량 차이가 크게 나타나지 않았다.
- 5 mL을 첨가하여 암소에서 1시간 동안 반응시켜 UV/Vis-spectrophotometer를 사용하여 725 nm에서 흡광도 값을 측정하였다. Gallic acid의 다양한 농도(0～450 mg/ mL)를 이용하여 작성한 검량선을 통해 페놀성 화합물을 계산하였다.
- 항산화활성 측정 결과가 우수한 140℃ 압출성형물의 조성 분석을 위하여 60% ethanol 추출물을 제조하여 용매에 따른 분획을 실시하였다. 농축액 50 g에 대한 용매에 따른 회수율은 n-butanol(1.17%), chloroform(0.12%), n-hexane(0.09%), ethylacetate(0.08%)의 순서로 회수율이 매우 저조하여 n-butanol 분획물에 대해서만 총페놀성 함량과 산성다당체 함량을 측정하였다. Folin-Ci℃alteu 비색법에 의하여 측정한 n-butanol 분획물의 총페놀성 화합물의 함량과 carbozole-sulfuric acid 방법을 사용하여 측정한 산성다당체 함량은 Table 4와 같다.
- 따라서 본 연구는 온도에 따른 압출성형 백삼의 성분 증가 정도를 알아보고 홍삼화 최적온도의 새로운 확립을 위하여 실시하였으며 백삼과 홍삼을 대조구로 하여 일반적인 성분과 항산화 성분을 측정 비교 하였다. 또한 우수한 결과를 나타낸 140℃ 압출성형 백삼에 대해서는 60% ethanol 추출 후 분획을 실시하여 항산화성 측정과 HPLC를 이용한 진세노사이드 조성 분석을 실시하였다.
- 1과 같다. 배럴온도에 따른 압출성형 백삼의 특성을 확인하기 위하여 수분함량 20%, 스크루 회전속도 200 rpm, 원료사입량 100 g/min, 사출구 직경 3.0 mm로 고정하고, 배럴온도는 100℃와 140℃로 달리하여 압출성형 하였다. 압출 성형 백삼 시료는 열풍건조기(HB-502MP, Han Beak Co.
- 본 연구는 압출성형 공정을 통한 인삼 시료의 성분 변화를 측정하기 위하여 일반성분 및 항산화활성을 측정하였다. 수분함량을 20%로 고정시키고, 배럴온도는 100, 140℃로 변화 시켜 압출성형백삼을 제조하였다. 백삼, 홍삼, 압출성형백삼의 일반성분 실험에서는 압출성형 공정을 통한 성분의 증가를 확인할 수 없었다.
- 용출조건은 A를 기준으로 80%(10분), 68%(40분), 57%(50분), 20%(65분), 0%(70분)이며 이동상의 유속은 1.0 mL/min이었으며 시료 주입량은 20 μL, 분석은 35℃에서 이루어졌다.
- 인삼의 성분 분석을 위하여 조지방과 조회분, 조단백을 측정하였다(Table 1). 조지방 함량은 홍삼이 1.
- 항산화활성 측정 결과가 우수한 140℃ 압출성형물의 조성 분석을 위하여 60% ethanol 추출물을 제조하여 용매에 따른 분획을 실시하였다. 농축액 50 g에 대한 용매에 따른 회수율은 n-butanol(1.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 인삼은 4년근 백삼분말(Dongjin Phamacy Co., Gumsan-gun, Korea)과 4년근 홍삼분말(Dongjin Phamacy Co.)을 사용하였다. 감마선조사(7 kGy)로 살균한 시료의 수분함량은 백삼분말이 8.
- 0 mL/min이었으며 시료 주입량은 20 μL, 분석은 35℃에서 이루어졌다. 사포닌 표준물질로는 protopanaxadiol 타입의 Rb1, Rb2, Rc, Rd, Rg3s, Rg3r, Rh2s, Rh2r의 8종 protopanaxatriol 타입의 Re, Rf, Rg1, Rg2s, Rg2r, Rh1의 6종의 총 14종을 사용하였다.
- 0 mm로 고정하고, 배럴온도는 100℃와 140℃로 달리하여 압출성형 하였다. 압출 성형 백삼 시료는 열풍건조기(HB-502MP, Han Beak Co., Bucheon, Korea) 50℃에서 6시간 건조하였으며, 건조된 시료는 가정용 분쇄기(FM-681, Hanil, Haman, Korea)로 분쇄한 다음, 35 mesh 표준체(Testing sieve, Chung-gye Sanggong Co., Seoul, Korea)를 통과한 분말을 분석 시료로 이용하였다.
- 압출성형 백삼의 제조에 사용된 압출성형기는 자체 제작한 실험용 쌍축압출성형기(THK 31T, Inchon Machinery Co., Incheon, Korea)이며 압출성형기의 스크루 직경은 29.0 mm, 직경과 길이의 비(L/D ratio)는 25:1이며 스크루 배열은 Fig. 1과 같다. 배럴온도에 따른 압출성형 백삼의 특성을 확인하기 위하여 수분함량 20%, 스크루 회전속도 200 rpm, 원료사입량 100 g/min, 사출구 직경 3.
- 9×300 cm, Waters, Milford, MA, USA)을 이용하였으며, 검출기는 UV detector(203 nm)를 사용하였다. 이동상은 물(A)과 acetonitrile(B)의 gradient system을 사용하였다. 용출조건은 A를 기준으로 80%(10분), 68%(40분), 57%(50분), 20%(65분), 0%(70분)이며 이동상의 유속은 1.
- 이때 컬럼은 μ-Bondapak C18 칼럼(10 μm, 3.9×300 cm, Waters, Milford, MA, USA)을 이용하였으며, 검출기는 UV detector(203 nm)를 사용하였다.
- 환원당 함량은 DNS법(14)으로 측정하였다. 인삼 분말 1 g을 증류수 50 mL에 녹여 35℃ 30분간 진탕한 후 Whatman No. 1 여과지로 여과한 후 여액을 100 mL로 정용하여 시료액으로 사용하였다. 시료액 1 mL에 DNS 시약 3 mL을 가하여 98℃에서 5분간 반응시킨 후 15분간 얼음물에서 냉각시켰다.
- 법(15)으로 측정하였다. 인삼 분말 2 g을 채취하여 70% ethanol 50 mL에 녹여 80℃에서2시간 동안 환류냉각 추출하고, Whatman No. 2 여과지로 여과한 후 여액을 증류수 500 mL로 정용하여 시료액으로 사용하였다. 시료액 1 mL에 5% phenol solution 1 mL을 가한 후 진한 황산(98%, v/v) 5 mL를 가하여 상온에서 15분간 반응시켜 UV/Vis-spectrophotometer를 사용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 인삼 시료는 60% 에탄올을 사용하여 추출하였으며, 시료와 용매의 혼합비율은 1:8로 혼합한 뒤 24시간 동안 35℃의 항온수조(Heating Bath B-490, Buchi)에서 110 rpm으로 교반시켜 주었다. 인삼추출물은 Buchner 깔때기를 이용하여 여과지(Whatman No.
- 50%로 측정되었다. 인삼 추출에 사용한 에탄올은 특급시약(Samchun Pure Chemical Co., Ltd., Pyeong-Taek, Korea)을 사용하였다.
- Carbazole-sulfuric acid 방법(18)을 이용하여 측정하였다. 인삼분말 1 g을 증류수 4 mL에 용해시켜 9000 rpm으로 10분간 원심분리 시켜 얻은 여액을 시료액으로 사용하였다. 시료액 0.
- 추출물들의 전자공여능 또는 라디칼 제거능은 DPPH(2,2-diphenyl-1-picryhydrazyl radical)를 사용하여 BrandWilliams가 고안한 방법(17)을 이용하였다. 인삼분말을 60% ethanol로 추출하여 시료액으로 사용하였다. 1% 시료액 0.
이론/모형
- Carbazole-sulfuric acid 방법(18)을 이용하여 측정하였다. 인삼분말 1 g을 증류수 4 mL에 용해시켜 9000 rpm으로 10분간 원심분리 시켜 얻은 여액을 시료액으로 사용하였다.
- 08%)의 순서로 회수율이 매우 저조하여 n-butanol 분획물에 대해서만 총페놀성 함량과 산성다당체 함량을 측정하였다. Folin-Ci℃alteu 비색법에 의하여 측정한 n-butanol 분획물의 총페놀성 화합물의 함량과 carbozole-sulfuric acid 방법을 사용하여 측정한 산성다당체 함량은 Table 4와 같다. n-butanol 분획물 1 g당 총페놀성 화합물의 함량은 27.
- 25 mL과 진한 황산 3 mL을 첨가하여 85℃ 항온수조(Heating Bath B-490, Buchi, Flawil, Switzerland)에서 3분간 반응시키고 상온에서 15분간 반응시킨 후 UV/Vis-spectrophotometer를 사용하여 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 고려인삼의 산성다당체는 주로 galacturonic acid의 polymer로서 분자구조상 pectin과 유사한 물질(19)이므로 pectin 정량에 사용되는 carbazole-solfuric acid 방법으로 측정하였으며 blank에는 carbazole 대신에 에탄올을 사용하였다.
- 인삼 추출물의 총페놀성 화합물의 함량은 Folin-Ciocalteu 비색법(16)에 의하여 측정하였으며, gallic acid를 표준물질로 사용하였다. 0.
- 인삼분말의 일반성분 분석은 AOAC법(13)에 따라 수분은 105℃ 상압건조법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 조단백은 semi-micro-kjeldahl법, 조회분은 직접회화법으로 정량하였다.
- 총당 함량은 phenol-H2SO4법(15)으로 측정하였다. 인삼 분말 2 g을 채취하여 70% ethanol 50 mL에 녹여 80℃에서2시간 동안 환류냉각 추출하고, Whatman No.
- 추출물들의 전자공여능 또는 라디칼 제거능은 DPPH(2,2-diphenyl-1-picryhydrazyl radical)를 사용하여 BrandWilliams가 고안한 방법(17)을 이용하였다. 인삼분말을 60% ethanol로 추출하여 시료액으로 사용하였다.
- 환원당 함량은 DNS법(14)으로 측정하였다. 인삼 분말 1 g을 증류수 50 mL에 녹여 35℃ 30분간 진탕한 후 Whatman No.
성능/효과
- 21%로 높게 측정되어 압출성형 공정을 통한 항산화 물질의 증가를 확인할 수 있었다. 140℃ 압출성형백삼의 조성 분석을 위하여 BuOH 분획을 실시한 결과 총페놀성 화합물과 산성다당체 측정 결과가 각각 27.2 mg/g, 217.6 mg/mL로 측정되었으며 HPLC를 통해 알아본 사포닌 조성은 140℃ 압출성형백삼에서 모든 성분의 증가를 확인할 수 있었고 특히 홍삼의 특유성분인 Rg3s, Rg3r의 증가로 압출 성형 공정을 통한 백삼의 홍삼화 가능성을 확인할 수 있었다.
- )을 사용하였다. 감마선조사(7 kGy)로 살균한 시료의 수분함량은 백삼분말이 8.70%, 홍삼분말이 6.50%로 측정되었다. 인삼 추출에 사용한 에탄올은 특급시약(Samchun Pure Chemical Co.
- 인삼의 사포닌 조성은 분석 결과는 100℃ 압출성형백삼은 protopanaxadiol계 사포닌인 Rb1, Rb2, Rc, Rd를 제외하고는 압출성형 공정을 거치지 않은 백삼 추출물과 함량 차이가 크게 나타나지 않았다. 그러나 140℃ 압출성형 백삼은 protopanaxadiol계 사포닌과 protopanaxatriol계 사포닌 모두 증가하는 결과를 보였는데 특히 홍삼특유 성분인 Rg2s, Rg2r은 홍삼에서 각각 0.14, 0.05 mg/g이 검출된데 반하여 140℃ 압출성형백삼에서는 6배 이상 증가한 0.91, 0.36 mg/g 이 검출되었다. 그 외 Rg3s, Rg3r도 0.
- 또한 단백질과 결합하는 성질은 미생물 세포와 작용하여 성장저해를 유발하는 항균효과 등의 생리 활성 기능을 가진다(22,23). 백삼, 홍삼, 압출성형 백삼의 총 페놀성 화합물의 함량은 배럴온도 140℃일 때 총페놀성 화합물 함량이 14.99 mg/g으로 가장 높았으며 홍삼, 백삼, 배럴 온도 100℃에서 압출성형한 백삼 순서로 측정되었다(Table 3). 이는 배럴온도가 증가할수록 고온, 고압에 의한 조직파괴로 인해 용출이 용이해지면서 140℃ 압출성형 백삼의 폴리페놀 함량이 증가한 것으로 여겨진다.
- 백삼, 홍삼, 압출성형백삼의 DPPH에 의한 전자공여능 측정 결과 배럴온도 140℃에서 압출성형한 시료가 80.21%로 가장 높았으며 홍삼, 배럴온도 100℃ 압출성형백삼, 백삼 순서였다(Table 3). 이는 Kim 등(24)이 DPPH를 이용한 항산화활성 검정모델 시험을 이용하여 수삼의 증삼온도 조건을 달리하여 제조된 인삼추출물의 유리기 소거활성을 조사한 결과 100℃, 110℃보다 고온 조건인 120℃에서 제조된 인삼에서 그 활성이 더욱 강하게 나타났다는 보고와 유사한 결과를 나타내었다.
- 백삼, 홍삼, 압출성형백삼의 산성다당체 함량은 홍삼이 62.94 mg/mL로 가장 높았으며 압출성형백삼, 백삼 순서였다(Table 3). 압출성형백삼은 배럴온도 140℃에서 45.
- 94 mg/mL로 가장 높았으며 압출성형백삼, 백삼 순서였다(Table 3). 압출성형백삼은 배럴온도 140℃에서 45.84 mg/mL, 배럴온도 100℃에서 43.42 mg/mL로 총 폴리페놀 함량, DPPH의 전자공여능 측정과 마찬가지로 140℃에서 압출성형한 백삼의 산성다당체 함량이 높게 측정되었다. Okuda 등(26)에 의하면 산성다당체는 주로 인삼의 주근 부위에 많이 함유되어 있는데 홍삼이 주근 함량이 높기 때문에 산성다당체 함량이 높다고 보고하였다.
- BuOH 분획물의 항산화 활성 측정 결과에 따른 조성 분석을 위하여 HPLC에 의한 사포닌 분석을 실시하였다(Table 5). 인삼의 사포닌 조성은 분석 결과는 100℃ 압출성형백삼은 protopanaxadiol계 사포닌인 Rb1, Rb2, Rc, Rd를 제외하고는 압출성형 공정을 거치지 않은 백삼 추출물과 함량 차이가 크게 나타나지 않았다. 그러나 140℃ 압출성형 백삼은 protopanaxadiol계 사포닌과 protopanaxatriol계 사포닌 모두 증가하는 결과를 보였는데 특히 홍삼특유 성분인 Rg2s, Rg2r은 홍삼에서 각각 0.
- 인삼의 성분 분석을 위하여 조지방과 조회분, 조단백을 측정하였다(Table 1). 조지방 함량은 홍삼이 1.34%로 가장 높았으며 압출성형 백삼은 0.2%대로 낮은 조지방 함량을 나타내었다. 조단백질 함량은 12.
- 백삼, 홍삼, 압출성형백삼의 총당과 환원당 함량은 Table 2와 같다. 총당 함량은 홍삼 165.89 mg/mL, 압출성형 백삼(배럴온도 140℃) 86.46 mg/mL, 압출성형 백삼(배럴온도 110℃) 78.43 mg/mL, 백삼 66.56 mg/mL로 홍삼이 가장 높았으며, 환원당 함량 또한 홍삼이 가장 높은 130.10 mg/mL, 백삼 56.93 mg/mL, 압출성형 백삼(배럴온도 100℃) 48.63 mg/mL, 압출성형 백삼(배럴온도 140℃) 46.63 mg/mL로 측정되었다. Kim 등(20)은 건조온도가 110～120℃ 정도로 상승함에 따라 가용성 다당체 및 maltotriose가 증가한다고 보고하였다.
- 백삼, 홍삼, 압출성형백삼의 일반성분 실험에서는 압출성형 공정을 통한 성분의 증가를 확인할 수 없었다. 항산화활성 측정 결과 산성다당체 함량은 홍삼이 62.94 mg/mL로 높게 측정되었고 총 폴리페놀 함량과 DPPH 측정에서는 140℃ 압출성형백삼이 각각 14.99 mg/g, 80.21%로 높게 측정되어 압출성형 공정을 통한 항산화 물질의 증가를 확인할 수 있었다. 140℃ 압출성형백삼의 조성 분석을 위하여 BuOH 분획을 실시한 결과 총페놀성 화합물과 산성다당체 측정 결과가 각각 27.
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