[논문]백삼의 건조와 가용성 성분 추출에 미치는 pulsed electric fields(PEF)의 효과

임정호; 심재민; 이동언; 김영호; 박기재

doi:10.9721/kjfst.2012.44.6.704

백삼의 건조와 가용성 성분 추출에 미치는 pulsed electric fields(PEF)의 효과
Pulsed Electric Fields Effects on Drying of White Ginseng and Extraction of Soluble Components 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.44 no.6, 2012년, pp.704 - 710

임정호 (한국식품연구원) , 심재민 (한국식품연구원) , 이동언 (중앙대학교 식품공학과) , 김영호 (한국식품연구원) , 박기재 (한국식품연구원)

초록
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식품의 가공공정에서 투입되는 에너지의 절감을 위한 방안으로 대표적이 농산물 건조제품인 인삼의 건조과정에서 PEF를 처리함으로써 건조효율에 미치는 영향과 PEF를 처리하여 건조한 인삼인 백삼의 열수 추출과정에서의 추출효율에 미치는 영향을 분석하였다. 4년근 수삼을 2 kV/cm, 200 Hz, 7초의 조건으로 PEF를 처리하여 $55{\pm}1^{\circ}C$에서 건조한 결과 건조시간을 약 38% 단축시킬 수 있는 결과를 얻었다. 건조한 백삼을 $95{\pm}1^{\circ}C$로 추출한 결과 무처리에 비해 2 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF 처리한 건조 백삼, 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF 처리하여 건조한 백삼의 열수 추출물의 고형분 함량, 환원당 함량, 유리당 함량 등에서는 유의적인 차이를 나타내었으나 당도와 진세노사이드 함량에서는 부분적인 유의적 차이만을 나타내었다. 이러한 결과를 감안할 때 수삼에 PEF를 처리함으로써 건조시간을 효과적으로 단축시킬 수 있고 추출시에도 가용성 고형분의 추출시간을 단축할 수 있는 유용한 수단이 될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was designed to investigate the effect of pulsed electric fields on the drying of ginseng and extraction of dried ginseng to reduce energy-consumption. Fresh ginseng was treated in a PEF system of 1 and 2 kV/cm electric field strength, 25 and 200 Hz of frequency, $30{\mu}s$ of pulse width and pulse number of 175. The samples were subsequently dried for 26 h at $55{\pm}1^{\circ}C$, and the characteristic of hot-water extraction on dried ginseng was investigated. The ginseng pretreated with an intensity of 2 kV/cm (200 Hz, n=175) resulted in a reduction of approximately 38% for drying time. The influence of PEF treatment on the water extraction of dried ginseng at $95{\pm}1^{\circ}C$ was also investigated. The application of an electric field intensity of 2 kV/cm (25 and 200 Hz, n=175) increased soluble solid content, significantly reducing sugar content and free sugar content of the extract compared to non-PEF-treated samples.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 식품의 가공공정에서 투입되는 에너지의 절감을 위한 방안으로 대표적인 농산물 건조제품인 인삼을 대상으로 하여 수삼에 대한 PEF 전처리가 건조시간의 단축과 건조 후 열수 추출과정에서의 추출효율에 미치는 영향을 분석하였다.

제안 방법

PEF 처리는 인삼을 처리용기에 넣고 증류수로 채운 다음 전기장 세기 1.0 kV/cm 및 2.0 kV/cm, 펄스 폭(pulse width) 30 µs, 펄스 빈도(pulse frequency) 25 Hz 및 200 Hz, 펄스 수(pulse number)는 175(25/s)로 처리하였다.
건조 중 중량감소율은 건조 전후의 무게 차이를 백분율로 나타내었다. 건조 인삼의 미세구조는 시료를 일정한 크기로 절단하고, gold-polladium(60:40)으로 처리한 후 전자주사현미경(Scanning Electron Microscope, S2380N, Hitachi, Tokyo, Japan)으로 미세구조를 관찰하였다. 백삼 추출액의 가용성 성분은 당도와 가용성 고형분 함량을 측정하여 나타내었다.
백삼 추출액의 가용성 성분은 당도와 가용성 고형분 함량을 측정하여 나타내었다. 당도는 굴절당도계(Refractometer PAL-1, Atago, Japan)로 측정하였으며, 가용성 고형분 함량은 백삼 추출액을 100℃ 항온건조기에서 충분히 건조하고 방냉한 다음 무게를 측정하여 연속적인 측정에서 0.001 g 이하의 무게차이를 보일 때의 값의 백분율을 나타내었다. 탁도는 UV spectrophotomer(V-570, Jasco Co.
건조 인삼의 미세구조는 시료를 일정한 크기로 절단하고, gold-polladium(60:40)으로 처리한 후 전자주사현미경(Scanning Electron Microscope, S2380N, Hitachi, Tokyo, Japan)으로 미세구조를 관찰하였다. 백삼 추출액의 가용성 성분은 당도와 가용성 고형분 함량을 측정하여 나타내었다. 당도는 굴절당도계(Refractometer PAL-1, Atago, Japan)로 측정하였으며, 가용성 고형분 함량은 백삼 추출액을 100℃ 항온건조기에서 충분히 건조하고 방냉한 다음 무게를 측정하여 연속적인 측정에서 0.
수삼의 건조는 55±0.5℃의 열풍건조기(OF-300G, Jeio Tech, Seoul, Korea)에서 건조하였으며, 건조한 백삼의 추출은 백삼의 동체와 지근을 약 5 cm 내외로 하여 냉각관이 달린 추출기에 1:20(w/w)의 증류수를 가하고 95±1℃로 가열하면서 일정 시간 간격으로 각각 100 mL씩 채취하였다.
식품의 가공공정에서 투입되는 에너지의 절감을 위한 방안으로 대표적이 농산물 건조제품인 인삼의 건조과정에서 PEF를 처리함으로써 건조효율에 미치는 영향과 PEF를 처리하여 건조한 인삼인 백삼의 열수 추출과정에서의 추출효율에 미치는 영향을 분석하였다. 4년근 수삼을 2 kV/cm, 200 Hz, 7초의 조건으로 PEF를 처리하여 55±1℃에서 건조한 결과 건조시간을 약 38% 단축시킬 수 있는 결과를 얻었다.
유리당 분석은 시료를 0.45 µm membrane filter(Millipore Co., Bedford, MA, USA)로 여과한 후 HPLC(LC-20A, Shimadzu Co., Tokyo, Japan)로 분석하였다.
유리당의 동정 및 정량은 각 물질의 표준품을 사용하여 외부 표준법으로 실시하였다. 진세노사이드 분석은 고속액체크로마토그래피(Nano 2D LC system, Shimazu Co., Tokyo, Japan)로 분석하였다. 진세노사이드 분석을 위하여 Sep-pak C₁₈ cartridge에 HPLC용 water 5 mL로 세척한 다음 20% MeOH 5 mL 및 90% MeOH 10 mL로 통과시켰다.

대상 데이터

, Ltd.(Chendu, P.R. China)의 ginsenoside Rb₁, Rg₁, Rf, Rh₁, Rg₃를 구입하여 사용하였다. HPLC 분석용 methanol(MeOH)은 Merck사(Darmstadt, Germany) 제품을 사용하였고 그 외 인삼시료의 추출에는 reagent grade 용매를 사용하였다.
China)의 ginsenoside Rb₁, Rg₁, Rf, Rh₁, Rg₃를 구입하여 사용하였다. HPLC 분석용 methanol(MeOH)은 Merck사(Darmstadt, Germany) 제품을 사용하였고 그 외 인삼시료의 추출에는 reagent grade 용매를 사용하였다. SPE(Solid-Phase Extraction) 처리용 카트리지는 Water사(Milford, MA, USA) Sep-Pak Plus C₁₈ cartridge를 사용하였다.
HPLC 분석용 methanol(MeOH)은 Merck사(Darmstadt, Germany) 제품을 사용하였고 그 외 인삼시료의 추출에는 reagent grade 용매를 사용하였다. SPE(Solid-Phase Extraction) 처리용 카트리지는 Water사(Milford, MA, USA) Sep-Pak Plus C₁₈ cartridge를 사용하였다.
본 실험에 사용한 수삼은 금산지역에서 재배된 일정한 크기의 2012년산 4년근을 구입한 후 치미, 세삼한 것으로 외형상 상처가 없고 건전한 것을 선별하여 몸통 부분만을 사용하였다. 인삼의 진세노사이드 성분은 98% 이상의 순도를 갖는 것으로 Fleton natural products Co.
수삼의 pulsed electric field 처리는 중앙대학교에 보유중인 pulsed electric field 장치를 이용하였다. 본 실험에 사용한 펄스전기장 장치는 5 kW급 펄스발생기(pulse generator), 펄스처리용기(treatment chamber), 조작패널(control panel)로 구성된 것으로 펄스형성장치는 외부로부터 3상 400 V의 전류를 공급 받으며 냉각을 위해 oil bath안에 위치한 capacitor에 축전하며, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)로 구성되는 스위치를 사용하였다. 사용된 펄스의 형태는 bipolar square 형태의 펄스가 사용되었다.
본 실험에 사용한 펄스전기장 장치는 5 kW급 펄스발생기(pulse generator), 펄스처리용기(treatment chamber), 조작패널(control panel)로 구성된 것으로 펄스형성장치는 외부로부터 3상 400 V의 전류를 공급 받으며 냉각을 위해 oil bath안에 위치한 capacitor에 축전하며, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)로 구성되는 스위치를 사용하였다. 사용된 펄스의 형태는 bipolar square 형태의 펄스가 사용되었다. PEF 처리는 인삼을 처리용기에 넣고 증류수로 채운 다음 전기장 세기 1.
수삼의 pulsed electric field 처리는 중앙대학교에 보유중인 pulsed electric field 장치를 이용하였다. 본 실험에 사용한 펄스전기장 장치는 5 kW급 펄스발생기(pulse generator), 펄스처리용기(treatment chamber), 조작패널(control panel)로 구성된 것으로 펄스형성장치는 외부로부터 3상 400 V의 전류를 공급 받으며 냉각을 위해 oil bath안에 위치한 capacitor에 축전하며, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)로 구성되는 스위치를 사용하였다.
6×250 mm)을 이용하였으며, 검출기는 UV detector(203 nm)를 사용하였다. 이동상은 물(A)과 acetonitrile(B)의 gradient system을 사용하였다. 용출조건은 B를 기준으로 0-10분: 20%, 20-30분: 20-45%, 30-50분: 45-75%, 50-55분: 75-80%, 55-65분: 80-100%이었다.
컬럼은 Discovery C18(4.6×250 mm)을 이용하였으며, 검출기는 UV detector(203 nm)를 사용하였다.

데이터처리

Different letters are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
Values sharing a letter lowercase within a row are not significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
Values sharing a lowercase letter within a row are not significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
실험결과의 통계처리는 SPSS software(ver. 14, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 p<0.05에서 유의성 분석을 실시하였다.

이론/모형

5 mL/min였으며, 검출기는 RI를 각각 사용하였다. 유리당의 동정 및 정량은 각 물질의 표준품을 사용하여 외부 표준법으로 실시하였다. 진세노사이드 분석은 고속액체크로마토그래피(Nano 2D LC system, Shimazu Co.
이동상의 유속은 1 mL/min이었으며, 시료는 10 µL를 주입하였다. 진세노사이드의 동정 및 정량은 각 물질의 표준품을 사용하여 외부 표준법으로 실시하였다.
, Tokyo, Japan)로 490 nm에서의 투과도(T%)를 측정하여 탁도[(100-T)%]로 나타내었다. 환원당은 DNS법으로 glucose를 정량하여 추출액의 발색량을 spectrophotomer로 546 nm에서 측정하였다. 유리당 분석은 시료를 0.

성능/효과

1 kV/cm, 25 Hz, 7초 조건으로 처리한 백삼의 열수 추출물은 추출 12시간 후 0.235±0.032%, 1 kV/cm, 200 Hz, 7초 조건으로 처리한 백삼의 열수 추출물은 추출 12시간 후 0.392±0.069%, 2 kV/cm, 25 Hz, 7초 조건으로 처리한 백삼의 열수 추출물은 추출 12시간 후 0.389±0.022%, 2 kV/cm, 200 Hz, 7초 조건으로 처리한 백삼의 열수 추출물은 추출 12시간 후 0.594±0.025%로 증가하였다.
4년근 수삼을 2 kV/cm, 200 Hz, 7초의 조건으로 PEF를 처리하여 55±1℃에서 건조한 결과 건조시간을 약 38% 단축시킬 수 있는 결과를 얻었다.
PEF의 처리 조건을 달리하여 건조한 백삼의 미세구조를 분석한 결과 PEF를 처리하지 않은 무처리구에 비해 상대적으로 pore의 수는 증가하고 크기는 작아지는 변화가 관찰되었다(Fig. 2). 이는 열풍건조에 비해 진공건조나 마이크로파를 이용한 건조에서는 조직의 치밀도가 증가한다고 보고한 Lee 등(9)의 결과와는 상반되는 현상이지만, 사과를 1 kV/cm, 펄스수 60, 1 Hz의 조건으로 PEF 처리한 사과의 경우에는 무처리구에 비해 skeletal density는 감소하고 porosity와 volume ratio는 증가하는 반면 평균적인 pore의 직경이 감소한다는 Arevalo 등(18)과 Bazhala 등(19)의 결과와 일치하는 것이었다.
건조 26시간 후에는 무처리 인삼이 60.5±1.9%, 2 kV/cm, 25 Hz, 7초 및 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 처리한 인삼이 각각 69.4±6.6, 77.6±5.2%로 무처리 인삼과 2 kV/cm, 200 Hz, 7초로 처리한 인삼은 평균값으로 약 17.1%의 중량감소율 차이를 나타내어 PEF 처리가 인삼의 건조시간을 감소시킴으로써 건조효율을 증가시킬 수 있을 것으로 판단되었다.
건조 2시간 후 무처리 수삼의 중량감소율은 11.5±1.2%였던 반면 2 kV/cm, 25 Hz, 7초 및 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 처리한 인삼의 감소율은 각각 15.4±2.8%와 14.9±0.9%였으며, 건조 8시간 후에는 무처리 인삼이 34.7±4.7%, 2 kV/cm, 25 Hz, 7초 및 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 처리한 인삼이 각각 42.6±6.5, 44.8±3.1%로 유의적인 차이를 나타내었다.
건조한 백삼을 95±1℃로 추출한 결과 무처리에 비해 2 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF 처리한 건조 백삼, 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF 처리하여 건조한 백삼의 열수 추출물의 고형분 함량, 환원당 함량, 유리당 함량 등에서는 유의적인 차이를 나타내었으나 당도와 진세노사이드 함량에서는 부분적인 유의적 차이만을 나타내었다.
진세노사이드는 시료간의 차이, 추출과 전처리 방법에 따라 함량 차이가 크다고 보고(25,26)하고 있기 때문에 부분적인 유의적 차이로 진세노사이드의 추출 수율이 향상되었다고 판단하기는 어렵다. 그러나 건조 인삼의 추출과정에서의 PEF 처리가 마이크로웨이브나 초음파 등을 연계한 추출방법에 비해 진세노사이드 함량이 높았다는 Hou 등(27)의 결과를 고려하면 최적의 PEF 처리조건을 통해 건조하여 추출할 경우 유의적인 추출수율 향상이 가능할 것으로 생각된다.
또한 Rg1, Rf, Rh1, Rb1 및 Rg3는 홍삼과 백삼 모두에서 나타나는 일반적인 진세노사이드이나 일부 연구결과에서 95℃, 12시간 이후에는 열분해로 인하여 검출되지 않는다고 하였으나 추출 12시간후 무처리 백삼 열수 추출액은 평균 4.31±0.06 µg/mL, 1 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액은 5.85±0.02 µg/mL, 1 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액은 5.37±0.21 µg/mL, 2 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액은 4.31±0.37 µg/mL, 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액은 6.08±0.11 µg/mL를 나타내었으나 처리강도에 따른 경향은 관찰되지 않았다.
무처리 백삼 열수 추출액과 1 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액은 추출 12시간 후 3.3°Bx를, 1 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액은 3.2°Bx를, 2 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액은 3.5°Bx, 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액은 3.3°Bx의 값을 나타내었다.
열수 추출하면서 인삼의 대표적인 유리당 함량을 분석한 결과는 Table 1과 같다. 무처리 백삼 열수 추출액과 비교하여 1 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액, 1 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액보다는 2 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액과 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액의 glucose, fructose 및 sucrose의 함량이 상대적으로 높았으며, 추출 10시간과 12시간에서는 유의적인 차이를 나타내었다. 특히 sucrose보다는 glucose와 fructose 함량이 차이가 크게 나타나 추출 12시간에서는 무처리 백삼 열수 추출액에 비해 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액은 glucose와 fuctose가 각각 평균 0.
백삼의 평균적인 수분함량, 조회분, 조지방 및 조단백질 함량을 고려하면 전체의 약 70%가 수분이므로 이를 감안할 때 무처리 인삼과 2 kV/cm, 200 Hz, 7초로 처리한 인삼의 55±1℃에서의 건조시간의 차이는 26시간을 기준으로 약 10시간의 차이를 나타낸 것이며 무처리 인삼에 비해 약 38%의 단축효과를 가지는 것으로 판단된다.
수삼의 총당 함량은 연구자에 따라 많은 차이를 보이는데 이는 재배지, 연근, 부위, 추출시의 조건 등에 따른 차이로 보고 있다(22,23). 본 실험에 열수 추출액의 함량은 sucrose가 가장 높고 glucose와 fructose가 유사하거나 glucose가 다소 높은 값을 보여 이전의 연구결과와 유사한 결과를 나타내었다. 추출 30분에 PEF 처리 인삼의 열수 추출물에서 fructose가 검출되지 않은 것은 무처리 인삼 열수 추출물에서의 함량이 크지 않기 때문에 큰 의미를 가진다고 보긴 어렵다.
수삼을 PEF 처리조건을 달리하여 처리하여 55℃에서 건조하면서 중량감소율을 분석한 결과 Fig. 1에서와 같이 1 kV/cm, 25 Hz, 7초간 처리한 수삼의 중량감소율은 무처리 수삼과 유의적인 차이를 보이지 않았으나 1 kV/cm, 200 Hz, 7초와 2 kV/cm, 25 Hz, 7초 및 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 처리한 인삼의 중량감소율은 건조 시간 후에 유의적인 차이를 나타내었다. 건조 2시간 후 무처리 수삼의 중량감소율은 11.
열수 추출액의 환원당 함량을 분석한 결과(Fig. 6)에서는 무처리 백삼의 열수 추출물의 환원당 함량은 추출시간의 경과에 따라 증가하여 2시간 후에는 0.021±0.001%, 추출 6시간 후에는 0.059±0.011%, 추출 12시간 후에는 0.241±0.028%에 도달하였다.
인삼의 중요한 생리활성 성분인 진세노사이드의 추출량을 분석한 결과, Table 2에서와 같이 추출시간의 경과에 따라 Rg₁, Rf, Rb₁, Rh₁, Rg₃의 함량이 모든 처리구에서 추출 5시간까지 증가하였으나 이후에는 PEF 처리조건과 진세노사이드의 종류에 따라 부분적인 증감을 나타내었다. Rb₁과 Rh₁는 추출 8시간과 추출 12시간에서 함량 차이가 크지 않았으며 Rb₁의 증가량이 큰 것은 malonyl ginsenoside의 열 분해에 의한 변환에 의한 것(21,24)으로 추정되었다.
최종적으로 추출 12시간에서 무처리 백삼 열수 추출액은 평균 0.0670%였던 반면 2 kV/cm, 25 Hz, 7초 및 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF 처리한 백삼 열수 수출액은 각각 평균 0.0862% 및 0.0886%로 무처리 백삼 열수 추출액과는 유의적인 차이(p<0.05)를 나타내었다.
추출 초기인 30분에서는 평균 0.0027-0.0036%였으며 추출 2시간까지는 무처리 백삼 열수 추출액과 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액에서 유의적인 차이를 나타내지 않았으나 추출 5시간 이후에서 무처리 백삼 열수 추출액이 평균 0.0152%였던 반면 2 kV/cm, 25 Hz, 7초 및 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF 처리한 백삼 열수 수출액은 각각 평균 0.261% 및 0.220%로 추출량에서의 유의적인 차이(p<0.05)를 나타내었으며 추출 8시간, 10시간 및 12시간에서도 무처리 백삼 열수 추출액과 비교하여 높은 함량을 나타내었다.
특히 2 kV/cm, 200 Hz, 7초 조건으로 처리한 백삼의 열수 추출물은 추출 2시간부터, 2 kV/cm, 25 Hz, 7초 조건으로 처리한 백삼의 열수 추출물은 추출 5시간부터 무처리 및 처리 조건이 다른 백삼 열수 추출액과 유의적인 차이(p<0.05)를 나타내었다.
무처리 백삼 열수 추출액과 비교하여 1 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액, 1 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액보다는 2 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액과 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액의 glucose, fructose 및 sucrose의 함량이 상대적으로 높았으며, 추출 10시간과 12시간에서는 유의적인 차이를 나타내었다. 특히 sucrose보다는 glucose와 fructose 함량이 차이가 크게 나타나 추출 12시간에서는 무처리 백삼 열수 추출액에 비해 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액은 glucose와 fuctose가 각각 평균 0.142%와 0.115%로 무처리 백삼 추출액의 0.069% 및 0.053%에 비해 약 2배 정도 높은 함량을 나타내었다. 본 실험은 PEF 처리에 따른 당류의 추출량이 처리조건에 따라 유의적인 차이가 있는지를 분석하기 위한 것이었기 때문에 maltose나 다른 oligosaccharide도 유사한 경향으로 증가했을 것으로 추정된다.
한편, 열수 추출 중 추출액의 투과도를 분석한 결과 추출 3시간 이후부터 급격히 감소하는 경향은 PEF 무처리 백삼 열수 추출액과 PEF 처리 백삼 열수 추출액 모두에서 유사하게 관찰되었으나 50% 감소에 소요된 추출시간은 무처리 백삼 열수 추출액과 1 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액이 약 9시간, 1 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액과 2 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF를 처리한 백삼 열수 추출액이 7시간, 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF 처리한 백삼 열수 추출액이 약 5시간 정도로 가용성 고형분의 증가 팬턴과 일치하는 것이었다(Fig. 4). 그러나 백삼 열수 추출액의 당도는 무처리와 PEF 처리 백삼 열수 추출액간에 유의적인 차이를 나타내지 않았다(Fig.

후속연구

PEF 처리에 따른 물질전달의 증가로 기계적인 추출이나 건조의 효율성 향상에 대한 결과는 많이 보고되고 있지만 건조 후 용매 추출에 대한 결과는 치커리에서의 가용성 고형물의 용매 추출에 대한 결과(20)를 제외하고는 많지 않은 실정이다. 본 실험은 추출을 위한 최적 조건을 결정하기 위한 목적이 아니기 때문에 처리조건을 최적화할 경우 추출량이 보다 증가할 것으로 예상되며 PEF 처리가 건조뿐만이 아니라 건조 후 용매 추출과정에서도 추출 수율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
건조한 백삼을 95±1℃로 추출한 결과 무처리에 비해 2 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF 처리한 건조 백삼, 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF 처리하여 건조한 백삼의 열수 추출물의 고형분 함량, 환원당 함량, 유리당 함량 등에서는 유의적인 차이를 나타내었으나 당도와 진세노사이드 함량에서는 부분적인 유의적 차이만을 나타내었다. 이러한 결과를 감안할 때 수삼에 PEF를 처리함으로써 건조시간을 효과적으로 단축시킬 수 있고 추출시에도 가용성 고형분의 추출시간을 단축할 수 있는 유용한 수단이 될 수 있을 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	고전압 펄스 기술이란?	고전압 펄스 기술(pulsed electric field, PEF)은 1-87 kV/cm의 고전압을 microsecond(µs) 단위로 시료에 처리하여 생성된 세포막 전위차(trans-membrane potential, TMP)가 1V를 넘어서는 순간 세포막을 선택적으로 붕괴시키는 비가열 처리기술이다. PEF 기술은 주로 액상식품인 주스, 우유 및 발효유 등의 비가열살균을 위한 연구가 많이 이루어지고 있으나 PEF 기술은 적용되는 에너지의 양에 따라 살균에만 그 효과가 국한되지 않으므로 최근에는 건조, 추출, 효소 불활성화, 스트레스 반응을 통한 대사체 연구 등에 대한 연구도 이루어지고 있다(1-3).
	식품을 보존할때 가열과 건조공정 대신 고전압 펄스 기술을 사용시 장점은?	이중 총에너지의 약 29%는 가열 공정에서 소비한다고 한다(6). 따라서 가열과 건조공정은 식품의 보존에 가장 일반적으로 사용되는 기술로 많은 양의 에너지를 요구하므로 PEF를 활용함으로써 에너지 효율화를 통해 절감 효과를 얻을 수 있다.
	백삼이란?	백삼은 수삼의 표피를 제거하거나 하지 않고 삼체의 수분함량이 15.0% 이하가 되도록 건조한 것이다. 수삼은 함유하고 있는 70-80%의 수분을 건조공정을 통해 제거하게 되나 가장 보편적으로 사용하고 있는 열풍건조는 건조시간을 단축할 수 있으나 건조에너지 소모량이 높고 고온일 경우에는 품질손상의 가능성이 있기 때문에 가급적 45-50oC에서의 건조가 바람직하다고 한다.

참고문헌 (27)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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