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Cyclodextrin을 이용한 발효홍삼농축액 최적 포접 조건
Optimization of Encapsulation Conditions for Fermented Red Ginseng Extracts by Using Cyclodextrin 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.44 no.11, 2015년, pp.1708 - 1714  

신명곤 (우송대학교 외식조리영양학부) ,  이규희 (우송대학교 외식조리영양학부)

초록
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생리활성이 우수한 발효홍삼농축액 특유의 쓴맛과 발효과정 중 생성된 신맛 등의 이미를 개선하기 위해 ${\beta}$-, ${\gamma}$-cyclodextrin(CD) 혼합시료를 이용하여 이미를 포접시켜 관능평가와 ginsenoside Rb1 및 총산도를 분석하고 최대 포접효율을 나타내는 ${\beta}$-, ${\gamma}-CD$ 혼합시료의 농도를 반응표면분석 중심합성법으로 계획하여 기호성이 증진된 발효홍삼농축액을 제조하는 최적화 조건을 확인하였다. ${\beta}$-, ${\gamma}-CD$ 혼합시료를 이용한 쓴맛 포접 효과를 확인한 결과 예측된 정상점은 최저점으로 ${\beta}-CD$가 3.74%이고 ${\gamma}-CD$ 20.63%일 때 쓴맛이 2.07로 최소값을 나타내었다. Ginsenoside Rb1 포접 효과를 확인한 결과 예측된 정상점은 최대값으로 분석한 결과 ${\beta}-CD$가 3.47%이고 ${\gamma}-CD$가 19.89%일 때 ginsenoside Rb1이 96.75%로 최대값을 나타내었다. ${\beta}$-, ${\gamma}-CD$ 혼합시료를 이용한 신맛 포접 효과는 ${\beta}-CD$가 9.34%이고 ${\gamma}-CD$ 7.96%일 때 신맛이 5.63으로 최소값을 나타내었다. 젖산의 포접 효과는 ${\beta}-CD$가 16.00%이고 ${\gamma}-CD$ 13.18%일 때 젖산의 포접효율이 67.73%로 최대값을 나타내었다. 실험 결과를 중심으로 최적 조건을 중첩시켜 ${\beta}-CD$${\gamma}-CD$의 함량을 달리하여 발효홍삼농축액의 이미를 줄이기 위해서는 신맛의 포접 정도는 6, 쓴맛 포접 정도는 4, 산의 포접 정도는 65%, ginsenoside 포접 정도는 95%로 하는 조건을 만족하는 영역으로 ${\beta}-CD$${\gamma}-CD$의 첨가량은 ${\beta}-CD$가 10%이고 ${\gamma}-CD$가 13%임을 알 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Fermented red ginseng concentrate is known as a healthy food source, whereas it has off-flavor such as bitterness and sour flavor based on fermentation. ${\beta}$- and ${\gamma}$-cyclodextrin (CD) were used to encapsulate the off-flavor of fermented red ginseng concentrate by u...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 실험에서 β-CD와 γ-CD의 함량을 달리하여 발효홍삼 농축액의 이미를 줄이기 위한 최적 조건을 찾고자 하였다.
  • 본 연구에서는 발효홍삼을 제조하는 과정 중 쓴맛 및 신맛이 증가되어 소비자의 기호성을 떨어뜨리므로 이를 개선하기 위해 내부 공동 내에 소수성의 성질을 띠고 외부는 친수성을 띠는 CD에 쓴맛과 신맛 등 이미를 포접시켜 관능평가와 ginsenoside 및 총산도를 분석하며, 최대 포접효율을 나타내는 CD의 농도를 결정하고 기호성이 증진된 발효홍삼농축액을 제조하는 방법을 최적화하여 다음과 같은 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
홍삼 ginsenoside의 대부분을 구성하는 ginsenoside는? 현재 가장 많이 사용되고 있는 인삼 가공품 중 홍삼은 4~6년근 수삼을 원료로 하여 장기간 보존을 목적으로 망상조직인 껍질을 벗기지 않은 상태에서 증기로 쪄서 건조시킨 담황갈색 또는 담적갈색의 인삼으로, 증기로 쪄서 건조시키는 동안 유효성분인 Rg3, Rg2, Rg5, Rh2, Rh4 등의 홍삼 특유성분이 생성된다고 알려져 있다(4). 현재까지 홍삼에서 발견된 ginsenoside의 종류는 약 30여 개이며, 홍삼 ginsenoside 중 가장 많은 배당체 형태는 ginsenosides Rb1, Rb2, Rc, Rd와 같이 protopanaxadiol-type saponins와 ginsenosides Re와 Rg1과 같이 protopanaxatriol-type saponins을 포함한 dammarane skeleton을 가진 ginsenosides가 총 ginsenoside의 80%를 차지하고 있다(5). 이러한 ginsenosides들이 갖는 생리활성으로는 anti-inflammatory activity(6)와 antitumor activity(7,8)가 있다.
홍삼이란? Meyer, Araliaceae)은 오래전부터 사용되고 있는 대표적인 약용식물이며(1), 현재 과학에 의해 인삼의 약리효능이 입증됨에 따라 의약품뿐만 아니라 건강식품, 화장품 등으로 그 사용도가 넓어지고 있다(2,3). 현재 가장 많이 사용되고 있는 인삼 가공품 중 홍삼은 4~6년근 수삼을 원료로 하여 장기간 보존을 목적으로 망상조직인 껍질을 벗기지 않은 상태에서 증기로 쪄서 건조시킨 담황갈색 또는 담적갈색의 인삼으로, 증기로 쪄서 건조시키는 동안 유효성분인 Rg3, Rg2, Rg5, Rh2, Rh4 등의 홍삼 특유성분이 생성된다고 알려져 있다(4). 현재까지 홍삼에서 발견된 ginsenoside의 종류는 약 30여 개이며, 홍삼 ginsenoside 중 가장 많은 배당체 형태는 ginsenosides Rb1, Rb2, Rc, Rd와 같이 protopanaxadiol-type saponins와 ginsenosides Re와 Rg1과 같이 protopanaxatriol-type saponins을 포함한 dammarane skeleton을 가진 ginsenosides가 총 ginsenoside의 80%를 차지하고 있다(5).
사이클로 덱스트린의 성질과 그에 따른 기능은? 사이클로 덱스트린(cyclodextrin, CD)은 글루코오스가 α1,4 결합으로 연결된 고리형 구조로 글루코오스 잔기의 개수에 따라 6개(α-), 7개(β-), 8개(γ-)로 구분된다(22). CD는 구조적으로 절단된 고깔 모양으로 두 번째 -OH기의 2, 3번째 탄소에 결합된 수산화기(-OH)가 수소결합을 함으로써 내부 공동 내에 소수성의 성질을 띠고, 반대로 극성이 높은 수산화기에 의해 외부는 친수성의 성질을 갖는다(23). 이런 성질로 인해 CD는 소수성 물질과 포접화합물을 형성하여 소수성 물질의 용해도를 증가시키고 불안정한 물질의 안정성을 높을 수 있으며, 포접물질의 생체이용율을 높일 수 있는 매체로 알려져 있다(24). 또한 맛과 향을 나타내는 유기분자의 일부분 내지 전체를 공동 내에 포접함으로써 고미나 이취를 제거하는 데 사용할 수 있다. 특히 γ-CD는 상온에서 용해도(30.
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참고문헌 (31)

  1. Shibata S, Ando T, Tanaka O. 1996. Chemical studies on the oriental plant drugs. XVII. The prosapogenin of the ginseng saponins (ginsenosides-Rb1, -Rb2, and -Rc). Chem Pharm Bull 14: 1157-1161. 

  2. Kim BG, Choi SY, Kim MR, Suh HJ, Park HJ. 2010. Changes of ginsenosides in Korean red ginseng (Panax ginseng) fermented by Lactobacillus plantarum M1. Process Biochem 45: 1319-1324. 

  3. Lee YS, Im DH, Yang JC, Noh DS, Kim KI, Oh SK, Choi KC, Cha YH. 2011. Study on the qualitative discrimination of white, red, and black ginseng extract. Korean J Food & Nutr 24: 138-143. 

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  5. Kim MW, Ko SR, Choi KJ, Kim SC. 1987. Distribution of saponin in various sections of Panax ginseng root and changes of its contents according to root age. Korean J Ginseng Sci 11: 10-16. 

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  26. Chae SK, Kang GS, Ma SJ, Bang KY, Oh MH, Oh SH. 2000. Standard food analytics. Jigumunhwasa, Seoul, Korea. p 99-102. 

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  30. Tamamoto LC, Schmidt SJ, Lee SY. 2010. Sensory properties of ginseng solutions modified by masking agents. J Food Sci 75: S341-S347. 

  31. Lee SH, Park JH, Cho NS, Yu HJ, You SK, Cho CW, Kim DC, Kim YH, Kim KH. 2009. Sensory evaluation and bioavailability of red ginseng extract (Rg1, Rb1) by complexation with ${\gamma}$ -cyclodextrin. Korean J Food Sci Technol 41: 106-110. 

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