[논문]건조방법에 따른 칡 추출물의 품질특성

권유리; 남산; 정다솜; 권리은; 윤광섭

doi:10.11002/kjfp.2016.23.5.654

건조방법에 따른 칡 추출물의 품질특성
Quality characteristics of Pueraria thunbergiana extracts depending on drying methods 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.23 no.5, 2016년, pp.654 - 659

권유리 (대구가톨릭대학교 식품공학전공) , 남산 (대구가톨릭대학교 식품공학전공) , 정다솜 (대구가톨릭대학교 식품공학전공) , 권리은 (대구가톨릭대학교 식품공학전공) , 윤광섭 (대구가톨릭대학교 식품공학전공)

초록
AI-Helper

칡의 활용성 증대 및 식품 소재로 개발하기 위하여 칡을 열수추출 한 후 추출물을 분무 및 동결건조를 실시하여 칡 추출분말의 품질특성을 조사하였다. 건조방법을 달리한 칡 추출분말의 색도는 분무건조 분말에서 명도와 황색도는 낮고 적색도는 높았다. 수분흡수지수는 동결건조 분말이 1.40~1.41로 분무건조에 비해 높았고, 수분용해지수는 분무건조가 94.10%로 높았으나 안식각을 측정한 결과 분무건조 분말이 동결건조 분말에 비해 응집력 및 흐름성을 가지는 것을 확인하였다. 한편, 칡 추출분말의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 분무건조가 각각 18.09 mg/g, 13.42 mg/g으로 동결건조 보다 높은 함량을 나타내었으며, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성에서는 전체적으로 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었으며 모든 농도에서 분무건조 분말의 라디칼 소거활성이 높았고 특히 DPPH 라디칼 소거활성 경우 분무건조가 85.38%, 동결건조가 59.38%로 분무건조 분말이 높은 소거활성을 보였다. 이러한 결과를 종합해 볼 때, 칡 추출분말 제조 시 분무건조 분말이 동결건조 분말에 비하여 가공적성 및 항산화 활성이 우수하여 가공 산업의 활용도가 높을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was designed to compare the quality characteristics of spray-dried (SD) and freeze-dried (FD) Pueraria thunbergiana extracts powder hot water extracts. Quality characteristics of the SD and FD powder including moisture content, color value, water absorption index, water solubility index, dynamic angle and antioxidant activities were evaluated. The moisture content of SD powder (1.50%) was lower than that of FD powder (2.92%). $L^*$ and $b^*$ values of SD powder was lower than of FD powder. The water absorption index was higher in FD powder (1.40) and water solubility index in SD powder (94.10%) was higher than that FD powder (90.69%). Dynamic angle of SD powder ($36.46^{\circ}$) was higher than that of FD powder ($33.30^{\circ}$). The DPPH radical scavenging activities of 5 mg/mL solution of SD powder and FD powder were 85.38 mg/mL, 59.38 mg/mL, respectively. And, the same trend was observed for the ABTS radical scavenging activities of the drying powder as that observed for their DPPH radical scavenging activities. There were relatively higher contents of phenolic compounds in SD powders than in FD powders. In conclusion, spray-dried Pueraria thunbergiana extracts showed the high WSI, polyphenol, DPPH and ABTS radical scavenging activities and low moisture content and dynamic angle than freeze dried powder.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 다양한 생리활성을 가지고 있는 칡 추출물을 동결 및 분무 건조하여 칡 분말을 제조하고 품질특성을 비교 분석함으로써 칡 분말의 식품 소재화에 대한 기초자료를 제시하고자 하였다.

제안 방법

, Korea)를 사용해105℃에서 6시간 추출하였다. 추출액은 여과지에 걸러 불순물을 제거한 뒤 회전 감압농축기(N-N series, Eyela, Tokyo, Japan)를 이용해 70℃에서 최종 농도가 30 °Brix가될 때까지 감압 농축한 다음 동결건조기(FDSFDSM12, Samwon, Seoul, Korea)와 분무건조기(KL-8, Seogang Engineering Co., Ltd., Cheonan, Korea)를 이용하여 분말시료를 제조하였으며 -70℃에 보관하면서 실험에 사용하였다. 분무건조 조건은 heating condition 185℃, pump speed 10%, flow control 400~600, aspirator 70%이었다.

대상 데이터

본 실험에서 사용된 칡은 강원도 정선에서 2014년 12월채취한 생 칡을 구매하여 사용하였으며, 흙과 먼지 등의이물질을 제거하여 5~10 cm 길이로 절단한 후 4℃에서 보관하면서 사용하였다.

데이터처리

모든 실험은 3회 반복으로 행하여 평균치와 표준편차로 나타내었고, 유의성 검증은 SPSS 12(SPSS Inc., Chicago,IL, USA) software package program을 이용하여 t-test를 행하였다.

성능/효과

5 mg/mL 농도에서 동결건조보다 높은 ABTS radical 소거활성을 보였으며 높은 활성을 나타내었다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성 측정 결과 분무건조를 실시한 칡추출 분말이 동결건조한 칡추출 분말보다 모든 농도에서 높은 활성을 나타냄을 알 수 있었다. 분무건조 시 항산화 활성이 증대되는 현상은 칡 추출물에 존재하는 환원성 물질, 고분자 물질, 라디칼 소거활성을 가지는 물질 등으로 인해 폴리페놀의 함량이 증가함에 따라 활성 또한 증가한 것으로 판단된다.
Peleg 등(27)에 따르면, 안식각의 크기가 35°까지는 자유로운 유동능력을 나타내고, 35~45°에서는 약간 응집력이 있는 분체이며 45~55°는 응집력이 있는 분체로 유동성이 약간 감소되고 55° 이상일 때는 매우 응집력이 강한 분체로 유동 능력이 한계적 상태를 말한다. 따라서 동결건조 분말은 분무건조 분말에 비하여 유동능력이 자유로우며 분무건조 분말의 경우 동결건조 분말에 비해 약간의 응집력 및 흐름성을 가져 분체 식품에 적용 시 적절할 것으로 사료된다.
건조방법에 따른 칡 분말의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 조사한 결과는 Table 3과 같다. 총 폴리페놀 함량은 분무건조와 동결건조에서 g당 각각 18.09 mg 과 12.65mg으로 분무건조가 동결건조에 비하여 유의적으로 높은 함량을 나타내었다. 총 플라보노이드 함량에서는 분무건조와 동결건조가 각각 13.
65mg으로 분무건조가 동결건조에 비하여 유의적으로 높은 함량을 나타내었다. 총 플라보노이드 함량에서는 분무건조와 동결건조가 각각 13.42 mg과 8.08 mg로 분무건조가 동결건조에 비하여 유의적으로 높은 함량을 나타내었다. 식품에 열이 가해지면 아미노산의 peptide, 단백질의 α-aminogroup과 당의 반응에 의한 비효소적 갈변반응이 일어나게 되며 적절한 열처리는 식품 성분 중 환원당과 질소화합물의 갈색화 반응을 일으키며 생성된 물질은 항산화 효과를 가진다고 알려져 있다(28).

후속연구

분무건조 분말이 동결건조 분말에 비해 낮은 흡수지수를 나타내는 것은 건조공정의 특이성에 따른 결과로 판단된다. 분무건조는 다른 건조 방법에 비해 용해성과 유동성이 좋은 구형 분말 제품을 제조할 수 있으며 연속운전이 가능하여 분말의 물성을 일정하게 유지시킬 수 있으며(25), 향후 적절한 부형제의 사용하여 흡습방지 및 유동성을 높인 제품을 생산할 수 있으므로 분무건조가 동결건조에 비해 산업적 활용이 우수할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	분무건조 방법의 장점은?	액상식품을 분말화 하는 대표적인 방법으로는 열풍건조, 분무건조, 동결건조, 진공건조 등이 있으며, 이 중 분무건조와 동결건조는 식품 산업에서 주로 사용하는 건조법이다. 분무건조는 추출액 또는 농축액을 미세한 액적 형태로 열풍내에 분무하여 단시간에 건조하는 방법으로 건조비용이 저렴하고 건조시간이 짧으며 구형의 입자로 용해성, 분산성이 좋아 인스턴트 분말 제조에 적합하며, 연속적으로 대량 처리가 가능하여 산업현장에서 보편적으로 사용할 수있는 장점이 있다(13). 동결건조는 식품 내 물을 얼음으로 바꾼 후 고체 상태를 유지하며 승화 건조하는 방법으로, 열 손상 같은 품질의 저하를 막을 수 있어 제품의 복원성과품질이 가장 우수하다는 장점이 있다(14,15).
	액상식품을 분말화 하는 방법은?	액상식품을 분말화 하는 대표적인 방법으로는 열풍건조, 분무건조, 동결건조, 진공건조 등이 있으며, 이 중 분무건조와 동결건조는 식품 산업에서 주로 사용하는 건조법이다. 분무건조는 추출액 또는 농축액을 미세한 액적 형태로 열풍내에 분무하여 단시간에 건조하는 방법으로 건조비용이 저렴하고 건조시간이 짧으며 구형의 입자로 용해성, 분산성이 좋아 인스턴트 분말 제조에 적합하며, 연속적으로 대량 처리가 가능하여 산업현장에서 보편적으로 사용할 수있는 장점이 있다(13).
	칡 뿌리에 함유된 생리활성 물질은?	칡(Pueraria thunbergiana)은 콩과에 속하는 다년생 덩굴성 관목으로 우리나라를 비롯하여 동남아시아 각지에서 자생하는 두과(Leguminosae) 식물이며 한국, 일본, 중국 등에서 산과 들에 자생하고 있다(1). 뿌리는 약 16~19%가 전분으로 구성되어 있으며(2), 생리활성 물질인 isoflavone, oligosaccharide, peptide, phytate, 식이섬유, 식물성 sterols, phenol 성분, saponin 등을 함유하고 있어 기능성 식품으로서 주목을 받고 있다(3-5). 옛부터 약재로 쓰이던 칡은 발한, 해열제, 감기, 고혈압, 협심증, 당뇨병, 숙취 제거 등에 효과적인 것으로 알려져 있다(6).

참고문헌 (30)

Rho SJ (2012) Physiological effects and quality characteristics of bread and cake products with arrowroot powder. Ph D Thesis, Sejong University, Korea, p 11
Suzuki A, Hizukuri S, Takeda Y (1981) Physicochemical studies and kuzu starch. Cereal Chem, 58, 286-290
Choo MK, Park EK, Yoon HK, Kim DH (2002) Antithrombotic and antiallergic activities of daidzein, a metabolite of puerarin and daidzin produced by human intestinal microflora. Biol Pharm Bull, 25, 1328-1332

상세보기
Seok JS, Kim DH (2003) Microencapsulation of isoflavone derived from Pueraria. J Korean Dairy Technol Sci, 21, 105-113
Zheng G, Zahng X, Meng Q, Gong W, Wen X, Xie H (2002) Protective effect of total isoflavone from Pueraria lobata on secondary osteoporosis induced by dexamethasone in rats. Zhongyaocai, 25, 643-646
Lee SW, Kim HW, Han SH, Rhee C (2009) Effect of heat treatment conditions on the characteristics of gel made from arrowroot starch in Korea cultivars. Korean J Food Nutr, 22, 387-395
Kim JJ, Lee HJ, Yee ST (2012) Effect of Pueraria thunbergiana extracts on the activation of lmmune cells. J Life Sci, 22, 1107-1113

원문보기 상세보기
Lee YS, Lim NY, Lee KH (2000) A study on the preparation and evaluation of dried noodle products made from composite flours utilizing arrowroot starch. Korean J Soc Food Sci, 16, 681-688
Gu SY, Lee HG (2001) The sensory and textural characteristics of Chicksulgi. Korean J Food Cookery Sci, 17, 523-532
Lee JS (2012) Quality characteristics of arrow root starch Mook added with Schizonepetae Spica. MS Thesis, Myongji University, Korea
Hwang EH, Kim KH (2008) A study on the quality of Ramyon made from Korean wheat and arrowroot (Pueraria thunbergiana B) starch. KJHE, 17, 151-158

원문보기 상세보기
Han GS, Hwang SY, Rho SJ (2013) Quality characteristics of white bread with arrowroot powder. J East Asian Soc Dietary Life, 23, 778-788
Kim JW, Kwon YR, Youn KS (2012) Quality characteristics and antioxidant properties in spray-dried and freeze-dried powder prepared with powdered seaweed extracts. Korean J Food Sci Technol, 44, 716-721

원문보기 상세보기
Lee NJ, Lee SJ (2009) Physical properties of freeze-dried powder of Aloe Vera gel with respect to the concentrating degree as pre-treatment. Korean J Food Sci Technol, 41, 32-36
Mok CY (2005) Quality improvement of spray-dried Omija (Schizandra chinensis Baillon) tea powder by roasting of Omija and by adding of grape juice. Food Eng Prog, 9, 125-132
Phillips RD, Chinnan MS, Branch AL, Miller J, Mcwatters KH (1998) Effects of pre-treatment on functional and nutritional properties of cowpea meal. J Food Sci, 53, 805-809
Walstra P, Geur TJ, Noomen A, Jellema A, Van Boekel MSJS (1999) Dairy technology - Principles of milk properties and processes. Marcel Dekker Inc, USA, New York, p 455-457
Dewanto V, Wu X, Adom KK, Liu RH (2002) Thermal processing enhances the nutritional value of tomatoes by increasing total antioxidant activity. J Agric Food Chem, 50, 3010-3014

상세보기
Abdel-Hameed ESS (2009) Total phenolic contents and free radical scavenging activity of certain Egyptian Ficus species leaf samples. Food Chem, 114, 1271-1277

상세보기
Blois MS (1958) Antioxidant determination by the use of a stable free radical. Nature, 181, 1199-1200

상세보기
Re R, Pellegrini N, Proteggente A, Pannala A, Yang M, Rice-Evans C (1999) Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radic Biol Med, 26, 1231-1237

상세보기
Nam HW, Hyun YH (2003) Drying of citron juice from by-product of citron tea manufacturing. Korean J Food Nutr, 16, 334-339
Jeong JW, Park KJ, Kim MH, Kim DS (2006) Changes in quality of spray-dried and freeze-dried Takju powder during storage. Korean J Food Sci Technol, 38, 513-520
Lee YR, Choi YH, Koh HJ, Kang MY (2001) Quality characteristics of brown rice flakes prepared with giant embryonic rice and normal rice cultivars. Korean J Food Sci Technol, 33, 540-544
Kim DM, Kwak HS (2004) Nanofood materials and approachable development of nanofunctional dairy products. J Korean Dairy Technol Sci, 22, 1-12
Bae SJ (2010) Effects on manufacturing of persimmon powders by treatment of sulfite and maltodextrin. MS Thesis, Chonnam National University, Korea, p 51
Peleg M, Mannheim CH, Passy N (1973) Flow properties of some food powders. J Food Sci, 38 959-964

상세보기
Kim JH, Kwak DY, Choi MS, Moon KD (1999) Comparison of the chemical compositions of Korean and Chinese safflower (Carthamus tinctororius L.) seed. Korean J Food Sci Technol, 31, 912-918
Oh MJ, Lee KS, Son HY, Kim SY (1990) Antioxidative components of pueraria root. Korean J Food Sci Technol, 22, 793-798
Kam KS (2007) Antioxidative activity and its application of pueraria thunbergiana extracts. MS Thesis, Soongsill University, Korea, p 30-31

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증