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문제 정의
- 아울러 2017년 인삼산업법12)이 개정되면서 기존 품질보증기간이 진공포장의 경우 10년에서 질소포장, 캔포장, 진공포장 등에서 품질안정성이 확보된다면 홍삼의 경우 20년, 백삼의 경우 10년까지 연장할 수 있다는 법적 근기가 마련된 바도 있다. 따라서 본 연구는 20년 이상 장기저장된 홍삼의 진세노사이드, 유리당, 홍삼다당체 등 화학적 성분변화와 외관, 수분, 미생물 등 이화학적 특성에 대한 기초자료를 확보하고자 시도하였다.
- 홍삼의 장기저장에 대한 안정성을 확보하고 품질관리에 활용하기 위하여 저장기간에 따른 이화학적 성분 및 경시적 품질안정성의 변화를 조사하였다. 홍삼은 22년까지 장기저장 중 특이한 외관 및 성상변화는 관찰되지 않았고 이화학적 특성도 안정하였다.
제안 방법
- Arginine 함량분석은 HPLC-FLD(Alliance 2695 model, Waters Co., MA, USA)를 사용하였으며, 컬럼은 Discovery C18(250 mm×4.6 mm, 5µm, SUPEL Co., Pennsylvania, USA)을 사용하였다.
- Maltol 함량분석 − 균질화된 홍삼 시료 약 0.5 g을 정확히 취하여 증류수 10 mL를 첨가한 후 30℃에서 30분간 초음파 추출을 실시하였다.
- 그리고 곰팡이수는 Potato Dextrose Agar(Difco, BD Diagnostic System, Sparks, MD, USA)를 이용하여 25℃에서 48시간 배양한 후 곰팡이수를 측정하였다.
- 즉, 시료 약 5g을 삼각플라스크에 넣고 100ml의 수포화 n-butanol을 가하여 80℃ 수조(Water bath)에서 1 시간 씩 3회 추출하여 얻은 butanol 추출액을 20 ml의 증류수로 2회 세척한 후 75℃ 이하에서 감압농축하였다. 다시 지방질을 제거하기 위하여 소량의 에테르(ether)를 가하고 수욕상에서 가온환류시킨 후 감압농축하여 그 함량을 중량법으로 측정하였다.
- , milford, MA, USA)를 이용하여 분석하였다. 먼저, 홍삼 시료의 진세노사이드 함량을 측정하기 위해 시료 0.5 g을 15 mL 원심분리튜브(BioLogix Co., Jinan, Shandong, China)에 정밀히 취하여 50% 메탄올 10 mL를 정확히 첨가한 후 30분간 초음파 추출하여 시료 중의 진제노사이드를 추출하였다. 추출된 시료용액을 3,000 rpm의 속도로 10분간 원심분리(Legand Mach 1.
- 본 용액을 3,000 rpm에서 10분간 원심분리(Allegra X-15R, BECKMAN CULTER)하고 상등액을 5 ml 취하여 초순수 증류수(Mili-Q water purification system) 10ml를 가한 후 정량용 시료로 사용하였다. 면역친화성 칼럼(Immunoaffinity column, Aflatest, Vicam)를 사용하여 칼럼에 SPE-Manifold를 장착하고 Manifold 코크를 열어 칼럼에 채워져 있는 보관액이 모두 빠지면 바로 시료용액을 주입(loading)하였다. 초순수 증류수 10 ml로 칼럼을 세척하고 MeOH 0.
- 분석 컬럼으로는 UPLC AcQuity BEH C18 컬럼(50 × 2.1 mm, 1.7 µm, Waters Co., Milford, MA, USA)을 장착하였다.
- 분석장비로는 초고성능액체크로마토그래피(UPLC; ultra performance liquid chromatography, H-class model, Waters Co., milford, MA, USA)에 PDA 검출기를 장착하여 사용하였으며, 분석 컬럼으로는 AcQuity BEH C18(50 × 2.1 mm, 1.7 µm, Waters Co., Milford, MA, USA)을 사용하였다.
- 의 방법에 따라 육안으로 조사하였다. 수분함량은 식품공전의 일반시험법15)에 준해 미리 105℃에서 가열한 후 방냉한 칭량접시에 시료 3~5 g을 달아 105℃에서 5시간 동안 건조시키고 데시케이터에서 30 분간 방냉 한 후 무게를 측정하였다. 또한 회분함량도 식품공전의 일반시험법16)에 준해 시료 일정량(3~5g)을 취해 도가니에 넣고 회화로(NABERTHERM/Wise Therm, TAHAN Science, Korea)로 측정하였다.
- 시료를 원심분리기에서 3,000 rpm의 속도로 10분간 원심분리하고 0.2 µm 실린지 필터로 여과 한 후 HPAEC를 사용하여 분석하였다.
- 시약 및 기기 − 본 시험에 사용한 시약은 HPLC용 용매와 특급시약을 사용하였다. 시료의 추출은 초음파추출기(60 Hz, Wiseclean, Daihan Scientific Co., Seoul, Korea)를 사용하여 30℃에서 30분간 처리하였다. 진세노사이드(ginsenoside)와 말톨(maltol) 함량분석에 사용한 장비는 UPLC-PDA(AcQuity model, Waters Co.
- 유리당 및 아미노당 함량분석 − 유리당 4종인 gluscose, fructose, sucrose, maltose 및 아미노당 2종 AF, AFG의 전처리는 시료 0.1 g을 증류수 10 mL로 추출 시킨 후, 추출된 시료용액 1 mL 를 취하여 최종 증류수를 10 mL 로 정용하였다.
- , Bellefonte, Pennsylvania, USA)를 사용하였으며, 컬럼온도는 37℃로 고정하였다. 이동상 용매로 AccQ-Tag eluent (A)(pH 5.0, Waters Co., Milford, MA, USA), 아세토나이트릴(B), 증류수(C)를 사용하였으며, 용매 조성비는 0~5 min (97% A, 3% B), 17 min(91% A, 9% B), 25 min(80% A, 20% B), 34~40 min(69% B, 31% C), 42~50 min(97% A, 3% B)의 조건으로 변경하여 분석하였다.9)
- , USA, Frankfurt, Germany)을 사용하여 분석하였다. 이동상은 250 mM NaOH(A)와 H2O(B)을 사용하였으며 solvent B 비율을 93%에서 50%(35분), 0%(45분), 93%(60분)으로 순차적으로 변화시켜 주고 컬럼 온도는 30℃로 고정하였으며, sample의 온도는 4℃로 유지하여 성분변화를 최소화 하였다. 이동상 유속은 분당 1.
- , Milford, MA, USA)을 사용하였다. 이동상은 phosphoric acid 0.1%를 함유한 증류수(A), 아세토나이트릴(B)를 사용하여 조성비는0~4 min(92% A, 8% B), 8 min(91% A, 9% B), 9~12 min(10% A, 90% B), 13~15 min(92% A, 8% B)으로 순차적으로 변화시켜 주고 컬럼 온도는 30℃로 고정하였으며, 유속은 0.4 mL/min, UV 파장은 275 nm로 설정하여 분석하였다.9,17)
- 정량 분석을 위해 HPAEC장비에 펄스형전류검출기(PAD; pulsed amperometric detector, Dionex Co., Sunnyvale, CA, USA)를 장착하고, 분석 컬럼은 Dionex CarboPacTM PA-1(4×250 mm, Thermo Fisher Scientific Inc., USA, Frankfurt, Germany)을 사용하여 분석하였다.
- , Milford, MA, USA)에 넣은후, 예열된 히팅블럭을 사용하여 10분간 반응시켜 유도체화과정을 완료하였다. 정량분석을 하기 위해 HPLC장비에 형광검출기(FLD; fluorescence detector, 2475 model, Waters Co., Milford, MA, USA)를 연결하였으며, 방출파장은 250, 395 nm로 조정하고 gain 값은 1.0을 사용하였다. 아미노산분석 컬럼은 discovery C18 (250 mm×4.
- 또한 회분함량도 식품공전의 일반시험법16)에 준해 시료 일정량(3~5g)을 취해 도가니에 넣고 회화로(NABERTHERM/Wise Therm, TAHAN Science, Korea)로 측정하였다. 즉, 약 300℃에서 2~3시간 예비 탄화시킨 후 온도를 서서히 올려 550℃에서 4시간 정도 완전히 탄화시킨 후 도가니를 데시케이터에 옮겨 방냉하고 항량한 후 무게를 측정하였다.
- 진세노사이드(ginsenoside)와 말톨(maltol) 함량분석에 사용한 장비는 UPLC-PDA(AcQuity model, Waters Co., MA, USA)를 사용하였으며, 분리용 컬럼은 UPLC용 AcQuity BEH C18 컬럼(50 mm×2.1 mm, 1.7 µm, Waters Co., MA, USA)를 사용하였다.
- 01 M KH2PO4(A)와 아세토나이트릴(B)를 사용하였다. 진세노사이드분석을 위한 이동상 용매의 gradient 조건은 0~0.5 min (15% B), 14.5 min(30% B), 15.5 min(32% B), 16.5 min(40% B), 17.0 min(55% B), 21.0 min(90% B), 25.0~27.0 min(15%B)으로 순차적으로 변화시켜 조절하였다. 컬럼 온도는 40℃로 고정하였으며, sample의 온도는 4℃로 유지하여 진세노사이드의 성분 변화가 최소화 되도록 하였다.
- 추출된 시료용액을 3,000 rpm의 속도로 10분간 원심분리(Legand Mach 1.6R; Thermo Fisher Scientific Inc., USA, Frankfrut, Germany) 후 상등액을 취하여 0.2 µm 실린지 필터(Acrodisk, Gelman Sciences, Ann Arbor, MI, USA)를사용하여 여과 하였다.
대상 데이터
- , MA, USA)를 사용하였다. 그 밖에 분석에 사용된 표준품은 Sigma-Aldrich에서 순도 99.0% 이상의 HPLC 분석용 표준품을 구입하여 사용하였다.
- 분석에 사용한 컬럼은 Diobex CarboPac PA-1(4.0 mm×250 mm, Thermo Fisher Scientific INC, Frankfurt, Germany)를 사용하여 분석하였다.
- 0 mm×250 mm, Thermo Fisher Scientific INC, Frankfurt, Germany)를 사용하여 분석하였다. 아미노산 분석에 사용한 이동상 용매는 AccQ-Tag eluent(pH 5.0, Waters Co., MA, USA)를 사용하였다. 그 밖에 분석에 사용된 표준품은 Sigma-Aldrich에서 순도 99.
- , Milford, MA, USA)을 장착하였다. 이동상 용매는 0.01 M KH2PO4(A)와 아세토나이트릴(B)를 사용하였다. 진세노사이드분석을 위한 이동상 용매의 gradient 조건은 0~0.
- 홍삼은 한지포장지로 싸서 나무상자(적송, 한국)에 넣고 필름(polypropylene film, 30µm thick, Korea)으로 진공포장한 후 캔포장하여 실온에 장기간 보관한 것을 사용하였다. 저장시료 홍삼 30지는 동체와 주근을 포함한 뿌리삼이 캔 당 38개 들어있는데 이중 10개를 무균적으로 꺼내어 전체를 분쇄한 후 사별(100 mesh체)하여 합한 후 분석시료로 사용하였다.
- 저장홍삼 − 본 실험에 사용한 홍삼은 KGC인삼공사가 계약재배한 6년근 원료수삼을 사용하여 KGC인삼공사 고려인삼창(Buyeo, Chungnam, Korea)에서 인삼산업법12)에 준하여 제조한 1994년부터 2012년까지 생산된 홍삼(양삼 30지, 600g/캔)을 사용하였다.
- 칼럼은 Zarbax XDB Eclipse C18 (4.6 × 50 mm, 5 µm, Agilent)을 사용하였고 이동상은 A: 50 mM Ammonium Acetate/DW, B: 50 mM Ammonium Acetate/MeOH, 유속은 0.6 ml/min (Gradient), 주입량은 5 µl, 칼럼온도는 40℃ 이었다.
- 홍삼은 한지포장지로 싸서 나무상자(적송, 한국)에 넣고 필름(polypropylene film, 30µm thick, Korea)으로 진공포장한 후 캔포장하여 실온에 장기간 보관한 것을 사용하였다.
데이터처리
- 통계처리 − 모든 실험결과(n=8)는 평균(Means)±표준편차−(S.D)로 나타냈으며 필요할 경우 SPSS ver 12.0 (Statistical Package for Social Science ver 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL., USA)을 사용하였다.
이론/모형
- Ginsenoside 함량분석 − 홍삼분말의 사포닌 분석방법은 In 등15)의 방법에 준해 초음파추출(30℃, 30분)로 전처리한 후 초고성능액체크로마토그래피(UPLC; ultra performance liquid chromatography, AcQuity model, Waters Co., milford, MA, USA)를 이용하여 분석하였다.
- 곰팡이독소(mycotoxin) 측정 − 곰팡이 독소는 Aflatoxin B1, B2, G1, G2를 측정하였으며 식품공전 Aflatoxin 시험법22)에 준하여 HPLC-MS (RRLC 1290/QQQ-MS 6460, Agilent)로 측정하였다.
- 수분함량은 식품공전의 일반시험법15)에 준해 미리 105℃에서 가열한 후 방냉한 칭량접시에 시료 3~5 g을 달아 105℃에서 5시간 동안 건조시키고 데시케이터에서 30 분간 방냉 한 후 무게를 측정하였다. 또한 회분함량도 식품공전의 일반시험법16)에 준해 시료 일정량(3~5g)을 취해 도가니에 넣고 회화로(NABERTHERM/Wise Therm, TAHAN Science, Korea)로 측정하였다. 즉, 약 300℃에서 2~3시간 예비 탄화시킨 후 온도를 서서히 올려 550℃에서 4시간 정도 완전히 탄화시킨 후 도가니를 데시케이터에 옮겨 방냉하고 항량한 후 무게를 측정하였다.
- 85% NaCl)에 희석한 후 균질기로 균질화한 후 식품공전15)의 표준평판계수법으로 측정하였다. 또한, 대장균군은 시료를 멸균 생리식염수에 희석한 후 균질기로 균질화 한 후 식품공전의 MPN법으로 측정하였다. 그리고 곰팡이수는 Potato Dextrose Agar(Difco, BD Diagnostic System, Sparks, MD, USA)를 이용하여 25℃에서 48시간 배양한 후 곰팡이수를 측정하였다.
- 미생물 측정 − 일반세균은 시료를 멸균 생리식염수(0.85% NaCl)에 희석한 후 균질기로 균질화한 후 식품공전15)의 표준평판계수법으로 측정하였다.
- 외관성상 및 수분함량, 회분함량 측정 − 장기저장된 홍삼의 포장상태 및 개봉하였을 때 외관은 Choi 등14)의 방법에 따라 육안으로 조사하였다.
- 조사포닌 함량분석 − 조사포닌의 분석은 Choi 등20) 및 Kim 등 방법21)에 준하여 측정하였다.
- 홍삼산성다당체 함량분석 − 홍삼산성다당체 분석은 표준물질로서 Glucuronic acid(Sigma-Aldrich)을 사용하여 Carbazole-Sulfuric acid 방법18,19)으로 분석하였다.
성능/효과
- 6) Table IV에 나타낸 바와 같이 arginine의 함량변화를 살펴보면 4년간 저장홍삼의 경우 12.8 mg/g, 10년 저장홍삼의 경우10.8 mg/g, 22년 저장홍삼의 경우 11.0 mg/g으로 최초대비 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 아미노당인 AFG(arginyl-fructosyl-glucose)의 경우도 4년간 저장홍삼은 24.
- 인삼사포닌은 PD계 사포닌인 ginsenosie-Rb1, -Rb2, -Rc, -Rd, -Rg3 및 PT계 사포닌인 ginsenoside-Re, -Rf, -Rg2, -Rh1 등으로 나뉘어진다. 개별 ginsenoside 함량을 살펴보면 PD(protopanaxa diol)계 사포닌의 대표적인 성분인 ginsenoside-Rb1의 함량은 4년간 저장홍삼은 6.02 mg/g, 10년간 저장홍삼은 5.94 mg/g, 22년간 저장홍삼은 5.36 mg/g으로 큰 함량변화를 나타내지 않았으며 PT(protopanaxatriol)계 사포닌의 대표적인 성분인 ginsenoside-Rg1 함량도 4년간 저장홍삼은 3.64 mg/g, 10년간 저장홍삼은 3.74 mg/g, 22년간 저장홍삼은 3.83 mg/g으로 변화가 없었다. 일반적으로 PD계 사포닌은 대사억제 및 진정작용의 효능을 가지고 PT계 사포닌은 대사증진 및 활성화의 기능을 가진다고 알려져 있는데 고려홍삼은 이러한 PD계 및 PT계 사포닌의 구성비율이 1.
- 대장균군은 저장기간별 전혀 검출되지 않았다. 곰팡이도 홍삼시료 전체에서 발견되지 않았고 곰팡이독소(Aflatoxin B1, B2, Ga, G2)도 검출되지 않아서 홍삼의 20년 이상 장기저장에 대한 미생물의 안전성을 확인할 수 있었다. 본 실험결과로 미루어 보아 보관기관이 길어져도 세균수는 크게 증가되지 않고 안정한 것으로 나타났으며 이는 장기저장 중홍삼의 수분함량이 12% 이하로 낮게 유지되기 때문으로 사료된다.
- 일반적으로 인삼사포닌은 증숙 및 열처리 등 물리적 변화에 의해 ginsenoside-Rb1,-Rb2, Rc, Rd 등과 같은 주종 진세노사이드가 분해되어 감소하고 대신에 ginsenoside-Rg3,-Rh2,-Rh3 등과 같은 전환사포닌이 증가한다고 알려져 있는데9,23) 장기저장 중 이러한 전환사포닌의 연구도 추후 필요하다 하겠다. 그러나 본실험결과의 PD/PT 사포닌의 함량비에서 알 수 있듯이 전체의 저장기간 중 1.4~1.5 값을 나타내었고 이는 저장기간이 증가할수록 total ginsenoside의 PD계 사포닌과 PT계 사포닌의 구성비율이 균형적이고 안정하다는 사실을 말하여 준다 하겠다.
- 4 mg/g으로 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 단당류 및 이당류를 포함한 총유리당의 함량변화는 최초 4년간저장홍삼은 65.1 mg/g, 10년간 저장홍삼은 63.1 mg/g, 22년간 저장홍삼은 59.7 mg/g으로 전체적으로 저장기간이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 이것은 저장기간이 증가할수록 이당류가 분해되어 단당류로 전환되므로 이당류는 감소하고 단당류는 증가하기 때문으로 생각된다.
- 곰팡이독소(mycotoxin)의 시험결과에서도 모든 시료에서 불검출로 확인되어 미생물학적으로 안정한 것으로 판단된다. 따라서 홍삼을 나무상자에 넣고 진공포장한 후 캔포장한 홍삼은 22년간 장기저장 시에도 수분은 적절하게 유지되었고 미생물 및 이화학적 품질의 안정성도 확보할 수 있었다. 홍삼에 함유된 개별 유리당 함량을 보면 glucose, fructose 같은 단당류는 저장기간이 늘어날수록 증가하였지만 sucrose, maltose 같은 이당류는 감소하였고 총유리당의 함량도 최초 65.
- 또한 ginsenoside-Rg1, -Re, -Rf, -Rh1, -Rg2s, -Rb1, -Rc, -Rb2, -Rd, -Rg3s, -Rg3r 등과 같은 11종의 총 ginsenoside 합을 살펴본 결과 최초 4년간 저장홍삼은 16.24 mg/g, 10년간 저장홍삼은 15.32 mg/g, 22년간 저장홍삼은 15.25 mg/g으로 약간 감소하는 것으로 나타내었으나 유의적인 변화는 관찰되지 않았다.
- 일반세균수는 개체간 편차는 있었으나 모두 100 CFU/g 이하로 진공포장된 홍삼의 인삼산업법규격인 3,000 CFU/g보다 적었다. 또한 대장균군은 모든 시료에서 음성이었고 곰팡이도 모든 시료에서 검출되지 않았다.곰팡이독소(mycotoxin)의 시험결과에서도 모든 시료에서 불검출로 확인되어 미생물학적으로 안정한 것으로 판단된다.
- 곰팡이도 홍삼시료 전체에서 발견되지 않았고 곰팡이독소(Aflatoxin B1, B2, Ga, G2)도 검출되지 않아서 홍삼의 20년 이상 장기저장에 대한 미생물의 안전성을 확인할 수 있었다. 본 실험결과로 미루어 보아 보관기관이 길어져도 세균수는 크게 증가되지 않고 안정한 것으로 나타났으며 이는 장기저장 중홍삼의 수분함량이 12% 이하로 낮게 유지되기 때문으로 사료된다.
- 본 실험에서 3종합의 변화를 살펴보면 4년간 저장홍삼은 9.83 mg/g, 10년간 저장홍삼은 9.84 mg/g, 22년간 저장홍삼은 9.28 mg/g으로 변화가 없이 안정하였다.
- 한편 Suzuki 등7)은 수삼에 함유된 유리당과 아미노산이 홍삼을 만드는 증숙 및 건조과정 중에 maillard reaction에 의해 감소하고 홍삼에서 아미노당인 AFG 함량이 증가한다고 보고한 바 있다. 본 실험에서도 저장기간이 증가할수록 자연적으로 maillard reaction이 진행됨에 따라 당류(Table V)와 함께 아미노산인arginine 함량(Table IV)이 감소하였으며, 이러한 당류와arginine 소모에 의해서 홍삼의 갈색도가 증가하는 요인으로생각된다. Choi 등13)의 결과에 따르면 10년간 장기저장 홍삼에서 환원당이 감소하고 이러한 감소가 홍삼갈색도의 증가로 이어졌다고 보고한 바 있는데 본 실험결과에서도 이와 일치한다 하겠다.
- 2 µm 실린지 필터로 여과 후 시험용액으로 하였다. 시험용액 중 유리아미노산을 정량하기 위해서는 일정량 취한 후 유도체화 과정을 거쳐야 하는데 시험 결과 값의 정확성과 정밀성을 유지하기 위해 최대한 신속하게 수행하였다. 시료 전처리를 위해 히팅블럭(Heating block; WiseTherm, HB-48, Daihan Scientific, Seoul, Korea)을 55℃까지 예열한 후 전처리 시료 용액 및 검량표준물 용액 10 µl를 vial insert(250 µl glass with polymer feet, Agilent, USA)에 담아 AccQ-flour-reagent 20 µl를 가하고 상온에서 2분간 반응시켜, 시료용액이 담긴 vial insert를 2 mL screw top vial (12 mm×32 mm, Waters Co.
- 25 mg/g으로 약간 감소하는 것으로 나타내었으나 유의적인 변화는 관찰되지 않았다. 아울러 저장기간 중 이러한 총 ginsenoside는 Fig. 1의 chromatogram pattern에서 보는 바와 같이 10년, 14년, 22년간 저장한 홍삼에서 큰 변화없이 안정한 것으로 관찰되었다. 이러한 저장기간에 따른 ginsenoside 변화를 자세히 이해하기 위해서는 11종의 주요한 ginsenoside 이외 ginsenoside-Ra, -Rh2, -Rh4등과 같은 전환사포닌도 함께 측정하여 검토하여야 하나 본 실험에서는 제시하지 못하였다.
- 이상의 결과를 살펴보면 22년간 장기저장한 홍삼은저장기간별 외관성상, 수분, 회분, 조사포닌 등이 큰 변화없이 안정하였고 일반세균, 대장균군, 곰팡이, 곰팡이독소 등도 미생물학으로 안정하였다. 유리당 및 arginine 함량은 약간 감소변화를 나타내었으나 ginsenoside 및 홍삼산성다당체 함량은 큰 변화를 나타내지 않았다. 그러나 홍삼고유의 항산화성을 가지는 향기성분인 maltol은 저장기간이 증가할수록 큰 폭으로 증가하였다.
- 유리당 함량 − 홍삼에 함유된 개별 유리당의 함량변화를 살펴보면 Table V에 나타낸 바와 같이 저장기간이 증가할수록 glucose 및 fructose 같은 단당류는 증가하고 sucrose 및 maltose 같은 이당류는 감소하는 경향을 나타내었다.
- 5 수준을 유지하였으며 이는 PD계 사포닌(ginsenoside-Rb1, -Rb2-, -Rc, -Rd,-Rg3)과 PT계 사포닌(ginsenoside-Re,-Rf, -Rg1, -Rg2, -Rh1)의 구성비율이 장기저장 중 안정함을 의미한다. 이상의 결과를 살펴보면 22년간 장기저장한 홍삼은저장기간별 외관성상, 수분, 회분, 조사포닌 등이 큰 변화없이 안정하였고 일반세균, 대장균군, 곰팡이, 곰팡이독소 등도 미생물학으로 안정하였다. 유리당 및 arginine 함량은 약간 감소변화를 나타내었으나 ginsenoside 및 홍삼산성다당체 함량은 큰 변화를 나타내지 않았다.
- 0% 이상). 일반세균수는 개체간 편차는 있었으나 모두 100 CFU/g 이하로 진공포장된 홍삼의 인삼산업법규격인 3,000 CFU/g보다 적었다. 또한 대장균군은 모든 시료에서 음성이었고 곰팡이도 모든 시료에서 검출되지 않았다.
- 14%%로 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 조사포닌 함량도 인삼산업법상의 본삼류 기준규격(2.0% 이상)에 모두 적합하였다. 홍삼 장기저장시 수분함량이 안정한 것은 홍삼을 습점압착한 후 목상자(적송, 한국)에 넣어 폴리프로필렌 필름으로 밀봉한 후 캔상자에 보관하는데 이때 목상자가 장기간에 걸쳐 홍삼과 수분을 평형화시켜 일정부분 수분을 조절하는 역할을 하였기 때문으로 사료된다.
- 0% 이하)에 모두 적합하였다. 조사포닌 함량의 경우는 최초 4년 저장한홍삼의 경우 4.65%에서 10년 저장 홍삼은 4.39%, 22년 저장홍삼은 4.14%%로 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 조사포닌 함량도 인삼산업법상의 본삼류 기준규격(2.
- 홍삼은 22년까지 장기저장 중 특이한 외관 및 성상변화는 관찰되지 않았고 이화학적 특성도 안정하였다. 즉, 수분의 함량은 12% 이하(인삼산업법 기준규격 15% 이하)를 나타내었고 회분함량도3.82~4.17% 수준이었으며(인삼산업법 기준규격 5.0% 이하),조사포닌도 4.14~4.77% 수준이었다(인삼산업법 본삼류 기준규격 2.0% 이상). 일반세균수는 개체간 편차는 있었으나 모두 100 CFU/g 이하로 진공포장된 홍삼의 인삼산업법규격인 3,000 CFU/g보다 적었다.
- 53 mg/g으로 저장기간이 증가할수록 큰 폭으로 증가하였다. 한편 홍삼산성다당체의 함량은 저장기간 중 큰 변화가 관찰되지 않았으며 ginsenoside도 안정적이었다. 총 ginsenoside 함량은 최초 4년간 저장홍삼은 16.
- 따라서 홍삼을 나무상자에 넣고 진공포장한 후 캔포장한 홍삼은 22년간 장기저장 시에도 수분은 적절하게 유지되었고 미생물 및 이화학적 품질의 안정성도 확보할 수 있었다. 홍삼에 함유된 개별 유리당 함량을 보면 glucose, fructose 같은 단당류는 저장기간이 늘어날수록 증가하였지만 sucrose, maltose 같은 이당류는 감소하였고 총유리당의 함량도 최초 65.1 mg/g에서 22년간 저장홍삼에서 59.7 mg/g으로 감소하는경향을 나타내었다. Arginine 및 아미노당 AFG(arginyl-fructosyl- glucose)의 함량도 약간 감소하였는데 이는 장기저장 중 홍삼의 비효소적 maillard reaction 갈변화반응이 진행되면서 환원당 및 아미노산이 감소하고 색도가 증가하기 때문으로 추정된다.
- 개봉하였을 때 홍삼의 외관은 전기간에 걸쳐 곰팡이 발생 및 변색 등 특이사항은 관찰되지 않았다. 홍삼의 색상은 홍삼특유의 담황갈색 내지 담적갈색으로 균일하였으며 저장기간이 증가할수록 갈색화반응에 의해 담황갈색에서 담적갈색으로 진하게 변화하는 경향을 나타내었다(data not shown).
- 수분함량은 전기간에 걸쳐 11% 이하로 인삼산업법상 본삼류 기준규격인 15% 이하로 모두 안정하였다. 회분함량도 최초 4년 저장홍삼의 3.99%에서 10년 저장홍삼은 3.82%, 22년 저장홍삼은 3.89%로 전기간에 걸쳐 안정하였으며 인삼산업법 본삼류 기준규격(5.0% 이하)에 모두 적합하였다. 조사포닌 함량의 경우는 최초 4년 저장한홍삼의 경우 4.
후속연구
- 대만 및 홍콩지역의 해외소비자들이 10년 이상 장기저장한 홍삼을 고가로 구매하고 선호하는 것도 장기저장에 따라 이러한 maltol과 같은 항산화성을 가지는 향기성분이 증가하는 것도 하나의 요인으로 추정해 볼 수 있겠다. 그러나 장기저장 중 maltol 이외의 향기성분에 대해서는 좀더 자세한 연구가 지속적으로 요구된다 하겠다.
- 1의 chromatogram pattern에서 보는 바와 같이 10년, 14년, 22년간 저장한 홍삼에서 큰 변화없이 안정한 것으로 관찰되었다. 이러한 저장기간에 따른 ginsenoside 변화를 자세히 이해하기 위해서는 11종의 주요한 ginsenoside 이외 ginsenoside-Ra, -Rh2, -Rh4등과 같은 전환사포닌도 함께 측정하여 검토하여야 하나 본 실험에서는 제시하지 못하였다. 일반적으로 인삼사포닌은 증숙 및 열처리 등 물리적 변화에 의해 ginsenoside-Rb1,-Rb2, Rc, Rd 등과 같은 주종 진세노사이드가 분해되어 감소하고 대신에 ginsenoside-Rg3,-Rh2,-Rh3 등과 같은 전환사포닌이 증가한다고 알려져 있는데9,23) 장기저장 중 이러한 전환사포닌의 연구도 추후 필요하다 하겠다.
- 이러한 저장기간에 따른 ginsenoside 변화를 자세히 이해하기 위해서는 11종의 주요한 ginsenoside 이외 ginsenoside-Ra, -Rh2, -Rh4등과 같은 전환사포닌도 함께 측정하여 검토하여야 하나 본 실험에서는 제시하지 못하였다. 일반적으로 인삼사포닌은 증숙 및 열처리 등 물리적 변화에 의해 ginsenoside-Rb1,-Rb2, Rc, Rd 등과 같은 주종 진세노사이드가 분해되어 감소하고 대신에 ginsenoside-Rg3,-Rh2,-Rh3 등과 같은 전환사포닌이 증가한다고 알려져 있는데9,23) 장기저장 중 이러한 전환사포닌의 연구도 추후 필요하다 하겠다. 그러나 본실험결과의 PD/PT 사포닌의 함량비에서 알 수 있듯이 전체의 저장기간 중 1.
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