[논문]홍삼농축액 함유 유화액의 유화특성에 관한연구

류관모; 장현호; 이의석; 이기택; 홍순택

doi:10.12925/jkocs.2017.34.3.504

홍삼농축액 함유 유화액의 유화특성에 관한연구
Emulsifying Properties of Concentrated Red Ginseng Extract: Influence of Concentration, pH, NaCl 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.34 no.3, 2017년, pp.504 - 514

류관모 (충남대학교 농업생명과학대학 식품공학과) , 장현호 (충남대학교 농업생명과학대학 식품공학과) , 이의석 (충남대학교 농업생명과학대학 식품공학과) , 이기택 (충남대학교 농업생명과학대학 식품공학과) , 홍순택 (충남대학교 농업생명과학대학 식품공학과)

초록
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본 연구에서는 홍삼농축액의 유화특성을 조사하였다. 먼저, 홍삼농축액의 표면활성능을 조사하였으며, 이어서 홍삼농축액 유화액을 제조하고 이의 이화학적 성질을 조사하였다. 홍삼농축액의 물/기름 계면에서 계면장력은 홍삼농축액 농도의 증가와 더불어 감소하였다. 홍삼농축액을 이용하여 유화액을 제조한 결과, 첨가 농도의 증가와 더불어 유화 지방구 크기는 감소하였으며, 홍삼농축액 농도가 3.5 wt% 이상일 경우 일정한 지방구 크기($d_{43}$ ≒ $0.39{\mu}m$)의 안정한 유화액을 형성하였고, separation analyzer($LUMiFuge^{(R)}$)를 이용한 유화안정도 평가 결과에서도 이와 유사한 안정도 변화 경향을 확인할 수 있었다. 또한 홍삼농축액 유화액 중 지방구 크기는 pH 및 NaCl 농도변화에 의존하였는데, pH가 감소함에 따라 지방구 크기는 증가하고 음의 제타전위 값[-67.0 mV (pH 9.0) ${\rightarrow$ + 2.1 mV (pH 2.0)]은 낮아지는 경향을 보였으며, NaCl 농도(0.1 M ${\rightarrow$ 0.5 M)가 높을수록 지방구 크기는 증가하였다. 본 실험을 통해 홍삼농축액의 유화능을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to investigate the emulsifying properties of concentrated red ginseng extract (CRGE). First, we determined the interfacial tension of CRGE at the oil-water interface. Second, oil-in-water emulsions were prepared with CRGE and then their physicochemical properties such as fat globule size, zeta-potential, dispersion stability, and microscopic characteristics were determined. It was found that interfacial tension gradually decreased with increasing CRGE concentration, indicative of some surface activity. In emulsions, fat globule size was decreased as CRGE concentration increased, showing a critical value ($d_{43}$ ≒ $0.39{\mu}m$) at ${\geq}3.5wt%$ of CRGE. In addition, pH and NaCl also influenced on fat globule sizes; they were increased in acidic conditions ($pH{\leq}3$) or in higher NaCl concentration (${\geq}0.4M$) and these results were interpreted in view of the change in zeta potentials. The dispersion stability by separation analyzer ($LUMiFuge^{(R)}$) showed that it was more stable in emulsions with higher CRGE concentration (i.e., ${\geq}3.5wt%$). In conclusion, CRGE was surface-active and it could be used as an emulsifier in preparation of food emulsions.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 연구에서는 홍삼농축액의 표면활성 특성을 조사하고, 이를 근거로 하여 홍삼농축액으로 안정화된 수중유적형 유화액을 제조하며, pH 변화 및 NaCl 첨가 등의 외부 환경 변화에 따른 홍삼 유화액의 이화학적 특성 변화를 조사하고자 하였다. 본 실험의 결과는 인삼 및 홍삼의 생리 기능적 특성 외에 천연물 유화제로서의 사용가능성 여부를 평가하기 위한 기초 자료를 확보하는데 그 목적이 있다.

제안 방법

지난 40여 년 동안 진세노사이드를 포함하여 인삼에 존재하는 다양한 생리활성 물질들의 기능성 및 화학구조가 구명된 것과는 달리 인삼의 유화 특성에 관한 연구는 거의 수행되지 않은 것으로 조사되었다. 이에 본 연구에서는 홍삼농축액의 표면활성 특성을 조사하고, 이를 근거로 하여 홍삼농축액으로 안정화된 수중유적형 유화액을 제조하며, pH 변화 및 NaCl 첨가 등의 외부 환경 변화에 따른 홍삼 유화액의 이화학적 특성 변화를 조사하고자 하였다. 본 실험의 결과는 인삼 및 홍삼의 생리 기능적 특성 외에 천연물 유화제로서의 사용가능성 여부를 평가하기 위한 기초 자료를 확보하는데 그 목적이 있다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 Table 1 의 성분함량을 나타낸 홍삼농축액은 금산소재 D사에서 공급받아 냉장(4℃) 보관하여 사용하였고, 카놀라유는 ㈜롯데푸드(Cheonan, Korea)제품을 시장마트에서 구입하여 사용하였다. Bis-tris buffer(MW:209.

데이터처리

즉, 시료 유화액을 cell에 2 ml 용량으로 충진하고 이를 separation analyzer에 넣어 25℃에서 180분 동안 3000 rpm에서 회전시켜 분산 안정도를 측정하였다. 결과는 분산 프로화일(유화액 높이에 대한 시간에 따른 transmission 변화)의 변화로 표현하였으며 이는 측정기기의 소프트웨어(The LUMiFuge software, SPEview V.5.0.)를 이용하였다.

이론/모형

홍삼농축액의 일반성분은 AOAC[15]의 방법에 의거하여 분석하였으며, 수분은 105℃ 상압건조법, 조회분은 건식회화법, 조단백질은 kjeldahl법, 조지방은 soxhlet법으로 분석하였다. 진세노사이드는 Lee 등[16]의 방법에 따라 시료를 HPLC용 메탄올에 용해한 후 이를 membrane filter (0.
홍삼농축액의 표면활성능력을 평가하기 위해 Dickinson & Pawlowsky 등[17]의 방법에 따라 oil-water의 계면에서 Du Nouy Ring 방법[18]으로 계면장력을 측정하였다. 홍삼농축액을 농도별(1 × 10^-5 ∼ 0.

성능/효과

5 M)가 증가할 수록 가림 효과(screening effect)에 의해 지방구의 크기가 증가하는 것으로 확인되었다. 본 실험을 통해 홍삼농축액의 유화능을 확인할 수 있었다.
39 μm)의 안정한 유화액을 형성하였고, separation analyzer를 이용한 유화안정도 평가에서도 이와 유사한 안정도 변화 경향을 확인할 수 있었다. 홍삼농축액 함유 유화액 중 지방구 크기는 pH 및 NaCl 농도 변화에 의존하였는데, pH가 감소함에 따라 음의 제타전위 값[-67.0 mV (pH 9.0) → + 2.1 mV (pH 2.0)]은 낮아지는 경향을 보였으며, NaCl의 농도(0.1 M → 0.5 M)가 증가할 수록 가림 효과(screening effect)에 의해 지방구의 크기가 증가하는 것으로 확인되었다. 본 실험을 통해 홍삼농축액의 유화능을 확인할 수 있었다.
이는 소수성과 친수성 부분을 모두 가지고 있는 홍삼농축액의 진세노사이드에 의한 것으로 사료된다. 홍삼농축액을 이용하여 유화액을 제조한 결과, 첨가 농도의 증가와 더불어 지방구 크기는 감소하였으며, 유화액 중 홍삼농축액 농도가 3.5 wt% 이상일 경우 일정한 지방구 크기(0.39 μm)의 안정한 유화액을 형성하였고, separation analyzer를 이용한 유화안정도 평가에서도 이와 유사한 안정도 변화 경향을 확인할 수 있었다. 홍삼농축액 함유 유화액 중 지방구 크기는 pH 및 NaCl 농도 변화에 의존하였는데, pH가 감소함에 따라 음의 제타전위 값[-67.
먼저, 홍삼농축액의 표면활성(계면흡착특성)을 조사하였으며, 이어서 홍삼농축액 유화액을 제조하고 이의 이화학적 성질을 조사하였다. 홍삼농축액의 계면흡착특성에 있어서 수용액 중 홍삼농축액의 농도의 증가(1 × 10^-5 → 0.1 wt%)와더불어 계면장력은 낮아졌으며 0.1 wt% 이상의 농도에서는 일정한 값(≒ 14 mN/m)을 나타났다. 이는 소수성과 친수성 부분을 모두 가지고 있는 홍삼농축액의 진세노사이드에 의한 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	홍삼농축액의 농도가 증가하면 계면장력은 낮아지다가 0.1 wt% 이상의 농도에서는 일정한 값을 가지는 원인은 무엇인가?	1 wt% 이상의 농도에서는 일정한 값(≒ 14 mN/m)을 나타났다. 이는 소수성과 친수성 부분을 모두 가지고 있는 홍삼농축액의 진세노사이드에 의한 것으로 사료된다. 홍삼농축액을 이용하여 유화액을 제조한 결과, 첨가 농도의 증가와 더불어 지방구 크기는 감소하였으며, 유화액 중 홍삼농축액 농도가 3.
	홍삼은 무엇인가?	Meyer)의 뿌리를 말린 것을 말하며 수천 년 동안 약재로 사용되어왔다[7]. 홍삼은 수삼을 수증기 또는 기타방법으로 증숙한 다음 건조한 것을 말하며, 가공과정 중 유용 성분들인 진세노사이드, panaxytiols,anaxadiols, 산성다당체 등이 증가하여 암 예방작용, 암세포성장 억제작용[8,9], 혈압강화 작용[10], 면역기능조절작용[11], 항산화능[12] 등 유용한 생리기능성을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 인삼 및 홍삼의 대표적인 화학성분은 사포닌(saponin)으로 진세노사이드라고 부르며, 1971년 일본의 Nagai 등[13]이 진세노사이드-Rg1의 화학구조를 최초로 구명한 이래 지금까지 백삼과 홍삼으로부터 30여 종의 진세노사이드가 보고되고 있다.
	유화 제품에서 지방구의 특성은 무엇을 결정하는가?	수중유적형(oil-in-water) 유화액 제조공정은 각종 가공식품, 영양보충식, 의약품 및 화장품 등의 제조에 널리 이용되는 공정 중 하나이다[1]. 이러한 유화 제품에서 지방구의 특성은 제품의 외형, 조직감(texture), 입속느낌(mouthfeel) 및 맛과 같은 물리화학적, 관능적 성질을 부여한다[2]. 일반적으로 유화액은 열역학적으로 불안정한 시스템으로 지방구 표면에 흡착된 유화제는 물/기름 사이의 계면막을 형성하고 계면(표면)장력을 낮추어 일정기간 동안 유화 안정성을 부여한다[3].

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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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