[논문]마이크로파 저온진공건조 기술을 이용한 홍삼제조공정 개발 및 제품특성에 관한 연구

이상호; 지중구

doi:10.12925/jkocs.2017.34.2.305

마이크로파 저온진공건조 기술을 이용한 홍삼제조공정 개발 및 제품특성에 관한 연구
Process Development of Red Ginseng Production by Microwave-assisted Low Temperature Vacuum Dry and Characteristics of Products 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.34 no.2, 2017년, pp.305 - 314

이상호 (중부대학교 한약자원학과) , 지중구 (중부대학교 한방건강관리학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 마이크로파 저온진공건조 기술을 이용하여 고효율 인삼개발을 하고자 하였다. 홍삼 제조 공정에서 증삼 후 $60-70^{\circ}C$에서 24시간 동안 건조하고 다시 $40^{\circ}C$에서 72시간동안 건조한 열풍 건조 홍삼과 증삼 후 마이크로파 저온진공건조기에서 900 watt, 2.45 MHz, 50 mmHg 조건으로 5시간동안 건조하고 다시 750 mmHg로 2시간동안 건조한 홍삼으로 조직 관찰, 관능평가, 진세노사이드 및 조사포닌 함량 변화 등을 비교하였다. 그 결과, 마이크로파 저온진공 홍삼은 색도가 밝은 색으로, 표면적은 다공성 조직으로 변화하였으며, 향미를 높이고 쓴 맛을 크게 감소시킴과 동시에 단 맛을 증가시켜 종합적인 선호도를 높였다. 또한, 단시간에 진세노사이드 $Rg_1$과 $Rb_1$ 함량을 열풍 건조 홍삼에 비해 1시간대에서 약 6배, 8배가 증가되었으나, $Rg_3$ 함량에서는 큰 차이가 나타나지 않았다. 마지막으로 조사포닌 함량은 10-20분대부터 크게 증가하여 이후 지속적으로 높은 함량이 나타났다. 이와 같은 결과를 종합해보면, 마이크로파 저온진공홍삼은 열풍 건조 홍삼에 비해 다공성 조직 변화를 통해 단시간에 진세노사이드 및 조사포닌에 대한 추출 수율을 높이고 향미와 식감을 개선시켜 홍삼에 대한 선호도를 높일 수 있음을 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to develop the high efficiency of ginseng by using microwave low temperature vacuum drying technology. In red ginseng manufacturing processes, the study results compared the hot-air drying red ginseng dried during 24hours in $60-70^{\circ}C$ and redried during 72hours in $40^{\circ}C$ after the steaming ginseng with the red ginseng dried in microwave low temperature vacuum dryer on condition that 900 watt, 2.45 MHz, 50 mmHg during 5 hours and redried during 2 hours on 750 mmHg after the steaming ginseng about observation of tissue, sensory evaluation and a change of ginsenoside and crude saponin content. As a result, the red ginseng in microwave low temperature vacuum was had high brightness, the surface turned into porosity tissue and added more flavor, decreased bitterness highly on the contrary increased sweetness at the same time that elevated the comprehensive preference. Moreover, In a short time, the content of ginsenosides $Rg_1$ and $Rb_1$ increased about sixfold, eightfold in one time zone but there were no wide difference in content of $Rg_3$ as compared to the hot-air drying red ginseng. Finally, content of crude saponin was increased widely at 10-20 minutes and stayed high crude saponin content consistently. Therefore, this result indicated that the red ginseng in microwave low temperature vacuum increased extraction yields of the ginsenosides and crude saponin through a change of porosity tissue and improved flavor and texture compare with the general hot air dried red ginseng in a short time. According to these results, that provided that could increase the preference about red ginseng.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 마이크로파를 이용한 저온진공건조 기술을 홍삼 제조공정에 적용하여 조직, 관능 평가, 진세노사이드 및 조사포닌 함량등을 열풍 건조 제조 홍삼과의 비교를 통해 활용성을 제고하고자 하였다.

제안 방법

본 연구는 마이크로파를 활용한 저온진공과 열풍건조 방식의 제조공정으로 생산된 홍삼으로부터 추출 및 농축공정을 거치는 동안 제조 홍삼의 조직, 전체 진세노사이드 함량, 추출시간에 따른 Rb₁, Rg₁, Rg₃ 추출수율, 제품 특성에 대한 관능평가를 비교하였다.

대상 데이터

일반 홍삼과 마이크로파 저온진공 홍삼 추출물의 향미와 쓴맛, 단맛, 총괄 수용도를 측정하기 위하여 관능평가를 실시하였다. 관능평가를 하기 위한 패널요원 선정은 홍삼의 맛과 향미에 대한 지식을 가지고 있는 훈련된 20명의 관능검사요원을 선정하였다. 각각의 홍삼 농축액 2 g을 85℃온수 100 ㎖에 용해하여 시료를 준비하고 훈련된 관능검사요원을 대상으로 홍삼의 향미와 쓴맛, 단맛, 총괄 수용도를 9점 평점법으로 상대평가 하였다.
본 실험에서 사용한 인삼은 충청남도 금산에서 2016년 10월 중순에 수확된 4년근 수삼을 구입하여 체형이 비슷하고 상처가 없는 건전한 것만을 선별하여 사용하였다. 진세노사이드 Rb₁, Rg₁,Rg₃ 등은 Sigma Company (Seoul, Korea)에서 구입을 하였다.
본 실험에서 사용한 인삼은 충청남도 금산에서 2016년 10월 중순에 수확된 4년근 수삼을 구입하여 체형이 비슷하고 상처가 없는 건전한 것만을 선별하여 사용하였다. 진세노사이드 Rb₁, Rg₁,Rg₃ 등은 Sigma Company (Seoul, Korea)에서 구입을 하였다.

데이터처리

모든 실험 결과는 3회 반복 측정하였으며 평균±표준편차로 표시하였다. 각 실험결과의 통계처리는 SAS for windows program 7.2를 이용하여 ANOVA 분산분석을 실시하였고, 시료간의 유의적 차이를 검증하기 위해 Duncan's multiplerange test를 실시하였다(p<0.05).

성능/효과

2. 마이크로파 저온진공 제조 홍삼은 일반 제조홍삼보다 단시간에 Rb₁과 Rg₁의 추출 함량을 증가시켰으며, 1 시간대에서 약 6-8 배정도 높은 함량이 나타났다. Rg₃ 함량은 일반 제조 홍삼과 비슷하였다.
3. 마이크로파 저온진공 제조 홍삼은 일반 제조홍삼보다 초기 추출시간(10-20분)에 총 조사포닌 함량이 크게 높았으며, 이후 시간대부터도 지속적으로 증가 되어 5배 정도 높은 함량을 보여 주었다.
4. 마이크로파 저온진공 홍삼은 관능평가를 통해 일반 홍삼보다 향미와 단맛을 각각 2배, 6배가량 높이고 쓴 맛을 50% 정도 감소시켜 종합적인 선호도가 8.54 ± 1.02 으로 우수한 것으로 확인되었다.

후속연구

본 연구 결과를 살펴보면, 마이크로파 저온진공 홍삼은 일반 홍삼과의 관능평가를 통해 향미를 높이고 쓴 맛을 크게 감소시킴과 동시에 단맛을 증가시켜 종합적인 선호도가 우수한 것으로 확인되었다. 다만, 홍삼 특유의 향미가 높은 결과는 연령대에 따라 호불호가 나뉠 수 있는 부분으로 음료, 차 등으로 활용될 경우 고려해야 할 것으로 판단된다.
6). 이는 진세노사이드 함량 결과와 부합하는 결과로써 마이크로파저온 진공 홍삼의 Rg₁과 Rb₁이 증폭되는 시간대와 일치하며, 감소하는 6시간대부터는 Rg₃의 함량이 계속적으로 증가되는 결과가 반영되어 조사포닌 함량이 유지되는 것으로 판단되나 정확한 원인은 이후 다양한 진세노사이드 측정과 페놀등의 성분을 측정하여 보완해야 할 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	면역기능이 저하됨에 따라 증가되는 질환은?	산업화 및 서구화에 따른 생활환경의 변화로 인해 미세먼지와 같은 환경오염물질의 노출과 인스턴트 및 포화지방산이 함유된 식품 섭취 등으로 면역기능이 저하됨에 따라 아토피피부염, 천식, 알러지, 류마티스 관절염 등 다양한 면역 질환 발병율이 증가되고 있다[1]. 이로 인해 면역력 증강을 도모하고자 많은 노력을 하고 있는 실정으로 마늘, 알로에, 프로폴리스 등의 면역력 증강제 시장이 연간 10-20% 상승세를 나타내어2015년에는 2,500억 원 규모의 시장으로 성장하였다[2].
	홍삼에 가장 많이 함유되어 있는 대표적인 진세노사이드 성분인 Rg1, Rb1, Rg3는 어떤 효능을 가지고 있는가?	홍삼은 동양의학에서 다양한 효능을 갖는 인삼의 저장성에 대한 취약점을 보완하고자 밭에서 4-6년간 재배한 후 8월과 10월 사이에 수확한 수삼을 쪄서 건조하고 제조함으로써 저장 기간을 연장시킨 1차 가공물이다[4,5]. 홍삼에 가장 많이 함유되어 있는 대표적인 진세노사이드(ginsenoside) 성분인 Rg1, Rb1, Rg3는 콜레스테롤 대사 촉진, 면역조절, 항염증, 항암 및 항혈전등의 효능으로 인해 건강기능성 식품의 원료로 활용되고 있다[6-9]. 그러나 홍삼 제조 시 열 처리에 의해 기능성 성분 감소와 제조 후에도 색도의 변화로 품질이 열악한 경우가 있어 이와 같은 문제점을 보완하기 위한 연구가 다양하게 진행된 결과, 발효, 아임계수 추출, 마이크로파, 초고압등을 활용한 방법이 보고되었다[10-12].
	Rg1, Rb1, Rg3의 문제점은 무엇이며 이를 해결하기 위한 방법은?	홍삼에 가장 많이 함유되어 있는 대표적인 진세노사이드(ginsenoside) 성분인 Rg1, Rb1, Rg3는 콜레스테롤 대사 촉진, 면역조절, 항염증, 항암 및 항혈전등의 효능으로 인해 건강기능성 식품의 원료로 활용되고 있다[6-9]. 그러나 홍삼 제조 시 열 처리에 의해 기능성 성분 감소와 제조 후에도 색도의 변화로 품질이 열악한 경우가 있어 이와 같은 문제점을 보완하기 위한 연구가 다양하게 진행된 결과, 발효, 아임계수 추출, 마이크로파, 초고압등을 활용한 방법이 보고되었다[10-12]. 특히, 마이크로파 진공 건조를 이용한 가공법은 금 등[13]에 의해 개발된 이후 과일, 채소, 인삼 등 식품의 장기 보관 방법으로 많이 활용되고 있다[14,15].

참고문헌 (26)

E. C. Lee. health behavior theory. p.18, YAS media Publishers, (2007).
H. J. Choi, B. Y. Sim, I. H. Joo, S. K. Yoo, D. H. Kim. "Study of Innate Immunity Suppression of Yeonsan Ogye listed on Dong-eui-bo-gam", Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine, Vol.30, No.4, pp. 236-241, (2015).
Korean Statistical Information Service [Internet]. 2017. Available from: http://kosis.kr/statisticsList/statisticsList_01 List.jsp?vwcdMT_ZTITLE&parentIdD#S ubCont. (accessed May, 12, 2017).
J. H. Lee, J. S. Kum. "Effect of Microwave Treatment on Korean Ginseng", Korean J. Food & Nutr. Vol.23. No.3, pp. 405-410, (2010) .
B. X. Wang, J. C. Cui, A. J. Liu, S. K. Wu. "Studies on the anti-fatigue effect of the saponins of stems and leaves of Panax ginseng (SSLG)", Journal of Traditional Chinese Medicine, Vol.2, pp. 1, (1983).
H. Saito, Y. Yoshida, K. Takagi, "Effect of Panax ginseng root on exhaustive exercise in mice" The Japanese Journal of Pharmacology, Vol.24, No.1, pp. 119-127, (1974).

상세보기
A. S. Attele, J. A. Wu, C. S. Yuan, "Ginseng pharmacology: multiple constituents and multiple actions", Biochemical pharmacology, Vol.58, No.11, pp. 1685-1693, (1999).

상세보기
B. Kenarova, H. Neychev, C. Hadjiivanova, V. D. Petkov, "Immunomodulating activity of ginsenoside Rg1 from Panax ginseng", The Japanese Journal of Pharmacology, Vol.54, No.4, pp. 447-454, (1990).

상세보기
K. S. Im, H. Y. Chung, S. H. Park, N. K. Je, "Anticancer effect of the hydrolyzed monogluco-ginsenoside of total saponin from ginseng leaf", Korean Journal of Ginseng Science (Korea Republic), Vol.19, pp. 291-294, (1995).
J. M. Lee, M. J. Ko, M. S. Chung, "Physicochemical Properties and Composition of Ginsenosides in Red Ginseng Extract as Revealed by Subcritical Water Extraction", Korean Journal of Food Science and Technology, Vol.47, No.6, pp. 757-764, (2015).

원문보기 상세보기
D. W. Lee, Y. S. Park, D. C. Kim. "Microwave-assisted extraction of effective constituents from ginseng", Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.16, No.3, pp. 427-433, (2005).
C. S. Shin, D. H. Lee, S. H. Kim, M. H. Shin, C. H. Jeong, K. H. Shim, "Ginsenoside contents and antioxidative activities from red ginseng treated with high hydrostatic pressure", J Agric Life Sci, Vol.44, pp.133-140, (2010).
J. S. Kum, K. J. Park, C. H. Lee, Y. H. Kim, "Changes in saponin composition and microstructure of ginseng by microwave vacuum drying", Korean Journal of Food Science and Technology, Vol.31, No.2, pp. 427-432, (1999).
C. C. Huxsoll, A. I. Morgan Jr, "MICROWAVE DEHYDRATION OF POTATOES AND APPLES", Western Utilization Research and Development Div., Albany, Calif. (1968).
J. N. Beke, A. S. Mujumdar, M. Giroux, "Some fundamental attributes of corn and potato drying in microwave fields", Drying Technology, Vol.15, No.2, pp. 539-554, (1997).

상세보기
J. E. Choi, K. Y. Nam, X. G. Li, B. Y. Kim, H. S. Cho, K. B. Hwang, "Changes of chemical compositions and ginsenoside contents of different root parts of ginsengs with processing method", Korean Journal of Medicinal Crop Science, Vol.18, No.2, pp. 118-125, (2010).
K. J. Choi, "The constituent of material ginseng and management of quality", Korean J Ginseng Sci, Vol.15, No.3, pp. 247-256, (1991).
S. I. Kim, J. H. Park, J. H. Ryu, J. D. Park, Y. H. Lee, J. H. Park, T. H. Kim, J. M. Kim and N. I. Beak, "Ginsenoside Rg 5, a genuine dammarane glycoside from Korean red ginseng", Archives of Pharmacal Research, Vol.19, No.6, pp. 551-553, (1996).

원문보기 상세보기
J. H. Ryu, J. H. Park, T. H. Kim, D. H. Sohn, J. M. Kim, J. H. Park, "A genuine dammarane glycoside,(20E)-ginsenoside F 4 from Korean red ginseng", Archives of Pharmacal Research, Vol.19, No.4, pp. 335-336, (1996).

원문보기 상세보기
J. D. Park, Y. H. Lee, S. I. Kim, "Ginsenoside Rf2, a new dammarane glycoside from Korean red ginseng (Panax ginseng)", Archives of pharmacal research, Vol.21, No.5, pp. 615-617, (1998).

원문보기 상세보기
N. I. Beak, D. S. Kim, Y. H. Lee, J. D. Park, C. B. Lee, S. I. Kim, "Ginsenoside Rh4, a genuine dammarane glycoside from Korean red ginseng", Planta medica, Vol.62, No.1, pp. 86-87, (1996).

상세보기
I. H. Park, N. Y. Kim, S. B. Han, J. M. Kim, S. W. Kwon, H. J. Kim, M. K. Park, J. H. Park, "Three new dammarane glycosides from heat processed ginseng", Archives of pharmacal research, Vol.25, No.4, pp.428-432, (2002).

원문보기 상세보기
S. S. Hur, "Ginsenoside Composition and Change of Taste Quality in Red Ginseng Extract by Acid treatment and Complexation with Cyclodextrin", J. of Korean Oil Chemists Soc., Vol.33, No.4, pp. 751-761, (2016).

원문보기 상세보기
S. H. Lee, J. H. Park, N. S. Cho, H. J. Yu, S. K. You, C. W. Cho, D. C. Kim, Y. H. Kim, K. H. Kim, "Sensory Evaluation and Bioavailability of Red Ginseng Extract (Rg1, Rb1) by Complexation with $\gamma$ -Cyclodextrin", Korean Journal of Food Science and Technology, Vol.41, No.1, pp. 106-110, (2009).
J. D. Park, "Recent studies on the chemical constituents of Korean ginseng (Panax ginseng CA Meyer)", Korean J Ginseng Sci, Vol.20, No.4, pp. 389-415, (1996).
B. Y. Lee, E. J. Kim, D. J. Park, S. I. Hong, H. S. Chun, "Composition of saponin and free sugar of some white ginsengs with processing conditions", Korean Journal of Food Science and Technology, Vol.28, No.5, pp. 922-927, (1996).

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