[논문]정치식 원적외선 건조기를 이용한 표고버섯의 건조특성

한충수; 조성찬; 강태환; 김창복; 김민호; 이해철

문제 정의

따라서 본 연구에서는 정치식 원적외선 건조기를 설계제작하여 적정 건조 조건을 규명하고. 표고버섯의 건조특성을 알아보기 위해 함수율, 건조 속도, 색도, 수축율, 소비전력량 등을 비교 분석하여 정치식 원적외선 건조기 개발의 기초자료를 제시하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 정치식 원적외선 건조기를 설계제작하여 적정 건조 조건을 규명하고. 표고버섯의 건조특성을 알아보기 위해 함수율, 건조 속도, 색도, 수축율, 소비전력량 등을 비교 분석하여 정치식 원적외선 건조기 개발의 기초자료를 제시하고자 하였다.
표고버섯은 농가의 고소득 특용작물 중 하나로서 단백질, 당, 무기질, 및 각종 아미노산과 비타민 등을 고루 갖춘 식품으로서 최근에는 항산화, 항균 및 항암효과가 알려지면서 매년 생산량과 소비량이 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 정치식 원적외선 건조기를 이용하여 고품질의 건표고버섯 건조조건을 알아보기 위해 함수율, 건조 속도, 색도. 수축율.
수축율.소비전력량을 측정하고, 원적외선 건조기 개발의 기초자료를 제시하고자 하였다.

제안 방법

건조기에 유입되는 공기는 제일 상부 원적외선 방사체 윗면을 통과하면서 1차로가 열이 된 후 건조실로 송풍되고, 송풍 속도는 인버터로 송풍팬의 회전수를 조절하여 조정하였다. 배출 공기는 순환팬과 공기 재순환관에 의해 건조 실 내부로 재순환되도록 제작 하였다.
건조기에 유입되는 공기는 제일 상부 원적외선 방사체 윗면을 통과하면서 1차로가 열이 된 후 건조실로 송풍되고, 송풍 속도는 인버터로 송풍팬의 회전수를 조절하여 조정하였다. 배출 공기는 순환팬과 공기 재순환관에 의해 건조 실 내부로 재순환되도록 제작 하였다.
원적외선 건조 시 1회 시료량은 2kg으로 하였고, 건조 실 내부 온도는 각각 50, 60, 701';.송 풍속도 0.
피건조물온도, 수축율. 소비전력량을 비교 분석하였다.
소비전력량은 가정용 소비전력계(WL, LG, 한국를 이용하여 측정하였고, 수분 1g을 건조시키는데 필요한 소비전력량으로 환산하여 나타내었다.

대상 데이터

공시재료인 표고버섯은 2002년 충북 청원군에서 수확한 일본 모리산업종균 290호를 사용하였다. 표고버섯은 5℃ 저온 창고에 보관하였고, 실험 시작 24시간 전에 저온창고에서 꺼내어 상온으로 조제한 후 사용하였다.

데이터처리

색도는 색도색 차계(JX-777, Color Tecno System, 일본)를 사용하여 표고버섯의 경우 갓의 상부 5점을 측정하여 5회 측정 평균값으로 나타내었다.

성능/효과

그림 2에서 알 수 있듯이 건조 속도는 원적외선 건조가 열풍 건조보다 빠른 것으로 나타났고, 원적외선 건조의 경우 건조 온도가 높고 송풍 속도가 빠른 조건이 건조속도가 빠른 것으로 나타났다. 또한 원적외선 건조의 경우 40~60분에서 건조 속도가 가장 빠른 경향을 보였고, 열풍 건조에서는 60분에서 건조 속도가 최대인 것으로 나타났다.
그림 2에서 알 수 있듯이 건조 속도는 원적외선 건조가 열풍 건조보다 빠른 것으로 나타났고, 원적외선 건조의 경우 건조 온도가 높고 송풍 속도가 빠른 조건이 건조속도가 빠른 것으로 나타났다. 또한 원적외선 건조의 경우 40~60분에서 건조 속도가 가장 빠른 경향을 보였고, 열풍 건조에서는 60분에서 건조 속도가 최대인 것으로 나타났다.
표고버섯 최종함 수율을 10% 내외까지 건조시키는 데 소요된 시간은 송풍 속도 0.2%에서 건조 온도 50, 60, 70℃인 경우 각각 770, 510, 460분이었고, 송풍 속도 0.4%에서는 건조 온도 50, 60, 70℃에 따라 각각 630, 480, 420분이 소요되는 것으로 나타났다. 열풍 건조의 경우에는 약 720분 정도가 소요되었고, 원적외선 건조 중 송풍 속도 0.
4%에서는 건조 온도 50, 60, 70℃에 따라 각각 630, 480, 420분이 소요되는 것으로 나타났다. 열풍 건조의 경우에는 약 720분 정도가 소요되었고, 원적외선 건조 중 송풍 속도 0.2%-건조 온도 50℃를 제외하고 원적외선 건조가 열풍 건조보다 약 90~300분 정도 더 빠른 것으로 나타났다.
건조 온도와 송풍 속도에 따른 최대 건조 속도는 원적외선 건조의 경우 송풍속도 0.2%, 건조 온도 50, 60, 70℃에서 각각 0.254, 0.287, 0.351%/min이었고, 송풍 속도 0.4%에서는 건조온도에 따라 각각 0.317, 0.342, 0.366%/min로서 송풍속도 0.2%보다 건조온도별로 각각 0.063, 0.055, 0.015%/min 빠른 것으로 나타났다. 열풍 건조의 경우 최대 건조 속도는 0.
표고버섯의 건조 전과 건조 후 색도 감소값은 원적외선 건조의 경우 AL 값이 송풍속도 0.2%에서 건조온도 50, 60, 70℃ 인 경우 각각 3.67, 3.85, 5.95 감소하였고, 0.4%는 0.2%보다 건조온도별로 각각 0.58, 0.35, 1.69 낮은 감소값을 나타내었다. 또한 70℃가 50C보다 송풍 속도 0.
17 감소하였다. 열풍 건조 후 AL 감소값은 6.14로 서 원적외선 건조와 비교해서 0.09~3.05 정도 더 감소하는 것으로 나타났다.
2. 04%에서 각각 1.16~ 1.75, 0.89-1.00 정도 감소하였고, 건조 온도 변화에 따라서는 큰 차이가 없는 것으로 나타났으며, 열풍 건조는 원적외선 건조보다 Aa 값이 4.03-4.89 정도 더 감소하여 검붉은 색이 약간 짙어지는 경향을 보였다.
원적외선 건조 전·후 표고버섯의 Ab값 변화는 송풍 속도 0.2%에서 건조 온도 50, 60, 70℃ 에 따라 각각 2.35, 2.46, 2.99 감소하였고, 04%가 0*% .2보다 건조 온도별로 각각 0.27, 0.17, 0.40 정도 낮았으며, 건조 온도 70℃가 50℃보다 0.2, 0.4%에서 각각 0.64, 0.41 정도 더 높게 감소하였으나, 건조조건별로 큰 차이는 없는 것으로 나타났다.
그림 4에 나타낸 바와 같이 수축율은 원적외선 건조의 경우 건조 온도가 높고, 송풍 속도 가 낮을수록 수축율이 높은 경향을 보였다. 열풍 건조의 경우에는 원적외선 건조와 비교해서 각각의 건조 온도별로 송풍 속도 0.21%보다는 낮게 나타났고, 04%보다는 높게 나타났다.
원적외선 건조 전·후 표고버섯의 수축율은 송풍 속도 0.21%에서 건조 온도 50, 60, 70℃에 따라 각각 17.4, 18.9, 22.0%이었고, 송풍 속도 04%에서는 13.1, 14.7, 16.5%로 서 송풍속도 0.2 %보다 건조 온도별로 각각 4.3, 4.2, 5.5% 낮은 것으로 나타났다. 열풍 건조의 경우 수축율은 17.
그림 5에서 보는 바와 같이 소비전력량은 원적외선 건조가 열풍 건조 보다 낮게 나타났고, 원적외선 건조에서는 건조 온도가 높고 송풍 속도가 빠른 조건이 소비전력량이 증가하는 경향을 보였다.
668Wh/g 낮은 것으로 나타났다. 열풍건조의 경우 소비 전력량은 7.700Wh/g으로 원적외선 건조가 열풍건조보다 2.653~ 6.209Wh/g 정도 낮은 것으로 나타났다.
(1) 색도 al, Aa, Ab 값은 건조 후 모두 감소하였고, 원적외선 건조보다 열풍 건조의 색도 a가 더 감소하는 것으로 나타났다. 원적외선 건조 조건의 경우 건조 온도가 높은 조건이 감소하는 것으로 나타났다.
(2) 건조 속도는 원적외선 건조가 열풍 건조보다 빠른 것으로 나타났고, 건조 속도는 40-60분 사이에서 최대인 것으로 나타났다.
(3) 수축율은 건조 온도가 높을수록 큰 것으로 나타났다.
(4) 원적외선 건조의 소비전력량은 송풍 속도가 빠른 조건이 높은 것으로 나타났다.
그림 3에서 보듯이 AL, Aa, Ab의 감소값은 원적외선 건조보다 열풍 건조가 더 높게 나타났고, 원적외선 건조의 경우 건조 온도가 높고, 송풍 속도 0.2% 조건이 약간 더 감소하는 것으로 나타났다.

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