KR20170099065A

KR20170099065A - 감압건조를 이용한 인삼 건조 방법

Info

Publication number: KR20170099065A
Application number: KR1020160020964A
Authority: KR
Inventors: 허상선
Original assignee: 중부대학교 산학협력단; (주) 대한홍삼진흥공사
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2017-08-31

Abstract

과제: 높은 건조 온도에 의한 유효성분의 변성을 막고, 건조 시간과 건조 비용을 감소시킬 수 있는 인삼 건조 방법을 제공하는 것.
해결수단: 본 발명은 감압건조를 이용한 인삼 건조 방법에 관한 것으로서, 좀 더 자세히는 건조 압력 200~500mmHg, 건조 온도 20~60℃인 것을 특징으로 하는 감압건조를 이용한 인삼 건조 방법에 관한 것이다. 이 방법을 이용하면 인삼의 수분함량 조절이 용이하며 열변형이 없고, 인삼의 유효성분 파괴 및 변성이 억제되었고, 건조 시간이 단축되었다. 또한, 본 발명의 인삼 건조 방법으로 건조한 인삼은 진세노사이드 Rg₃의 함량이 증가하였고, 적색도 및 홍색도 값이 증가하였으며, 씹힘성이 크게 증가하여 전체적으로 상품성이 개선되었다.

Description

감압건조를 이용한 인삼 건조 방법 {Low pressure drying method of ginseng}

본 발명은 감압건조를 이용하여 인삼을 건조하는 방법에 관한 것으로서, 좀 더 자세히는 대기압 이하의 압력으로 인삼을 건조하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법을 이용하면 수분, 조직감 및 색상 등 품질 인자 조절이 용이하고, 열변형이 없으며, 진세노사이드 Rg₃의 함량이 증가하였고, 건조 시간이 단축되었다.

고려인삼 (Panaxginseng C.A.Meyer)은 속명인 “Panax”라는 라틴어에서 유래되어 “Pan (만능)”과 “Akos (치료)”가 합쳐진 말이다. 인삼에 대한 과학적 연구는 Brekhman이 강장제 (adaptogen) 설을 발표하면서 활발히 진행되기 시작하였다. 그 이후 인삼의 주요 유효 성분에 대한 연구가 이루어졌으며, 면역증진, 항암, 항스트레스, 항산화, 기억 및 학습 능력 증진 등의 약리작용이 있다고 밝혀졌다. 이렇게 약리작용의 연구가 활발히 진행됨에 따라 세계적으로 인삼이 과학적 및 객관적으로 보편화되어 기능성 소재 및 식품으로 개발되고 있다. 인삼은 가공방법에 따라 수삼, 백삼, 홍삼 및 흑삼으로 구분한다. 수삼은 가공하지 않은 상태의 인삼, 즉, 인삼을 경작지에서 수확한 후 특별히 가공하지 아니한 상태의 인삼으로서 “생 인삼”이라 한다. 백삼은 4년근 이상 수삼의 표피를 제거하거나 제거하지 않은 채 햇볕, 열풍 또는 기타의 방법으로 익히지 않고 말린 것으로, 말린 형태에 따라 직삼, 반곡삼, 곡삼 등으로 구분하고 있다. 홍삼 및 흑삼은 수삼의 껍질을 벗기지 않은 상태로 증기에 쪄서 건조한 상태로 홍삼의 경우 말린 등급에 따라 천삼, 지삼 및 양삼으로 구분한다. 흑삼은 홍삼과 같이 증기로 찌고 건조하는 공정을 9번 실행하여 가공한 삼이다. 한편, 홍삼과 달리 수삼을 끓는 물에 찌거나 데쳐서 말린 태극삼도 있다. 이와 같은 인삼의 열처리 가공 공정 중의 하나인 건조 공정은 크게 열풍건조, 동결건조 등의 방법이 있다. 열풍건조는 60℃ 이상의 열을 송풍기로 가하여 건조하는 기술로, 높은 온도에 의하여 유효 성분들이 불활성화될 수 있는 단점이 있다. 동결건조는 -50℃ 이하의 낮은 온도로 시료를 동결시킨 후 건조기 내부를 진공 상태로 만들어 수분을 승화시키는 방법으로 건조 시간과 비용이 많이 소요되기 때문에 제품화를 위한 건조 기술로는 문제점이 있다. 따라서, 인삼의 열처리 공정 중 기존 열풍건조를 대처할 수 있는 새로운 건조 기술이 필요한 실정이다.

인삼에 대한 기존의 연구내용을 살펴보면 성분과 효능에 대한 연구 결과가 많이 보고되어 있다. 반면 가열처리와 같은 다양한 가공공정이 인삼의 품질이나 성분에 미치는 영향에 대한 연구는 상대적으로 적은 편이다. 최근 들어 다양한 인삼 가공제품에 대한 수요 증대와 고기능성 웰빙 식품을 선호하는 소비자의 요구에 따라 인삼을 단순히 증숙, 건조 처리한 형태에서 벗어나 볶음처리, 팽화, 발효, 식초 침지, 고온 처리, 고압 처리 등 다양한 가공공정을 적용한 새로운 형태의 원형삼 및 이를 이용한 가공제품들이 출시되고 있다. 그러나, 가공조건에 따른 다양한 성분 변화 및 생리활성에 관한 연구는 아직 미비한 실정이다.

인삼의 열처리는 인삼의 물리적인 조직의 변화뿐만 아니라 인삼성분의 화학적 변화도 일으킨다. 또한, 열처리시 가열온도, 시간, 열처리 횟수, 열처리 방법 등에 따라 다양한 물리·화학적인 특성변화를 일으키므로 중요한 공정 변수로 작용한다.

일반적으로 고체 식품의 건조는 식품 표면에 있는 수분이 증발하는 항율 건조기간 (Constant drying rate period)이 짧거나 없는 경우가 대부분이며, 식품 내부의 수분이 표면으로 이동하는 확산에 의해 건조되는 감율 건조기간 (Falling drying rate period)에서 건조되고 있다. 또한, 감율 건조기간에서의 건조속도도 일정하지 않아 제1 감율 건조기간, 제2 감율 건조기간으로 세분하고 있다. 이처럼 건조기간 중 식품의 표면에서부터 서서히 건조가 진행되지 않고 식품 내부에서부터 수분이 표면으로 급격하게 확산 이동하면서 수분의 증발이 이루어짐에 따라 고체 식품 내부의 조직이 치밀하지 못하거나 세포벽이 균일하게 파쇄되지 않는 단점이 있다. 인삼의 경우 건조 전 인삼을 90℃ 이상으로 찐 후 건조 공정을 거치기 때문에 증숙된 인삼의 경우 조직 내의 수분이 표면으로 확산 이동하여 빠른 건조가 이루어진다. 그렇기 때문에 건조 공정 중에 이러한 수분의 증발은 인삼 조직의 열화 현상을 초래할 수 있고 이는 궁극적으로 고품질의 홍삼원료를 가공하는데 어려움으로 작용한다.

따라서, 본 발명의 목표는 높은 건조 온도에 의한 인삼의 유효성분의 변성을 막고, 건조 시간과 건조 비용을 감소시킬 수 있는 인삼 건조 방법을 제공하려는 것이다.

상기 목표를 달성하기 위하여 본 발명자들은 대기압 이하의 압력 상태로 감압건조하는 기술을 이용하여 인삼을 건조하였다.

본 발명은 인삼을 증숙하는 단계; 및

증숙한 인삼을 감압건조기에 넣어 건조 압력 200~500mmHg, 건조 온도 20~60℃로 감압건조하는 단계;를 포함하는 인삼 건조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 인삼 건조 방법을 좀 더 자세히 설명하면, 먼저 인삼을 준비하여 90℃에서 4시간 동안 증숙하였다. 증숙한 인삼을 감압건조기에 넣어 건조 압력 200~500mmHg, 건조 온도 20~60℃로 건조하였다. 건조 압력이 500mmHg보다 높으면 고형성분 함량이 낮아지고, 200mmHg보다 낮으면 고형성분 함량 증가가 미미하여 효과적이지 않다. 또한, 건조 온도 20℃ 이하에서는 인삼의 조직감 중 씹힘성이 너무 낮으며, 60℃ 이상에서는 에너지가 많이 소요되어 비경제적이다.

본 발명의 인삼 건조 방법은 수분함량 조절이 용이하며 열변형이 없고, 인삼의 유효성분의 파괴 및 변성이 억제되었고, 건조 시간이 단축되었다.

또한, 본 발명의 인삼 건조 방법으로 건조한 인삼은 진세노사이드 Rg₃의 함량이 증가하였고, 적색도 및 홍색도의 값이 증가하였으며, 조직감 중 씹힘성이 크게 증가하여 전체적인 상품성이 현저히 개선되었다.

도 1은 종래 인삼의 열처리 공정 즉, 증숙 및 열풍건조 장치를 간략하게 도시한 것이다.
도 2는 종래 인삼의 열풍건조 시스템 및 본 발명의 감압건조장치 사진이다.
도 3은 열풍건조 및 감압건조에 의해 가공된 홍삼의 외형과 단면을 비교한 것이다.
도 4는 건조 압력 및 건조 온도에 따른 인삼의 감압건조곡선을 나타낸 것이다.
도 5는 건조 압력 및 건조 온도에 따른 인삼의 감압건조 속도를 나타낸 것이다.
도 6은 열풍건조 및 감압건조에 따른 홍삼의 박막 크로마토그래피 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 원료삼 및 건조방법에 따른 홍삼의 SEM 사진이다.
(열풍건조-H: 60℃로 건조된 홍삼의 수평면 사진, 열풍건조-V: 60℃로 건조된 홍삼의 수평면 사진; 감압건조-Ⅰ-H, V : 건조 압력 200mmHg, 건조 온도 20℃에서 건조된 홍삼의 수평면, 수직면 사진; 감압건조-Ⅱ-H, V : 건조 압력 200mmHg, 건조 온도 60℃에서 건조된 홍삼의 수평면, 수직면 사진; 감압건조-Ⅲ-H, V : 건조 압력 500mmHg, 건조온도 20℃에서 건조된 홍삼의 수평면, 수직면 사진; 감압건조-Ⅳ-H, V : 건조 압력 200mmHg, 건조 온도 60℃에서 건조된 홍삼의 수평면, 수직면 사진)

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 들어 본 발명의 구성을 좀 더 자세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위는 실시예의 기재에만 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술사상을 해하지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변형 실시할 수 있으며, 이러한 변형 실시가 본 발명의 범위에 속함은 통상의 기술자에게 자명하다.

재료 및 시약

본 실험에 사용된 인삼 (Panax ginseng C.A. Meyer)은 2015년도에 금산지역에서 수확된 4년근 수삼을 구입하여 껍질을 벗기지 않고 세척하여 사용하였다. 진세노이드 표준물질은 Sigma Chemical (St, Louis, MO, U.S.A)에서 구입하였고, 그 외 시약은 시판 특급시약을 사용하였다.

건조 인삼 제조 방법

종래의 열풍건조와 본 발명의 감압건조방법을 통한 홍삼의 건조 특성 및 품질을 상호 비교분석하기 위해, 세척된 인삼은 도 1에서 보는 바와 같이 95℃에서 4시간 증숙 공정을 수행하였다. 증숙된 인삼은 기존 열처리 공정인 열풍건조 (도 1b)를 이용하여 건조 온도 60℃에서 건조하였다 (대조군). 또한, 증숙된 인삼을 진공건조기 (EYELA, VOM-1000, Tokyo Kakikai Co. LTD)를 사용하여 감압건조 하였다 (처리군). 이때 건조 압력은 200mmHg 및 500mmHg, 건조 온도는 20℃ 및 60℃로 하였다. 인삼의 건조 공정은 각 공정별 인삼의 수분 함량이 20% 이하가 될 때까지 수행하였다.

조사포닌 함량

각 공정에 따라 생산된 대조군 및 처리군 (감압건조) 홍삼의 조사포닌 함량 분석은 수포화 부탄올 추출법에 준하여 측정하였다. 즉, 홍삼분말 5g을 둥근 플라스크에 취하고 80% 메탄올 100mL를 가하여 80℃ 항온 수조 상에서 2시간씩 4회 반복 추출하였다. 추출액은 여과지로 여과한 다음 8,000 rpm에서 20분간 원심분리하고 상층액을 감압농축하고, 60mL의 증류수에 용해하여 분액깔때기에 넣어 다이에틸에테르를 첨가하여 가용성 성분들을 제거하였다. 남은 수층에는 수포화 부탄올을 50mL씩 3회 가하여 노말부탄올 층으로 이행된 사포닌을 분리 농축시켜 조사포닌 함량으로 하였다.

TLC 분석

TLC 분석에는 실리카겔 60 F254 플레이트 (Merck Co., USA)를 사용하였으며, 부탄올 추출액을 TLC 플레이트에 0.6cm 간격으로 점적하고 CHCl₃/MeOH/H₂O (65:35:10, v/v/v, 하층)의 혼합용매로 5.5cm 전개한 후 10% H₂SO₄를 분무하여 110℃에서 가열하는 방법으로 발색하여 사포닌 전환 결과를 확인하였다.

진세노사이드 함량 분석

제조된 홍삼건조 분말에 70% 메탄올을 가하여 50mL가 되도록 한 후 초음파 분산장치 (AC2010, KODO, Korea)로 완전히 용해하여 0.45㎛ 시린지 필터로 여과하여 제조하였다. 표준액은 각 표준 시료 1㎎을 취하여 1mL로 표준원액 제조 후 각 표준원액 100μL를 주입하여 LC/MS (Waters 2695, Waters micromass ZQ4000, USA)를 이용하여 표 1의 조작조건에 따라 진세노사이드 함량을 분석하였다.

Detector	Mass
Column	XTerra®C18
Column size	2.1㎜ ×150㎜ ×3.5㎛ (diameter×length×particle size)
Column temperature	40℃
Mobile phase	A : B = 20 : 80
Mobile phase	(A : 18% acetonitrile in 0.1% acetic acid B : 80% acetonitrile in 0.1% acetic acid)
low speed	0.25mL/min
Injection volume	5μL

색도 측정

각 공정을 거친 홍삼 시료들을 100 메쉬를 통과시켜 얻은 분말을 색차계 (Chroma Meter CR-400, Konica Minolta. japan)를 이용하여 L-, a-, b-값을 5회 측정하고 그 평균치를 사용하였다. 이때 사용된 표준백판 (standard plate)의 L^*, a^* 및 b^*값은 각각 93.8, 0.3134 및 31.94이었다.

조직감 측정

열풍건조 및 감압건조 조건에 따른 홍삼의 조직감의 측정은 식품물성시험기 (Sable Micro System TA-HDi)를 사용하여 각 시료를 10개씩 취하여 직경 5mm의 프로브를 사용하여 60mm/min의 속도와 5mm 삽입 깊이로 측정하였다.

미세구조 측정

열풍건조 또는 감압건조된 각 시료의 내부 미세구조는 일정 크기의 시료를 백금으로 증착하여 주사전자현미경 (S-570, Hitachi, Japan)으로 100배의 배율로 관찰하였다.

통계처리

각각의 실험은 독립적으로 3회 이상 반복 실시하였으며, 실험군 간의 통계적 유의성 검증은 SPSS 프로그램을 이용하여 p〈0.05 수준에서 Duncan's multiple range test를 통하여 검증하였다.

결과 1: 열풍건조 및 감압건조 공정에 의한 홍삼의 품질 비교

도 2에서 보는 바와 같이 직접 설계·제작된 인삼의 열처리 공정과 감압건조기를 이용하여 각 공정별로 인삼의 열처리를 수행하였다. 즉, 세척된 인삼을 95℃로 가열된 증숙기에서 4시간 증숙한 후 열풍건조기 및 감압건조기에 투입하여 제조된 홍삼의 물리적·화학적 품질을 분석하였다. 특히, 감압건조는 감압조건에 따른 건조속도를 분석하기 위해 건조 압력 200mmHg, 500mmHg로 설정하고 건조 온도는 20℃, 60℃로 하여 실험하였다.

열풍건조 및 감압건조에 의해 생산된 홍삼은 도 3에서 보는 바와 같이 외관상에는 큰 차이점을 보이지 않았으나 홍삼의 내부 조직을 살펴보면, 감압건조에 의해 가공된 홍삼이 내부가 치밀하고 견고한 것을 육안으로 확인할 수 있었다. 열풍건조에 의해 열처리된 홍삼의 경우 홍삼 내부의 조직이 찢어지거나 표면이 거친 상태였다.

결과 2: 인삼의 감압건조 곡선

감압건조 조건에 따른 인삼의 건조특성을 분석하고자 건조 압력 200mmHg 및 500mmHg, 건조 온도는 20℃ 및 60℃로 설정하여 건조 압력과 건조 시간에 따른 수분함량의 경시적인 변화를 분석하여 도 4에 나타내었다. 도 4에서 보는 바와 같이 감압건조 조건에 따른 인삼의 평형수분함량은 500mmHg 압력상태보다 200mmHg 압력하에서 2~5시간 정도 더 빠르게 도달하는 것으로 나타났다. 또한, 일정 압력하에서 건조 온도 20℃보다 60℃에서 건조한 인삼이 평형수분함량에 다소 빠르게 도달하는 것으로 분석되었다.

한편, 인삼의 감압건조곡선으로부터 인삼의 감압건조 속도를 분석하여 그 결과를 도 5에 나타내었다. 도 5에서 보는 바와 같이 인삼은 감율 건조기간에서 건조되는 것을 알 수 있었는데 이는 고체 식품 건조의 특성을 그대로 보여주고 있다. 인삼은 건조 압력 500mmHg, 건조 온도 60℃에서 다른 조건에서의 건조보다 건조속도가 빠르게 진행되는 것으로 나타났다.

결과 3: 인삼의 감압건조 기작

감압건조 공정에 따른 인삼의 건조곡선으로부터 건조는 감율 건조기간에서 일어나며 일반적으로 감율 건조기간 동안 수분 이동 기작은 모세관 이동과 확산이동 등으로 대별되는데 대부분의 식품은 수분 이동에 의한 확산에 의해 건조되므로 인삼의 건조도 확산에 따라 건조된다고 가정하여 수학식 1과 같은 지수모델에 적용한 결과 인삼의 건조조건에 관계없이 모든 건조곡선이 형태가 비슷하거나 건조상수가 건조시간에 따라 일정한 값을 나타내지 못하였다. 따라서, 본 발명에서는 페이지 식(Page equation)에 실험결과를 적용시켰다.

<수학식 1>

M-Me/Mo-Me = Exp(-kt)

또한, 수학식 2로부터 인삼의 감압건조 조건에서 압력변화에 따른 건조 기작의 차이를 분석하였다. 즉, 200mmHg 압력하에서는 16시간 정도까지는 k = 0.1472, n = 1.1021이었으며 500mmHg 압력의 경우, 10시간까지는 k = 0.1024, n = 1.2820 값을 나타내었다. 이상의 결과로부터 인삼의 감압건조에 있어 압력의 변화가 건조속도에 가장 큰 영향을 미치고 있는 것으로 분석된다.

<수학식 2>

M-Me/Mo-Me = Exp(-ktⁿ)

결과 4: TLC 분석 결과

열풍건조 및 감압건조 두 공정에 의해 생산된 홍삼의 TLC 분석 결과를 도 6에 나타내었다. 도 6에서 보는 바와 같이 감압건조한 경우 열풍건조한 경우보다 인삼의 진세노사이드 성분이 정성적으로 많은 것을 확인할 수 있었다.

결과 5: 조사포닌 및 진세노사이드 함량 분석

사포닌은 인삼의 주요 약효성분으로 인삼의 성분적 품질평가의 지표가 된다. 본 발명에서는 인삼의 건조방법에 따른 조사포닌 함량의 변화를 살펴보고자 인삼을 증숙한 후 열풍건조와 감압건조로 나누어 실험한 결과를 표 2에 나타내었다. 표 2에서 보는 바와 같이 열풍건조한 홍삼은 원료삼에 비해 조사포닌 함량이 19.7% 정도 낮게 나타났다. 이는 열풍건조가 감압건조에 비해 건조시간이 상대적으로 길어 조사포닌 성분의 손실이 발생한 것으로 여겨진다. 하지만, 감압건조한 홍삼은 조사포닌 함량이 원료삼과 비슷한 함량을 나타내었는데 이는 고온에 의한 높은 열로 인한 유효성분의 파괴 및 변성이 억제되었고 아울러 성분 손실 없이 짧은 건조시간으로 신속하게 건조되었기 때문인 것으로 보인다.

성분	FG¹⁾	HDG² ⁾	LPDG-Ⅰ³⁾	LPDG-Ⅱ⁴⁾	LPDG-Ⅲ⁵⁾	LPDG-Ⅳ⁶⁾
조사포닌	4.01	3.35	3.98	4.33	4.57	4.63

1) FG : 원료삼 (수삼),

2) HDG : 60℃에서 열풍건조,

3) LPDG-Ⅰ: 200mmHg, 20℃로 감압건조,

4) LPDG-Ⅱ: 200mmHg, 60℃로 감압건조,

5) LPDG-Ⅲ : 500mmHg, 20℃로 감압건조,

6) LPDG-Ⅳ: 500mmHg, 60℃로 감압건조.

표 3은 인삼 및 건조방법에 따른 홍삼의 진세노사이드 함량을 나타낸 것이다. 표 3에서 보는 바와 같이 총 진세노사이드 성분함량은 1,505㎎% ~ 1,675㎎%으로 측정되었다. 열풍건조 및 감압건조에 따른 홍삼의 진세노사이드 성분 함량은 총 함량에서는 큰 차이는 없었으나 열풍건조한 홍삼에서는 Rh₁, Rg₃ 및 Rh₂ 성분이 검출되지 않은 반면, 감압건조한 홍삼에서는 Rh₁은 최대 12.66mg%, Rh₂는 최대 29.33mg%를 나타나는 것으로 분석되었다. 특히 Rg₃의 경우 감압건조한 홍삼이 열풍건조한 홍삼에 비해 매우 높은 함량을 띠고 있는 것으로 나타났다. 따라서, 인삼의 건조 공정에 있어 열풍건조보다는 감압건조 공정을 통해 고품질의 원료 홍삼이 생산되므로, 종양증식 억제효과와 암세포 전이억제 효과 등의 약리효능이 증가할 것으로 보인다.

진세노사이드	HDG¹ ⁾	LPDG-Ⅰ²⁾	LPDG-Ⅱ³⁾	LPDG-Ⅲ⁴⁾	LPDG-Ⅳ⁵⁾
Rg₁	236.33	259.82	275.82	268.84	258.22
Re	371.75	488.83	421.37	419.04	419.72
Rf	21.30	31.57	32.81	49.87	39.31
Rh₁	0	9.33	9.54	12.55	12.66
Rb₁	627.18	548.56	457.26	476.38	543.77
Rc	101.34	88.97	135.67	95.98	96.02
Rb₂	94.21	62.45	69.27	72.56	78.32
Rd	53.76	62.88	65.28	63.76	64.86
Rg₃	0	102.87	90.78	87.28	97.11
Rh₂	0	20.26	29.33	29.09	28.77
합계	1,505.87	1,675.54	1,587.13	1,575.35	1,638.76

1) HDG : 60℃에서 열풍건조,

2) LPDG-Ⅰ: 200mmHg, 20℃로 감압건조,

3) LPDG-Ⅱ: 200mmHg, 60℃로 감압건조,

4) LPDG-Ⅲ : 500mmHg, 20℃로 감압건조,

5) LPDG-Ⅳ: 500mmHg, 60℃로 감압건조.

결과 6 : 건조방법에 따른 색도 변화

인삼 건조 방법 및 조건에 따른 홍삼의 색도를 측정하여 표 4에 나타내었다. 표 4에서 보는 바와 같이 원료삼에 비해 건조 후 홍삼의 L 값은 감소하는 것으로 나타났으나, a 값은 증가하는 것으로 나타났다. 즉, 원료삼은 증숙 후 건조공정이 진행됨에 따라 적색도는 2.17에서 서서히 증가하여 8.18까지 진행됨을 알 수 있었다. 또한, b 값도 원료삼에 비해 건조가 진행됨에 따라 증가하는 경향을 보였다. 일반적으로 열풍건조에 비해 감압건조가 명도값은 낮게 나타났으나 적색도 및 홍색도 값은 높은 것으로 분석되었다. 특히, 감압건조시 건조 압력 및 건조 온도가 낮을수록 적색도 및 홍색도는 증가하였다.

측정값	FG¹⁾	HDG² ⁾	LPDG-Ⅰ³⁾	LPDG-Ⅱ⁴⁾	LPDG-Ⅲ⁵⁾	LPDG-Ⅳ⁶⁾
L 값	87.15	69.78	55.28	54.25	61.23	58.20
a 값	2.17	4.32	5.87	6.77	7.16	8.18
b 값	25.35	29.10	33.28	30.09	32.62	30.32

1) FG : 원료삼 (수삼),

2) HDG : 60℃에서 열풍건조,

3) LPDG-Ⅰ: 200mmHg, 20℃로 감압건조,

4) LPDG-Ⅱ: 200mmHg, 60℃로 감압건조,

5) LPDG-Ⅲ : 500mmHg, 20℃로 감압건조,

6) LPDG-Ⅳ: 500mmHg, 60℃로 감압건조.

결과 7 : 조직감 분석

열풍건조 및 감압건조에 의해 처리된 홍삼에 대한 조직감을 분석하여 그 결과를 표 5에 나타내었다. 경도는 모든 시료의 건조 후 그 값이 증가하였으며 압력 500mmHg 조건하에서 온도 20℃일 때 경도가 가장 단단한 것으로 측정되었다. 응집성의 경우 원료삼에 비해 열풍건조 혹은 감압건조를 실시한 경우 건조 방법에 관계 없이 매우 증가하는 경향을 보였다. 탄력성의 경우 건조 후 원료삼에 비해 건조방법에 따라 증가 혹은 감소하는 경향을 보였으나 건조 전후의 차이를 볼 수 없는 것으로 나타났다. TPA 변수의 하나인 씹힘성은 건조 후 모든 시료에서 크게 증가하였으며 특히 감압건조 홍삼의 경우 그 씹힙성이 크게 증가하였다. 표 5에서 보는 바와 같이 감압건조의 경우 압력이 낮을수록, 온도가 높을수록 씹힘성의 값은 증가하였다. 깨짐성도 원료삼에 비해 그 값이 증가하였는데 감압건조가 열풍건조에 비해 깨짐성이 높은 것으로 측정되었다.

	FG¹⁾	HDG² ⁾	LPDG-Ⅰ³⁾	LPDG-Ⅱ⁴⁾	LPDG-Ⅲ⁵⁾	LPDG-Ⅳ⁶⁾
경도 Hardness (kg)	1.61±2.21⁷⁾	2.18±2.76	2.77±0.12	2.17±3.11	3.12±2.17	2.55±0.15
결합력 Cohesiveness (%)	315.28±0.32	381.73±8.36	378.10±7.29	391.74±5.83	352.32±2.48	388.97±3.92
탄성 Springiness (%)	103.15±1.11	98.80±1.09	107.11±0.37	100.78±5.12	99.38±2.33	102.17±4.29
씹힘성 Chewiness (kg)	4.17±0.33	5.36±2.81	6.89±2.81	8.93±0.15	7.79±1.01	8.28±0.61
부러지는 정도 Brittleness (kg)	364.29±0.67	481.11±23.41	510.18±6.89	609.93±0.21	600.21±3.78	788.14±2.19

1) FG : 원료삼 (수삼),

2) HDG : 60℃에서 열풍건조,

3) LPDG-Ⅰ: 200mmHg, 20℃로 감압건조,

4) LPDG-Ⅱ: 200mmHg, 60℃로 감압건조,

5) LPDG-Ⅲ : 500mmHg, 20℃로 감압건조,

6) LPDG-Ⅳ: 500mmHg, 60℃로 감압건조,

7) 평균±표준편차 (n=10).

결과 8: 미세구조

건조 방법 및 건조 조건에 따른 각 시료의 미세구조를 분석하고자 원료삼, 열풍건조 홍삼 및 감압건조 홍삼을 5mm 폭으로 자른 수평면과 수직면에 대해 전자현미경 구조를 관찰하여 그 결과를 도 7에 나타내었다. 도 7에서 보는 바와 같이 건조처리 전 원료삼의 단면은 조직이 매우 치밀하게 결성되어 세포벽의 형태를 구분하기 어려울 정도였다. 증숙한 인삼을 60℃에서 열풍건조한 홍삼은 수평면이 매우 불규칙적이고 다소 큰 기공을 확인할 수 있었으며, 수직면은 세포벽이 일부 찢어진 상태로 남아있는 것을 볼 수 있었다. 이에 반해 감압건조한 홍삼은 일부 세포벽이 찢어진 형태이나 수평 및 수직면의 조직이 원료삼 조직과 유사하게 규칙적인 배열을 하고 있는 것을 관찰할 수 있었다. 열풍건조의 경우 감압건조에 비해 장시간 열처리와 급격한 수분의 증발로 인해 세포벽 및 조직이 변형되었으며 이로 인해 조직 내에 큰 기공이 형성된 것으로 보인다.

Claims

인삼을 증숙하는 단계; 및
증숙한 인삼을 감압건조기에 넣어 건조 압력 200~500mmHg, 건조 온도 20~60℃로 감압건조하는 단계;를 포함하는 감압건조를 이용한 인삼 건조 방법.