본 실험은 사출구 온도와 반복 압출성형이 백삼압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 압출성형 조건은 수분 함량 20%와 스크루 회전속도 200 rpm을 고정시키고 독립변수로서 사출구 온도 100, 120, 140°C로 1회, 2회 반복 압출성형 실험을 하였다. 팽화 특성에서 120°C 1회 백삼압출성형물의 직경팽화율이 2.283±0.011로 가장 높게 측정되었으며, 비길이 체적밀도에서는 사출구 온도 140°C에서 1회 압출성형물과 사출구 온도 100°C에서 2회 백삼압출성형물이 각각 123.790±2.802 m/kg, 0.260±0.020 g/cm3로 가장 높게 측정되었다. 수분흡착지수(WAI)와 수분용해지수(WSI)는 백삼압출성형물 모두 백삼분말보다 증가하였다. WAI는 1회 압출성형을 하였을 때 증가하였으며, 2회 압출성형을 하였을 때는 감소하였다. 또한 사출구 온도가 증가할수록 WAI도 증가하였다. WSI의 경우 WAI와 반대로 사출구 온도가 증가하면 감소하는 경향이 나타났다. 환원당과 총당은 백삼이 각각 64.76±0.06 mg/g, 187.12±2.02 mg/g으로 측정되었다. 조사포닌은 백삼이 38.84±0.35 mg/g으로 나타났고, 사출구 온도 140°C에서 2회 압출성형물이 50.07±1.00 mg/g으로 가장 높게 측정되었다. 진세노사이드의 조성은 압출성형과 반복 압출성형을 통하여 증가하였고, 백삼에서 추출되지 않았던 Rh1은 압출성형공정 후 추출되었다. 또한 140°C에서 2회 압출성형물은 Rg3s, Rg3r이 추출되어 홍삼의 특유성분도 확인할 수 있었다. 총 페놀성 화합물은 사출구 온도 140°C에서 1회, 2회 그리고 사출구 온도 120°C에서 2회 백삼압출성형물은 각각 5.70±0.03 mg/g, 8.55±0.03 mg/g, 4.91±0.08 mg/g으로 홍삼보다 많이 추출되었다. DPPH 라디칼 소거능도 사출구 온도 140°C에서 1회, 2회 그리고 사출구 온도 120°C에서 2회 압출성형물이 홍삼보다 높게 측정되었다. 환원력은 사출구 온도 140°C에서 1회, 2회 그리고 사출구 온도 120°C, 2회 압출성형물은 각각 0.58±0.002, 0.59±0.003, 0.80±0.004로 홍삼보다 높게 측정되었다. 위 연구 결과 백삼의 압출성형 조건을 달리하여 물리적 특성의 향상과 새로운 백삼제품 및 소재의 개발 가능성을 확인할 수 있었다.
The aim of this study was to investigate the effect of die temperature and repeated extrusion on physical properties of extruded white ginseng (EWG). The die temperature was adjusted to 100, 120, and 140°C, and extrusion was repeated under the same conditions with their corresponding samples. Specific mechanical energy input decreased as die temperature increased during extrusions. The secondary extruded white ginseng (SEWG) at a die temperature of 120°C showed a higher expansion index than other extrudates. Elevation of both die temperature and repeated extrusion increased the specific length of extrudates. The highest apparent elastic modulus, breaking strength, and water solubility index obtained from SEWG at a die temperature of 100°C were 7.53×108 N/m2, 7.49×105 N/m2, and 39.02%, respectively. When die temperature increased, water absorption index (WAI) decreased. The WAI of SEWG was higher than that of EWG. Secondary extruded white ginseng (SEWG) at a die temperature of 120°C had the highest acidic polysaccharide content of all extrudates. Increasing die temperature and repeated extrusion both increased crude saponin content of the extrudate. Ginsenoside Rh1 was detected in the EWG (140°C) and SEWGs, whereas ginsenosides Rg3s and Rg3r were only detected in SEWG (140°C). The highest total phenolic content, DPPH radical scavenging activity, and reducing power obtained from SEWG (140°C) were 8.55±0.03 mg/g, 72.05±0.63%, and 0.80±0.004, respectively. In conclusion, repeated extrusion increases antioxidant activity and crude saponin contents for the development of improved ginseng products. In conclusion, repeated extrusion affected physical properties of white ginseng and could be applied to produce improved quality of ginseng products.
목차
List of tables ⅲList of figures ⅳⅠ. 서론 1Ⅱ. 재료 및 방법 31. 실험 재료 32. 실험 방법 31) 압출성형 33. 물리적 특성 61) 비기계적에너지 투입량 62) 직경팽화율 및 비길이 63) 조각밀도 74) 겉보기탄성계수와 파괴력 75) 수분흡착지수와 수분용해지수 86) 페이스트 점도 87) 색도 98) 미세구조측정 94. 화학적 조성 101) 일반성분 102) 환원당 103) 총당 104) 산성다당체 115) 조사포닌과 진세노사이드 115. 항산화 활성 131) 항산화 물질 추출 132) 총 페놀 함량 133) DPPH 라디컬 소거능 134) 환원력 146. 통계처리 15Ⅲ. 결과 및 고찰 161. 물리적 특성 161) 비기계적에너지 투입량 162) 팽화특성 183) 조직감 204) 수분흡착지수와 수분용해지수 225) 페이스트 점도 246) 색도 267) 미세구조 282. 화학적 조성 301) 일반성분 302) 환원당과 총당 323) 산성다당체 324) 조사포닌과 진세노사이드 353. 항산화 활성 371) 총 페놀성 화합물 372) DPPH 라디컬 소거능 373) 환원력 38Ⅳ. 요약 40Ⅴ. 참고문헌 41ABSTRACT 45