약용버섯과 식용버섯의 건조방법에 따른 품질특성

본 실험에 사용된 영지버섯(Ganoderma lucidum)은 경상북도 칠곡군 소재, 상황버섯(Phellinus linteus)은 경상북도 안동시 임하면 소재의 버섯 농장에서 2015년 7월중에 수확된 것을 구입하여 냉장보관(4℃)하면서 시료로 사용하였다. 새송이버섯(Pleurotus eryngii)과 표고버섯(Lentinus edodes)은 대구시 소재의 대형마트에서 구입하여 시료로 사용하였다.

버섯의 건조 시료는 버섯 갓 부위를 가로로 1 cm 폭으로 절단(장방형 절편, slice 1)하거나, 가로 및 세로 각각 1 cm로 절단(정방형 절편, slice 2)하여 사용하였다. 자연건조는 실험실(25±2℃, 상대습도 60~65%)에서 건조하였으며 열풍건조는 열풍건조기(CCDO-05, Cleanthermo, Gyeonggi-do, Korea)를 이용하여 50℃와 70℃에서 각각 건조하였다. 건조시료의 중량은 자연건조는 12시간 까지는 1시간, 이후에는 3시간, 열풍건조는 1시간 간격으로 분석용 전자저울(LE244S, Sartorius, Germany)로 측정하였다. 최종 건조시간은 건조시료의 중량변화가 ±1% 범위에 이를 때까지로 하였다. 건조버섯의 건조 조건별 최종수분함량은 Table 1과 같으며, 각각 영지버섯은 7.32~15.68%, 상황버섯 9.70~18.55%, 새송이버섯 0.96~1.98%, 표고버섯 1.95~2.47%이었다.

수분함량은 AOAC법(16)에 의거하여 105℃ 상압가열건조법으로 측정하였다.

건조시간에 따른 약용 및 식용버섯의 수분함량은 건조시간별로 측정한 버섯 시료 중량에서 각 버섯의 초기수분함량을 이용하여 환산하였다. 건조특성곡선은 건조시간에 대한 각 버섯의 수분함량의 변화를 도시하여 나타내었다.

수축률은 건조가 끝난 버섯 시료의 단경을 dial caliper (Alltrade, Long beach, CA, USA)로 측정하여 건조 전후의 길이차이를 백분율(%)로 나타내었다.

버섯 시료의 건조 전후의 표면을 표준 백색판(L=97.79, a=-0.38, b=2.05)으로 보정된 Hunter 색차계(CM-700d, Minolta Co., Osaka, Japan)를 이용하여 명도(L, lightness) 및 적색도(a, redness), 황색도(b, yellowness) 값을 30회 반복 측정하여 평균값±표준편차로 나타내었다. ΔE는 건조 전 버섯과 건조 후 버섯의 색차 값에서 아래의 식으로 구하였다.

L0, a0, b0 : 건조 전 시료

L, a, b : 건조 후 시료

재수화율은 Jeong 등(17)의 방법으로 건조버섯 3g을 증류수(100 mL, 20℃)에 2시간 동안 침지한 다음, 표면수를 여지로 제거하고 중량을 측정하여, 침지 전후의 중량 차이를 건조시료 중량에 대한 백분율(%)로 구하였다.

통계처리는 SAS 프로그램(Statistic Analysis System, v9.4 SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하였다. 모든 실험은 3회 반복이상 실시하여 결과를 평균값±표준편차로 나타내었고, Duncan의 다중검정법으로 유의성을 검증하였다(p<0.05).

약용버섯인 영지버섯, 상황버섯과 식용버섯인 새송이버섯, 표고버섯의 초기 수분함량은 각각 65.63%, 70.06%, 90.12%, 84.40%로 약용버섯보다 식용버섯이 더 높은 수분 함량을 보였다(18,19). 약용버섯과 식용버섯을 장방형 및 정방형으로 절단하여 중량의 변화가 없을 때(±1%)까지 자연건조와 열풍건조(50℃, 70℃)하여 측정한 최종수분함량을 Table 1에 나타내었다. 약용버섯의 최종수분함량은 자연건조구에 비하여 열풍건조구가 낮았으나 식용버섯은 그다지 큰 차이가 없었으며, 절단 형태에 따라서도 각 버섯의 최종수분함량은 크게 차이가 나지 않았다. 이들 버섯의 장방형 및 정방형절편의 자연건조 및 열풍건조특성곡선을 Fig. 1과 2에 나타내었다. 버섯과 같이 수분함량이 높은 식물성 식품의 건조특성곡선은 표면의 수분이 증발과 내부 수분의 표면 이동 속도가 일정한 건조 초기의 항율건조기와 건조가 진행되면서 표면의 왜곡과 경화현상으로 내부 수분의 확산속도가 감소하여 건조 속도가 줄어드는 감율건조기로 구분된다. 약용버섯 및 식용버섯 절편은 자연건조구가 열풍건조구에 비하여 항율건조기가 비교적 길었으며, 정방형절편이 장방형절편에 비하여 항율건조기가 길고 건조속도도 빨랐다. 또한 70℃ 열풍건조구가 50℃ 열풍건조구에 비하여 항율 및 감율건조기간이 모두 짧아 건조가 비교적 단시간에 진행되었다. Krokida 등(20)은 버섯을 포함한 여러 가지 채소류의 건조 실험에서 건조온도의 영향이 상대습도와 풍속보다 크다고 보고하였다. 한편, 모든 건조 구에서 장방형절편 보다 정방형절편의 건조 시간이 짧았는데, 이는 정방형절편이 장방형절편에 비하여 건조가 진행되는 표면이 고르고 표면적이 넓어서 내부 수분의 이동과 이의 표면에서의 증발이 신속하게 일어난 것(11)으로 사료된다. 건조시간이 길어져도 영지버섯은 수분함량이 7.32~15.68%, 상황버섯은 9.70~18.55% 이하로는 건조가 진행되지 않았으나, 식용버섯인 새송이버섯과 표고버섯은 각각 수분함량이 0.96~1.98%, 1.95~2.47% 까지 감소하는 것으로 나타났다(Table 1). 이는 상황버섯과 영지버섯은 목질버섯으로 조직이 단단하고 치밀하기 때문에 감율 건조기에 들어서면서 내부 수분의 확산과 이동이 식용버섯에 비하여 진행되기 어렵기 때문이다. Yoo 등(21)은 아가리쿠스버섯을 고온에서 건조 하였을 때 갓 부위에 비해 조직이 치밀한 대 부위에서 건조속도가 늦으며 최종수분함량이 14.00% 이하로 건조가 진행되지 않는다고 보고한 바 있다.

Fig. 1. Moisture content of medicinal mushrooms depending on the drying conditions. (A), Ganoderma lucidum; (B), Phellinus linteus. ND-S1, natural drying of slice 1; ND-S2, natural drying of slice 2; HD50-S1, hot-air drying of slice 1 at 50℃; HD50-S2, hot-air drying of slice 2 at 50℃; HD70-S1, hot-air drying of slice 1 at 70℃; HD70-S2, hot-air drying of slice 2 at 70℃.

Download Original Figure

Fig. 2. Moisture content of the edible mushrooms depending on the drying conditions. (A), Pleurotus eryngii; (B), Lentinus edodes. ND-S1, natural drying of slice 1; ND-S2, natural drying of slice 2; HD50-S1, hot-air drying of slice 1 at 50℃; HD50-S2, hot-air drying of slice 2 at 50℃; HD70-S1, hot-air drying of slice 1 at 70℃; HD70-S2, hot-air drying of slice 2 at 70℃.

Download Original Figure

식물의 조직은 팽압현상에 의하여 장력과 탄성을 유지하고 있으나, 가열처리하면 세포벽이 붕괴되어 조직이 위조되고 수축하게 되며 복원성을 잃게 된다(22). 그러므로 수축률은 피건조물의 이화학적 품질특성의 중요한 항목 중 하나이다. 자연건조 및 열풍건조한 약용버섯과 식용버섯의 장방형 및 정방형절편의 수축률을 조사한 결과를 Fig. 3, 4에 나타내었다. 자연건조구의 수축률은 영지버섯 3.83~4.57%, 상황버섯 4.34~4.88%, 새송이버섯 63.98~73.08%, 표고버섯 43.59~57.00%이었으며, 열풍건조구는 영지버섯 7.31~ 10.83, 상황버섯 6.15~12.98, 새송이버섯 12.17~41.79%, 표고버섯 10.64~33.02%로 나타났다. 약용버섯은 자연건조구가 수축률이 적어서 원형을 보다 잘 유지되었으나 식용버섯은 수축률이 큰 자연건조구에 비하여 열풍건조구가 보다 더 원형이 잘 유지되었다. 절단 형태에 따른 유의적 차이는 약용버섯에서는 나타나지 않았으나, 식용버섯은 장방형절편 보다 정방형절편의 수축률이 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 정방형절편은 장방형에 비하여 건조표면적이 고르고 넓어서 건조속도가 신속하기 때문인 것으로 사료된다. 모든 건조구에서 식용버섯은 약용버섯에 비해 비교적으로 수축률이 큰 것으로 나타났으며, 약용버섯은 건조온도가 낮을수록, 식용버섯은 건조온도가 높을수록 낮은 수축률을 보였다. 이는 건조온도가 증가함에 따라 영지버섯(23), 마른진흙버섯(24)의 수축률이 크다는 보고와 유사한 결과이다. 식용버섯은 약용버섯과는 다르게 높은 건조 온도에서 단 시간에 내부 수분이 표면으로 이동되면서 건조가 신속하게 일어나고 그만큼 가열 노출 시간이 적기 때문에 수축률이 감소하게 된다(25).

색도는 식품의 이화학적인 품질을 외관적으로 판단하는 기준이 되며 건조 제품의 색도는 품질 지표가 되며, 저장성과도 밀접한 관련이 있다(26). 약용버섯과 식용버섯의 장방형절편에 대하여 건조 전후의 색도를 Hunter 색차계를 이용하여 측정한 결과는 Table 2와 같다. 명도를 나타내는 L값은 건조가 진행됨에 따라 모든 건조구에서 감소하는 경향을 보였다. 영지버섯은 자연건조구에서, 상황버섯은 50℃ 열풍건조구에서, 새송이버섯과 표고버섯은 70℃ 열풍건조구에서 가장 높은 L값을 나타내었다. 적색도를 나타내는 a값은 영지버섯은 자연 및 열풍건조구에서 유의적으로 감소하였으나 다른 버섯에서는 거의 변화가 없었다. Tian 등(27)은 본 연구 결과와 유사하게 표고버섯을 열풍건조 하였을 때 적색도의 변화가 적었다고 보고한 바 있다. 황색도를 나타내는 b값은 영지버섯에서는 건조 후 감소하였고 상황버섯에서는 증가하였다. 이는 건조가 진행됨에 따라 상황버섯의 고유한 황색이 짙어지는 것으로 보아지며, 음건 보다는 열풍건조에서 b값이 증가한다는 Jo 등(8)의 보고와 유사하였다. 식용버섯의 b값은 건조 전에 비해 모든 건조구에서 증가하였으며 열풍건조구에 비해 자연건조구가 높았다(p<0.05). 갈변 정도를 나타내는 ΔE값은 약용버섯은 자연건조구보다 열풍건조구가 높았으며, 식용버섯은 b값과 마찬가지로 자연건조구에서 높았다. 자연건조구가 열풍건조구에 비하여 건조시간이 길기 때문에 공기와의 접촉에 의한 산화적 갈변이 많이 발생하고, 약용버섯에 비하여 수분함량이 높고 색상이 밝은 식용버섯이 이러한 산화적 갈변이 보다 많이 일어나기 때문으로 생각된다(28).

Fig. 3. Shr inkage ratios of the dr ied medicinal mushrooms depending on the drying conditions. GL, Ganoderma lucidum; PL, Phellinus linteus. ND, natural drying; HD50, hot-air drying at 50℃; HD70, hot-air drying at 70℃. S1, rectangular shape slice (1 cm); S2, square shape slice (1×1 cm). Means with different superscript above the bar are significantly different (p<0.05) by Duncans's multiple range test.

Download Original Figure

Fig. 4. The shr inkage ratios of the dr ied edible mushrooms depending on the drying conditions. PE, Pleurotus eryngii; LE, Lentinus edodes. ND, natural drying; HD50, hot-air drying at 50℃; HD70, hot-air drying at 70℃. S1, rectangular shape slice (1 cm); S2, square shape slice (1×1 cm). Means with different superscript above the bar are significantly different (p<0.05) by Duncans's multiple range test.

Download Original Figure

재수화성은 건조된 시료가 수분을 다시 흡수하여 본래의 품질 특성을 회복하는 정도를 말하며 조직의 변화가 비가역적이므로, 건조 방법과 온도에 따라서 영향을 받게 된다.

장방형절편과 정방형절편의 약용버섯 및 식용버섯 시료의 재수화성을 측정한 결과는 Table 3과 같다. 절단 형태에 따른 재수화율은 모든 건조구에 있어서 장방형절편 보다 정방형절편이 높은 경향을 보였다. 식용버섯은 열풍건조구에 비해 자연건조구에서 높은 재수화율을 나타내었으며 70℃ 열풍건조구가 50℃ 보다 낮았다(p<0.05). 이는 열풍건조 온도가 증가함에 따라 표고버섯의 재수화율이 낮아진다는 Park 등(29)의 보고와 유사하였다. 약용버섯은 자연건조구 보다 열풍건조구에서 재수화율이 높았으며, 50℃ 열풍건조구가 70℃ 보다 높았다. 최종수분함량이 70℃ 열풍건조구 보다 50℃ 열풍건조구가 높은 결과(Table 1)임에도 불구하고 재수화율이 높게 나타난 것은 70℃ 열풍건조구에 비하여 50℃ 열풍건조구가 가열에 의한 버섯조직의 손상이 비교적 적었기 때문으로 생각된다.