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JKFN Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition



Online ISSN 2288-5978

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Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51(3): 245-253

Published online March 31, 2022 https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.3.245

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

Effect of Thickness and Drying Method on Properties of Dried Tangerine Tea

Ji-Hee Han , Duri Kim , and Ji-Yeon Chun

Department of Food Bioengineering, Jeju National University

Correspondence to:Ji-Yeon Chun, Department of Food Bioengineering, Jeju National University, 102, Jejudaehak-ro, Jeju-si, Jeju 63243, Korea, E-mail: chunjiyeon@jejunu.ac.kr
Author information: Ji-Hee Han (Student), Duri Kim (Graduate student), Ji-Yeon Chun (Professor)

Received: November 9, 2021; Revised: January 27, 2022; Accepted: February 4, 2022

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

The purpose of this study was to optimize the dried tangerine production process for manufacturing dried tangerine tea with minimal by-products using both flesh (pulp) and peel of the citrus fruit. To arrive at the optimum production process, we evaluated the physicochemical properties and antioxidant quality characteristics of dried tangerine and optimized the drying conditions at 60°C for 30 hours. As the thickness of the dried tangerines decreased, the leaching components grew significantly higher. The thickness of dried tangerine with the best leaching ability was 2 mm. As a result of comparing hot-air dried tangerine at 60°C for 30 hours with combined (infrared and hot air drying) dried tangerine at 60°C for 3 hours, it was observed that the sugar content of the combined dried tangerine tea was 1.03±0.06°Brix and the content of reducing sugar was 0.446±0.022 g GE/100 mL, which were higher than those of hot air-dried tangerine tea. However, there was no significant difference in the antioxidant properties between the two drying methods. Combined dried tangerine had less appearance shrinkage due to fast drying and, considering efficiency and economic feasibility, the combined dried tangerine was more suitable for the manufacture of dried tangerine tea. Sugar content, reducing sugar content, and total phenolic content increased with a decrease in particle size. Taken together, our results indicate that the optimal thickness of dried tangerine was 2 mm. Also, combined drying is more effective, and smaller particle sizes enhanced the quality of dried tangerine tea.

Keywords: tangerine, hot air drying, combined drying, tangerine tea, thickness

감귤은 운향과(Rutaceae) 감귤속(Citrus)의 금감속(Fortunella), 탱자속(Poncirus)으로 분류되는 식물들을 의미하는데 일반적으로 Satsuma mandarin으로도 불리는 온주밀감(Citrus unshiu Markovich)을 말한다(Choi 등, 2021; Nomura 등, 2021). 감귤은 유리당, 유기산 그리고 비타민 C 공급원으로 중요한 식품학적 가치를 지니며, 페놀산, 플라보노이드계의 기능성 성분이 함유되어 있다고 알려져 hesperidin, naringin에 관한 연구가 주를 이루고 있다(Chen 등, 2011; Park 등, 2014; Babazadeh-Darjazi와 Jaimand, 2018; Seo, 2021). 현대인의 식습관을 고려했을 때 감귤은 다른 과일에 비해 과피를 손쉽게 제거할 수 있고 단단한 씨가 없어 간편한 섭취가 가능하여, 감귤 시장이 확대되고 소비가 지속해서 성장한 것으로 보인다(Ra 등, 2019). 통계청에 따르면 2021년 국내 감귤 생산 면적은 5,810 ha이고 이 중 97% 이상이 제주도이다(KOSIS, 2021). 또한 2010년부터 2019년까지 제주도에서 감귤을 이용하여 가공한 제품 중 주스가 10년간 가공 유형 중 가장 높은 비율을 나타내었는데, 2013년부터는 분말차가 기록되기 시작했고 2017년부터는 건조 유형이 130 ton, 2018년과 2019년에는 80 ton가량으로 나타났다(KOSIS, 2021). 제주도는 기후 특성상 우리나라의 대표적인 감귤 재배지인데, 현재 제주에서 생산되고 있는 감귤류는 대부분 생식으로 섭취하나 주스, 통조림, 마멀레이드 등의 가공품으로도 많이 소비된다. 그러나 감귤 가공 시 과피와 과육을 모두 이용하는 식품 외에 주스, 잼, 통조림 같은 식품에서는 과피와 같은 여러 종류의 부산물이 발생한다(Jung 등, 2007).

한편, 이전부터 꾸준하게 과일의 건강적인 효능에 대한 소비자들의 관심이 증가하고 있어 가공 형태 또한 이에 맞추어 다양해지고 전체적인 품질 향상이 요구되는 추세를 보인다. 건조과일은 생과일이 지닌 수분만 제거하는 방식을 사용하여 가공하는 것으로, 수분을 많이 함유한 과채류의 수분활성도와 수분함량의 감소로 인해 미생물의 발육 저해 및 효소의 활성이 억제되어 부패 위험이 적고 생과와 크게 차이 없는 영양성분을 가지면서 장기간 저장이 가능한 가공식품이다(Jung 등, 2012; So 등, 2016). 최근에는 당이나 첨가물을 처리하여 건조한 건망고, 건키위, 건크랜베리 등과 원료 그대로 건조한 제품같이 다양한 유형의 건조 과일이 생산되고 있다(Koo 등, 2019).

다류는 식물성 원료가 주가 되어 제조・가공된 기호성 식품으로, 침출차, 액상차, 고형차로 나눌 수 있다. 원료 추출 시 물이나 주정, 이산화탄소를 용제로 하여 냉침이나 온침 등의 추출 방법은 주가 되는 원료의 특성에 맞게 택해야 한다(MFDS, 2021). 동일한 원료의 경우에도 추출법 및 제조에 따라 다류의 품질이 결정된다. 다류 가공 시 주로 사용되는 건조공정의 방법으로는 태양력・풍력을 통한 자연건조, 동결건조, 냉풍건조 및 열풍건조 등의 방법이 있고, 건조된 원료의 침출 방법으로는 열수를 이용하여 추출하는 방법과 초음파 및 압력을 가하여 추출하는 방법이 있다. 그 외 다류에 영향을 미치는 요인으로는 건조된 원료의 형태와 포장 방법 등이 있다(Park 등, 2017).

열풍건조는 식품 건조 시 가장 일반적으로 사용하는 식품 건조법으로, 이 방법으로 건조한 과일의 경우 쫀득한 식감 및 균일한 건조가 가능하며 간편성과 경제성 측면에서 장점이 있으나, 고온 건조의 특성상 건조물이 수축하여 주름지고 표면 경도가 증가하는 등 외관에 영향을 미치고 맛과 영양의 저하가 이루어진다(Sagar와 Suresh Kumar, 2010). 복합건조(combine drying)는 원적외선건조와 열풍건조가 혼합된 형태의 건조로 빛을 분산하는 원리를 추가로 적용하여 건조 수율을 높인 건조법이다. 건조기 내부에 난반사 필름을 설치하여 조사되는 원적외선의 난반사를 유도하게 되어 사방에서 빛을 대상에 조사할 수 있어 건조물이 전체적으로 균일하게 건조될 수 있고, 광조사부의 위치 조절이 가능하여 반사율을 조절할 수 있어 건조시간의 단축으로 대량생산 시 타 건조방법보다 건조 효율이 높다(Agricultural Corp. JEUS, 2019).

감귤에 비타민, 베타카로틴, 플라보노이드 등 여러 기능성 성분들이 함유되어 있다고 보고됨에 따라 소비자들은 보다 다양한 종류의 감귤가공품을 원하고 있지만, 국내에서 감귤은 주로 겨울에 생산되고 수확기 이후 신선도가 빠르게 감소하는 과실로 수확한 감귤을 장기간 저장하고 이를 가공하는 방안의 연구가 필요한 실정이다(Ahn 등, 2018). 또한, 향료나 색소 등의 첨가물 없이 감귤의 본래 형상을 유지한 가공품을 원하는 소비자들의 만족도를 높이기 위해 이에 관한 연구가 요구된다(Ra 등, 2019).

본 연구는 감귤의 과육과 과피를 모두 사용하여 부산물을 최소화한 건조감귤차 개발의 일환으로, 침출에 적합한 건조감귤의 최적 두께를 찾고 제품 생산 효율성을 증대시킬 건조방법을 선정하고자 하였다.

실험재료

본 실험에서는 제주도 서귀포시에서 재배된 인하네 농업회사법인(주)의 감귤을 구입하여 크기가 유사한 귤을 선별하고 조건에 맞게 세절하였다. 본 실험에 사용한 열풍건조기는 순환식 열풍건조기(PS-100C, Shinil Tech, Gimhae, Korea)를 사용하였고, 복합건조는 컨베이어 벨트식 복합건조기(JEUS, Jeju, Korea)를 사용하였다. 최적 감귤차 제조 공정을 Fig. 1과 같이 진행하였다. 적절한 열풍건조 시간을 찾기 위해 1단계로 60°C에서 24, 30, 36시간 건조하고, 이때 건조한 감귤의 수분함량이 3~4%가 되는 시간을 선정하였다. 2단계로 감귤 슬라이스 두께를 2, 4, 6 mm로 달리하여 건조한 뒤 적정 두께를 선정하였다. 3단계와 4단계에서는 적정 건조법과 두께를 적용한 건조감귤을 큰 입자(반지름 2.5 cm, 내각 90°의 부채꼴 모양)와 작은 입자(5 mm×5 mm)로 구분하여 침출차를 제조하였다. 침출차는 시료 2 g을 정량하여 80°C의 증류수 100 mL를 부은 후 5분씩 침지한 후 여과지(Watman No.2, Whatman International Ltd., Maldstone, UK)로 여과한 여액을 시험용액으로 사용하였다. 시험용액은 28°C 이하로 냉각시켜 분석에 사용하였다.

Fig. 1. Optimizing process for producing dried tangerine.

수분함량 측정

건조한 시료를 적외선 수분분석기(i-Thermo 163L, BEL Engineering, Lombardia, Italy)를 사용하여 3회 측정하여 평균값으로 나타내었다.

가용성 고형분 및 환원당 함량

가용성 고형분 함량은 각 시험용액을 전자당도계(PAL-BX, ATAGO Co., Ltd, Tokyo, Japan)로 3회 측정한 결과의 평균으로 나타내었다. 시험용액의 환원당 함량은 DNS(dinitrosalicylic acid)법(Miller, 1959)을 실험에 맞게 수정하여 측정하였고 시험용액 0.3 mL에 증류수 2.7 mL를 가한 희석용액을 분석하였다. 희석용액 3 mL와 DNS 시약 3 mL를 시험관에서 혼합한 후 90°C의 항온수조에서 10분 가열한 다음, 40% potassium sodium tartrate 1 mL를 가하고 상온에서 냉각시켜 Microplate reader(EpochTM, Bio Tek Instruments, Inc., Winooski, VT, USA)를 이용해 575 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 표준곡선은 D+ glucose 용액으로 검량선을 작성하였으며, 시료의 환원당 함량은 100 mL 중의 g glucose equivalent(GE)로 나타내었다.

pH 및 적정 산도

pH는 pH meter(S470 SevenExcellenceTM, Mettler Toledo, Schwerezenbach, Switzerland)로 3회 측정하여 평균값으로 나타내었다. 적정 산도는 시험용액 20 mL를 취해 1% phenolphthalein 지시약을 3방울 가한 뒤 0.05 N NaOH로 적정하고 소요된 0.05 N NaOH 용액의 양을 citric acid 함량(%)으로 환산하여 표시하였다.

총 플라보노이드 함량

총 플라보노이드 함량은 Davis법(1947)을 본 실험에 맞게 수정하여 측정하였다. 시험용액 0.1 mL에 99% diethylene glycol 5 mL와 4 N NaOH 0.1 mL를 가하고 혼합하여 상온에서 20분 반응시킨 후 Microplate reader(EpochTM, Bio Tek Instruments, Inc.)를 이용해 420 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 표준곡선은 naringin 용액으로 검량선을 작성하였으며, 시료의 총 플라보노이드 함량은 100 mL 중의 mg naringin equivalent(NE)로 나타내었다.

총 폴리페놀 함량

총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu법(Folin과 Denis, 1912)을 본 실험에 맞게 수정하여 측정하였다. 각 시험용액 200 µL와 증류수 900 µL를 혼합한 후, 2 M Folin-Ciocalteu’s phenol reagent 100 µL를 가하여 상온의 암소에서 5분간 반응시킨다. 2% Na2CO3 300 µL를 혼합하고 증류수로 2 mL 정용하여 상온의 암소에서 1시간 반응시킨 것을 Microplate reader(EpochTM, Bio Tek Instruments, Inc.)를 사용하여 760 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 표준곡선은 gallic acid 용액으로 작성하였으며, 시료의 총 페놀 함량은 100 mL 중의 mg gallic acid equivalent(GAE)로 나타내었다.

비타민 C 함량

비타민 C 함량은 Jun 등(2005)의 방법을 본 실험에 맞게 수정하여 측정하였다. 시료용액 6 mL에 0.25 M oxalic acid 9 mL와 1 N HCl 1 mL를 가한 후 1% 2,6-dichloroindophenol dye solution으로 연분홍색까지 적정을 실시하였다. 표준곡선은 ascorbic acid 용액으로 작성하였으며, 시료의 비타민 C 함량은 100 mL 중의 mg ascorbic acid equivalent(AAE)로 나타내었다.

통계처리

실험 결과는 최소한 3회 이상 반복 실험하여 평균값을 구하였고 실험별로 유의성 검증을 확인하였다. 통계분석은 Minitab Ver. 17(Minitab 17 Inc., State College, Pennsylvania, USA)으로 수행하였다. 결과는 평균±표준편차로 나타내었으며, Tukey’s multiple range test에서 P값이 0.05 미만일 때 차이가 유의하다고 간주하였다.

열풍건조 시간별 건조감귤 침출액의 특성 비교

국내에서 시판되는 녹차 제품 43종의 수분함량은 2.18~5.97%의 범위를 보였고 평균은 3.7%로 나타났다(Chun 등, 2004). 식품공전 상에는 침출차, 고형차와 같은 다류의 수분함량 규격이 명시되어 있지 않기 때문에 시판하는 침출차 제품의 수분함량을 바탕으로 두께를 달리하여 세절한 감귤을 다류로 사용하기 위한 수분함량을 3~4%로 설정하였다. 예비실험을 통해 감귤을 세절하여 건조 후에도 형태를 유지하는 두께인 2 mm를 다류로 이용하기 위해 제조할 건조감귤의 최소 두께로 선정하였으며, 2 mm 두께를 갖는 건조감귤이 3~4%의 수분함량을 갖는 건조시간 범위를 확인하기 위해 60°C의 열풍건조기에서 6시간 간격으로 수분함량을 측정하였다. 24시간 건조한 2 mm 두께의 건조감귤은 4.680±0.685%, 30시간 건조한 시료는 3.463±0.636%, 36시간은 3.337±0.472%의 수분함량을 나타내었다(Table 1).

Table 1 . Comparison by drying time of Brix, reducing sugar content, pH, and acidity of tangerine tea hot-air dried to 2 mm

Drying time (h)Moisture content1) (%)Brix (%)Reducing sugar content (g GE2)/100 mL)pHAcidity (%)
24     4.680±0.685a3)4)1.00±0.00a0.364±0.021a3.859±0.078b0.128±0.007a
303.463±0.636a0.93±0.06a0.307±0.031a 3.933±0.035ab0.130±0.013a
363.337±0.472a0.97±0.06a0.337±0.018a4.059±0.085a0.127±0.011a

1)Dried tangerine’s moisture content.

2)GE: glucose equivalents.

3)All values are mean±SD.

4)Values with the different letters in a column are significantly different at P<0.05 based on Turkey’s multiple range test.



열풍건조 시간을 달리하여 제조한 건조감귤 침출액의 이화학적 품질특성은 Table 1에 나타내었다. 가용성 고형분 함량은 24시간 건조한 시료가 1.00±0.00°Brix로 가장 높았고, 30시간 건조한 시료는 0.93±0.06°Brix, 36시간 건조한 시료는 0.97±0.06°Brix였으며, 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). 환원당 함량은 24시간 건조한 시료가 0.364±0.021 g GE/100 mL로 가장 높았고 30시간 건조한 시료는 0.307±0.031 g GE/100 mL, 36시간 건조한 시료는 0.337±0.018 g GE/100 mL였으며, 가용성 고형분 함량과 유사한 경향을 나타내었고 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). Shin 등(2011)은 호박고구마의 건조시간에 따른 가용성 고형분과 환원당 함량을 측정한 결과, 수분함량이 높은 건조 초기에는 건조시간이 증가함에 따라 가용성 고형분 함량이 급격히 높아졌고, 수분함량이 낮아진 건조 후기에는 건조시간이 증가함에 따른 가용성 고형분의 증가 폭이 작았다. 환원당은 건조시간이 길어짐에 따라 건조 초기와 후기가 비슷한 증가 폭으로 증가하는 추세를 나타내었다. Hwang 등(2013)은 60°C에서 열처리 기간을 달리하여 제조한 섬애약쑥 건조물의 침출물 분석에서 원물의 가공 온도가 높은 경우 고분자 물질에 결합하고 있던 수용성 저분자에서 변화가 있을 수 있고, 열에 의한 원물 조직의 파괴가 진행되어 용출이 용이해지므로 침출물에서의 고형분 함량이 높다고 보고하였다. 열풍건조 시간이 길어질수록 건조감귤에 가해지는 열과 바람은 증가하기 때문에 건조시간이 가장 길었던 36시간 건조 시료에서 열에 의한 감귤 내 다당류의 분해로 수용성화가 더 많이 일어났을 것이고, 조직의 파괴가 발생할 가능성이 있어 용출되는 양이 더 많을 것으로 생각된다. 그러나 본 실험은 낮은 수분함량 범위를 나타내는 건조시간을 선정하기 위해 24시간 건조부터 진행되었으므로 이미 건조 중후반으로 판단되며, 건조를 통한 가용성 고형분의 증가가 24시간 이전에 충분히 진행되었을 것으로 생각되고 이후 건조시간에 따른 변화가 크지 않아 침출액에서도 유의미한 차이를 보이지 않은 것으로 생각된다. PH는 24시간 건조한 시료가 3.859±0.078로 가장 낮았고 30시간 건조한 시료는 3.933±0.035, 36시간 건조한 시료는 4.059±0.085로 나타났다. 24시간 건조한 시료에 비해 36시간 건조한 시료가 유의적으로 높은 PH를 나타냈고(P<0.05), 건조시간이 증가함에 따라 PH는 수치적으로 증가하였다. Lee와 Yoon(2003)은 감귤의 과육만을 열풍건조했을 때, 60°C에서 건조시간이 증가할수록 적정 산도가 증가했고 산도는 건조온도가 낮아질수록 건조시간에 대한 영향을 많이 받는다고 보고하였으나, 열풍건조 시간을 달리하여 제조한 건조감귤 침출액의 산도의 경우 24시간 건조한 시료가 0.128±0.007%, 30시간 건조한 시료는 0.130±0.013%, 36시간 건조한 시료는 0.127±0.011%로 세 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05).

열풍건조 시간을 달리하여 제조한 건조감귤 침출액의 항산화적 품질특성은 Table 2에 나타내었다. 총 플라보노이드 함량은 24시간 건조한 시료가 12.67±2.38 mg NE/100 mL, 30시간 건조한 시료는 11.67±1.23 mg NE/100 mL, 36시간 건조한 시료는 15.25±1.80 mg NE/100 mL였으나, 세 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). 총 폴리페놀 함량은 24시간 건조한 시료가 10.84±0.28 mg GAE/100 mL, 30시간 건조한 시료는 10.59±1.02 mg GAE/100 mL, 36시간 건조한 시료는 11.75±0.91 mg GAE/100 mL로 나타났으나, 세 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). Hwang 등(2013)은 열처리 공정을 거치는 가공식품에서 침출되는 총 페놀성 화합물의 함량이 가열온도와 처리시간이 증가할수록 높아지는 경향을 나타내나, 가열시간보다 온도의 영향을 더 많이 받으며 가열에 의해 결합형 페놀성 화합물이 유리형으로 전환되거나 고분자에서 저분자 물질로 분해되므로 총 페놀 화합물의 함량도 증가한다고 보고하였다. 그러나 긍정적인 영향을 주는 온도에 대해서 Chen 등(2011)은 건조 처리된 오렌지 껍질의 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 70°C 이상의 건조온도부터 유의적으로 증가한다고 보고한 바 있다. 본 실험에서는 건조온도는 동일하고 열풍건조 시간만을 달리하였으므로 열수 침출되는 총 폴리페놀 함량에 있어서 건조감귤 제조 시 소요된 건조시간에 따른 영향은 크지 않은 것으로 판단된다. 비타민 C 함량은 24시간 건조한 시료가 4.341±0.163 mg AAE/100 mL로 유의적으로 가장 높은 함량을 나타냈고(P<0.05), 이는 공기와 열에 대한 노출에 의해 쉽게 산화 분해되는 비타민 C의 특성에 의해 열풍에 가장 노출이 적었던 24시간 건조한 시료가 높은 비타민 C 함량을 나타낸 것으로 생각한다. 30시간 건조한 시료는 3.134±0.518 mg AAE/100 mL를 나타냈고 36시간 건조한 시료는 3.370±0.472 mg AAE/100 mL였으며, 두 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05).

Table 2 . Comparison by drying time of total flavonoid content, total phenol content, and vitamin C content of tangerine tea hot-air dried to 2 mm

Drying time (h)Total flavonoid content (mg NE1)/100 mL)Total phenolic content (mg GAE2)/100 mL)Vitamin C (mg AAE3)/100 mL)
24     12.67±2.38a4)5)10.84±0.28a4.341±0.163a
3011.67±1.23a10.59±1.02a3.134±0.518b
3615.25±1.80a11.75±0.91a 3.370±0.472ab

1)NE: naringin equivalents.

2)GAE: gallic acid equivalents.

3)AAE: ascorbic acid equivalents.

4)All values are mean±SD.

5)Values with the different letters in a column are significantly different at P<0.05 based on Turkey’s multiple range test.



24시간 건조한 시료의 수분함량은 앞서 설정한 범위인 3~4%보다 높게 나타났고 24시간 건조한 시료가 30시간 건조한 시료와 비타민 C를 제외한 모든 항목에서 유의적인 차이를 보이지 않았으며 30시간 건조한 시료와 36시간 건조한 시료는 전 항목에서 유의적인 차이를 보이지 않았다는 점에서, 침출차를 위한 건조감귤 제조 시 산업적 및 경제적 효율을 고려한다면 60°C에서 30시간 열풍건조하는 것이 건조감귤차를 통한 영양성분 및 유효성분 섭취에 적합한 조건으로 생각된다.

두께별 건조감귤 침출액의 특성 비교

60°C에서 30시간 건조 후 두께가 2 mm, 4 mm, 6 mm인 건조감귤의 수분함량은 각각 3.473±0.426%, 3.490±0.383%, 3.897±0.571%로 나타났고, 이는 침출차로 사용하기 적합한 수분함량임을 확인하였다(Table 3). 두께를 달리하여 30시간 동안 열풍건조한 감귤의 수분함량 측정 결과, 건조감귤의 두께가 얇을수록 수분함량이 적게 나타났으나 모든 두께 조건에서 유의적인 차이를 보이지는 않았다(P>0.05).

Table 3 . Comparison by thickness of Brix, reducing sugar content, pH, and acidity of tangerine tea hot-air dried for 30 hours

Thickness (mm)Moisture content1) (%)Brix (%)Reducing sugar content (g GE2)/100 mL)pHAcidity (%)
2     3.473±0.426a3)4)0.87±0.06a0.273±0.026a3.854±0.008a0.119±0.017a
43.490±0.383a0.60±0.10b0.199±0.039b3.910±0.088a 0.089±0.017ab
63.897±0.571a0.40±0.00c0.077±0.007c3.988±0.071a0.079±0.011b

1)Dried tangerine’s moisture content.

2)GE: glucose equivalents.

3)All values are mean±SD.

4)Values with the different letters in a column are significantly different at P<0.05 based on Turkey’s multiple range test.



두께를 달리하여 건조한 감귤 침출액의 이화학적 품질특성은 Table 3에 나타내었다. 가용성 고형분 함량은 2 mm인 건조감귤로 침출한 침출액이 0.87±0.06°Brix로 유의적으로 가장 높았으며, 건조감귤의 두께가 두꺼워질수록 침출액의 가용성 고형분 함량은 유의적으로 낮아지는 경향을 보였다(P<0.05). 환원당 함량 또한 2 mm인 건조감귤로 침출한 침출액이 0.273±0.026 g GE/100 mL로 가장 높은 수치를 나타냈으며, 두께가 증가할수록 침출액의 환원당 함량은 유의적으로 낮아져 가용성 고형분 함량 결과와 유사한 경향을 나타내었다. pH는 두께가 얇은 2 mm에서 3.854±0.008로 수치로 가장 낮은 값을 나타내었고 두께가 감소함에 따라 pH 또한 낮아지는 경향을 나타내었다. 산도의 경우 두께가 감소함에 따라 산도가 증가하였으며 2 mm에서 0.119±0.017%, 6 mm는 0.079±0.011%로 시료 간 유의적인 차이를 보였다(P<0.05).

두께를 달리하여 건조한 감귤 침출액의 항산화적 품질특성은 Table 4에 나타내었다. 총 플라보노이드 함량은 2 mm가 11.83±0.95 mg NE/100 mL로 가장 높은 수치를 보였고, 두께가 두꺼울수록 플라보노이드 함량이 낮아지는 것을 확인하였다. 6 mm의 경우 6.42±0.14 mg NE/100 mL로 2 mm에 비해 유의적으로 낮은 플라보노이드 함량을 보였다(P<0.05). 총 폴리페놀 함량 또한 총 플라보노이드 함량과 유사하게 두께가 두꺼워질수록 총 폴리페놀 함량 값이 낮게 나타났으나, 세 시료 간 유의적 차이는 보이지 않았다(P>0.05). 비타민 C 함량은 2 mm가 3.083±0.720 mg AAE/100 mL로 다른 두께에 비해 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 4 mm와 6 mm의 비타민 C 함량은 2 mm와 비교했을 때 유의적으로 낮았으나 4 mm와 6 mm 간의 유의적인 차이는 없었다(P>0.05).

Table 4 . Comparison by thickness of total flavonoid content, total phenol content, and vitamin C content of tangerine tea hot-air dried for 30 hours

Thickness (mm)Total flavonoid content (mg NE1)/100 mL)Total phenolic content (mg GAE2)/100 mL)Vitamin C content (mg AAE3)/100 mL)
2     11.83±0.95a4)5)15.38±2.25a3.083±0.720a
49.83±1.42a13.13±2.08a1.780±0.149b
66.42±0.14b11.71±0.94a1.187±0.048b

1)NE: naringin equivalents.

2)GAE: gallic acid equivalents.

3)AAE: ascorbic acid equivalents.

4)All values are mean±SD.

5)Values with the different letters in a column are significantly different at P<0.05 based on Turkey’s multiple range test.



동일 중량일 때 건조감귤의 두께가 얇을수록 침출 용매와 접촉하는 표면적은 커지기 때문에 두께가 두꺼운 건조감귤 내부로 열수가 침투하는 속도보다 두께가 얇은 건조감귤 내 열수 침투 및 확산하는 속도가 더 빠르므로 건조감귤의 두께가 얇을수록 침출 시 내부 성분의 용출이 상대적으로 빠르게 진행되어 모든 항목에서 높은 수치를 나타내는 것으로 생각된다. 단시간 고온 열수로 우리게 되는 침출차로 영양분을 섭취하기 위해서는 확산하는 속도가 빠른 2 mm 두께의 건조감귤을 제조하는 것이 건조감귤차를 통한 영양성분 및 유효성분 섭취에 적합한 것으로 판단된다.

건조방법에 따른 건조감귤 침출액의 특성 비교

60°C에서 30시간 열풍건조한 2 mm 감귤과 60°C에서 3시간 복합건조한 2 mm 감귤의 수분함량은 각각 3.463±0.636%, 3.283±0.354%로 두 건조감귤 모두 다류로 사용하기에 적합한 수분함량을 갖고 있음을 확인하였고(Table 5), 건조방법을 달리하여 제조한 건조감귤 침출액 분석 결과는 Table 5에 나타내었다. Xu 등(2017)은 적외선 건조가 감귤 껍질의 건조 시 가장 빠른 방법이었고 건조 후 가용성 고형분 함량이 열풍건조에 비해 높게 나타났으며, 말린 귤껍질은 일반적으로 물에 침출하여 음용하므로 가용성 고형분 함량을 높게 유지하는 건조법을 찾는 것이 중요하다고 보고하였다. 복합건조한 건조감귤 침출액의 가용성 고형분 함량은 1.03±0.06°Brix로 열풍건조한 건조감귤 침출액과 유의적인 차이를 보이지 않았고(P>0.05), 환원당 함량은 0.446±0.022 g GE/100 mL로 열풍건조한 건조감귤 침출액보다 유의적으로 높았다(P<0.05). pH는 복합건조한 건조감귤 침출액이 4.225±0.070, 열풍건조한 건조감귤 침출액이 3.933±0.035로 열풍건조에서 유의적으로 낮은 pH를 나타내었다(P<0.05). 산도는 복합건조와 열풍건조 각각 0.089±0.020%, 0.130±0.013%로 열풍건조한 시료의 산도가 유의적으로 높은 수치를 보였다(P<0.05). 총 플라보노이드 함량은 복합건조한 건조감귤 침출액이 10.50±1.50 mg NE/100 mL였고, 열풍건조한 건조감귤 침출액은 11.67±1.23 mg NE/100 mL로 두 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). 총 폴리페놀 함량은 복합건조와 열풍건조 각각 9.77±0.70 mg GAE/100 mL, 10.59±1.02 mg GAE/100 mL로 나타났고, 복합건조한 시료와 열풍건조한 시료는 유의적인 차이를 나타내지 않았다(P>0.05). Sun 등(2015)은 미숙 감귤을 건조한 경우 열풍건조와 같이 고온의 공기를 이용한 건조가 감귤 내 페놀산의 산화를 발생시키거나 분해를 유도하여 총 페놀산의 손실을 유발할 수 있고 특히 건조온도의 영향을 많이 받는다고 보고하였는데, Ning 등(2014) 또한 단풍취를 원적외선 박층 건조했을 때 건조온도가 높을수록 폴리페놀과 플라보노이드 함량의 감소량이 크다는 경향을 나타낸다고 보고한 바 있다. 본 실험에서는 열풍건조와 복합건조 모두 60°C에서 진행되었으므로 건조감귤의 총 플라보노이드 함량 및 총 폴리페놀 함량에 대해 건조방법에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않은 것으로 생각한다. 비타민 C 함량의 경우 열풍건조한 건조감귤 침출액이 3.134±0.518 mg AAE/100 mL, 복합건조한 건조감귤 침출액이 2.828±0.261 mg AAE/100 mL로 복합건조한 건조감귤 침출액은 열풍건조한 건조감귤 침출액과 유의적인 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 비타민 C 또한 고온에 민감하므로 건조온도가 동일했던 두 건조법에 대해 침출액의 결과에서도 차이가 발생하지 않은 것으로 판단된다.

Table 5 . Comparison by drying method of quality characteristics of tangerine tea dried to 2 mm

Drying methodDrying time (hr)Moisture content (%)Brix (%)Reducing sugar content (g GE1)/100 mL)pHAcidity (%)Total flavonoid content (mg NE2)/100 mL)Total phenolic content (mg GAE3)/100 mL)Vitamin C (mg AAE4)/100 mL)
Hot-air drying30     3.463±0.636a5)6)0.93±0.06a0.307±0.031b3.933±0.035b0.130±0.013a11.67±1.23a10.59±1.02a3.134±0.518a
Combined drying33.283±0.354a1.03±0.06a0.446±0.022a4.225±0.070a0.089±0.020b10.50±1.50a9.77±0.70a2.828±0.261a

1)Glucose equivalents 2)Naringin equivalents 3)Gallic acid equivalents 4)Ascorbic acid equivalents 5)All values are mean±SD 6)Values with the same letters in a column are not significantly different at P<0.05 based on Turkey's multiple range test.



본 실험에서는 가용성 고형분 함량과 환원당 함량에서 복합건조가 유의적으로 높은 함량을 보였고 산도는 적은 함량을 보였으며, 항산화적 특성에서는 건조방법에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 그러나 세절한 감귤을 다류로 사용하기 위한 수분함량 규격까지 건조하는 데 걸리는 시간은 복합건조가 3시간으로 열풍건조 소요시간보다 1/10가량 단축되었으며, 열에 노출되는 시간이 줄고 수분 제거가 빠르게 진행되어 상대적으로 외관 수축이 발생하지 않았다(Fig. 2). 따라서 최종제품의 외관적 측면과 건조공정 효율을 고려하면 복합건조가 건조감귤차 제조에 더 적합한 건조법이라고 생각한다.

Fig. 2. Appearance of dried tangerine dried by different method. (A) Hot-air drying 30 hours and (B) combined drying 3 hours.

입자크기에 따른 건조감귤 침출액의 특성 비교

입자크기에 따른 건조감귤 침출액 분석 결과는 Table 6에 나타내었고 사용된 건조감귤의 입자크기 비교는 Fig. 3과 같다. 지름 5 cm의 원형 건조감귤을 2 g 동일 중량으로 정량한 뒤 일괄적으로 반지름 2.5 cm, 중심각 90°로 분쇄한 것을 large particle(LP), 5 mm×5 mm 크기 이하로 분쇄한 것을 small particle(SP)로 하였다. LP 침출액의 가용성 고형분 함량은 1.03±0.06°Brix, 환원당 함량은 0.446±0.022 g GE/100 mL였고, SP 침출액의 가용성 고형분 함량은 1.40±0.10°Brix, 환원당 함량은 0.636±0.088 g GE/100 mL로 SP가 모두 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). pH는 LP가 4.225±0.070, SP는 3.938±0.185로 두 시료 간의 유의적인 차이는 나타나지 않았으나(P>0.05), 산도는 LP가 0.089±0.020%, SP가 0.175±0.001%로 SP의 산도가 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 총 플라보노이드 함량은 LP가 10.50±1.50 mg NE/100 mL였고, SP는 15.58±3.32 mg NE/100 mL로 두 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). 총 폴리페놀 함량은 LP와 SP 각각 9.77±0.70 mg GAE/100 mL, 14.82±1.09 mg GAE/100 mL로 나타났고, 유의적으로 SP가 높은 총 폴리페놀 함량을 보였다(P<0.05). 비타민 C 함량은 LP가 2.828±0.261 mg AAE/100 mL, SP가 3.109±0.633 mg AAE/100 mL로 두 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). Gião 등(2009)은 용아초, 세이지, 세이보리 건조물의 입자크기별 1~2분 열수 추출물의 총 항산화력을 측정한 결과 0.05 mm의 입자크기 차이도 추출 능력에 유의적인 영향을 주며 입자크기가 작을수록 추출물의 총 항산화력이 높아짐을 확인하였고, Cho 등(2008)은 분쇄된 정도에 따라 분쇄물들 표면적의 증가 폭이 크고 추출 시 표면적에 비례하여 반응성이 증가한다고 보고하였으며, 원형 홍삼보다 분말화된 홍삼에서 추출시간이 동일할 때 높은 추출 수율을 보였다. 이와 마찬가지로 Table 6의 결과는 분쇄를 통해 표면적이 넓어진 건조감귤 시료 SP가 동일한 시간 동안 침출한 LP보다 건조감귤 내 수용성 성분의 확산이 더 빠르게 진행되어 모든 항목에서 상대적으로 높은 수치를 나타내는 것으로 판단된다. 본 실험에서 분석한 지표는 모두 침출 시 입자크기의 영향을 받는 것을 확인하였으나 pH의 경우는 입자크기에 따라 차이를 보이지 않았는데, Kim과 Ryu(2005)의 입자크기를 달리하여 제조한 건조 수삼의 침출물은 입자크기에 상관없이 동일한 pH를 나타내어 본 실험과 유사한 경향을 보였다.

Table 6 . Comparison by paticle size of quality characteristics of tangerine tea combined dried for 3 hours to 2 mm

Particle sizeBrix (%)Reducing sugar content (g GE1)/100 mL)pHAcidity (%)Total flavonoid content (mg NE2)/100 mL)Total phenolic content (mg GAE3)/100 mL)Vitamin C (mg AAE4)/100 mL)
LP5)     1.03±0.06b7)8)0.446±0.022b4.225±0.070a0.089±0.020b10.50±1.50a9.77±0.70b2.828±0.261a
SP6)1.40±0.10a0.636±0.088a3.938±0.185a0.175±0.001a15.58±3.32a14.82±1.09a3.109±0.633a

1)Glucose equivalents 2)Naringin equivalents 3)Gallic acid equivalents 4)Ascorbic acid equivalents 5)Large pieces (1/4 of one dried tangerine) 6)Small pieces 7)All values are mean±SD 8)Values with the same letters in a column are not significantly different at P<0.05 based on Turkey's multiple range test.



Fig. 3. Appearance of combined dried tangerine by different particle size. (A) Large particle (1/4 of one dried tangerine) and (B) small particle (5 mm×5 mm).

입자를 크게 유지하는 경우 생감귤 단면의 모습을 유지할 수 있다는 장점이 있지만, 입자크기가 작아짐에 따라 용매와 접촉하는 시료 표면적의 증가로 수용성 고형분 및 기능성 성분의 침출이 더 빠르게 일어나므로 침출차를 통한 유효성분 섭취에는 건조감귤의 입자크기를 줄여 제조하는 것이 적합한 방법이라고 생각한다. 본 연구에서는 입자크기를 2가지로 분류했지만, 세분화하여 입자크기의 영향에 대해 비교하는 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.

본 연구는 감귤의 과육과 과피를 모두 사용하여 부산물을 최소화한 건조감귤차 제조에 적합한 건조감귤의 최적 두께와 건조방법을 선정하고자 하였다. 수분함량이 3~4%가 되도록 만족하는 열풍건조 시간은 60°C에서 30시간, 36시간이었고 두 침출액의 이화학적 및 항산화적 품질특성은 비타민 C 항목을 제외한 모든 실험항목에서 유의적인 차이가 없어, 두께별 차이를 확인하기 위해 60°C에서 30시간 열풍건조한 건조감귤을 사용하였다. 건조감귤의 두께가 얇아질수록 침출되는 성분이 유의적으로 높아지는 것으로 나타났으며, 침출 능력이 가장 좋은 두께는 건조 후 2 mm로 나타났다. 60°C에서 30시간 열풍건조한 건조감귤과 60°C에서 3시간 복합건조한 건조감귤 침출액을 비교한 결과, 복합건조한 건조감귤 침출액의 가용성 고형분은 1.03±0.06°Brix, 환원당은 0.446±0.022 g GE/100 mL로 열풍건조한 건조감귤 침출액보다 유의적으로 높은 함량을 보였고 산도는 0.089±0.020%로 적게 나타났으며 pH는 4.225±0.070으로 높게 나타났다. 그러나 항산화적 특성에서는 건조방법에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 복합건조한 건조감귤은 빠른 건조로 인해 외관 수축이 적었으며, 건조시간을 단축하면서 열풍건조보다 나은 품질의 건조감귤을 제조할 수 있으므로 복합건조가 효과적일 것으로 생각한다. 복합건조한 건조감귤의 침출 능력은 입자크기에 따른 영향을 받았으나 침출액의 pH는 큰 영향을 받지 않았고, 입자크기가 작을수록 당도, 환원당 함량, 총 폴리페놀 함량이 높게 나타났다. 결론적으로 영양성분 및 유효성분 함량이 가장 높은 건조감귤의 최적 제조공정은 두께 2 mm, 복합건조, 건조 후 입자크기는 작을수록 효과적인 것으로 생각된다.

이 논문은 2021학년도 제주대학교 교원성과지원사업에 의하여 연구되었음.

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Article

Article

Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51(3): 245-253

Published online March 31, 2022 https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.3.245

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

두께 및 건조방법을 달리하여 제조한 감귤차의 품질특성 분석

한지희․김두리․천지연

제주대학교 공과대학 식품생명공학과

Received: November 9, 2021; Revised: January 27, 2022; Accepted: February 4, 2022

Effect of Thickness and Drying Method on Properties of Dried Tangerine Tea

Ji-Hee Han , Duri Kim , and Ji-Yeon Chun

Department of Food Bioengineering, Jeju National University

Correspondence to:Ji-Yeon Chun, Department of Food Bioengineering, Jeju National University, 102, Jejudaehak-ro, Jeju-si, Jeju 63243, Korea, E-mail: chunjiyeon@jejunu.ac.kr
Author information: Ji-Hee Han (Student), Duri Kim (Graduate student), Ji-Yeon Chun (Professor)

Received: November 9, 2021; Revised: January 27, 2022; Accepted: February 4, 2022

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

The purpose of this study was to optimize the dried tangerine production process for manufacturing dried tangerine tea with minimal by-products using both flesh (pulp) and peel of the citrus fruit. To arrive at the optimum production process, we evaluated the physicochemical properties and antioxidant quality characteristics of dried tangerine and optimized the drying conditions at 60°C for 30 hours. As the thickness of the dried tangerines decreased, the leaching components grew significantly higher. The thickness of dried tangerine with the best leaching ability was 2 mm. As a result of comparing hot-air dried tangerine at 60°C for 30 hours with combined (infrared and hot air drying) dried tangerine at 60°C for 3 hours, it was observed that the sugar content of the combined dried tangerine tea was 1.03±0.06°Brix and the content of reducing sugar was 0.446±0.022 g GE/100 mL, which were higher than those of hot air-dried tangerine tea. However, there was no significant difference in the antioxidant properties between the two drying methods. Combined dried tangerine had less appearance shrinkage due to fast drying and, considering efficiency and economic feasibility, the combined dried tangerine was more suitable for the manufacture of dried tangerine tea. Sugar content, reducing sugar content, and total phenolic content increased with a decrease in particle size. Taken together, our results indicate that the optimal thickness of dried tangerine was 2 mm. Also, combined drying is more effective, and smaller particle sizes enhanced the quality of dried tangerine tea.

Keywords: tangerine, hot air drying, combined drying, tangerine tea, thickness

서 론

감귤은 운향과(Rutaceae) 감귤속(Citrus)의 금감속(Fortunella), 탱자속(Poncirus)으로 분류되는 식물들을 의미하는데 일반적으로 Satsuma mandarin으로도 불리는 온주밀감(Citrus unshiu Markovich)을 말한다(Choi 등, 2021; Nomura 등, 2021). 감귤은 유리당, 유기산 그리고 비타민 C 공급원으로 중요한 식품학적 가치를 지니며, 페놀산, 플라보노이드계의 기능성 성분이 함유되어 있다고 알려져 hesperidin, naringin에 관한 연구가 주를 이루고 있다(Chen 등, 2011; Park 등, 2014; Babazadeh-Darjazi와 Jaimand, 2018; Seo, 2021). 현대인의 식습관을 고려했을 때 감귤은 다른 과일에 비해 과피를 손쉽게 제거할 수 있고 단단한 씨가 없어 간편한 섭취가 가능하여, 감귤 시장이 확대되고 소비가 지속해서 성장한 것으로 보인다(Ra 등, 2019). 통계청에 따르면 2021년 국내 감귤 생산 면적은 5,810 ha이고 이 중 97% 이상이 제주도이다(KOSIS, 2021). 또한 2010년부터 2019년까지 제주도에서 감귤을 이용하여 가공한 제품 중 주스가 10년간 가공 유형 중 가장 높은 비율을 나타내었는데, 2013년부터는 분말차가 기록되기 시작했고 2017년부터는 건조 유형이 130 ton, 2018년과 2019년에는 80 ton가량으로 나타났다(KOSIS, 2021). 제주도는 기후 특성상 우리나라의 대표적인 감귤 재배지인데, 현재 제주에서 생산되고 있는 감귤류는 대부분 생식으로 섭취하나 주스, 통조림, 마멀레이드 등의 가공품으로도 많이 소비된다. 그러나 감귤 가공 시 과피와 과육을 모두 이용하는 식품 외에 주스, 잼, 통조림 같은 식품에서는 과피와 같은 여러 종류의 부산물이 발생한다(Jung 등, 2007).

한편, 이전부터 꾸준하게 과일의 건강적인 효능에 대한 소비자들의 관심이 증가하고 있어 가공 형태 또한 이에 맞추어 다양해지고 전체적인 품질 향상이 요구되는 추세를 보인다. 건조과일은 생과일이 지닌 수분만 제거하는 방식을 사용하여 가공하는 것으로, 수분을 많이 함유한 과채류의 수분활성도와 수분함량의 감소로 인해 미생물의 발육 저해 및 효소의 활성이 억제되어 부패 위험이 적고 생과와 크게 차이 없는 영양성분을 가지면서 장기간 저장이 가능한 가공식품이다(Jung 등, 2012; So 등, 2016). 최근에는 당이나 첨가물을 처리하여 건조한 건망고, 건키위, 건크랜베리 등과 원료 그대로 건조한 제품같이 다양한 유형의 건조 과일이 생산되고 있다(Koo 등, 2019).

다류는 식물성 원료가 주가 되어 제조・가공된 기호성 식품으로, 침출차, 액상차, 고형차로 나눌 수 있다. 원료 추출 시 물이나 주정, 이산화탄소를 용제로 하여 냉침이나 온침 등의 추출 방법은 주가 되는 원료의 특성에 맞게 택해야 한다(MFDS, 2021). 동일한 원료의 경우에도 추출법 및 제조에 따라 다류의 품질이 결정된다. 다류 가공 시 주로 사용되는 건조공정의 방법으로는 태양력・풍력을 통한 자연건조, 동결건조, 냉풍건조 및 열풍건조 등의 방법이 있고, 건조된 원료의 침출 방법으로는 열수를 이용하여 추출하는 방법과 초음파 및 압력을 가하여 추출하는 방법이 있다. 그 외 다류에 영향을 미치는 요인으로는 건조된 원료의 형태와 포장 방법 등이 있다(Park 등, 2017).

열풍건조는 식품 건조 시 가장 일반적으로 사용하는 식품 건조법으로, 이 방법으로 건조한 과일의 경우 쫀득한 식감 및 균일한 건조가 가능하며 간편성과 경제성 측면에서 장점이 있으나, 고온 건조의 특성상 건조물이 수축하여 주름지고 표면 경도가 증가하는 등 외관에 영향을 미치고 맛과 영양의 저하가 이루어진다(Sagar와 Suresh Kumar, 2010). 복합건조(combine drying)는 원적외선건조와 열풍건조가 혼합된 형태의 건조로 빛을 분산하는 원리를 추가로 적용하여 건조 수율을 높인 건조법이다. 건조기 내부에 난반사 필름을 설치하여 조사되는 원적외선의 난반사를 유도하게 되어 사방에서 빛을 대상에 조사할 수 있어 건조물이 전체적으로 균일하게 건조될 수 있고, 광조사부의 위치 조절이 가능하여 반사율을 조절할 수 있어 건조시간의 단축으로 대량생산 시 타 건조방법보다 건조 효율이 높다(Agricultural Corp. JEUS, 2019).

감귤에 비타민, 베타카로틴, 플라보노이드 등 여러 기능성 성분들이 함유되어 있다고 보고됨에 따라 소비자들은 보다 다양한 종류의 감귤가공품을 원하고 있지만, 국내에서 감귤은 주로 겨울에 생산되고 수확기 이후 신선도가 빠르게 감소하는 과실로 수확한 감귤을 장기간 저장하고 이를 가공하는 방안의 연구가 필요한 실정이다(Ahn 등, 2018). 또한, 향료나 색소 등의 첨가물 없이 감귤의 본래 형상을 유지한 가공품을 원하는 소비자들의 만족도를 높이기 위해 이에 관한 연구가 요구된다(Ra 등, 2019).

본 연구는 감귤의 과육과 과피를 모두 사용하여 부산물을 최소화한 건조감귤차 개발의 일환으로, 침출에 적합한 건조감귤의 최적 두께를 찾고 제품 생산 효율성을 증대시킬 건조방법을 선정하고자 하였다.

재료 및 방법

실험재료

본 실험에서는 제주도 서귀포시에서 재배된 인하네 농업회사법인(주)의 감귤을 구입하여 크기가 유사한 귤을 선별하고 조건에 맞게 세절하였다. 본 실험에 사용한 열풍건조기는 순환식 열풍건조기(PS-100C, Shinil Tech, Gimhae, Korea)를 사용하였고, 복합건조는 컨베이어 벨트식 복합건조기(JEUS, Jeju, Korea)를 사용하였다. 최적 감귤차 제조 공정을 Fig. 1과 같이 진행하였다. 적절한 열풍건조 시간을 찾기 위해 1단계로 60°C에서 24, 30, 36시간 건조하고, 이때 건조한 감귤의 수분함량이 3~4%가 되는 시간을 선정하였다. 2단계로 감귤 슬라이스 두께를 2, 4, 6 mm로 달리하여 건조한 뒤 적정 두께를 선정하였다. 3단계와 4단계에서는 적정 건조법과 두께를 적용한 건조감귤을 큰 입자(반지름 2.5 cm, 내각 90°의 부채꼴 모양)와 작은 입자(5 mm×5 mm)로 구분하여 침출차를 제조하였다. 침출차는 시료 2 g을 정량하여 80°C의 증류수 100 mL를 부은 후 5분씩 침지한 후 여과지(Watman No.2, Whatman International Ltd., Maldstone, UK)로 여과한 여액을 시험용액으로 사용하였다. 시험용액은 28°C 이하로 냉각시켜 분석에 사용하였다.

Fig 1. Optimizing process for producing dried tangerine.

수분함량 측정

건조한 시료를 적외선 수분분석기(i-Thermo 163L, BEL Engineering, Lombardia, Italy)를 사용하여 3회 측정하여 평균값으로 나타내었다.

가용성 고형분 및 환원당 함량

가용성 고형분 함량은 각 시험용액을 전자당도계(PAL-BX, ATAGO Co., Ltd, Tokyo, Japan)로 3회 측정한 결과의 평균으로 나타내었다. 시험용액의 환원당 함량은 DNS(dinitrosalicylic acid)법(Miller, 1959)을 실험에 맞게 수정하여 측정하였고 시험용액 0.3 mL에 증류수 2.7 mL를 가한 희석용액을 분석하였다. 희석용액 3 mL와 DNS 시약 3 mL를 시험관에서 혼합한 후 90°C의 항온수조에서 10분 가열한 다음, 40% potassium sodium tartrate 1 mL를 가하고 상온에서 냉각시켜 Microplate reader(EpochTM, Bio Tek Instruments, Inc., Winooski, VT, USA)를 이용해 575 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 표준곡선은 D+ glucose 용액으로 검량선을 작성하였으며, 시료의 환원당 함량은 100 mL 중의 g glucose equivalent(GE)로 나타내었다.

pH 및 적정 산도

pH는 pH meter(S470 SevenExcellenceTM, Mettler Toledo, Schwerezenbach, Switzerland)로 3회 측정하여 평균값으로 나타내었다. 적정 산도는 시험용액 20 mL를 취해 1% phenolphthalein 지시약을 3방울 가한 뒤 0.05 N NaOH로 적정하고 소요된 0.05 N NaOH 용액의 양을 citric acid 함량(%)으로 환산하여 표시하였다.

총 플라보노이드 함량

총 플라보노이드 함량은 Davis법(1947)을 본 실험에 맞게 수정하여 측정하였다. 시험용액 0.1 mL에 99% diethylene glycol 5 mL와 4 N NaOH 0.1 mL를 가하고 혼합하여 상온에서 20분 반응시킨 후 Microplate reader(EpochTM, Bio Tek Instruments, Inc.)를 이용해 420 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 표준곡선은 naringin 용액으로 검량선을 작성하였으며, 시료의 총 플라보노이드 함량은 100 mL 중의 mg naringin equivalent(NE)로 나타내었다.

총 폴리페놀 함량

총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu법(Folin과 Denis, 1912)을 본 실험에 맞게 수정하여 측정하였다. 각 시험용액 200 µL와 증류수 900 µL를 혼합한 후, 2 M Folin-Ciocalteu’s phenol reagent 100 µL를 가하여 상온의 암소에서 5분간 반응시킨다. 2% Na2CO3 300 µL를 혼합하고 증류수로 2 mL 정용하여 상온의 암소에서 1시간 반응시킨 것을 Microplate reader(EpochTM, Bio Tek Instruments, Inc.)를 사용하여 760 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 표준곡선은 gallic acid 용액으로 작성하였으며, 시료의 총 페놀 함량은 100 mL 중의 mg gallic acid equivalent(GAE)로 나타내었다.

비타민 C 함량

비타민 C 함량은 Jun 등(2005)의 방법을 본 실험에 맞게 수정하여 측정하였다. 시료용액 6 mL에 0.25 M oxalic acid 9 mL와 1 N HCl 1 mL를 가한 후 1% 2,6-dichloroindophenol dye solution으로 연분홍색까지 적정을 실시하였다. 표준곡선은 ascorbic acid 용액으로 작성하였으며, 시료의 비타민 C 함량은 100 mL 중의 mg ascorbic acid equivalent(AAE)로 나타내었다.

통계처리

실험 결과는 최소한 3회 이상 반복 실험하여 평균값을 구하였고 실험별로 유의성 검증을 확인하였다. 통계분석은 Minitab Ver. 17(Minitab 17 Inc., State College, Pennsylvania, USA)으로 수행하였다. 결과는 평균±표준편차로 나타내었으며, Tukey’s multiple range test에서 P값이 0.05 미만일 때 차이가 유의하다고 간주하였다.

결과 및 고찰

열풍건조 시간별 건조감귤 침출액의 특성 비교

국내에서 시판되는 녹차 제품 43종의 수분함량은 2.18~5.97%의 범위를 보였고 평균은 3.7%로 나타났다(Chun 등, 2004). 식품공전 상에는 침출차, 고형차와 같은 다류의 수분함량 규격이 명시되어 있지 않기 때문에 시판하는 침출차 제품의 수분함량을 바탕으로 두께를 달리하여 세절한 감귤을 다류로 사용하기 위한 수분함량을 3~4%로 설정하였다. 예비실험을 통해 감귤을 세절하여 건조 후에도 형태를 유지하는 두께인 2 mm를 다류로 이용하기 위해 제조할 건조감귤의 최소 두께로 선정하였으며, 2 mm 두께를 갖는 건조감귤이 3~4%의 수분함량을 갖는 건조시간 범위를 확인하기 위해 60°C의 열풍건조기에서 6시간 간격으로 수분함량을 측정하였다. 24시간 건조한 2 mm 두께의 건조감귤은 4.680±0.685%, 30시간 건조한 시료는 3.463±0.636%, 36시간은 3.337±0.472%의 수분함량을 나타내었다(Table 1).

Table 1 . Comparison by drying time of Brix, reducing sugar content, pH, and acidity of tangerine tea hot-air dried to 2 mm.

Drying time (h)Moisture content1) (%)Brix (%)Reducing sugar content (g GE2)/100 mL)pHAcidity (%)
24     4.680±0.685a3)4)1.00±0.00a0.364±0.021a3.859±0.078b0.128±0.007a
303.463±0.636a0.93±0.06a0.307±0.031a 3.933±0.035ab0.130±0.013a
363.337±0.472a0.97±0.06a0.337±0.018a4.059±0.085a0.127±0.011a

1)Dried tangerine’s moisture content..

2)GE: glucose equivalents..

3)All values are mean±SD..

4)Values with the different letters in a column are significantly different at P<0.05 based on Turkey’s multiple range test..



열풍건조 시간을 달리하여 제조한 건조감귤 침출액의 이화학적 품질특성은 Table 1에 나타내었다. 가용성 고형분 함량은 24시간 건조한 시료가 1.00±0.00°Brix로 가장 높았고, 30시간 건조한 시료는 0.93±0.06°Brix, 36시간 건조한 시료는 0.97±0.06°Brix였으며, 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). 환원당 함량은 24시간 건조한 시료가 0.364±0.021 g GE/100 mL로 가장 높았고 30시간 건조한 시료는 0.307±0.031 g GE/100 mL, 36시간 건조한 시료는 0.337±0.018 g GE/100 mL였으며, 가용성 고형분 함량과 유사한 경향을 나타내었고 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). Shin 등(2011)은 호박고구마의 건조시간에 따른 가용성 고형분과 환원당 함량을 측정한 결과, 수분함량이 높은 건조 초기에는 건조시간이 증가함에 따라 가용성 고형분 함량이 급격히 높아졌고, 수분함량이 낮아진 건조 후기에는 건조시간이 증가함에 따른 가용성 고형분의 증가 폭이 작았다. 환원당은 건조시간이 길어짐에 따라 건조 초기와 후기가 비슷한 증가 폭으로 증가하는 추세를 나타내었다. Hwang 등(2013)은 60°C에서 열처리 기간을 달리하여 제조한 섬애약쑥 건조물의 침출물 분석에서 원물의 가공 온도가 높은 경우 고분자 물질에 결합하고 있던 수용성 저분자에서 변화가 있을 수 있고, 열에 의한 원물 조직의 파괴가 진행되어 용출이 용이해지므로 침출물에서의 고형분 함량이 높다고 보고하였다. 열풍건조 시간이 길어질수록 건조감귤에 가해지는 열과 바람은 증가하기 때문에 건조시간이 가장 길었던 36시간 건조 시료에서 열에 의한 감귤 내 다당류의 분해로 수용성화가 더 많이 일어났을 것이고, 조직의 파괴가 발생할 가능성이 있어 용출되는 양이 더 많을 것으로 생각된다. 그러나 본 실험은 낮은 수분함량 범위를 나타내는 건조시간을 선정하기 위해 24시간 건조부터 진행되었으므로 이미 건조 중후반으로 판단되며, 건조를 통한 가용성 고형분의 증가가 24시간 이전에 충분히 진행되었을 것으로 생각되고 이후 건조시간에 따른 변화가 크지 않아 침출액에서도 유의미한 차이를 보이지 않은 것으로 생각된다. PH는 24시간 건조한 시료가 3.859±0.078로 가장 낮았고 30시간 건조한 시료는 3.933±0.035, 36시간 건조한 시료는 4.059±0.085로 나타났다. 24시간 건조한 시료에 비해 36시간 건조한 시료가 유의적으로 높은 PH를 나타냈고(P<0.05), 건조시간이 증가함에 따라 PH는 수치적으로 증가하였다. Lee와 Yoon(2003)은 감귤의 과육만을 열풍건조했을 때, 60°C에서 건조시간이 증가할수록 적정 산도가 증가했고 산도는 건조온도가 낮아질수록 건조시간에 대한 영향을 많이 받는다고 보고하였으나, 열풍건조 시간을 달리하여 제조한 건조감귤 침출액의 산도의 경우 24시간 건조한 시료가 0.128±0.007%, 30시간 건조한 시료는 0.130±0.013%, 36시간 건조한 시료는 0.127±0.011%로 세 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05).

열풍건조 시간을 달리하여 제조한 건조감귤 침출액의 항산화적 품질특성은 Table 2에 나타내었다. 총 플라보노이드 함량은 24시간 건조한 시료가 12.67±2.38 mg NE/100 mL, 30시간 건조한 시료는 11.67±1.23 mg NE/100 mL, 36시간 건조한 시료는 15.25±1.80 mg NE/100 mL였으나, 세 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). 총 폴리페놀 함량은 24시간 건조한 시료가 10.84±0.28 mg GAE/100 mL, 30시간 건조한 시료는 10.59±1.02 mg GAE/100 mL, 36시간 건조한 시료는 11.75±0.91 mg GAE/100 mL로 나타났으나, 세 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). Hwang 등(2013)은 열처리 공정을 거치는 가공식품에서 침출되는 총 페놀성 화합물의 함량이 가열온도와 처리시간이 증가할수록 높아지는 경향을 나타내나, 가열시간보다 온도의 영향을 더 많이 받으며 가열에 의해 결합형 페놀성 화합물이 유리형으로 전환되거나 고분자에서 저분자 물질로 분해되므로 총 페놀 화합물의 함량도 증가한다고 보고하였다. 그러나 긍정적인 영향을 주는 온도에 대해서 Chen 등(2011)은 건조 처리된 오렌지 껍질의 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 70°C 이상의 건조온도부터 유의적으로 증가한다고 보고한 바 있다. 본 실험에서는 건조온도는 동일하고 열풍건조 시간만을 달리하였으므로 열수 침출되는 총 폴리페놀 함량에 있어서 건조감귤 제조 시 소요된 건조시간에 따른 영향은 크지 않은 것으로 판단된다. 비타민 C 함량은 24시간 건조한 시료가 4.341±0.163 mg AAE/100 mL로 유의적으로 가장 높은 함량을 나타냈고(P<0.05), 이는 공기와 열에 대한 노출에 의해 쉽게 산화 분해되는 비타민 C의 특성에 의해 열풍에 가장 노출이 적었던 24시간 건조한 시료가 높은 비타민 C 함량을 나타낸 것으로 생각한다. 30시간 건조한 시료는 3.134±0.518 mg AAE/100 mL를 나타냈고 36시간 건조한 시료는 3.370±0.472 mg AAE/100 mL였으며, 두 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05).

Table 2 . Comparison by drying time of total flavonoid content, total phenol content, and vitamin C content of tangerine tea hot-air dried to 2 mm.

Drying time (h)Total flavonoid content (mg NE1)/100 mL)Total phenolic content (mg GAE2)/100 mL)Vitamin C (mg AAE3)/100 mL)
24     12.67±2.38a4)5)10.84±0.28a4.341±0.163a
3011.67±1.23a10.59±1.02a3.134±0.518b
3615.25±1.80a11.75±0.91a 3.370±0.472ab

1)NE: naringin equivalents..

2)GAE: gallic acid equivalents..

3)AAE: ascorbic acid equivalents..

4)All values are mean±SD..

5)Values with the different letters in a column are significantly different at P<0.05 based on Turkey’s multiple range test..



24시간 건조한 시료의 수분함량은 앞서 설정한 범위인 3~4%보다 높게 나타났고 24시간 건조한 시료가 30시간 건조한 시료와 비타민 C를 제외한 모든 항목에서 유의적인 차이를 보이지 않았으며 30시간 건조한 시료와 36시간 건조한 시료는 전 항목에서 유의적인 차이를 보이지 않았다는 점에서, 침출차를 위한 건조감귤 제조 시 산업적 및 경제적 효율을 고려한다면 60°C에서 30시간 열풍건조하는 것이 건조감귤차를 통한 영양성분 및 유효성분 섭취에 적합한 조건으로 생각된다.

두께별 건조감귤 침출액의 특성 비교

60°C에서 30시간 건조 후 두께가 2 mm, 4 mm, 6 mm인 건조감귤의 수분함량은 각각 3.473±0.426%, 3.490±0.383%, 3.897±0.571%로 나타났고, 이는 침출차로 사용하기 적합한 수분함량임을 확인하였다(Table 3). 두께를 달리하여 30시간 동안 열풍건조한 감귤의 수분함량 측정 결과, 건조감귤의 두께가 얇을수록 수분함량이 적게 나타났으나 모든 두께 조건에서 유의적인 차이를 보이지는 않았다(P>0.05).

Table 3 . Comparison by thickness of Brix, reducing sugar content, pH, and acidity of tangerine tea hot-air dried for 30 hours.

Thickness (mm)Moisture content1) (%)Brix (%)Reducing sugar content (g GE2)/100 mL)pHAcidity (%)
2     3.473±0.426a3)4)0.87±0.06a0.273±0.026a3.854±0.008a0.119±0.017a
43.490±0.383a0.60±0.10b0.199±0.039b3.910±0.088a 0.089±0.017ab
63.897±0.571a0.40±0.00c0.077±0.007c3.988±0.071a0.079±0.011b

1)Dried tangerine’s moisture content..

2)GE: glucose equivalents..

3)All values are mean±SD..

4)Values with the different letters in a column are significantly different at P<0.05 based on Turkey’s multiple range test..



두께를 달리하여 건조한 감귤 침출액의 이화학적 품질특성은 Table 3에 나타내었다. 가용성 고형분 함량은 2 mm인 건조감귤로 침출한 침출액이 0.87±0.06°Brix로 유의적으로 가장 높았으며, 건조감귤의 두께가 두꺼워질수록 침출액의 가용성 고형분 함량은 유의적으로 낮아지는 경향을 보였다(P<0.05). 환원당 함량 또한 2 mm인 건조감귤로 침출한 침출액이 0.273±0.026 g GE/100 mL로 가장 높은 수치를 나타냈으며, 두께가 증가할수록 침출액의 환원당 함량은 유의적으로 낮아져 가용성 고형분 함량 결과와 유사한 경향을 나타내었다. pH는 두께가 얇은 2 mm에서 3.854±0.008로 수치로 가장 낮은 값을 나타내었고 두께가 감소함에 따라 pH 또한 낮아지는 경향을 나타내었다. 산도의 경우 두께가 감소함에 따라 산도가 증가하였으며 2 mm에서 0.119±0.017%, 6 mm는 0.079±0.011%로 시료 간 유의적인 차이를 보였다(P<0.05).

두께를 달리하여 건조한 감귤 침출액의 항산화적 품질특성은 Table 4에 나타내었다. 총 플라보노이드 함량은 2 mm가 11.83±0.95 mg NE/100 mL로 가장 높은 수치를 보였고, 두께가 두꺼울수록 플라보노이드 함량이 낮아지는 것을 확인하였다. 6 mm의 경우 6.42±0.14 mg NE/100 mL로 2 mm에 비해 유의적으로 낮은 플라보노이드 함량을 보였다(P<0.05). 총 폴리페놀 함량 또한 총 플라보노이드 함량과 유사하게 두께가 두꺼워질수록 총 폴리페놀 함량 값이 낮게 나타났으나, 세 시료 간 유의적 차이는 보이지 않았다(P>0.05). 비타민 C 함량은 2 mm가 3.083±0.720 mg AAE/100 mL로 다른 두께에 비해 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 4 mm와 6 mm의 비타민 C 함량은 2 mm와 비교했을 때 유의적으로 낮았으나 4 mm와 6 mm 간의 유의적인 차이는 없었다(P>0.05).

Table 4 . Comparison by thickness of total flavonoid content, total phenol content, and vitamin C content of tangerine tea hot-air dried for 30 hours.

Thickness (mm)Total flavonoid content (mg NE1)/100 mL)Total phenolic content (mg GAE2)/100 mL)Vitamin C content (mg AAE3)/100 mL)
2     11.83±0.95a4)5)15.38±2.25a3.083±0.720a
49.83±1.42a13.13±2.08a1.780±0.149b
66.42±0.14b11.71±0.94a1.187±0.048b

1)NE: naringin equivalents..

2)GAE: gallic acid equivalents..

3)AAE: ascorbic acid equivalents..

4)All values are mean±SD..

5)Values with the different letters in a column are significantly different at P<0.05 based on Turkey’s multiple range test..



동일 중량일 때 건조감귤의 두께가 얇을수록 침출 용매와 접촉하는 표면적은 커지기 때문에 두께가 두꺼운 건조감귤 내부로 열수가 침투하는 속도보다 두께가 얇은 건조감귤 내 열수 침투 및 확산하는 속도가 더 빠르므로 건조감귤의 두께가 얇을수록 침출 시 내부 성분의 용출이 상대적으로 빠르게 진행되어 모든 항목에서 높은 수치를 나타내는 것으로 생각된다. 단시간 고온 열수로 우리게 되는 침출차로 영양분을 섭취하기 위해서는 확산하는 속도가 빠른 2 mm 두께의 건조감귤을 제조하는 것이 건조감귤차를 통한 영양성분 및 유효성분 섭취에 적합한 것으로 판단된다.

건조방법에 따른 건조감귤 침출액의 특성 비교

60°C에서 30시간 열풍건조한 2 mm 감귤과 60°C에서 3시간 복합건조한 2 mm 감귤의 수분함량은 각각 3.463±0.636%, 3.283±0.354%로 두 건조감귤 모두 다류로 사용하기에 적합한 수분함량을 갖고 있음을 확인하였고(Table 5), 건조방법을 달리하여 제조한 건조감귤 침출액 분석 결과는 Table 5에 나타내었다. Xu 등(2017)은 적외선 건조가 감귤 껍질의 건조 시 가장 빠른 방법이었고 건조 후 가용성 고형분 함량이 열풍건조에 비해 높게 나타났으며, 말린 귤껍질은 일반적으로 물에 침출하여 음용하므로 가용성 고형분 함량을 높게 유지하는 건조법을 찾는 것이 중요하다고 보고하였다. 복합건조한 건조감귤 침출액의 가용성 고형분 함량은 1.03±0.06°Brix로 열풍건조한 건조감귤 침출액과 유의적인 차이를 보이지 않았고(P>0.05), 환원당 함량은 0.446±0.022 g GE/100 mL로 열풍건조한 건조감귤 침출액보다 유의적으로 높았다(P<0.05). pH는 복합건조한 건조감귤 침출액이 4.225±0.070, 열풍건조한 건조감귤 침출액이 3.933±0.035로 열풍건조에서 유의적으로 낮은 pH를 나타내었다(P<0.05). 산도는 복합건조와 열풍건조 각각 0.089±0.020%, 0.130±0.013%로 열풍건조한 시료의 산도가 유의적으로 높은 수치를 보였다(P<0.05). 총 플라보노이드 함량은 복합건조한 건조감귤 침출액이 10.50±1.50 mg NE/100 mL였고, 열풍건조한 건조감귤 침출액은 11.67±1.23 mg NE/100 mL로 두 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). 총 폴리페놀 함량은 복합건조와 열풍건조 각각 9.77±0.70 mg GAE/100 mL, 10.59±1.02 mg GAE/100 mL로 나타났고, 복합건조한 시료와 열풍건조한 시료는 유의적인 차이를 나타내지 않았다(P>0.05). Sun 등(2015)은 미숙 감귤을 건조한 경우 열풍건조와 같이 고온의 공기를 이용한 건조가 감귤 내 페놀산의 산화를 발생시키거나 분해를 유도하여 총 페놀산의 손실을 유발할 수 있고 특히 건조온도의 영향을 많이 받는다고 보고하였는데, Ning 등(2014) 또한 단풍취를 원적외선 박층 건조했을 때 건조온도가 높을수록 폴리페놀과 플라보노이드 함량의 감소량이 크다는 경향을 나타낸다고 보고한 바 있다. 본 실험에서는 열풍건조와 복합건조 모두 60°C에서 진행되었으므로 건조감귤의 총 플라보노이드 함량 및 총 폴리페놀 함량에 대해 건조방법에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않은 것으로 생각한다. 비타민 C 함량의 경우 열풍건조한 건조감귤 침출액이 3.134±0.518 mg AAE/100 mL, 복합건조한 건조감귤 침출액이 2.828±0.261 mg AAE/100 mL로 복합건조한 건조감귤 침출액은 열풍건조한 건조감귤 침출액과 유의적인 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 비타민 C 또한 고온에 민감하므로 건조온도가 동일했던 두 건조법에 대해 침출액의 결과에서도 차이가 발생하지 않은 것으로 판단된다.

Table 5 . Comparison by drying method of quality characteristics of tangerine tea dried to 2 mm.

Drying methodDrying time (hr)Moisture content (%)Brix (%)Reducing sugar content (g GE1)/100 mL)pHAcidity (%)Total flavonoid content (mg NE2)/100 mL)Total phenolic content (mg GAE3)/100 mL)Vitamin C (mg AAE4)/100 mL)
Hot-air drying30     3.463±0.636a5)6)0.93±0.06a0.307±0.031b3.933±0.035b0.130±0.013a11.67±1.23a10.59±1.02a3.134±0.518a
Combined drying33.283±0.354a1.03±0.06a0.446±0.022a4.225±0.070a0.089±0.020b10.50±1.50a9.77±0.70a2.828±0.261a

1)Glucose equivalents 2)Naringin equivalents 3)Gallic acid equivalents 4)Ascorbic acid equivalents 5)All values are mean±SD 6)Values with the same letters in a column are not significantly different at P<0.05 based on Turkey's multiple range test..



본 실험에서는 가용성 고형분 함량과 환원당 함량에서 복합건조가 유의적으로 높은 함량을 보였고 산도는 적은 함량을 보였으며, 항산화적 특성에서는 건조방법에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 그러나 세절한 감귤을 다류로 사용하기 위한 수분함량 규격까지 건조하는 데 걸리는 시간은 복합건조가 3시간으로 열풍건조 소요시간보다 1/10가량 단축되었으며, 열에 노출되는 시간이 줄고 수분 제거가 빠르게 진행되어 상대적으로 외관 수축이 발생하지 않았다(Fig. 2). 따라서 최종제품의 외관적 측면과 건조공정 효율을 고려하면 복합건조가 건조감귤차 제조에 더 적합한 건조법이라고 생각한다.

Fig 2. Appearance of dried tangerine dried by different method. (A) Hot-air drying 30 hours and (B) combined drying 3 hours.

입자크기에 따른 건조감귤 침출액의 특성 비교

입자크기에 따른 건조감귤 침출액 분석 결과는 Table 6에 나타내었고 사용된 건조감귤의 입자크기 비교는 Fig. 3과 같다. 지름 5 cm의 원형 건조감귤을 2 g 동일 중량으로 정량한 뒤 일괄적으로 반지름 2.5 cm, 중심각 90°로 분쇄한 것을 large particle(LP), 5 mm×5 mm 크기 이하로 분쇄한 것을 small particle(SP)로 하였다. LP 침출액의 가용성 고형분 함량은 1.03±0.06°Brix, 환원당 함량은 0.446±0.022 g GE/100 mL였고, SP 침출액의 가용성 고형분 함량은 1.40±0.10°Brix, 환원당 함량은 0.636±0.088 g GE/100 mL로 SP가 모두 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). pH는 LP가 4.225±0.070, SP는 3.938±0.185로 두 시료 간의 유의적인 차이는 나타나지 않았으나(P>0.05), 산도는 LP가 0.089±0.020%, SP가 0.175±0.001%로 SP의 산도가 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 총 플라보노이드 함량은 LP가 10.50±1.50 mg NE/100 mL였고, SP는 15.58±3.32 mg NE/100 mL로 두 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). 총 폴리페놀 함량은 LP와 SP 각각 9.77±0.70 mg GAE/100 mL, 14.82±1.09 mg GAE/100 mL로 나타났고, 유의적으로 SP가 높은 총 폴리페놀 함량을 보였다(P<0.05). 비타민 C 함량은 LP가 2.828±0.261 mg AAE/100 mL, SP가 3.109±0.633 mg AAE/100 mL로 두 시료 간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). Gião 등(2009)은 용아초, 세이지, 세이보리 건조물의 입자크기별 1~2분 열수 추출물의 총 항산화력을 측정한 결과 0.05 mm의 입자크기 차이도 추출 능력에 유의적인 영향을 주며 입자크기가 작을수록 추출물의 총 항산화력이 높아짐을 확인하였고, Cho 등(2008)은 분쇄된 정도에 따라 분쇄물들 표면적의 증가 폭이 크고 추출 시 표면적에 비례하여 반응성이 증가한다고 보고하였으며, 원형 홍삼보다 분말화된 홍삼에서 추출시간이 동일할 때 높은 추출 수율을 보였다. 이와 마찬가지로 Table 6의 결과는 분쇄를 통해 표면적이 넓어진 건조감귤 시료 SP가 동일한 시간 동안 침출한 LP보다 건조감귤 내 수용성 성분의 확산이 더 빠르게 진행되어 모든 항목에서 상대적으로 높은 수치를 나타내는 것으로 판단된다. 본 실험에서 분석한 지표는 모두 침출 시 입자크기의 영향을 받는 것을 확인하였으나 pH의 경우는 입자크기에 따라 차이를 보이지 않았는데, Kim과 Ryu(2005)의 입자크기를 달리하여 제조한 건조 수삼의 침출물은 입자크기에 상관없이 동일한 pH를 나타내어 본 실험과 유사한 경향을 보였다.

Table 6 . Comparison by paticle size of quality characteristics of tangerine tea combined dried for 3 hours to 2 mm.

Particle sizeBrix (%)Reducing sugar content (g GE1)/100 mL)pHAcidity (%)Total flavonoid content (mg NE2)/100 mL)Total phenolic content (mg GAE3)/100 mL)Vitamin C (mg AAE4)/100 mL)
LP5)     1.03±0.06b7)8)0.446±0.022b4.225±0.070a0.089±0.020b10.50±1.50a9.77±0.70b2.828±0.261a
SP6)1.40±0.10a0.636±0.088a3.938±0.185a0.175±0.001a15.58±3.32a14.82±1.09a3.109±0.633a

1)Glucose equivalents 2)Naringin equivalents 3)Gallic acid equivalents 4)Ascorbic acid equivalents 5)Large pieces (1/4 of one dried tangerine) 6)Small pieces 7)All values are mean±SD 8)Values with the same letters in a column are not significantly different at P<0.05 based on Turkey's multiple range test..



Fig 3. Appearance of combined dried tangerine by different particle size. (A) Large particle (1/4 of one dried tangerine) and (B) small particle (5 mm×5 mm).

입자를 크게 유지하는 경우 생감귤 단면의 모습을 유지할 수 있다는 장점이 있지만, 입자크기가 작아짐에 따라 용매와 접촉하는 시료 표면적의 증가로 수용성 고형분 및 기능성 성분의 침출이 더 빠르게 일어나므로 침출차를 통한 유효성분 섭취에는 건조감귤의 입자크기를 줄여 제조하는 것이 적합한 방법이라고 생각한다. 본 연구에서는 입자크기를 2가지로 분류했지만, 세분화하여 입자크기의 영향에 대해 비교하는 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.

요 약

본 연구는 감귤의 과육과 과피를 모두 사용하여 부산물을 최소화한 건조감귤차 제조에 적합한 건조감귤의 최적 두께와 건조방법을 선정하고자 하였다. 수분함량이 3~4%가 되도록 만족하는 열풍건조 시간은 60°C에서 30시간, 36시간이었고 두 침출액의 이화학적 및 항산화적 품질특성은 비타민 C 항목을 제외한 모든 실험항목에서 유의적인 차이가 없어, 두께별 차이를 확인하기 위해 60°C에서 30시간 열풍건조한 건조감귤을 사용하였다. 건조감귤의 두께가 얇아질수록 침출되는 성분이 유의적으로 높아지는 것으로 나타났으며, 침출 능력이 가장 좋은 두께는 건조 후 2 mm로 나타났다. 60°C에서 30시간 열풍건조한 건조감귤과 60°C에서 3시간 복합건조한 건조감귤 침출액을 비교한 결과, 복합건조한 건조감귤 침출액의 가용성 고형분은 1.03±0.06°Brix, 환원당은 0.446±0.022 g GE/100 mL로 열풍건조한 건조감귤 침출액보다 유의적으로 높은 함량을 보였고 산도는 0.089±0.020%로 적게 나타났으며 pH는 4.225±0.070으로 높게 나타났다. 그러나 항산화적 특성에서는 건조방법에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 복합건조한 건조감귤은 빠른 건조로 인해 외관 수축이 적었으며, 건조시간을 단축하면서 열풍건조보다 나은 품질의 건조감귤을 제조할 수 있으므로 복합건조가 효과적일 것으로 생각한다. 복합건조한 건조감귤의 침출 능력은 입자크기에 따른 영향을 받았으나 침출액의 pH는 큰 영향을 받지 않았고, 입자크기가 작을수록 당도, 환원당 함량, 총 폴리페놀 함량이 높게 나타났다. 결론적으로 영양성분 및 유효성분 함량이 가장 높은 건조감귤의 최적 제조공정은 두께 2 mm, 복합건조, 건조 후 입자크기는 작을수록 효과적인 것으로 생각된다.

감사의 글

이 논문은 2021학년도 제주대학교 교원성과지원사업에 의하여 연구되었음.

Fig 1.

Fig 1.Optimizing process for producing dried tangerine.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 245-253https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.3.245

Fig 2.

Fig 2.Appearance of dried tangerine dried by different method. (A) Hot-air drying 30 hours and (B) combined drying 3 hours.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 245-253https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.3.245

Fig 3.

Fig 3.Appearance of combined dried tangerine by different particle size. (A) Large particle (1/4 of one dried tangerine) and (B) small particle (5 mm×5 mm).
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 245-253https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.3.245

Table 1 . Comparison by drying time of Brix, reducing sugar content, pH, and acidity of tangerine tea hot-air dried to 2 mm.

Drying time (h)Moisture content1) (%)Brix (%)Reducing sugar content (g GE2)/100 mL)pHAcidity (%)
24     4.680±0.685a3)4)1.00±0.00a0.364±0.021a3.859±0.078b0.128±0.007a
303.463±0.636a0.93±0.06a0.307±0.031a 3.933±0.035ab0.130±0.013a
363.337±0.472a0.97±0.06a0.337±0.018a4.059±0.085a0.127±0.011a

1)Dried tangerine’s moisture content..

2)GE: glucose equivalents..

3)All values are mean±SD..

4)Values with the different letters in a column are significantly different at P<0.05 based on Turkey’s multiple range test..


Table 2 . Comparison by drying time of total flavonoid content, total phenol content, and vitamin C content of tangerine tea hot-air dried to 2 mm.

Drying time (h)Total flavonoid content (mg NE1)/100 mL)Total phenolic content (mg GAE2)/100 mL)Vitamin C (mg AAE3)/100 mL)
24     12.67±2.38a4)5)10.84±0.28a4.341±0.163a
3011.67±1.23a10.59±1.02a3.134±0.518b
3615.25±1.80a11.75±0.91a 3.370±0.472ab

1)NE: naringin equivalents..

2)GAE: gallic acid equivalents..

3)AAE: ascorbic acid equivalents..

4)All values are mean±SD..

5)Values with the different letters in a column are significantly different at P<0.05 based on Turkey’s multiple range test..


Table 3 . Comparison by thickness of Brix, reducing sugar content, pH, and acidity of tangerine tea hot-air dried for 30 hours.

Thickness (mm)Moisture content1) (%)Brix (%)Reducing sugar content (g GE2)/100 mL)pHAcidity (%)
2     3.473±0.426a3)4)0.87±0.06a0.273±0.026a3.854±0.008a0.119±0.017a
43.490±0.383a0.60±0.10b0.199±0.039b3.910±0.088a 0.089±0.017ab
63.897±0.571a0.40±0.00c0.077±0.007c3.988±0.071a0.079±0.011b

1)Dried tangerine’s moisture content..

2)GE: glucose equivalents..

3)All values are mean±SD..

4)Values with the different letters in a column are significantly different at P<0.05 based on Turkey’s multiple range test..


Table 4 . Comparison by thickness of total flavonoid content, total phenol content, and vitamin C content of tangerine tea hot-air dried for 30 hours.

Thickness (mm)Total flavonoid content (mg NE1)/100 mL)Total phenolic content (mg GAE2)/100 mL)Vitamin C content (mg AAE3)/100 mL)
2     11.83±0.95a4)5)15.38±2.25a3.083±0.720a
49.83±1.42a13.13±2.08a1.780±0.149b
66.42±0.14b11.71±0.94a1.187±0.048b

1)NE: naringin equivalents..

2)GAE: gallic acid equivalents..

3)AAE: ascorbic acid equivalents..

4)All values are mean±SD..

5)Values with the different letters in a column are significantly different at P<0.05 based on Turkey’s multiple range test..


Table 5 . Comparison by drying method of quality characteristics of tangerine tea dried to 2 mm.

Drying methodDrying time (hr)Moisture content (%)Brix (%)Reducing sugar content (g GE1)/100 mL)pHAcidity (%)Total flavonoid content (mg NE2)/100 mL)Total phenolic content (mg GAE3)/100 mL)Vitamin C (mg AAE4)/100 mL)
Hot-air drying30     3.463±0.636a5)6)0.93±0.06a0.307±0.031b3.933±0.035b0.130±0.013a11.67±1.23a10.59±1.02a3.134±0.518a
Combined drying33.283±0.354a1.03±0.06a0.446±0.022a4.225±0.070a0.089±0.020b10.50±1.50a9.77±0.70a2.828±0.261a

1)Glucose equivalents 2)Naringin equivalents 3)Gallic acid equivalents 4)Ascorbic acid equivalents 5)All values are mean±SD 6)Values with the same letters in a column are not significantly different at P<0.05 based on Turkey's multiple range test..


Table 6 . Comparison by paticle size of quality characteristics of tangerine tea combined dried for 3 hours to 2 mm.

Particle sizeBrix (%)Reducing sugar content (g GE1)/100 mL)pHAcidity (%)Total flavonoid content (mg NE2)/100 mL)Total phenolic content (mg GAE3)/100 mL)Vitamin C (mg AAE4)/100 mL)
LP5)     1.03±0.06b7)8)0.446±0.022b4.225±0.070a0.089±0.020b10.50±1.50a9.77±0.70b2.828±0.261a
SP6)1.40±0.10a0.636±0.088a3.938±0.185a0.175±0.001a15.58±3.32a14.82±1.09a3.109±0.633a

1)Glucose equivalents 2)Naringin equivalents 3)Gallic acid equivalents 4)Ascorbic acid equivalents 5)Large pieces (1/4 of one dried tangerine) 6)Small pieces 7)All values are mean±SD 8)Values with the same letters in a column are not significantly different at P<0.05 based on Turkey's multiple range test..


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