본 연구는 실험 재료로 마를 사용했으며, 건조 방법으로는 열풍건조, 진공건조, 동결건조를 진행하였다. 건조분말의 물리성 특성은 수은 압입법을 사용하는 porosimeter를 통해 분석하였다. 페놀함량은 Folin-Denis법을 이용하여 \(700 \mathrm{~nm}\) 에서 흡광도를 측정하여 tannic acid 당량으로 환산하였으며, 평형수분함량과 단분자층 수분함량은 각각 Labuza방법, Brunauer-Emmett-Teller식(BET식)과 Guggenheim-Anderson-Boer식을 통해 구하였다.
<h1>재료 및 방법</h1><h2>재료</h2><p>실험에 사용된 마는 경상북도 영주산 단마로 1999년 10월에 수확한 마중 무게가 약 \( 500 \mathrm{~g} \)정도 되는 것을 선별하여 물로 깨끗이 세척한 다음 약 \( 2 \mathrm{mm} \) 두께의 slab형태로 하여 건조시료로 사용하였다.</p><h2>건조방법</h2><p>마의 건조에 이용된 건조방법으로서 열풍건조는 hot air dry oven (FC-1D-2, Universal Scientific Co., Korea)을 이용하여 \( 50^{\circ} \mathrm{C} \)에서 12시간, 진공건조는 vacuum dry oven (OVL-570, Gallen Kamp Co., England) 을 이용하어 \( 50^{\circ} \mathrm{C} \), \( 700 \mathrm{mmHg} \)에서 12시간, 동결건조의 경우에는 deep freezer (SW-UF-200, Samwor, Korea)를 이용하여 \( -70^{\circ} \mathrm{C} \)에서 24시간 동결시킨 후 동결건조기(T. D5070 RR, lishin Lab. Co., Korea)를 사용하여 \( 10 \mathrm{mmHg} \)에서 48시간 건조하여 시료로 이용하였다. 각 방법별로 건조된 마를 분쇄하여 \( 105 \sim 150 \mu \mathrm{m} \) 체를 통과한 분말을 건조시료로 사용하였다.</p><h2>일반성분분석</h2><p>A.O.A.C. 표준시험방법에 준하여 수분은 \( 105^{\circ} \mathrm{C} \) 상압건조법으로, 조지방은 soxhlel, 조단백은 microkjedahl법 및 조회분은 \( 550^{\circ} \mathrm{C} \) 회화법으로 분석하고 모든 측정은 3회 반복하여 평균치를 취하였다.</p><h2>물리적 특성</h2><p>건조분말의 물리적 특성치중 공극과 상관성이 있는 total pore area, average pore diameter, porosity등을 측정하기 위하여 수은 압입법을 사용하는 porosimeter (Poresize 9320, Micrometrics, USA)를 이용하혔다.</p><h2>총페놀의 함량측정</h2><p>건조 방법과 흡습에 따른 마의 Polyphenol 화합물의 변화는 페놀성 물질이 phospomolybdic acid와 반응하여 청색을 나타내는 형상을 이용한 Folin-Denis법을 이용하여 \( 700 \mathrm{~nm} \) 에서 흡광도를 측정하여 tannic acid 당량으로 환산하였다.</p><h2>비타민 C 함량</h2><p>각 시료의 비타민 C 함량은 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNP) 방법을 이용하여 분광광도계로 \( 540 \mathrm{~nm} \)에서 흡광도를 측정하여 표준곡선으로부터 총 비타민 C 함량을 구하였다.</p><h2>평형수분함량의 측정</h2><p>Labuza방법에 준하여 알루미늄 용기에 약 \( 2 \mathrm{~g} \)의 마 분말을 담고 이를 상대습도 \( 11-84 \% \)를 유지하는 포화염용액이 들어있는 데시케이터에 넣은 후 \( 25^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 24시간 간격으로 시료를 꺼내어 수분 함량을 측정하였으며, 이 무게를 달아 최초의 수분함량을 기준으로 무게의 증감량에서 수분의 변화가 \( 5 \mathrm{mg} \)이하의 함량이 될 때까지 홉습시켜 평형수분 함량을 구하였다.</p><h2>단분자층 수분함량의 측정</h2><p>적정 저장안정 수분함량인 단분자층 수분함량을 산출하기 위하여 다음과 같은 Brunauer-Emmett-Teller식(BET식)과 Guggenheim-Anderson-Boer식(GAB식)을 이용하였다. BET식은 수분활성도가 \( 0.05 \sim 0.45 \)인 범위까지만 적용이 가능하다. 따라서 최근 BET 모델을 확장한 GAB식이 널리 사용되며 많은 경우 수분활성도 0.9까지 적용되는 것으로 보고되고 있어 본 실험에서는 이 두 가지 식을 적용시키고자 하였다.</p><p>BET equation \( \frac{A w}{m(1-A w)}=\frac{1}{m_{1} C}+\frac{C-1}{m_{1} C} A u \)</p><p>여기서, \( Aw \): 수분 활성도 \( m \) : 평형수분함량 \( m_{1} \) : 단분자층 수분함량 \( C \) : 상수</p><p>위의 BET식은 \( Aw \)에 대하여 일차식으로 나타내어 구할 수 있으며 다음과 같다.</p><p>\[ \frac{A w}{m(1-A w)}=a A w+b \]</p><p>여기서, \( \mathrm{a} \)는 기울기로 다시 쓰면 \( \mathrm{C}-1 / \mathrm{m}_{1} \mathrm{C} \)를 나타내며 \( \mathrm{b} \)는 절편으로 \( 1 / \mathrm{m}_{1} \mathrm{C} \)로 할 수 있다.</p><p>그리고 GAB 식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.</p><p>GAB equation \( m=\frac{m_{1} C k A w}{(1-k A w)(1-k A w+C k A w)} \)</p><p>여기서, \( \mathrm{AW} \) : 수분 활성도 \( \mathrm{m} \) : 평형수분함량 \( \mathrm{m}_{1} \) : 단분자층 수분함량 \( \mathrm{C}, \mathrm{k} \) : 상수</p><p>또한 GAB식은 Aw에 대하여 이차식으로 나타내어지며, 다음과 같이 나타낸다.</p><p>\( \frac{A w}{m}=\alpha A w^{2}+\beta A w+\gamma \)</p><p>여기서, \( \alpha: \frac{k}{m_{1}}\left(\frac{1}{C}-1\right), \quad \beta: \frac{1}{m_{1}}\left(\frac{1}{C}-1\right) \) \( \gamma: \frac{1}{m_{1} C k} \)<p>위와 같이 각 인자를 구하여 단분자층 수분함량을 구한다.</p>