Influences of Die Temperature and Repeated Extrusion on Physical Properties of Extruded White Ginseng

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 $140^{\circ}C$, 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 $120^{\circ}C$ 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 $100^{\circ}C$ were $7.53{\times}10^8N/m^2$, $7.49{\times}10^5N/m^2$, and 39.02%, respectively. When die temperature increased, water absorption index (WAI) decreased. The WAI of SEWG was higher than that of EWG. In conclusion, repeated extrusion affected physical properties of white ginseng and could be applied to produce improved quality of ginseng products.

사출구 온도와 반복 압출성형이 백삼압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향

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 $100^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $140^{\circ}C$로 1회, 2회 반복 압출성형 실험을 하였다. 비기계적 에너지 투입량은 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 1회 압출성형물이 295.0 kJ/kg으로 가장 낮게 측정되었다. 조직감 특성 중 탄성계수에서는 사출구 온도 $100^{\circ}C$에서 2회 압출성형물이 $7.53{\times}10^8N/m^2$로 가장 높게 측정되었으며, 사출구 온도 $120^{\circ}C$에서 1회 압출성형물이 $1.78{\times}10^8N/m^2$로 가장 낮은 결과값을 나타냈다. 또한 파괴력은 사출구 온도 $100^{\circ}C$에서 2회 압출성형물이 $7.49{\times}10^5N/m^2$로 가장 높게 측정되었으며, 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 2회 압출성형물이 $1.33{\times}10^5N/m^2$로 가장 낮게 측정되었다. 팽화 특성에서 $120^{\circ}C$ 1회 백삼압출성형물의 직경팽화율이 $2.283{\pm}0.011$로 가장 높게 측정되었으며, 비길이 체적밀도에서는 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 1회 압출성형물과 사출구 온도 $100^{\circ}C$에서 2회 백삼압출성형물이 각각 $123.790{\pm}2.802m/kg$, $0.260{\pm}0.020g/cm^3$로 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. 위 연구를 통하여 백삼의 압출성형 조건을 달리하여 물리적 특성의 향상과 새로운 백삼제품 및 소재의 개발 가능성을 확인할 수 있었다.