• 제목, 요약, 키워드: response surface methodology

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Microwave-Assisted Process에 의한 섬백리향의 항산화 관련 성분의 최적 추출조건 예측 (Prediction of Optimal Extraction Conditions in Microwave-Assisted Process for Antioxidant-Related Components from Thymus quinquecostatus)

  • 권영주;노정은;이정은;이성호;최용희;권중호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • v.12 no.4
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    • pp.344-349
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    • 2005
  • 섬백리향의 항산화 기능성 성분에 대한 마이크로웨이브 추출특성을 확인하고자 microwave power($0{\sim}160\;W$)와 추출시간($1{\sim}5$분)을 독립변수($X_i$)로 하여 중심합성계획에 의해 10개구간의 추출조건을 설계하였다. 또한 추출물의 기능성분인 총 추출수율, 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량 및 전자공여능을 종속변수($Y_n$)로 하여 반응표면분석을 실시하여 최적 추출조건을 예측하였다. 도출된 회귀식의 $R^2$는 총 페놀성분을 제외하고는 모두 0.93 이상을 나타내었으며, microwave power는 추출시간보다 영향이 큰 것으로 나타났다(p<0.05). 종속변수들의 최적 추출시간은 $3.36{\sim}4.97$분이었으나 microwave power는 넓은 분포를 보였으며, 기능성 성분들 모두를 추출하기 위한 추출조건 범위는microwave power $64{\sim}100\;W$, 추출시간 $2.9{\sim}4.0$분으로 나타났다.

둥굴레 근경의 증자 및 볶음조건에 따른 추출물의 항산화성 및 아질산염 소거능 변화 (Antioxidative and Nitrite Scavenging Activities of Polygonatum odoratum Root Extracts with Different Steaming and Roasting Conditions)

  • 김경태;김정옥;이기동;권중호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • v.12 no.2
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    • pp.166-172
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    • 2005
  • 반응표면분석법을 이용하여 둥굴레 근경의 증자 및 볶음조건에 따른 추출물의 총 페놀성 성분, 전자공여능 및 아질산염 소거능의 변화를 모니터링하였다. 중심합성계획법에 따라 증자시간$(60\~180\;min)$, 볶음온도$(110\~150^{\circ}C)$ 및 볶음시간$(10\~50\;min)$을 달리하였을 때 회귀식의 $R^2$는 총 페놀성 성분, 전자공여능 및 아질산염 소거능(pH 3.0)에서 각각 0.9356, 0.9578 및 0.9436으로 $1\%$ 수준에서 유의성이 인정되었다. 총 페놀성 성분의 최대값은 증자시간 135.59분, 볶음온도 $143.84^{\circ}C$ 및 볶음시간 43.47분에서 $2847.67\;mg\%$로 예측되었다. 전자공여능의 최대 예측치는 $75.00\%로 증자시간 108.98분, 볶음온도 $135.56^{\circ}C$ 및 볶음시간 48.86분일 때였다. 아질산염 소거능(pH 3.0)은 증자시간 162.80분, 볶음온도 $143.88^{\circ}C$ 및 볶음시간 31.97분일 때 최대값 $87.38\%$로 예측되었다. 둥굴레 추출물의 총 페놀성 성분은 볶음온도>증자시간>볶음시간의 순으로, 전자공여능과 아질산염 소거능은 복음시간>볶음온도>증자시간의 순으로 각각 영향을 크게 받는 것으로 나타났다.

둥굴레차의 혈당강하 성분을 극대화시킬 수 있는 증자 및 볶음조건의 최적화 (Optimization of Steaming and Roasting Conditions for Maximized Hypoglycemic Properties of Polygonatum odoratum Tea)

  • 김경태;김정옥;이기동;김정숙;권중호
    • 한국식품영양과학회지
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    • v.34 no.4
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    • pp.549-556
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    • 2005
  • 둥굴레 근경의 증자 및 열처리 중 혈당강하성 분과 관능적 품질 변화를 확인하기 위하여 반응표면분석(RSM)을 활용하였다. 중심합성계획법에 의해 증자시간($60\~180$분), 볶음온도$(110\~150^{\circ}C)$ 및 볶음시간($10\~50$분)을 독립 변수로 하여 16구간의 조건에서 실험을 실시하고, 둥굴레 추출물의 품질에 관련된 수용성 고형분, stigmasterol, $\beta-sitosterol$ 및 관능적 특성 (전반적 기호도)을 반응변수로 하여 회귀분석을 실시한 결과 회귀식의 $R^2$는 각각 0.8691(p<0.05), 0.8253(p<0.10), 0.8727(p<0.05) 및 0.8316(p<0.10)이었다. 수용성 고형분의 최대값은 증자시간 65.24분, 볶음온도 $126.93^{\circ}C$, 볶음시간 37.58분일 때 $71.47\%$를 나타내었다. 총 혈당강하성분의 최대값은 증자시간 107.76분, 볶음온도 $117.78^{\circ}C$, 볶음시간 14.70분일 때 $764.10\;{\mu}g/g$로 나타났으며, 전반적인 기호도는 증자시간 126.04분, 볶음온도 $115.79^{\circ}C$, 볶음시간 43.98분일때 6.89의 최대값을 보였다. 혈당강하성분과 관능적 특성의 실험치는 반응표면분석법에 의해 예측된 값들과 유사하여 도출된 회귀식의 신뢰성을 검증할 수 있었다.

자건대멸의 색택, 어취 및 in vitro 칼슘 흡수율에 미치는 주정과 유기산 처리의 효과 (Effects of Ethanol and Organic Acids on Color, Fishy Odor and in vitro Absorption Rate of Calcium of Dried Large Anchovy)

  • 조진호;장해진;조승목;이양봉
    • 한국식품영양과학회지
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    • v.34 no.9
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    • pp.1471-1476
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    • 2005
  • 자건대멸분말의 색택 개선을 위한 주정 처리의 최적화를 ${\Delta}$E 값을 종속변수로 하여 반응표면분석법으로 알아본 결과, 멸치의 건조중량 대비 7배의 주정을 $50^{\circ}C$에서 9시간동안 처리하는 것이 최적조건으로 설정되었고, 그 조건에서 제조되어진 자건대멸분말을 soxhlet법과 SPME와 GC로 지방과 TMA를 측정한 결과, 무처리구에 비해 각각 81.1, $77.4\%$ 제거되었다. 자건대멸분말의 TMA에 유기산들을 $1\%$ 농도로 실온에서 20분간 처리한 결과, citric acid가 가장 효과가 높았다. 주정과 citric acid를 병행 처리한 결과, $90\%$의 제거율을 보여 가장 좋은 효과를 나타내었다. in vitro 칼슘 흡수율에서는 병행 처리구의 칼슘 흡수율이 $12.3\%$로 무처리구 $2.9\%$에 비해 흡수율이 많이 증가하는 것으로 나타났다.

청국장 제품의 유통기한 설정을 위한 저장중의 색도변화 및 관능적 특성 monitoring (Monitoring of Color Changes and Organoleptics Properties of Chungkookjang Products during Storage for Shelf-life Establishment)

  • 김동명;김성호;이진만;;강선철
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.48 no.2
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    • pp.140-149
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    • 2005
  • 청국장 제품의 저장조건 및 유통기간 중에 상품성의 변화를 조사하기 위하여 살균온도, 저장온도 및 저장기간별로 관능적 특성과 색도의 변화를 측정하여 SAS program의 반응표면분석법으로 monitoring하였다. 진공 포장한 청국장의 명도(L)값은 살균온도, 저장기간 및 저장온도 모두 1% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타나 세 조건 모두가 명도에 영향성이 높은 것으로 나타났다. 적색도(a)값은 진공포장의 경우 살균온도와 저장온도가 높을수록 증가하며 각기 독립적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일반포장의 경우, 저장온도가 높을수록 유의적 값(10% 이내)이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 황색도(b)값은 진공 포장한 경우, 저장기간과 저장온도는 1% 이내에서, 살균온도의 경우 5% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타났다. 또한 두 포장군 모두 정상점이 안장점의 형태로 나타났다. 관능적 평가 중 외관에 대한 적합성은 두 포장군 모두 저장온도가 1% 이내의 유의확률로 결정적인 영향을 주었고, 냄새에 대한 적합성은 진공포장의 경우 살균온도가 10% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었으나, 일반포장은 저장기간이 1% 이내, 살균온도가 5% 이내 유의확률로서 영향성이 있는 것으로 나타났다. 맛에 대한 적합성에서는 진공포장한 경우 저장기간이 1% 이내의 높은 관련성이 있었고, 일반포장은 저장온도가 5% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었다. 관능검사의 전체적인 평가에서는 진공포장의 경우 살균온도가 $61.92^{\circ}C$, 저장 온도 $6.79^{\circ}C$, 저장기간 56.48일에서 5.15로 최대 값을 나타내었다.

홍월적 양배추의 추출조건 최적화 (Optimization of Extraction Conditions for Cabbage)

  • 도정룡;김현구;홍주헌;이기동
    • 한국식품영양과학회지
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    • v.34 no.10
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    • pp.1625-1632
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    • 2005
  • 양배추(홍월적) 추출물의 추출수율과 기능성을 최적화하고자 반응표면분석법을 이용하여 모니터링하였다. 추출조건에 따른 수율의 최대값은 44.47$\%$로 시료에 대한 용매비 25.58 mL/g, 에탄올 농도 56.84$\%$ 및 추출온도 79.86$^{\circ}C$였으며, 전자공여능의 최대값은 85.46$\%$로 시료에 대한 용매비 27.71 mL/g, 에탄올 농도 57.06$\%$ 및 추출온도 46.38$^{\circ}C$일 때였다. 또한 tyrosinase 저해효과는 시 료에 대한 용매비 16.03 mL/g, 에탄올 농도 47.71$\%$및 추출온도 37.50$^{\circ}C$일 때 최대값 69.37$\%$를 나타내었다. 아질산염 소거능은 pH 1.0에서 가장 높은 값을 나타내었으며, 최대값은 99.52$\%$이었으며, SOD 유사활성의 최 값은 48.36$\%$로 이 때의 추출조건은 시료에 대한 용매비 29.13 mL/g, 에탄올 농도 70.35$\%$ 및 추출온도 66.12$^{\circ}C$였다. 조건별 추출물의 수율, 전자공여능, SOD 유사활성에 대한 4차원 반응표면을 superimposing하여 얻은 최적 추출조건 범위는 시료에 대한 용매비 20$\∼$30 mL/g, 에탄올 농도 25$\∼$85$\%$, 추출온도 40$\∼$90$\%$로 나타났다.

Bacillus subtilis IJ-31에서 Hydrocinnamic Acid 생산을 위한 최적배양조건 (Optimization of Culture Condition for the Hydrocinnamic Acid Production from Bacillus subtilis IJ-31)

  • 주길재;김영목;이오석;김정웅;김원찬;송경식;윤성준;김진호;이인구
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.48 no.3
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    • pp.207-211
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    • 2005
  • 본 연구에서는 식물생장억제미생물 B. subtilis IJ-31이 생산하는 HCA의 최적생산조건을 검토하였다. HCA생산 최적조건으로 탄소원은 1%의 미강, 질소원은 0.5% tryptone, 무기염은 0.1% $ZnCl_2$, 배양 온도는 $37^{\circ}C$, 배양시간은 60시간, pH는 7.0에서 $90.5\;{\mu}g/ml$의 HCA를 생산하였으므로 이를 최적생산조건으로 확립하였다. 이를 바탕으로 통계프로그램(SAS) 중 반응표면 분석법(RSM)을 이용한 jar fermentor 배양에서의 HCA 최적생산 조건을 확립하였다. 즉 토양추출물 2.24% 첨가, 교반속도 290 ppm, tryptone 0.83% 첨가, 배양온도 $37^{\circ}C$, 배양시간 60시간, pH 7.0에서 $102.99\;{\mu}g/ml$의 HCA를 생산하는 최적생산 조건으로 예측되었다. 따라서 실제 상기 RSM 최적 조건에서 실험한 결과 HCA는 $102.5\;{\mu}g/ml$를 생산하였다. 이러한 결과는 플라스크에서 HCA는 $90.5\;{\mu}g/ml$로 생산되었으나 jar fermenter 배양에서는 플라스크 배양에 비하여 12%가량 HCA 생산량이 증가된 결과를 보여주는 것이다.

흑임자 첨가량을 달리한 구기자흑임자죽의 품질특성 (Quality Characteristics of Gugija.Heukimja Jook Containing Different Levels of Black Sesame Powder)

  • 민은설;조정순
    • 한국식품조리과학회지
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    • v.25 no.1
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    • pp.106-118
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    • 2009
  • This study was to investigated optimum preparation conditions for Gugija Heukimja jook by response surface methodology (RSM). The important materials used for the Gugija Heukimja product were Lycium chinese, Seasamum indicum L., Ziziphus jujuba Mill. and rice. Moisture content, crude protein, crude fat, crude ash and crude fiber content were 15.62, 16.60, 13.62, 4.93 and 11.17% for Lycium chinese, 3.62, 20.94, 43.56, 5.67 and 10.72% for Seasamum indicum L., 24.12, 5.38, 0.73, 2.30 and 1.25% for Ziziphus jujuba Mill., and 12.36, 6.98, 0.46, 0.43 and 0.41% for rice, respectively. Optimal extraction conditions of brix, color, pH and total acidity in the materials for Gugija Heukimja jook were temperature $80^{\circ}C$, water volume 850 mL and extraction time of 63 min. The spreadability of jook with Lycium chinese and Ziziphus jujuba Mill. extracts was the highest when black sesame was 12 g pH was the lowest when black sesame was 9 g. PH showed a significant difference when the added black sesame ratio changed. The 'value L' of chromaticity was lower with an increase of the black sesame ratio, 'value a' was higher with an increase of the black sesame ratio, 'value b' was lower with an increase of the black sesame ratio. Brix was lower when black sesame in jook was added. Total acidity was highest (7.27%) when black sesame was 12 g. The degree of gelatinization tended to be lower with additional black sesame. Higher scores of sensory evaluation were found for the product containing 9 g black sesame with Lycii furctus and Ziziphus jujuba Mill. extracts ompared to the other samples with 3 and 6g. No significant difference in taste occurred for Gugija Heukimja jook prepared with over 9 g black sesame, while a great difference showed in color, pH and total acid. Therefore, the Gugija Heukimja jook prepared under the optimal conditions of 9 g black sesame with Lycium chinese and Ziziphus jujuba Mill. extracts exhibited higher qualities. Gugija Heukimja jook can use the easier for Yacksun jook. It is expected to become functional in the product's development.

항산화 활성 증진을 위한 민들레 잎의 열수추출 조건의 최적화 (Hot Water Extraction Optimization of Dandelion Leaves to Increase Antioxidant Activity)

  • 고윤정;차동수;최희돈;박용곤;최인욱
    • 한국식품과학회지
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    • v.40 no.3
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    • pp.283-289
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    • 2008
  • 민들레 잎의 열수 추출물의 항산화 활성 증진을 위한 추출조건을 최적화하기 위하여 반응표면분석법을 사용하였다. 중심합성 계획에 따라 추출조건의 독립변수(추출온도, 용매비, 추출시간)와 이에 따라 영향을 받는 종속변수(수율, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성, superoxide 라디칼 소거활성)를 설정하였다. 추출물의 수율은 추출시간에 의해 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며 시료의 용매비가 증가할수록 감소하였고, $70^{\circ}C$ 이상의 추출온도에서 감소하는 것으로 나타났다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 추출온도가 증가함에 따라 크게 증가하였으며, DPPH 라디칼, ABTS 라디칼, superoxide 라디칼 소거활성도 추출온도에 가장 크게 영향을 받아 추출온도가 증가함에 따라 증가하다가 최적온도 이후에 약간 감소하는 것으로 나타났다. 이들 추출물의 특성을 모두 만족시키는 최적 추출조건은 추출 온도 83.77$\pm$1.07$^{\circ}C$, 시료에 대한 용매비 20.85$\pm$0.24 mL/g, 추출시간 1.59$\pm$0.12 hr이었고 이 때 예측된 수율은 38.98%, 총 폴리페놀 함량은 74.28 ${\mu}g$/mg, 총 플라보노이드 함량은 74.00 ${\mu}g$/mg이었으며, DPPH 라디칼, ABTS 라디칼, superoxide 라디칼의 소거활성($IC_{50}$)의 예측 특성값은 각각 0.14 mg/mL, 3.24 mg/mL, 2.49 mg/mL로 나타났다.

손바닥 선인장을 이용한 음료 제조조건의 최적화 (Optimization on preparation conditions of beverage using Opuntia ficus-indica stem)

  • 이기동
    • 한국식품저장유통학회지
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    • v.20 no.4
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    • pp.502-509
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    • 2013
  • 본 연구는 손바닥 선인장의 줄기를 이용한 겔상의 음료를 개발하고자 선인장 줄기의 추출특성을 모니터링 하였으며, 그 줄기 추출물을 이용하여 음료를 제조하고 그 음료의 관능적 품질을 반응표면분석에 의해 비교 조사하였다. 손바닥 선인장 추출조건을 설정하기 위한 실험에서 수율에 대한 회귀식의 $R^2$(결정계수)는 0.95로서 유의수준 1%이내에서 유의성이 인정되었으며, 추출온도 $93.02^{\circ}C$, 추출시간 123 min 및 시료에 대한 물의 비율 22.57 mL/g에서 최대의 수율을 타내었다. 최적 조건으로 추출한 선인장 추출물과 xanthan gum, 당 및 감식초를 혼합하여 중심합성 실험계획에 따라 음료를 제조해 본 결과, 관능적 색상은 xanthan gum 함량이 0.38%, 당 함량이 7.91% 및 감식초 함량이 0.76%일 때, 관능적 향은 xanthan gum 함량이 0.30%, 당 함량이 7.06% 및 감식초 함량이 1.26%일 때, 관능적 맛은 xanthan gum 함량이 0.22%, 당 함량이 10.36% 및 감식초 함량이 0.90%일 때 각각 가장 높은 관능평점을 나타내었다. 그리고 전반적인 기호도는 xanthan gum 함량이 0.35%, 당함량이 10.83% 및 감식초 함량이 1.21%일 때 가장 높은 관능평점 3.92를 나타내었다. 손바닥 선인장 음료는 당산미가 조화를 이루는 겔상이 선호되었다.