• 제목, 요약, 키워드: response surface methodology

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IQF 굴(Crassostrea gigas) 복합엑스분의 추출 및 풍미개선 (Flavor Improvement of a Complex Extract from Poor-quality, Individually Quick-frozen Oysters Crassostrea gigas)

  • 황석민;황영숙;남현규;이재동;류성귀;오광수
    • 한국수산과학회지
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    • v.47 no.6
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    • pp.733-739
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    • 2014
  • To develop an effective use for poor-quality individually quick-frozen (IQF) oysters Crassostrea gigas stored for a long period, the extract conditions, quality characteristics, and optimum reaction flavoring (RF) conditions of a complex extract from these IQF oysters were investigated. The moisture, pH, and volatile basic nitrogen contents of IQF oysters stored for 18 months (18M-IQFO) were 77.9%, 6.32, and 17.9 mg/100 g, respectively. Three different kinds of extract were prepared from 18M-IQFO: a hot-water extract (HE), scrap enzymatic hydrolysate (EH), and complex extract (CE). The respective extracts contained 5.5, 8.6, and 6.6% crude protein and 281.7, 366.0, and 343.0 mg/100 g amino nitrogen, and had 811, 359, and 1,170 mL/kg extraction yields. The CE was superior to the traditional HE in terms of the extraction yield, amino-nitrogen content, and organoleptic qualities, except for the odor. To improve flavor via the Maillard reaction, the reaction system used to produce a desirable flavor comprised CE (Brix $30^{\circ}$), 0.4 M glucose, 0.4 M glycine, and 0.4 M cysteine solution (4:2:1:1, v/v). The reaction time and pH were the independent variables, and the sensory scores for baked potato odor, masking shellfish odor, and boiled meat odor were the dependent variables. The surface response methodology (RSM) analysis of the multiple responses optimization gave a reaction time of 120.6 minutes and pH 7.33 at $120^{\circ}C$. The reaction improved the flavor of CE considerably, as compared to that of the unreacted extract.

The Influence of Feed Energy Density and a Formulated Additive on Rumen and Rectal Temperature in Hanwoo Steers

  • Cho, Sangbuem;Mbiriri, David Tinotenda;Shim, Kwanseob;Lee, A-Leum;Oh, Seong-Jin;Yang, Jinho;Ryu, Chaehwa;Kim, Young-Hoon;Seo, Kang-Seok;Chae, Jung-Il;Oh, Young Kyoon;Choi, Nag-Jin
    • 아세아태평양축산학회지
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    • v.27 no.11
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    • pp.1652-1662
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    • 2014
  • The present study investigated the optimum blending condition of protected fat, choline and yeast culture for lowering of rumen temperature. The Box Benken experimental design, a fractional factorial arrangement, and response surface methodology were employed. The optimum blending condition was determined using the rumen simulated in vitro fermentation. An additive formulated on the optimum condition contained 50% of protected fat, 25% of yeast culture, 5% of choline, 7% of organic zinc, 6.5% of cinnamon, and 6.5% of stevioside. The feed additive was supplemented at a rate of 0.1% of diet (orchard grass:concentrate, 3:7) and compared with a control which had no additive. The treatment resulted in lower volatile fatty acid (VFA) concentration and biogas than the control. To investigate the effect of the optimized additive and feed energy levels on rumen and rectal temperatures, four rumen cannulated Hanwoo (Korean native beef breed) steers were in a $4{\times}4$ Latin square design. Energy levels were varied to low and high by altering the ratio of forage to concentrate in diet: low energy (6:4) and high energy (4:6). The additive was added at a rate of 0.1% of the diet. The following parameters were measured; feed intake, rumen and rectal temperatures, ruminal pH and VFA concentration. This study was conducted in an environmentally controlled house with temperature set at $30^{\circ}C$ and relative humidity levels of 70%. Steers were housed individually in raised crates to facilitate collection of urine and feces. The adaptation period was for 14 days, 2 days for sampling and 7 days for resting the animals. The additive significantly reduced both rumen (p<0.01) and rectal temperatures (p<0.001) without depressed feed intake. There were interactions (p<0.01) between energy level and additive on ruminal temperature. Neither additive nor energy level had an effect on total VFA concentration. The additive however, significantly increased (p<0.01) propionate and subsequently had lower acetate:propionate (A/P) ratios than non-additive supplementation. High concentrate diets had significantly lower pH. Interactions between energy and additive were observed (p<0.01) in ammonia nitrogen production. Supplementation of diets with the additive resulted in lower rumen and rectal temperatures, hence the additive showed promise in alleviating undesirable effects of heat stress in cattle.

반응표면분석을 이용한 오가자, 오디, 복분자 및 녹차의 항산화 활성 추출 최적화 (Conditions for Obtaining Optimum Polyphenol Contents and Antioxidant Activities of Korean Berry and Green Tea Extracts)

  • 이지혜;김양;이수용;유상호
    • 한국식품과학회지
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    • v.46 no.4
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    • pp.410-417
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    • 2014
  • 오가자, 오디, 복분자 및 녹차로부터 폴리페놀 및 라디칼 소거능의 고효율 추출을 위한 추출조건을 반응표면분석법을 사용하여 최적화하였다. 중심합성계획에 따라 추출공정 조작변수인 에탄올 농도 및 추출온도를 독립변수로, 총 폴리페놀 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 종속변수로 설정하여 이들의 종속변수의 값을 최대로 하는 공통의 조건을 최적조건으로 선정하였다. 추출물의 총 폴리페놀 함량과 라디칼 소거능에 미치는 용매의 에탄올 농도 및 온도는 유의적이었으며, 오가자 및 녹차의 모든 종속변수에 대한 반응표면모형은 유의적이었고, 오디의 라디칼 소거능에 대한 반응표면모형 또한 유의적이었다. 오디의 총 폴리페놀 함량 및 복분자의 총 폴리페놀 함량과 라디칼 소거능에 대한 반응표면모형은 적합하지 않았으며, 추출온도에 의한 일차적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 최적조건에서 제조한 추출액의 총폴리페놀 함량 및 라디칼 소거능의 예측값과 실측값은 매우 유사한 값을 나타내어 본 연구에서 확립한 회귀식이 신뢰할 수 있음을 알 수 있었고, 최적추출액은 이전 보고에 비해 증진된 총폴리페놀 함량 및 라디칼 소거능을 나타내었다.

고기능성 들깻잎을 이용한 침출차의 품질 극대화를 위한 최적 볶음조건 연구 (Optimal Roasting Conditions for Maximizing the Quality of Tea Leached from High Functional Perilla frutescens Leaves)

  • 윤웅재;양성용;이현순;홍충의;이광원
    • 한국식품과학회지
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    • v.44 no.1
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    • pp.34-40
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    • 2012
  • 본 연구는 고기능성 들깻잎을 사용한 침출차 제조의 품질 극대화를 위한 최적볶음조건을 설정하기 위하여 볶음조건을 볶음온도($120-200^{\circ}C$)와 볶음시간(15-35 min)을 달리하면서 들깻잎 차의 항산화력과 생리활성성분을 분석하여 들깻잎의 품질변화를 모니터링하고 실험구간 내 볶음조건 별 종합적인 품질비교를 통하여 최적 볶음조건을 선정하였다. 볶음조건에 따른 페놀성 화합물 함량은 대체적으로 $160^{\circ}C$ 이하에서는 시간이 증가할수록 함량이 증가하였고 $160^{\circ}C$ 이상에서는 온도가 상승할수록 함량이 증가하는 경향을 보였다. 페놀성 화합물 함량이 높은 볶음조건에서 자유라디칼 소거능 및 환원력 모두 우수한 항산화활성을 나타내었다. Caffeic acid 및 rosmarinic acid는 실험구간 내 낮은 온도에서는 시간이 증가할수록 함량이 증가하다가 대체적으로 온도가 상승할수록 감소하였다. 실험구간 내 볶음조건별 들깻잎의 품질 특성을 종합적으로 비교 분석한 결과, 고기능성 들깻잎을 이용한 침출차의 품질을 극대화하는 최적 볶음조건은 $180^{\circ}C$, 20 min로 선정되었다.

명태(Theragra chalcogramma) 두부와 비정형 다시마(Laminaria japonica)로부터 고온가압 추출물의 최적 제조 조건 (Optimization Processing Conditions of Water Soluble Fraction from Alaska Pollock Theragra chalcogramma Head and Non-forming Sea Tangle Laminaria japonica under High Temperature/High Pressure)

  • 노윤이;박권현;이지선;김기현;김민지;김현정;김정균;김진수
    • 한국수산과학회지
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    • v.45 no.3
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    • pp.207-214
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    • 2012
  • This study was conducted to optimize the processing conditions, including the ingredient ratio and extraction time, for a water-soluble fraction of Alaska pollock head and non-forming sea tangle by response surface methodology. Our results indicated that the optimal independent variables for obtaining extracts with a high yield and desirable sensory characteristics were 1.32 for $X_1$ (extraction time), 1.36 for $X_2$ (sea tangle concentration) and 0.93 for $X_3$ (water volume) in coded values, and 5.48 h for $X_1$, 18.18% for $X_2$ and 6.86 times for $X_3$ in uncoded values. The predicted values of $Y_1$ (yield), $Y_2$ (TCA soluble-N) and $Y_3$ (overall acceptance) for extracts produced under these optimized conditions were 22.10%, 1.83 g/100 mL and 5.9, respectively, their experimental values were 21.4%, 1.7 g/100 mL and 5.7, respectively. No significant differences between the actual and predicted values were found.

단호박된장소스 제조조건의 최적화 및 품질 특성 (Optimization of the Preparation Conditions and Quality Characteristics of Sweet Pumpkin-Doenjang Sauce)

  • 장경호;조경훈;강민경
    • 한국식품저장유통학회지
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    • v.19 no.4
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    • pp.492-500
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    • 2012
  • 항산화능 등의 기능성이 우수한 단호박과 우리나라의 전통적인 조미료인 된장을 이용하여 생선요리나 야채샐러드에 활용할 수 있는 소스를 개발하는 연구의 일환으로, 소스 제조의 가장 기본적인 구성요소인 스톡, 농후제 및 된장의 첨가량을 독립변수로 하고 소스의 향미, 맛, 색상 및 종합적기호도의 관능적 특성을 종속변수로 하여 중심합성계획에 의한 실험설계 및 반응표면분석에 의한 통계적 분석을 실시함으로써 단호박된장소스 제조의 최적 제조조건을 구명하고, 최적조건에서 제조한 단호박된장소스의 품질 특성을 조사하였다. 그 결과 단호박된장소스의 최적 제조조건은 단호박스톡의 첨가량 448.5 g, 농후제의 첨가량 331.5 g 및 전통된장의 첨가량 20.0 g이었다. 최적 제조조건에서 제조한 단호박된장소스의 일반성분 함량은 수분 89.55%, 조단백질 0.70%, 조지방 0.10%, 조회분 0.71%이었다. 단호박된장소스의 pH는 5.96, 산도는 0.08%, 당도는 6.80 $^{\circ}Brix$이었으며, 색도 특성은 $L^*$값 50.02, $a^*$값 2.58 및 $b^*$값 29.74이었다. 또한 항산화능을 조사한 결과, 단호박된장소스의 총 폴리페놀 함량은 5.70 mg/L, 전자공여능은 14.24%, 환원력은 1.64이었다.

${\beta}$-Glucanase를 이용한 국내산 찰보리 전분 추출공정의 최적화 및 추출 전분의 주요 이화학적 특성에 관한 연구 (Optimization of ${\beta}$-Glucanase-assisted Extraction of Starch from Domestic Waxy Barley and Its Physicochemical Properties)

  • 정용선;배재석;김정원;이의석;이기택;이미자;홍순택
    • 동아시아식생활학회지
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    • v.23 no.6
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    • pp.789-798
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    • 2013
  • In the present study, optimization on ${\beta}$-glucanase-assisted extraction was made in order to isolate waxy barley starch from domestic cultivar using the D-optimal design suitable for response surface methodology (RSM). The results demonstrated that the amount of enzyme was found to be a major influencing factor on the extraction yield, which was substantially increased by increasing the amount of enzyme. It was also influenced by the reaction time and amount of water addition; however, the two factors were less influential than the amount of enzyme. The optimized condition by RSM for the reaction time was found to be 2.63 hours and amount of enzyme 1.7%, and amount of water addition 4.38 times the weight of raw material. With the enzyme treatment, the starch content in residues (R), particularly in R1 and R5, was reduced considerably, resulting in an increase in the extraction yield and therefore primarily and effectively releasing B-type starch small granule confirmed by scanning electronic microscopy. In addition, the study determined the physicochemical properties of isolated waxy starch (i.e., purity, water adsorption capacity, thermal properties, rheology and starch morphology) and compared them with those from the enzyme-not treated sample. It was found that they were almost similar to each other, except for the purity of starch, which was lower in the enzyme-treated sample than in the enzyme-not treated one.

백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자 제조조건의 최적화 연구 (A study of optimization of non-fried rice snack using Baekjinju rice flour)

  • 최옥자;정희남;김용두;심재한;심기훈
    • 한국식품저장유통학회지
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    • v.20 no.6
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    • pp.810-817
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    • 2013
  • 본 연구는 백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자 제조조건의 최적화를 목적으로 두 가지 독립변수인 쌀 수침시간과 콩물 첨가량에 따라 9가지 조건의 비유탕 쌀과자 품질특성을 분석하였다. 무게는 쌀 수침시간이 길어짐에 따라 증가하다가 11.26일 이후에는 다시 감소하였으나 콩물 첨가량은 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 부피와 부피팽창율은 쌀 수침시간이 길어지고, 콩물 첨가량이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 밀도는 쌀 수침시간이 1.94일 이전이고, 콩물 첨가량이 32.23% 이상일 때 밀도가 가장 낮은 구간으로 나타났다. 색도에서 쌀 수침시간이 3.52일 이상이고 콩물 첨가량이 35.47%일 때 L값은 높은 구간으로 나타났고, a값은 유의성이 없는 것으로 나타났으며, b값은 쌀 수침시간이 길어지고 콩물 첨가량이 증가할수록 높게 나타났다. 경도는 쌀 수침시간이 5.28~8.53일이고, 콩물첨가량이 5.34~20.26%일 때 가장 높은 구간으로 나타났다. 색, 향미, 외형 및 전체적인 선호도는 쌀 수침시간이 짧고, 콩물 첨가량이 적을수록 선호도가 높은 것으로 나타났다. 최적 조건을 설정하기 위하여 독립변수인 쌀 수침시간과 콩물 첨가량을 범위 내에서 최소로 설정하고, 종속변수에서 밀도는 최소로 설정하고 다른 항목은 최대로 설정하였을 때 백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자의 최적 조건은 쌀 수침시간 0.69일이고 콩물 첨가량은 26.67%로 나타났다.

Beauveria bassiana Bb08의 살충성 물질 생산을 위한 배양조건의 통계적 최적화 (Statistical Optimization of Culture Conditions for the Production of Aphicidal Metabolites of Beauveria bassiana Bb08)

  • 고은수;임영훈;정형철;최재필;박인서;김정준;이동진;김근
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • v.41 no.4
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    • pp.398-406
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    • 2013
  • 본 연구에서는 B. bassiana Bb08가 생산하는 진딧물 살충 대사산물의 최대 생산을 위하여 박스벤켄(Box-Behnken) 디자인과 표면반응분석을 이용한 통계적 방법을 사용하였다. 균배양을 위한 배지는 옥수수분말, 미강, 옥수수침지액분말로 구성되었다. 균배양액은 원심분리 후 상등액을 $0.45{\mu}m$ 막여과지로 여과한 후 3령의 목화진딧물에 살포하였고, 6일 동안 매일 죽은 진딧물 수를 계수하여 살충율을 계산하였다. 통계분석한 결과 최적의 배양조건은 온도 $26.2^{\circ}C$, 배지 초기 pH 5.9, 플라스크 진탕 속도 209.0 rpm, 그리고 균배양 시간은 5.9일로 나타났다. 여과액 살포 후 4, 5, 그리고 6일째 기대 살충율은 각각 76.8, 84.9, 그리고 89.4%이었다, 배양조건 4가지 모두 살충성 대사산물 생산에 유의한 영향을 미쳤고, 영향이 큰 요인 순서는 온도, pH, 배양시간, 진탕속도의 순서로 분석되었다.

적양배추 새싹채소의 발아 및 저장 조건 최적화 (Optimization of Cultivation and Storage Conditions on Red Cabbage Seed Sprouts)

  • 백경환;조덕조;윤성란;김귀란;박주환;이기동;김정숙;김유리;한범수;권중호
    • 한국식품과학회지
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    • v.45 no.1
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    • pp.13-19
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    • 2013
  • 반응표면분석법을 이용하여 적양배추 종자의 전자선 처리조건과 재배조건에 따른 새싹채소의 이화학적 및 관능적 품질특성을 분석하여 유통에 적합한 최적조건을 모색하였다. 수분함량의 경우 회귀식의 $R^2$가 0.9638이었고 조사선량 및 재배기간에 많은 영향을 받고 있었다. Total phenolics 함량은 회귀식의 $R^2$가 0.9117이었고 조사선량에 많은 영향을 받았으며, carotenoid 함량($R^2$=0.8338)의 경우 조사선량, 재배기간, 저장기간의 순으로 조건 변수의 영향력이 작용하였다. 관능적 품질 역시 전자선 조사선량에 가장 크게 영향을 받아 선량의 증가에 따라 관능평점이 감소하는 경향을 보여주었다. 재배 및 저장조건의 최적화를 위해 total phenolics 함량 및 전반적 기호도를 superimposing한 결과 최적조건은 조사선량 2.2-3.8 kGy, 재배기간 3.0-4.0일 및 저장기간 2.0-3.0일 범위로 예측되었다.