• 한국결정성장학회지
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• 제31권1호
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• pp.8-15
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• 2021

TiO2는 물리적, 화학적 안정성이 높고, 신체에 무해하여 태양전지, 치과용 임플란트 및 광촉매 같은 다양한 분야에서 사용되어 왔다. 비표면적이 큰 TiO2 나노섬유는 생체 친화성 제품에서 좋은 반응성과 공기 및 수질 정화시 우수한 광촉매 특성을 보여주었다. TiO2 나노섬유를 제조하기 위해 전기방사법을 사용하였으며, 제조 변수에 따른 직경 변화를 관찰하기 위해 precursor 성분 변수와 공정 변수로 구분하여 미세구조 변화를 분석하였다. Precursor 성분 변수로는 PVP(Polyvinylpyrrolidone) 및 TTIP(Titanium(IV) isopropoxide)의 농도를 선택하였고, 공정 변수로는 주입 속도와 인가 전압을 선택하였다. TiO2 나노섬유의 미세구조와 결정구조는 FE-SEM(Field emission scanning electron microscope)와 XRD(X-ray diffraction)을 이용하여 분석하였다. 450℃에서 3시간 열처리 공정을 통해, 평균 직경 약 0.27 ㎛에서 1.31 ㎛를 갖는 asspun TiO2 나노섬유가 0.22 ㎛에서부터 0.78 ㎛의 평균 직경을 갖는 anatase 상의 TiO2 나노섬유로 상전이 됨을 확인할 수 있었다. 평균 직경 0.22 ㎛의 anatase TiO2 나노섬유는 비 표면적 증대에 의한 광촉매 특성 향상을 기대할 수 있다. 또한 TiO2 나노섬유의 직경 변화를 위해서는 주입 속도 및 인가 전압과 같은 공정 변수보다는 PVP 농도 및 TTIP 농도와 같은 precursor 성분 변수를 제어하는 것이 더욱 효과적이었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권2호
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• pp.132-139
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• 2005

청국장의 대중화에 있어서 가장 큰 걸림돌이 되고 있는 $2{\sim}3$개월의 짧은 유통기간과 유통기한 내의 제품에서 곰팡이가 번식하는 등 저장성 문제점들을 해결하고자 종균 배양 및 접종, 저온살균을 통한 위생적 제조/가공방법, 포장방법 개선 등의 연구를 수행하였다. 살균온도, 저장온도, 저장기간을 최적화하기 위한 각각의 조건에서 진균류, 생균수, 가스발생량, pH 및 아미노태 질소 등을 측정하고 SAS program의 반응표면분석법으로 monitoring하여 유통과정에서의 품질변화를 측정하였다. 진공포장과 일반포장 제품에서 진균류는 나타나지 않았으며 생균수는 진공포장과 일반포장 둘 다 살균온도에 따른 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 가스발생량에 대한 저장조건의 영향은 진공포장의 경우 살균온도에서 가장 큰 영향을 받았고, 일반포장이 진공포장보다 가스발생량이 훨씬 많았다. pH변화는 진공포장과 일반포장 모두 저장온도가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 아미노태 질소 함량에는 진공포장과 일반포장 모두에서 저장온도, 저장기간, 살균온도의 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났고 진공포장 한 것이 저장 중 아미노태 질소 함량 변화가 적었다. 진공포장 조건이 미생물에 의한 계속적인 분해 작용을 억제함을 알 수 있었다. 위 결과를 토대로 본 연구에서 종균배양 접종을 통한 위생적인 제조 방법으로 청국장을 제조하여, 진공포장하고, $70^{\circ}C$에서 60분간 살균하여, $10^{\circ}C$ 이하 저장조건에서 6개월 이상까지 저장이 가능한 제품을 생산할 수 있었으며, 제조 및 포장공정의 개선으로 청국장의 상품성을 크게 증가시키는 것이 가능할 것으로 사료된다.결정형태에는 크게 영향을 미치지 않으나 전분의 무정형 부분에 영향을 주어 쌀 전분의 팽윤력, 용해도 및 pasting property등의 물리화학적 성질에 변화를 주는 것으로 판단되었다.on 억제활성성분이 존재한다는 것을 시사한 것이다. 2004년과 같이 한발이 심한 해에는 이랑방향 $180^{\circ}$의 수량성이 대조구인 $120^{\circ}$보다 낮았으나 상대적으로 한발이 적은 2005년도에는 $180^{\circ}$가 대조구보다 높은 수량을 보였다.추출물은 87.15%의 높은 암세포 생육억제활성을 나타내었다. 동일 농도에서 발아 길이 5 mm인 시료의 경우 SNU-601에 대하여 85.33%의 억제효과를 보였다. 그러나 유방암세포인 MCF-7과 대장암세포인 Caco-2의 경우 최대농도의 시료를 첨가한 경우에도 세포증식을 억제하지 못하였다. 메밀의 발아 길이별 $IC_{50}$값을 살펴보면, Calu-6에서 발아 길이 5 mm 추출물에서 $301.06\;{\mu}g/mL$, SNU-601에서 2 mm 추출물이 $510.20\;{\mu}g/mL$로 탁월한 효과를 보였다. 즉, Calu-6와 SNU-601 세포주에 대한 $IC_{50}$은 대조군에 비해 발아에 의하여 세포독성 효과를 증가되었지만, MCF-7와 Caco-2에 대한 항암효과는 없음을 알 수 있었다.것으로 사료된다.높게 인식할수록 재방문의도 및 추천의도가 커지는 것을 알 수 있었다. 대학교 급식소 운영주체에 대한 소비자 인지도 조사결과 향후 대학교 급식소를 운영하는 위탁급식 전문업체의 경우 그들의 브랜드를 알리기 위한 홍보전략이

• 한국식품조리과학회지
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• 제26권1호
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• pp.62-71
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• 2010

감초분말을 첨가하여 된장을 제조한 후 관능특성 및 이화학적 품질특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 전반적인 기호도는 소금 농도 20%, 감초분말 4%(LD204) 첨가한 된장과 소금 농도 16%, 감초분말 2%(LD162) 첨가하여 제조한 된장이 우수하였다. 수분함량 변화는 대조군은 수분함량에 변화가 없었으나, LD204와 LD162는 숙성 1주일째 수분함량이 감소한 후 이후에는 거의 변화가 없었다. pH는 0일째 5.90~5.97로 비슷하였으나, 5주째 대조군은 5.90에서 5.72로 낮아졌으며, LD204는 0일째 5.95에서 1주째 5.42로 낮아진 이후 다시 서서히 높아져 5주째 5.93 으로 0일째와 비슷하였다. LD162는 0일째 5.97에서 1주째 소폭 증가 감소를 반복하여 5주째 6.32로 0일째보다 증가하였으며, LD204보다 pH가 높았다. 산도는 담금 직후부터 차이를 나타내어 대조군은 0일째 0.16%에서 서서히 증가하여 4주째 젖산 함량이 0.59%로 가장 높았으며 5주째는 소폭 감소하였다. LD204는 0일째 0.25%에서 서서히 증가하여 4주째 젖산 함량이 0.50%로 가장 높았으며 5주째 소폭 감소하여 대조군과 비슷한 경향이었다. LD162는 0일째 0.22%에서 서서히 증가하여 3주째 0.49로 가장 높았으며 4주 이후 감소하는 경향이었다. 염도는 0일째 대조군이 29.5%, LD204는 22.0%, LD162는 18%였으나 5주째 각각 34.0%, 29.0% 및 26.0%로 증가하였다. 당도는 0일째 대조군이 $32^{\circ}Brix$, LD204는 $28^{\circ}Brix$, LD162는 $26^{\circ}Brix$였으나 5일째 각각 $40^{\circ}Brix$, $32^{\circ}Brix$ 및 $30^{\circ}Brix$로 소폭 증가하였다. 재래된장보다 높은 염도에서 관능점수가 높게 나온 것은 감초의 감미 때문인 것으로 판단되나 앞으로 염도를 조금 더 낮춰준다면 약리성을 가지는 장류가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권3호
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• pp.344-357
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• 2020

Streptococcus zooepidemicus 유래의 세포외 고분자물질인 히알루론산(hyaluronic acid) (HA)을 대량 생산하기 위해, 균주 개량, 생산배지 및 배양공정 개발에 관한 연구를 수행하였다. HA 고생산성 변이주를 선별하기 위해 약 99%의 사멸률을 보이는 ethylmethane sulfonate (EMS) 처리조건을 적용해서, 지속적인 random screening 방법으로 고생산성, 고안정성의 변이주들을 선별할 수 있었다. HA를 고농도로 생산하기 위해서는, 이 균주의 생화학 및 배양생리적 특성에 기반한 최적 배지개발이 필수적이라고 판단하여, one-factor-at-a-time (OFAT), full factorial design (FFD), steepest ascent method (SAM) 및 response surface method (RSM) (반응표면분석법)을 순차적으로 적용하여 통계적 배지 최적화 실험을 수행하였다. 최적 배지조성에서 플라스크 배양에 의한 HA 생산성은 5.38 g/l로서, 이전 배지(3.54 g/l)에 비해 약 52% 향상된 생산량을 얻을 수 있었다. 또한 선별된 우량균주와 최적화된 생산배지를 이용하여 5 L 발효조에서 배양공정 최적화 연구를 수행하였다. 이 균주의 생리학적 특성을 고려할 때, HA 생산성을 높이기 위해서는 (배양 중 HA 축적으로 인해 고점도를 띠는) 배양액으로의 충분한 용존산소 공급이 매우 중요한 요인인 것으로 판단되었다. 따라서 용존산소 공급과 밀접하게 관련있는 발효조의 교반시스템(교반 날개 종류, 크기 및 배치 등) 및 교반속도에 대한 최적화 연구를 수행하였다. 그 결과, 교반축 하부에는 Rushton turbine-type, 상부에는 marine-type의 확장된 교반날개(기존 대비 직경 1.3배 확장)가 설치된 경우, 450 rpm에서 강화된 혼합력과 충분한 용존산소 공급으로 인해 HA 생산성이 기존 플라스크 배양 대비 약 1.8배(9.79 vs. 5.38 g/l) 더 높은 것으로 확인되었다. 최종적으로 HA 배양공정의 scale-up 가능성을 확인하기 위해, pilot 규모의 50 L 발효조 배양을 최대 300 rpm의 교반속도에서 수행하였다. 처음으로 시도한 50 L 배양임에도 불구하고, HA 최대 생산성 면에서 볼 때, 5 L 발효조 결과와 거의 동일한 수준(98.5%) (9.11 vs 9.25 g/l)의 생산량을 얻을 수 있었다. 반면 지수기 성장단계인 배양 15시간까지의 50 L 배양의 HA 평균생산속도(r_p)는 0.46 g/l/hr로서 0.62 g/l/hr인 5 L 배양 대비 약 74% 정도에 머무는 것으로 나타났다. 따라서 생산 발효조의 scale-up 시, 생산균주의 전단응력 민감성(shear damage)을 함께 고려하면서, 산소전달계수(k_La)를 기반으로 하는 교반시스템에 대한 체계적인 연구가 진행된다면, HA 생산속도도 증가될 수 있는 긍정적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.463-469
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• 2008

본 연구에서는 홍국균 (Monascus pilosus)을 이용하여 이차대사 산물인 monacolin-K를 대량생산하기 위하여 탄소원 또는 질소원으로 콩 분말을 기질로 하여 배지를 최적화하고자 하였다. 생산 배지에서 탄소원으로 콩 분말을 적용한 실험에서는 soluble starch 대신에 콩 분말을 전량 또는 50% 대체하였을 경우 전 실험구간에서 monacolin-K 생산량이 대조구의 50% 미만으로 생산되거나 전혀 생산되지 않았다. Soluble starch 대신에 sucrose를 사용한 실험의 경우 monacolin-K와 건조균체량은 각각 262 mg/L, 31.6 g/L로 대조구의 218 mg/L, 30.2 g/L보다 생산량이 증가하였다. 따라서 생산배지의 탄소원으로 sucrose를 변경하였다. 생산배지의 질소원으로 사용하는 yeast extract (15 g/L), malt extract (40 g/L), beef extract (30 g/L) 대신에 3종류의 콩 분말로 대체 실험을 한 결과, 대조구에서 monacolin-K는 262 mg/L를 생산되었고, yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 사용한 실험구에서는 monacolin-K를 215 mg/L을 생산되어 가장 좋은 결과를 냈다. 따라서 생산배지에 yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 적용하기로 하였다. Plackett-Burman Design 실험계획법에 의한 실험결과 monacolin-K의 생산에 영향을 미치는 인자는 yeast extract, beef extract, (NH4)2SO4 순으로 영향을 주는 것으로 나타났다. Monacolin-K 생산에 영향을 미치는 주요인자 3가지로 중심합성계획에 의한 반응표면분석을 수행한 결과 최적배지 조성은 sucrose 96 g/L, DSM 7.5 g/L, yeast extract 8.4 g/L, $(NH_4)_2SO_4$ 12.0 g/L, malt extract 40 g/L, beef extract 26.7 g/L, $Na_2HPO_4$ 0.5 g/L, L-Histidine 3.0 g/L, $KHSO_4$ 1.25 g/L 이고, monacolin-K 생산 예상량은 369.9 mg/L 이었다. 최적배지를 이용하여 홍국균을 $27^{\circ}C$, 200 rpm 조건에서 플라스크 배양 한 결과 monacolin-K 생산량과 건조균체량은 각각 418 mg/L, 27.1 g/L이었다. 결과적으로 monacolin-K 생산과 균체량의 감소 없이 콩 분말을 이용한 배지성분의 변화는 어느 정도 가능함을 알 수 있었다. 현재 알려진 고가의 질소원을 대체하기 위해서는 초기부터 균의 형태구조에 영향을 미치는 배지와 발효환경을 고려하여야 할 것으로 판단되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권5호
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• pp.857-867
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• 2023

본 연구에서는 홍삼과 흑삼의 기능성 성분 추출 극대화를 위해 추출 용액의 ethanol 농도와 추출 온도를 고려하여 추출 수율, 산성다당체 및 ginsenosides의 함량 변화를 반응표면분석법을 통해 모니터링해 보고 적정 추출조건을 찾아보았다. 홍삼 및 흑삼의 가용성 고형분 함량에 대한 모델식의 R²는 각각 0.9679(p<0.01), 0.8545(p<0.1)였다. 홍삼가용성 고형분의 최적 추출조건은 ethanol 농도 1.52%에서 67.27℃로 추출 시 그 함량이 5.29%였으며, 흑삼 가용성 고형분의 최적 추출조건은 ethanol 농도 3.12%에서 66.13℃로 추출 시 그 함량이 6.11%였다. 홍삼 및 흑삼의 산성다당체 함량에 대한 모델식의 R²는 각각 0.9251(p<0.05), 0.88379(p<0.1)였다. 홍삼의 산성다당체 최적 추출조건은 ethanol 농도 4.03%에서 69.61℃로 추출 시 그 함량이 1.86 mg/mL였다. 흑삼의 산성다당체 최적 추출조건은 ethanol 용액 농도 24.67%에서 71.14℃로 추출 시 그 함량이 1.80 mg/mL였다. 홍삼의 ginsenoside Rg₁ 및 Rb₁ 함량에 대한 모델식의 R²는 각각 0.8941(p<0.05), 0.8718(p<0.1)이었다. 홍삼의 ginsenosides 최적 추출조건은 ethanol 농도 79.92%에서 70.62℃로 추출 시 ginsenoside Rg₁ 함량이 0.22 mg/mL였으며, ethanol 농도 79.94%에서 69.46℃에서 ginsenoside Rb₁ 함량이 0.36 mg/mL였다. 흑삼의 ginsenosides 최적 추출조건은 ethanol 농도 75.11%에서 65.21℃로 추출할 경우 ginsenoside Rb₁ 함량이 0.28 mg/mL였으며, ethanol 농도 75.70%에서 65.49℃에서 ginsenoside Rg₃ 함량이 0.31 mg/mL였다. 홍삼 및 흑삼의 산성다당체 수율과 ginsenoside 수율을 모두 만족하는 최적추출조건은 ethanol 농도 35-50%의 범위 내에서 70℃였다.