• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권6호
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• pp.930-936
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• 2020

The red seaweed Gracilaria verrucosa has been used for the production of bioethanol. Pretreatment for monosaccharide production was carried out with 12% (w/v) G. verrucosa slurry and 500 mM HNO₃ at 121℃ for 90 min. Enzymatic hydrolysis was performed with a mixture of commercial enzymes (Cellic C-Tec 2 and Celluclast 1.5 L; 16 U/ml) at 50℃ and 150 rpm for 48 h. G. verrucosa was composed of 66.9% carbohydrates. In this study, 61.0 g/L monosaccharides were obtained from 120.0 g dw/l G. verrucosa. The fermentation inhibitors such as hydroxymethylfurfural (HMF), levulinic acid, and formic acid were produced during pretreatment. Activated carbon was used to remove HMF. Wild-type and adaptively evolved Saccharomyces cerevisiae, Candida lusitaniae, and Kluyveromyces marxianus were used for fermentation to evaluate ethanol production.

• 한국식품영양과학회지
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• 제30권1호
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• pp.6-13
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• 2001

The study was conducted to investigate the effect of the browning inhibitors such as PVPP(polyvinylpoly-pyrrolidone), A.A.(ascorbic acid) on nonezymatic browning factors [free sugar, total amino acid, organic acid, A.A., HMF (hydroxymethylfurfural)] and enzymatic browning factors [PRO (polyphenoloxidase) activity, polyphenol compounds] in concentrated apple juice during 90 days storage. Considering color value (L value, $\Delta$E), absorbance at 420 nm, concentrated apple juice during 90 days storage. Considering color the effect of browning inhibition. According to the storage period, the changes of nonenzymatic factors in concentrated apple juice added with browning inhibitors were similar to those in control (concentrated apple juice without browning inhibitors), which were the decreased of sucrose(0.24~0.35% at 90 days), the slight increase of glucose and fructose, the decrease of total amino acid (530.4~573.1 mg/10g at 90 days), same value of A.A. at 90 days (38.5~78.6 mg/100g), and the increase of HMF (27.8~30.6 mg/100g at 90 days). On the contrary, enzymatic browning factors were significantly inhibited in concentrated apple juice added with PVPP, judging from the slow increase of PRO activity and the significant decrease of initial value in polyphenol compounds (especially chlorogenic acid). These results suggest that PVPP plays an important role as enzymatic browning inhibitor, that is, a scavenger of polyphenol compounds by adsorption in concentrated apple juice.

• Applied Biological Chemistry
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• 제31권1호
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• pp.58-64
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• 1988

원산지에서 분양받은 아카시아꿀과 메밀꿀을 $5^{\circ}C,\;20^{\circ}C,\;35^{\circ}C$에 1년간 저장하고 저장 중 품질특성을 경시적으로 조사하였다. 꿀의 적정산도는 저장기관이 경과함에 따라 증가하였으며, 이는 온도가 높아짐에 따라 현저하여 $35^{\circ}C$에서는 저장말기에 초기의 1.7배 증가하였다. 점도는 저장 기간이 경과하고 저장 온도가 높아짐에 따라서 현저하게 감소하여 $35^{\circ}C$에서 저장 말기에 아카시아 꿀의 점도는 $5^{\circ}C$의 값의 1/12, 메밀꿀은 1/3로 떨어졌다. 저장 중 HMF 함량은 $20^{\circ}C$에서는 서서히 증가하였고 $35^{\circ}C$에서는 급격히 증가하여 아카시아 꿀은 저장 4개월 후에, 메밀꿀은 저장 6개월 후에 Codex 규정의 한계농도인 40ml/kg을 초과하였다. 그러나 $5^{\circ}C$에서는 오히려 초기보다 현저하게 감소하였다. Diastase activity는 저장 기간이 경과하고 저장온도가 높아짐에 따라서 현저히 감소하여 $35^{\circ}C$에서 아카시아꿀은 저장 6개월 후에, 메밀꿀은 저장 8개월 후에 Codex규정한계인 8 이하로 떨어졌다. 저장 중 fructose와 glucose 함량의 감소 경향은저장온도가 높아짐에 따라 현저하였으며, fructose/glucose값이 증가하였고 $35^{\circ}C$에서 maltose가 생성되었다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제13권1호
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• pp.54-59
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• 2008

This study was conducted to investigate the effect of pH on the formation of furfural compounds from glucose and fructose reacting with amino acid enantiomers in the Maillard reaction. Hydroxymethylfurfural (HMF) content was highest at pH 4.0, and decreased with increasing pH. HMF was significantly higher in glucose-based systems than fructose-based systems. Furfuryl alcohol (FFA) and 5-methyl-2-furaldehyde (MF) were not increased with increasing pH, and only small amounts were formed. In addition, 2-furaldehyde (F) was found to increase in the systems, as pH increased. However, the content was small and variable. 2,5-Dimethyl-4-hydroxy-3(2H)-furanone (DMHF) was only found in Glc/D-Asn, Glc/L-Lys and Fru/D-Lys system, but the content was not increased with increasing pH. 2-acetylfuran (AF) was higher in Glc (or Fru)/L-Lys and Glc (or Fru)/D-Lys systems at pH 7.0. However, at pH 4.0, the content of AF was higher in the Glc (or Fru)/Gly and Glc (or Fru)/L-Asn systems. Therefore, this study aimed to observe the effect of pH, sugars and amino acid enantiomers on the production of furfural and related compounds by the Maillard reaction. A clear tendency was observed for some classes of compounds to be more easily formed at higher or lower pH. HMF was more readily formed at lower pH, while FFA, F, DMHF and MF were inhibited by acidic conditions. Particularly, compounds like FFA, F and MF were not affected by pH changes. In addition, DMHF and MF were only formed in L-Lys and D-Lys system.

• 한국식품과학회지
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• 제47권1호
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• pp.95-102
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• 2015

본 연구는 분유모델시스템에 $\small{L}$-carnitine, pyridoxine hydrochloride, $\small{DL}$-${\alpha}$-tocopheryl acetate를 첨가하여 Maillard 반응에 의해 생성된 MRPs를 저감화 시키기 위한 최적조건을 찾기 위해 RSM의 CCD를 이용하였다. $\small{L}$-Carnitine ($X_1$), pyridoxine hydrochloride($X_2$), $\small{DL}$-${\alpha}$-tocopheryl acetate ($X_3$)의 농도를 독립변수로 하고 형광도와 HMF 함량을 종속변수로 각각 설정하였다. 종속변수 회귀식의 결정계수($R^2$)는 각각 0.942, 0.861로 반응표면분석 모델에 적합하였다. 형광도와 HMF 함량은 $\small{L}$-carnitine과 pyridoxine hydrochloride의 농도가 낮을 때 $\small{DL}$-${\alpha}$-tocopheryl acetate의 농도가 감소할수록 그 값이 급격히 감소하였다. $\small{L}$-Carnitine의 농도가 높을 때 pyridoxine hydrochloride의 농도가 $20{\mu}M$ 이하로 감소할수록 형광도가 감소하였고 HMF 함량은 $\small{L}$-carnitine의 농도에 관계없이 pyridoxine hydrochloride의 농도가 $20{\mu}M$ 이하로 감소할수록 감소하는 경향을 나타냈다. 본 실험에서 분유모델시스템에서 생성된 MRPs를 저감화 할 수 있는 최적조건으로 $\small{L}$-carnitine, pyridoxine hydrochloride, $\small{DL}$-${\alpha}$-tocopheryl acetate의 농도는 각각 2.26, 15.77, $20.63{\mu}M$이었다. 이때 형광도는 77.4%였고 HMF 함량은 248.7 ppb로 각각 유단백질-유당 마이얄 반응생성물(LC, lactose+sodium caseinate)대비 MRPs를 22.6, 23.1% 감소시킬 수 있다고 예측할 수 있었다. 또한, RSM을 통해 찾은 최적 조건의 실험값으로 형광도는 79.3%였고 HMF 함량은 247.6 ppb로 각각 LC대비 MRPs를 20.7, 17.8% 감소 시켰다. 따라서, $\small{L}$-carnitine, pyridoxine hydrochloride, $\small{DL}$-${\alpha}$-tocopheryl acetate의 최적화된 혼합을 통하여 분유 제조 시 MRPs 생성을 저감화 시킬 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제56권3호
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• pp.131-135
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• 2013

자음강화탕(Jaeumgangwha-tang, JGT)은 전통적인 한방처방으로, 만성 기관지염과 염증 질환 등을 치료하는데 사용된다. 자음강화탕을 10종의 균주로 발효한 후, HPLC-DAD를 이용하여 발효 전, 후의 자음강화탕에서 생물활성을 가지는 5-hydroxymethylfurfural(5-HMF), paeoniflorin, nodakenin, hesperidin, nodakenetin, palmatine, berberine, glycyrrhizin을 지표성분으로 설정하고 변화를 관찰하였다. 8종의 지표성분에 대하여 정성, 정량적인 동시분석을 수행하였고 머무름 시간($t_R$)과 UV 최대 흡수파장을 비교하였다. 이 결과 paeoniflorin이 6.95 mg/g으로 자음강화탕의 주성분으로 확인되었다. Lactobacillus fermentum KFRI 145으로 발효된 자음강화탕에서 nodakenetin의 함량이 $0.47{\pm}0.01mg/g$으로 관측되어 nodakenetin이 발효 후의 자음강화탕에서 발효 전보다 2,250% 증가한 것을 확인하였다. 또한 Lactobacillus acidophilus KFRI 162으로 발효된 자음강화탕에서 paeoniflorin과 hesperidin을 제외한 가장 많은 화합물들이 증가하는 것을 확인하였다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제18권1호
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• pp.50-59
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• 2013

Black jujube was made by aging dried jujube and its physiochemical characteristics, antioxidant activities and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activities were evaluated. The moisture and sugar contents were increased depending on the period of aging times and the pH was reduced thereby increasing acidity. The color of black jujube extract was changed from red to black resulting in decreases of Hunter color values L, a and b. As the aging progressed, sucrose was decomposed by increasing glucose and fructose, indicating higher contents of the total reducing sugars. Among the six different types of organic acids extracted from dried jujube, the levels of oxalic acid and citric acid were increased as the aging progressed. The total polyphenol contents in ethanol and water extracts of dried jujube were 7.74 and 8.12 mg/g, respectively. The water extract of black jujube aged for 48 hr contained the highest polyphenol contents at 16.82 mg/g. The 5'-hydroxymethylfurfural (5'-HMF) contents of black jujube extract significantly increased by longer aging times, and contained higher contents in the ethanol extract than water extract. The ethanol extract of black jujube showed the highest 5'-HMF content with 338.89 mg% after aging for 3 days. Also, $IC_{50}$ values of black jujube aged for 72 hr evaluated by DPPH and ABTS radical assays were 0.54 and 0.59 mg/mL, respectively. ${\alpha}$-Glucosidase inhibitory activities of black jujube at the concentration of 3.33 mg/mL (ethanol extract) increased from 65 to 80 % after aging for 72 hr.

• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.976-982
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• 2016

해조류는 성장이 빠르고, 낮은 경작지 사용, 높은 이산화탄소 흡수 및 식량자원과 경쟁하지 않는 장점이 있다. 따라서 리그닌이 없는 해조류 사용은 바이오에탄올 생산을 위한 3세대 바이오매스로 주목받고 있다. 산 촉매 열가수분해 전처리법은 해조류로부터 높은 단당을 획득할 수 있는 경제적인 방법 중 하나이다. 고온 전처리 조건들에서 3,6-anhydrogalactoe는 저해물질인 HMF로 전환되는데, 이 저해물질은 세포 성장과 에탄올 생산을 저해한다. 따라서 바이오에탄올을 생산하기 위해 해조류의 탄수화물을 분해할 때는 높은 단당 수율과 낮은 저해물질 생성을 하는 효과적인 전처리 방법이 필요하다. 혼합 당을 이용한 에탄올 발효의 효율을 향상시키기 위해, 고농도 당에 순치한 효모는 혼합 당의 사용을 통해 해조류를 이용한 바이오 에탄올의 생산을 가능하게 한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권4호
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• pp.576-584
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• 2016

Lactobacillus plantarum CK10을 활용하여 초콜릿 발효를 수행하고 발효산물의 항산화 활성 및 성분 변화를 측정하였다. 초콜릿 발효 산물의 pH는 발효 시간이 지남에 따라 감소하고 적정산도는 증가했으며, 그 증감의 폭은 발효 4시간과 24시간에서 가장 급격히 나타났다. 폴리페놀 함량은 발효 산물의 생성이 활발히 일어나고 있을 것으로 예상되는 발효 8시간에서 약간 증가하였으나 대체로 발효 전후 간 유사한 함량이 확인되었으며, 플라보노이드 함량 또한 발효 전후가 유사하게 유지되었다. 항산화 활성의 지표로 DPPH 라디칼, ABTS 라디칼, Alkyl 라디칼에 대한 소거능을 측정하였을 때, 발효가 진행되어도 초콜릿의 우수한 라디칼 소거능이 유지됨을 확인하였다. GC-MS에 의한 성분 분석을 수행하였을 때, 발효 시간이 지남에 따라 lactic acid의 성분비가 증가하는 것을 확인하였다. 더불어 HMF, xanthosine, caffeine, theobromine 등의 물질이 주요 성분으로 검출되었다. High-performance liquid-chromatography을 이용하여 정량 분석을 수행했을 때, 발효에 따른 theobromine과 caffeine의 함량 변화는 크게 관찰되지 않았다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권9호
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• pp.1405-1411
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• 2013

가온숙성조건에 따른 도라지의 이화학적 특성 및 항산화 활성의 변화를 살펴보기 위하여 도라지를 알루미늄호일필름에 포장한 후 $60{\sim}80^{\circ}C$에서 5~50일간 숙성시켜 pH, 총산도, 갈변도, 5-HMF 함량, 총 폴리페놀 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 측정하였다. 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 도라지 물 추출물의 pH는 5.22에서 4.17까지 감소하였으며, 총산도는 0.265에서 0.998 lactic acid eq%까지 증가하였다. 갈변도와 5-HMF 함량은 숙성온도 및 기간에 따라 각각 0.092~1.002와 0.00~50.40 mg/g 범위에서 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 숙성이 진행됨에 따라 0.589~2.358 mg/g 범위에서 증가하였으며, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성도 각각 0.149~1.244 및 0.354~1.509 mg Trolox eq/g 범위에서 증가하였다. 숙성조건에 따라 이화학적 특성 및 항산화 활성들 간에 높은 상관관계가 있었으며, pH와 총산도는 -0.910(P<0.01), 갈변도와 5-HMF 함량은 0.880(P<0.01), 총 폴리페놀 함량과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성은 각각 0.885(P<0.01)와 0.745(P<0.01)로 높은 양의 상관관계를 나타내었다. 이처럼 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 페놀성 화합물의 증가로 인하여 항산화 활성 역시 증가하였으며, $80^{\circ}C$에서 15일간 가온숙성 하였을 때 도라지의 항산화 활성을 최대로 높일 수 있을 것으로 판단된다.