• Applied Biological Chemistry
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• 제48권4호
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• pp.352-357
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• 2005

건강기능성식품의 원료로 이용되고 있는 석류의 주요성분에 대한 효율적인 이용을 위하여 반응표면분석에 의하여 각 성분의 열수 추출조건을 분석하여 최적 추출조건을 확립하였다. 주요성분의 최적 추출조건 예측을 위하여 추출온도$(60{\sim}100^{\circ}C)$, 추출시간$(1{\sim}5hr)$을 독립변수로 하여 중심합성계획에 의해 10구의 추출조건을 설정하였다. 각 추출물의 주요성분 함량 즉, chlorogenic acid, kaempferol, $17-{\alpha}-estradiol$ 및 $17-{\beta}-estradiol$ 함량을 측정하여 SAS program에 의해 회귀분석을 하여 각각의 특성을 분석하였다. 그 결과 chlorogenic acid, kaempferol 및 $17-{\alpha}-estradiol$ 함량은 주로 추출온도에 영향을 받는 것으로 나타났으며, $17-{\beta}-estradiol$ 함량은 추출시간에 영향을 받는 것으로 나타났다. 각 변수에 대한 회귀식을 도출하여 공정인자별 석류 추출물의 chlorogenic acid, kaempferol, $17-{\alpha}-estradiol$ 및 $17-{\beta}-estradiol$ 함량에 대한 최적 추출조건을 superimpose한 결과 추출온도 $98{\sim}100^{\circ}C$, 추출시간 $3{\sim}4hr$로 각각 예측되었다.

• 생명과학회지
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• 제29권8호
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• pp.861-870
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• 2019

본 연구에서는 경제성 있는 생물학적 만니톨 고생산을 위해 선별균주의 만니톨 생산 최적화 배지조성을 RSM 방법을 이용하여 확립하고자 하였다. 먼저 김치로부터 분리된 10균주의 만니톨 생산량과 과당으로부터 만니톨 전환율 분석을 통하여 SRCM201425 균주를 선발하였으며, 선발균주는 16S rRNA 유전자 염기서열과 당 발효 분석을 통하여 Leuconostoc mesenteroides로 동정하였다. Plackett-Burman design (PBD)을 이용하여 만니톨 생산에 영향을 주는 배지 인자를 선별하기 위해 총 11개의 탄소원, 질소원, 무기원소의 영향을 조사하였으며, 통계학적 분석을 통하여 최종적으로 fructose와 sucrose, peptone을 선정하였다. 만니톨 생산을 위한 선별된 각 변수의 최적 농도를 결정하기 위한 방법으로 central composite design (CCD)과 반응표면 분석법을 이용하였으며, 최종적으로 CCD를 통해 만니톨 생산을 위한 배지 조성의 최적 농도는 fructose 38.68 g/l, sucrose 30 g/l, peptone 39.67 g/l으로 예측되었으며, 통계학적 분석을 통해 실험모델의 적합성을 확인하였다. 최종적으로 MRS 배지에서의 생산량의 약 20배의 만니톨을 생산할 수 있었으며, 100 g/l의 fructose가 포함된 MRS 배지 대비 97.46%의 만니톨을 생산하면서, 산업화시 기존 배지 대비 생산비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 예상되었다. 본 연구를 통하여 만니톨 생산을 위한 배지 조성의 최적화를 확립하였으며, 만니톨을 생산하기 위한 방법으로 주로 사용되고 있는 고비용의 촉매환원 방법을 대체할 방법을 제시할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권4호
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• pp.592-601
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• 2015

복분자 와인의 제조를 위하여 복분자 과실 및 엑기스로부터 야생효모 Saccharomyces cerevisiae BA29를 분리 및 동정하였으며, 생화학적 특성 및 biogenic amine 생성 여부, 배양학적 특성 및 알코올 발효능과 알코올, 당, 아황산 저항성을 조사하였다. 또한 S. cerevisiae BA29의 산업적 공정 적용을 위한 균체량 증가를 위하여 통계학적 방법인 반응표면분석법을 사용하여 배양 배지 조성의 최적화를 수행하였다. 실험계획법은 중심합성계획을 사용하여 모델을 설정하였고, 산업적 공정 적용 시 비용 대비 효율성이 높은 molasses를 대체 탄소원으로 사용하여 실험을 수행하였다. 통계프로그램을 이용하여 분석한 결과 최대 균체 성장을 위한 배지 조성으로는 molasses 200 g/L, peptone 30 g/L, yeast extract 40 g/L로 예측되었으며, 이때의 최대 균체량은 20.6565 g/L로 예측되었다. 모델의 검증실험 결과 기본 배양 배지와 비교하였을 때 6.39 g/L에서 $20.9167{\pm}0.7925g/L$로 약 3.27배 증가하였다. 최종적으로 S. cerevisiae BA29를 사용하여 복분자 와인을 제조한 결과 20.33%의 알코올 생성능을 나타냈다. 이로써 복분자 과실로부터 분리한 효모 S. cerevisiae BA29를 이용한 우수한 복분자 와인 제조의 가능성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.568-576
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• 2018

폐감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC, waste citrus peel based activated carbon)에 의한 항생제 trimethoprim (TMP)의 흡착 특성을 조사하기 위해 반응표면법(RSM, response surface methodology)을 사용하여 TMP 흡착에 대한 운전인자들의 영향을 조사하였다. 농도($X_1$: 50-150 mg/L), pH ($X_2$: 4-10), 온도($X_3$: 293-323 K), 흡착제 투여량($X_4$: 0.05-0.15 g)의 4가지 입력 파라미터를 가진 4-요인 Box-Behnken 실험 설계에 따라 회분식 실험을 수행하고, 얻어진 실험 결과를 다중 회귀 분석으로 2차 다항식에 맞추고 통계적 방법을 사용하여 검토하였다. 독립 변수 및 변수들 간의 교호 작용의 유의성은 ANOVA 및 t-검정 통계기법으로 평가하였으며, 통계적 결과는 TMP 농도가 다른 요인들에 비하여 가장 많은 영향을 미치는 운전인자라는 것을 보여 주었다. 흡착공정은 유사 2차 속도식에 잘 부합하였으며, 등온흡착평형관계는 Langmuir 식이 Freundlich 식 보다 잘 부합하였다. Langmuir 등온식으로 부터 계산한 WCAC에 의한 TMP의 최대 흡착량은 293 K에서 144.9 mg/g이었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권10호
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• pp.1726-1734
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• 2004

백미밥에 비하여 기능성과 기호성이 향상된 다시마밥의 최적조건을 구하기 위하여, 관능검사를 실시하였고, 그 결과를 반응표면 분석하여 다시마편 첨가비율, 가수량과 침지시간 등의 최적 수준을 정하고, 최적수준으로 제조한 다시마밥과 백미밥의 물성검사와 영양적 품질평가를 비교하였다. 40대 이상을 대상으로 한 결과로부터 얻어진 2차 회귀 방정식에서 맛, 찰기, 색상, 전반적기호도의 관능적 특성에서 유의성이 인정되었고(p<0.03), 예측되는 최적조건은 다시마편 첨가비율 14%, 가수량 1.67배, 침지시간 47분이었다. 이 최적조건으로 지은 다시마밥의 경도는 압력솥으로 지었음에도 불구하고 경도는 상압에서 지은 백미밥과 비슷하였다. 부착성은 상온에서 지은 백미밥보다는 낮았고 압력솥에서 지은 백미밥과는 큰 차이 없었다. 씹힘성은 상온에서 지은 백미밥에 비해 2배 높았으나 압력솥에서 지은 백미밥보다는 약간 낮았다. 밥을 지은 뒤 30분 경과 후의 물성의 변화는 백미밥보다 다시마밥의 변화가 더 적었다. 다시마밥의 식이섬유소 함량은 5.4%이었고, 백미밥에 비해 식이성 섬유소, 회분, 단백질의 보강효과는 현저하였다. 다시마밥의 단백질 소화율(in vitro), 단백질 효율비 (C-PER)과 전분호화도는 백미밥에 비해 낮게 나타났다. 따라서 다시마밥은 열량섭취량이 높고, 섬유소 섭취량이 낮은 현대인의 식생활에 이을 보완해주는 저열량 고섬유소의 기능적 식품으로 권장할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.182-191
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• 2016

가금류 중에서 연산오계는 예로부터 다양한 효능 지닌 건강기능식품으로 알려져 있다. 최근 육질 단백질로부터 유래한 기능성 펩타이드에 대한 연구가 활발하게 진행 되어 본 연구는 오계 다리육으로부터 표면 반응 분석을 이용하여 최적 공정을 수행하였다. 상업용 단백질 가수분해 효소 bromelain 1200을 이용하여 오계 다리육 단백질로부터 펩타이드 분자량을 가지는 단백질 가수 분해물 최적 제조 공정 조건을 표면반응 분석법을 이용하여 수행을 하였다. 제조 공정 변수들은 범위는 압력(30-100 MPa), 반응시간(1-3시간), 반응 기질 양(10-30%) 이었다. 가수분해도 최적 조건은 압력은 높을수록 증가를 하였고, 반응 시간은 시간은 3시간, 기질의 농도는 20%에서 결정이 되었다. 이때 최대 가수분해도가 34.10%이였다. 단백질 가수분해물은 대부분 펩타이드의 분자량인 1,000이하의 분자량 분포를 보여 주었다. 펩타이드의 유리 아미노산들의 함량은 leucine, lysine, alanine, glutamic acid, phenylalanine 순으로 존재하였고, 구성아미노산을 제외한 아미노산에서는 taurine(4.9%), ornitine(1.8%), anserine(1.6%), hydroxylysine(1.4%) 등의 순으로 존재하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-8
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• 1993

압출처리시 일어나는 탈지대두분의 팽화율, 하적밀도, 수분흡수율 변화들을 지표로 하여 압출처리한 탈지대두분과 종래의 증자법에 의한 탈지대두로 발효, 숙성시킨 양조간장을 비교, 분석하였다. 각각의 최적 물리적 조건에서 압출처리한 탈지대두로 만든 고오지는 고오지 내부와 외부에서 균사의 발육이 잘 일어났으나 증자에 의한 탈지대두로 만든 고오지는 표면에서만 균사의 발육이 일어났다. 양조간장에 있어서 총질소는 대조구와 비교해 큰 차이는 없으나 포몰태 질소는 30% 정도 높은 값을 나타냈으며, 간장의 색도 또한 대조구보다 더 진한 색을 나타내었다. 양조간장의 아미노산 조성은 탈지대두분의 원료처리 방법에 따라 큰 차이는 없었으나, 총아미노산 함량은 대조구보다 $10{\sim}15%$ 높게 나타났다. 또한 대조구와 비교하여 특별한 이미나 이취가 없음을 관능검사를 통해 알 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제13권4호
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• pp.506-512
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• 2006

본 연구는 천마의 광범위한 약리작용과 다양한 생리활성 물질을 이용한 새로운 식품소재로서의 개발을 위하여 반응 표면분석법에 의한 천마의 유효 성분의 에탄을 추출특성을 모니터링하여 최적의 추출조건을 예측하였다. 에탄을 추출공정에서 주요변수로 에탄올농도($X_1$ ; 20, 40, 60, 80 및 100%), 시료에 대한 용매비($X_2$ ; 5, 10, 15, 20 및 25g/mL) 및 추출시간($X_3$ ; 2, 4, 6, 8 및 10 hr)을 각각 독립 변수로 하여 중심합성계획에 의해 16구간의 추출조건을 설정하고 각 추출물의 유효성분을 분석하였다. 이 때,추출물의 품질 특성 즉, GABA$(Y_1)$, hydroxybenzyl alcohol$(Y_2)$ 및 가용성 고형분 함량$(Y_3)$등을 반응종속변수로 하여 반응표면 회귀분석을 실시하였다. 각 변수에 대한 회귀식을 도출하여 공정인자별 천마 추출물의 각 유효성분들에 대한 최적추출조건을 superimposing한 결과, 에탄올농도 $45\sim65%$, 추출시간 $5\sim7$ hr 및 시료에 대한 용매비 $5\sim7$ g/mL로 각각 예측되었다. 이때 각 성분의 함량은 각각 GABA 0.593 mg%, hydroxybenzyl alcohol 138.40 mg% 및 가용성 고형분 2.90% 이었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권2호
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• pp.367-377
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• 2018

깨다시 꽃게(Ovalipes punctatus)는 갑각류로서 우리나라에서 잡히는 매끈 꽃겟속, 주름 꽃겟속, 톱날 꽃겟속, 민 꽃겟속, 두갈래 민꽃겟속 들 중에 하나이다. 대부분의 꽃게는 가공되지 않은 상태로 찜 또는 찜육 등 반 가공 형태로 산업화 되었지만 최근에 게로부터 생리활성을 나타내는 펩타이드를 생산하는 연구가 발표되고 있다. 본 연구는 항산화 기능성을 나타내는 펩타이드를 선별하고 생산 최저 공정 확립에 연구를 수행 하였다. 사용된 효소 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex들 중에서 bromelain으로 생산된 꽃게육 단백질 가수분해물이 가장 높은 활성을 보여 주었다. 꽃게육 단백질의 bromelain 가수분해물의 펩타이드들의 분자량 분포는 500-3,200 Da로서 7 종류의 이상의 펩타이드들로 구성되었다. 가수분해물의 구성아미노산 분포는 항산화 기능성에 관련된 소수성 아미노산은 전체 42.54%를 차지하였다. 가수분해물의 최적 생산 수율 조건을 확립하기 위하여 공정 조건, 효소 반응 온도 $40-60^{\circ}C$, pH 6-8, 효소의 농도 1-3%(w/v)로 표면반응 분석법을 수행한 결과 효소 반응온도 $55^{\circ}C$, 반응 pH 6.5, 효소의 양은 3%(w/v)에서 결정되었다. 최적 조건에서 단백질 가수분해도는 최대 71.60%에 도달하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제31권4호
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• pp.653-657
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• 2002

멸치 액젓 발효잔사 및 간장박을 원료로 하여 기능성 효소분해간장을 제조하기 위한 전처리 과정으로서 단백질 가수분해 효소인 Flavourzym 500M $G^{TM}$에 의한 단백질 가수분해물의 제조를 위하여 반응표면분석법 이용하여 최적 제조조건을 설정하고자 하였다. 그 결과 HR (%) : 28.157+1.929E/S +1.818Time+2.038Temp -1.093Tem $p^2$와 같은 회 귀방정식 모형을 얻었으나 정상점이 안장점을 나타내어 능선분석(반경 1.0)을 수행하였고, 최적조건은 기질에 대한 효소의 농도(E/S)=0.49%, 가수분해 시간(Time)=3.55 hr 및 가수분해 온도(Temp)62.5$^{\circ}C$로 설정되었다 간장박은 멸치액젓 발효관사의 불쾌취와 맛을 masking시키는 효과가 있는 것으로 나타났으나 가수분해물 자체만으로는 제품으로 이용되기에는 관능적 특성이 다소 낮은 상태를 보이고 있었다.