한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.8-9
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2017
Soybean yield has been low and unstable in Japan and other areas in East Asia, despite long history of cultivation. This is contrasting with consistent increase of yield in North and South America. This presentation tries to describe perspective of breaking stagnation of soybean yield in East Asia, considering the factors of the different yields between regions. Large amount of rainfall with occasional dry-spell in the summer is a nature of monsoon climate and as frequently stated excess water is the factor of low and unstable soybean yield. For example, there exists a great deal of field-to-field variation in yield of 'Tanbaguro' soybean, which is reputed for high market value and thus cultivated intensively and this results in low average yield. According to our field survey, a major portion of yield variation occurs in early growth period. Soybean production on drained paddy fields is also vulnerable to drought stress after flowering. An analysis at the above study site demonstrated a substantial field-to-field variation of canopy transpiration activity in the mid-summer, but the variation of pod-set was not as large as that of early growth. As frequently mentioned by the contest winners of good practice farming, avoidance of excess water problem in the early growth period is of greatest importance. A series of technological development took place in Japan in crop management for stable crop establishment and growth, that includes seed-bed preparation with ridge and/or chisel ploughing, adjustment of seed moisture content, seed treatment with mancozeb+metalaxyl and the water table control system, FOEAS. A unique success is seen in the tidal swamp area in South Sumatra with the Saturated Soil Culture (SSC), which is for managing acidity problem of pyrite soils. In 2016, an average yield of $2.4tha^{-1}$ was recorded for a 450 ha area with SSC (Ghulamahdi 2017, personal communication). This is a sort of raised bed culture and thus the moisture condition is kept markedly stable during growth period. For genetic control, too, many attempts are on-going for better emergence and plant growth after emergence under excess water. There seems to exist two aspects of excess water resistance, one related to phytophthora resistance and the other with better growth under excess water. The improvement for the latter is particularly challenging and genomic approach is expected to be effectively utilized. The crop model simulation would estimate/evaluate the impact of environmental and genetic factors. But comprehensive crop models for soybean are mainly for cultivations on upland fields and crop response to excess water is not fully accounted for. A soybean model for production on drained paddy fields under monsoon climate is demanded to coordinate technological development under changing climate. We recently recognized that the yield potential of recent US cultivars is greater than that of Japanese cultivars and this also may be responsible for different yield trends. Cultivar comparisons proved that higher yields are associated with greater biomass production specifically during early seed filling, in which high and well sustained activity of leaf gas exchange is related. In fact, the leaf stomatal conductance is considered to have been improved during last a couple of decades in the USA through selections for high yield in several crop species. It is suspected that priority to product quality of soybean as food crop, especially large seed size in Japan, did not allow efficient improvement of productivity. We also recently found a substantial variation of yielding performance under an environment of Indonesia among divergent cultivars from tropical and temperate regions through in a part biomass productivity. Gas exchange activity again seems to be involved. Unlike in North America where transpiration adjustment is considered necessary to avoid terminal drought, under the monsoon climate with wet summer plants with higher activity of gas exchange than current level might be advantageous. In order to explore higher or better-adjusted canopy function, the methodological development is demanded for canopy-level evaluation of transpiration activity. The stagnation of soybean yield would be broken through controlling variable water environment and breeding efforts to improve the quality-oriented cultivars for stable and high yield.
루우핀 콩의 식품가공 적성을 평가하기 위하여 서호주에서 생산된 Lupinus angustifolius의 종실을 삶음 속도, 콩나물 성장속도 및 균체성장속도 등을 검토하고 또한 루우핀 종실로부터 만들어진 단백질 농축물(LPC)을 우리나라 식품제조에 활용하는 방안등을 조사하였다. 루우핀 콩의 수분 침지속도는 대두보다 컸으나 삶음 속도는 대두보다 크게 떨어졌다. 가열에 의한 연화속도 $D_{100}$은 대두의 경우 84분이었으나 루우핀 콩의 경우 345분이었다. 루우핀 콩에 포함되어 있는 잔유 쓴맛성분(주로 알카로이드)와 황색색소 및 지방은 핵산-알콜-물을 혼합한 이상용매로 제거할 수 있으며 여기에서 얻어진 단백질 농축물은 단백질 함량 50% 이상을 함유하며 유백색의 순한 풍미를 가지는 물질로 우수한 식품재료로 판단되었다. 루우핀콩 단백질 농축물에 탄수화물(주로 셀롤로오스)분해효소 처리를 하면 가용성이 높고 단백질 함량이 증가된 제품을 얻을 수 있다. 이들 재료들을 이용하여 식물성 대용유와 유산균 발효음료의 제조 가능 하였으며 이들 제조방법의 제문제를 검토하였다.
This study researched microbial change of quality according to the various phases of product flow of cooked pea and rice, cold cucumber and seaweed soup, soybean sprouts japchae feeding urban type of a commissary school and a satellite school in Daejeon area, also it suggested the possibility that the central commissary foodservice system can be established and utilized more developmental to identify its food of variation of temperature and state of safety unitl 3 hours after cooking for the case of delay of distribution and holding because of the satellite school of geographical location and traffic problem. The critical Control Points identified for each category of menu items were: Boiled pea and rice: inadequate distribution, holding and storing before assembly; Cold cucumber and seaweed soup: pre-preparation and post-preparation after cooking; Soybean sprouts japchae: Pre-preparation, post-preparation and storing. As the result of observation of the variation of temperature and microbial safety according to the delay of distribution and holding for each food, all of them were relatively safe until 3 hours after cooking, but cold cucumber and seaweed soup being stored for 3 hours, the value of E. coli is $10^3$ CFU/g. The variation of temperature was more extreme in soybean sprouts japchae than cooked pea and rice and cold cucumber and seaweed soup. It was proved that the stainless container was excellent and that adequate holding container should be used.
청국장을 이용하여 마가린, 버터 대용품을 개발하고자 하였다. 청국장 고유의 냄새는 동결건조 마늘을 처리하여 발효과정에서 제거가 가능하였다. 청국장이 갖고 있는 고유의 높은 점도로 인하여 흐름성이 매우 낮아 물질을 제조하는데 어려움이 있었으나 이는 3%(w/w) 수준의 대두유 처리로 개선할 수 있었다. 이 과정에서 trans 지방산 함량의 변화를 측정한 결과 초기 0.02${\sim}$0.05%로 일반적인 마가린, 버터에 비하여 아주 낮은 trans 지방산 함량을 나타내었고, 저장 4주 후에도 0.03${\sim}$0.08%로 거의 검출 허용 한계치의 수준을 보였다 따라서, 동결건조 마늘을 처리하여 일부 젊은 층에서 기피해 오던 고유의 냄새를 없앤 청국장과 대두유를 사용하여 제조한 마늘 청국장 페이스트의 상용화가 가능할 것으로 판단된다.
Soybean contains a high concentration of carbohydrates that consist mainly of non-starch polysaccharides (NSP) and oligosaccharides. The NSP can be divided into insoluble NSP (mainly cellulose) and soluble NSP (composed mainly of pectic polymers, which are partially soluble in water). Monogastric animals do not have the enzymes to hydrolyze these carbohydrates, and thus their digestion occurs by means of bacterial fermentation. The fermentation of soybean carbohydrates produces short chain fatty acids that can be used as an energy source by animals. The utilization efficiency of the carbohydrates is related to the chemical structure, the level of inclusion in the diet, species and age of the animal. In poultry, soluble NSP can increase digesta viscosity, reduce the digestibility of nutrients and depress growth performance. In growing pigs, these effects, in particular the effect on gut viscosity, are often not so obvious. However, in weaning piglets, it is reported that soy oligosaccharides and soluble NSP can cause detrimental effects on intestinal health. In monogastrics, consideration must be given to the anti-nutritive effect of the NSP on nutrient digestion and absorption on one hand, as well as the potential benefits or detriments of intestinal fermentation products to the host. This mirrors the needs for i) increasing efficiency of utilization of fibrous materials in monogastrics, and ii) the maintenance and improvement of animal health in antibiotic-free production systems, on the other hand. For example, ethanol/water extraction removes the low molecular weight carbohydrate fractions, such as the oligosaccharides and part of the soluble pectins, leaving behind the insoluble fraction of the NSP, which is devoid of anti-nutritive activities. The resultant product is a high quality soy protein concentrate. This paper presents the composition and chemical structures of carbohydrates present in soybeans and discusses their nutritive and anti-nutritive effects on digestion and absorption of nutrients in pigs and poultry.
Eighty crossbred pigs (Large White x Landrace) weighing 9.9 kg were assigned on the basis of sex, weight and Jitter to one of five dietary treatments in a factorial $(5\;treatments\;{\times}2\;sexes)$ arrangement to compare the nutritive value of hulled and dehulled peas fed with or without enzyme (0.25% Allzyme PF and 0.5% Biogal-S). A barley and soybean meal diet served as a control. Eight castrates and eight gilts were fed each diet. Digestibility coefficients for dry matter, crude protein and energy were higher for diets containing dehulled peas than hulled peas. In addition, enzyme supplementation modestly increased the digestibility of all three nutrients. Over the entire experimental period (9.9 to 103.3 kg), there were no performance differences (p>0.05) between pigs fed soybean meal based diets or diets based on any of the pea products. In addition, there were no differences in performance between pigs fed diets containing hulled or dehulled peas or between pigs fed diets with or without dietary enzyme. Castrates gained weight significantly faster, consumed more feed but had a poorer feed conversion than gilts (p<0.05). There were no differences in carcass traits between pigs fed diets based on soybean meal or any of the pea products. Carcass traits were similar for pigs fed hulled or dehulled peas while enzyme supplementation also had no effect on carcass data. Castrate pigs had a lower carcass value index, estimated lean yield and loin lean depth (p<0.05). Loin fat depth was greater for castrates than gilts (p<0.05). The overall results of this experiment provide little support for the need for enzyme supplementation of pea based diets fed to swine. In addition, dehulling did not appreciably improve the nutritive value of peas. Therefore, since the process adds to the cost of the raw product, its use is unlikely to be economical.
Seo, Hye Rin;Lee, Ah Young;Cho, Kye Man;Cho, Eun Ju;Kim, Hyun Young
Natural Product Sciences
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제23권1호
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pp.61-68
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2017
This study was performed to investigate the ameliorating effects of steamed soybeans (SS) and fermented SS (FSS) on lipid metabolism in high-fat diet-induced obese mice. ICR mice were divided into four groups and given the following different diets: normal diet (ND), high-fat diet (HFD), HFD with 1% SS (HFD + SS), and HFD with 1% FSS (HFD + FSS). After 14 weeks, the body weight gain was higher in the HFD group compared with the ND group but lower in the HFD + FSS group compared with the HFD group. Plasma levels of triglyceride (TG), total cholesterol (TC), low density lipoprotein-cholesterol, aspartate aminotransferase (AST), and alanine aminotransferase (ALT) were significantly higher in the HFD group compared to the ND group, but lower in the HFD + SS and HFD + FSS groups compared with the HFD group. In addition, leptin concentration in plasma was lower in the groups fed HFD + SS and HFD + FSS compared with the HFD group. The accumulation of hepatic TG and TC was significantly inhibited in the HFD + SS and HFD + FSS groups. Furthermore, SS and FSS attenuated lipid peroxidation and nitric oxide formation in the liver induced by the high-fat diet. These results suggest that soybeans, especially FSS, may be useful in preventing obesity-induced abnormalities in lipid metabolism.
The purposes of this study were to investigate the Maillard reactions of some oligosaccharides with lysine and the antioxidative effects of the ethanol extracts from their reaction mixtures on the soybean oil. The Maillard reactions were carried out of 2% oligosaccharides such as palatinose (PN), fructooligosaccharide (FO), isomaltooligosaccharide (IMO) with 2% lysine (L) for 24 hours heating at 60, 80, $100^{\circ}C$. The color intensity of Maillard reaction mixtures were determined by UV-VIS spectrophotometer upon reaction time and temperature. And the antioxidative effects on the soybean oil of each ethanol extract from Maillard reaction mixture of each oligosaccharide were measured by peroxide value (POV). POV's of soybean oil including reaction extracts were determined regularly every 2 days during 20 days storaged at $60{\pm}1^{\circ}C$. The results were obtained as follows: 1. The color intensity of the Maillard reaction mixtures were raised highly as the browning temperature and time increased. The color intensity of PN L browning mixture was the highest. The order of high color intensity at $100^{\circ}C$ was PN L>FO L>Glu L>IMO L. 2. Comparing the antioxidative effect of Maillard reaction product (at $100^{\circ}C$, for 12 hours) of each oligosaccharide to that of BHT and TBHQ, the order of high antioxidative effect was TBHQ>IMO L>BHT>Glu L>PN L>FO L. 3. From these results, it was known that PN L shown as high brown color intensity was appeared low antioxidative effect, while IMO L shown as low brown color intensity was appeared high antioxidative effect. So, it was recognized that there was no relation between brown color intensity and antioxidative effect.
두유, 우유 및 혼합 원료를 사용하여 유산 발효시키는 과정에서 pH 및 산도의 변화를 시간별로 추적하여 원료 배합 및 기타 첨가들의 생산(生酸) 촉진 효과를 관찰하였던 바 우유의 혼합은 유산균의 생산 기능을 촉진 시켰으며 첨가물 중에서 유당 포도당 및 yeast extract도 가각 생산(生酸) 촉진 효과를 보였다. 발효 제품의 대장균 검정은 Sun coli 테이프를 이용한 간이 정성 검정으로 실시한 결과 지온 살균 우유틀 50% 이상 혼합한 경우에 양성으로 나타났으며 원료 배합 후 $120^{\circ}C$에서 15분간 살균하면 역시 음성이었다. 식미 시험에서 유산 발효 두유(soy cream)는 한국인의 경우 처음 전혀 익숙지 못한 사람이라도 몇번 반복하여 시식하면 기호도가 증가하여 익숙해질 수 있음을 알았고 한국인의 기호에 맞는 유산 함량은 soy cream 에서 $pH\;4.2{\sim}pH\;3.7$의 수준인 것으로 나타났다. 또한 $4^{\circ}C$에서 저장하면 약 8일간은 살균하지 않고 pH 3.7수준으로 유지할 수 있었다.
본 연구에서는 콩에서 유래한 단기 발효식품인 청국장, 물두시, 낫또 제품 중 대표적인 제품을 각각 하나씩 선택하여 이들의 일반적 특성과 항돌연변이 효능 및 항암 효능을 비교 연구하였다. 청국장은 아미노태 질소 및 암모니아태 질소의 함량이 높았으나, 낫또는 그 함량이 낮게 나타났다. 물두시의 경우 여타 발효식품에 비해 pH가 낮고 산도가 높았다. Ames test 및 HT-29 인체 대장암세포를 이용한 실험에서는 청국장이 우월한 항돌연변이 및 항암 효능을 나타냈다. 이상의 결과로 볼 때 청국장은 전반적으로 기능성이 우수한 것으로 나타났으며, 물두시는 낫또에 비해 기능성이 더 나은 것으로 나타났다. 이는 발효 기간의 차이, 제조방식, 원재료의 품질 등에 의한 것으로 여겨지며, 향후 각국의 식문화 및 조리 방식 등의 차이에 기초를 둔 추가적인 연구가 필요할 것으로 여겨진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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