• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.106-111
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• 2021

본 연구에서는 식물세포 Taxus chinensis로부터 항암물질 파클리탁셀을 효율적으로 정제하기 위하여, 초음파 기반 마이셀 추출 공정을 개발하였다. 전통적 마이셀 공정(대조군)에서의 많은 추출 단계 및 긴 상 분리 시간 문제를 획기적으로 개선하였다. 초음파 파워 180 W, 초음파 조사 1.5 시간에서 가장 높은 파클리탁셀 수율(~96%, 2회 추출)을 얻었으며, 이는 대조군의 수율에 비해 24.7% 증가하였다. 또한 분배 계수(K)는 초음파 파워 180 W, 초음파 조사 1.5 시간에서 최대치(24.0)를 보였다. 파클리탁셀 순도에는 큰 차이가 없었으며, 초기 파클리탁셀의 순도(6.81%)가 정제 후 22%까지 증가하였다. 역 추출(back extraction)의 상 분리 시간은 대조군 대비 각각 40.7-56.2%(초음파 파워 80 W), 46.3-67.6%( 초음파 파워 180 W), 51.9-67.6%(초음파 파워 250 W) 감소하였다. 초음파 파워(80-250 W)와 초음파 조사 시간(0.5-2.5 시간)이 증가할수록 상 분리 시간이 감소하였다.

• KSBB Journal
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• 제23권2호
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• pp.101-108
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• 2008

본고에서는 초음파 추출시스템의 특성, 종류, 응용을 예로 들어 설명함으로써 추출 및 분리하고자하는 물질에 대한 적합한 시스템을 선택하고 적용하여 생물분리공정에 효율적으로 응용 할 수 있다. 초음파 시스템은 약물과 천연물의 추출에 많이 사용한다. 초음파 추출의 최적조건을 선정하는 것은 많은 조업 변수에 대한 고려를 해야 하는 힘든 작업이다. 따라서 하드웨어에 대한 기초 실험과 예비 생산을 통하여 공정에 대한 모사를 검증하고 생산 효율을 증가 시킬 수 있다. 또한 초음파 추출의 중요성이 증가함에 따라 고성능 및 사용하기 더욱 편리한 추출 시스템이 나타날 것이며, 많은 영역의 천연물 산업에서 필수적으로 이용될 것이다.

• 식품기술
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• 제24권4호
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• pp.605-612
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• 2011

• 한국약용작물학회지
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• 제22권2호
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• pp.147-153
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• 2014

The Ponciri fructus immaturus (Poncirus trifoliata Rafinesque) has been used in oriental medicine for uterine contraction, stomachache, abdominal distension and cardiovascular diseases. Two main compounds, poncirin and naringin were successfully analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) and carried out method validation according to ICH guideline. A successful resolution and retention times were obtained with a $C_{18}$ reversed phase column, at an $1m{\ell}min^{-1}$ flow rate, with a gradient elution of a mixture of methanol, water and acetonitrile. Poncirin and naringin showed good linearity ($R^2$ > 0.999) in relatively wide concentration ranged. The recovery of each compound was 95.81 ~ 101.48% with R.S.D. values less than 1.0%. The application of ultrasound-assisted extraction was shown to be more efficient in extracting poncirin and naringin from Ponciri fructus immaturus. The predicted optimal poncirin and naringin yield were poncirin 2.15%, naringin 1.65% under an extraction temperature of $40^{\circ}C$, an extraction time of 10 min in a solvent of 70% methanol.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권3호
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• pp.364-375
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• 2020

In this study, ultrasound-assisted extraction was performed to extract ascorbic acid from rugosa rose (Rosa rugosa Thunb.) fruit. The optimal conditions were investigated by response surface methodology, using two variable including reaction time (16-44 min) and temperature (16-44℃). The ascorbic acid extraction was sensitive to the reaction time rather than the reaction temperature, and the optimal conditions for ascorbic acid extraction were 25℃ and 30 min. Ascorbic acid and gallic acid in the rugosa rose fruit extract were completely separated by HPLC, with a resolution factor of over 1.5 between the two. The correlation coefficient of the ascorbic acid was 0.999 in a linearity test for 50-150 ㎍/mL concentration of extract. The limit of detection and limit of quantification values were 0.16 ㎍/mL and 29.89 ㎍/mL, respectively. The relative standard deviations (RSD) for repeatability and reproducibility were determined, and each RSD showed good precision at less than 5% (N=6).

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권4호
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• pp.542-547
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• 2017

초음파 추출법(Ultrasonic-assisted extraction, UAE)은 기존의 추출법 대비 높은 추출 효율과 짧은 추출시간으로 식물 세포벽으로부터 생리활성물질 추출 또는 분리에 효과적인 방법으로 인식되어 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 탈지미세조류(Tetraselmis KCTC 12236BP)에서 폴리페놀 추출을 위해 UAE를 적용하여 총 폴리페놀(TPC) 생산에 미치는 주요 추출변수의 영향을 평가하였다. 추출변수의 최적화를 위해 입자크기, 고액비(L/S ratio), 에탄올 농도, 추출 온도 및 추출 시간을 요인으로 하여 순차적인 최적화를 진행하였다. 실험에 적용 된 모든 변수는 TPC 추출에 유의한 효과를 보였으며 추출 온도가 TPC생산에 가장 큰 영향을 미침을 확인 할 수 있었다. 최적 추출조건은 혼합 입자 사용 시, 10% 고액비, 60% 에탄올, 추출온도 $100^{\circ}C$와 추출시간 30 분을 적용한 추출에서 8.7 mg GAE/g DW를 얻을 수 있었다. 동일한 추출조건에서 열수추출과 UAE를 비교하였을 때 UAE에서 TPC 추출이 1.8배 증가함을 확인하였다. 본 연구를 통해 저온 및 짧은 추출시간을 적용한UAE가 기존의 열수추출 공정에 비해 LEA를 이용한 생리활성물질 생산에 보다 효과적임을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.663-669
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• 2018

초음파 추출공정을 이용하여 밀싹으로부터 유효성분을 추출하고, 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 중심합성계획모델의 반응치로는 추출수율과 플라보노이드성분 함량을 설정하고, 독립변수인 추출시간, 주정/초순수 부피비, 초음파 조사세기에 따른 주효과도와 교호효과도를 해석하였다. 추출수율의 경우 주정/초순수의 부피비와 초음파 조사세기가 상대적으로 큰 영향을 미쳤으며, 플라보노이드성분 함량의 경우에는 추출시간의 영향이 가장 크게 나타났다. 추출수율과 플라보노이드성분 함량을 모두 고려한 결과 최적조건은 추출시간(17.00 min), 주정/초순수의 부피비(50.25 vol%), 초음파 조사세기(551.70 W)이며, 이때 예측 추출수율은 28.43 wt%, 예측 플라보노이드성분 함량은 $29.99{\mu}g\;QE/mL\;dw$을 얻을 수 있었다. 실험을 통해 유효성분 추출수율(28.73 wt%), 플라보노이드성분 함량 ($29.65{\mu}g\;QE/mL\;dw$)의 실험값을 얻을 수 있었으며, 이를 예측값과 비교했을 때 오차율은 각각 1.05, 1.13%이다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권5호
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• pp.660-665
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• 2016

초음파 추출이 커피 음료의 품질특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 볶은 커피분말을 초음파(40 kHz, 300 W, $60^{\circ}C$, 15~300 sec)나 열수($80^{\circ}C$, 5분) 추출한 후 추출음료의 이화학적 및 관능적 품질 특성을 조사하였다. 가용성 고형분의 추출수율은 초음파 60초 이상 처리구가 열수 추출구와 비교할 시 같거나 높았고, 120초 이상 처리구간에는 차이를 보이지 않았다. 투명도와 갈변도는 열수 추출구가 초음파 15초 처리와는 동등하였으나 다른 초음파 처리구 보다 유의적으로 높고 낮았다. 페놀성 물질 함량은 열수 추출구 보다 초음파 처리구 중 30초 이하 처리구는 유의적으로 낮았으나 60초 이상 처리구는 유의적으로 높았다. DPPH radical scavenging activity는 열수 추출구와 15초 초음파 추출구가 유의적으로 가장 높았으며 초음파 120초 이상 처리구가 가장 낮았다. 관능적 품질 특성인 색, 향, 맛 및 전체적 기호도는 초음파 15초 처리구가 유의적으로 가장 좋게 평가되었으며, 120초 이상의 처리구는 보다 나쁘게 평가되었다. 이로써 커피 추출시 적당한 초음파 사용은 추출음료의 품질을 향상 시킬 수 있는 방법으로 확인되었다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.726-733
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• 2018

벼의 도정 부산물을 미강이라고 하며 매년 40-60만 톤의 미강이 도정 부산물로 생산된다. 미강은 일부 가축사료로 사용되거나 버려지는 실정으로 미강으로부터 생리활성물질과 같은 고부가가치 물질 생산을 통한 도정 부산물 활용이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 통계학적 최적화를 통한 미강으로부터 총 폴리페놀 함량(TPC), 총 플라보노이드 함량(TFC) 및 라디칼 소거능 활성(EDA) 증대를 위해 초음파 추출의 주요 공정조건인 추출시간($X_1$), 추출온도($X_2$), 에탄올 농도($X_3$)를 중심합성계획법을 이용하여 최적화하였다. 중심합성계획법을 통해 최적조건을 도출한 결과 추출온도 $94.9^{\circ}C$, 추출시간 41.6 min, 에탄올 농도 74.0% (v/v) 조건에서 TPC 2.78 mg GAE/g DM, TFC 1.63 mg QE/g DM, EDA 42.86%를 얻을 수 있었다, 이를 통해 초음파 추출공정은 $100^{\circ}C$ 이하의 저온 추출 조건에서 42 min의 짧은 추출을 통해 미강으로부터 생리활성 및 항산화 화합물의 추출에 효과적임을 확인하였으며 미강 추출물의 식품첨가 및 화장품 원료로서의 이용 가능성을 확보하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권1호
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• pp.122-131
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• 2023

초음파와 대두유 용매를 병용하여 감 껍질 유래 카로티노이드 함유 대두유를 제조하고 그의 이화학적 특성을 파악하기 위하여, Box-Behnken design과 반응표면분석법을 이용하여 추출물의 카로티노이드 농도 기준 최적 추출조건(온도 62℃, 시간 32 min, 대두유/감 껍질 비율 3.1)을 결정하였고, 이 조건에서 얻은 추출물(카로티노이드 강화 대두유)과 무처리 대두유(control)의 이화학적 특성을 비교하였다. 추출물의 총카로티노이드 함량은 강화되었고, 이러한 카로티노이드 강화 대두유의 색도는 대조구보다 명도는 낮았지만 높은 적색도와 황색도값을 보였다. 대두유의 산화 및 가열 안정성에 대한 초음파 처리와 감 껍질 유래 카로티노이드의 영향은 미미한 것으로 나타났다. 카로티노이드 강화 대두유의 점도와 활성화 에너지는 대조구보다 약간 높았다. 이로써 감 껍질에 초음파-대두유 용매 추출법을 적용하여 황적색의 카로티노이드 강화 대두유의 제조가 가능하였고, 이는 일반 유지 대체제는 물론 첨가물로서도 활용성이 높을 것으로 기대된다.