• 제목/요약/키워드: surface methodology

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백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자 제조조건의 최적화 연구 (A study of optimization of non-fried rice snack using Baekjinju rice flour)

  • 최옥자;정희남;김용두;심재한;심기훈
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.810-817
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    • 2013
  • 본 연구는 백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자 제조조건의 최적화를 목적으로 두 가지 독립변수인 쌀 수침시간과 콩물 첨가량에 따라 9가지 조건의 비유탕 쌀과자 품질특성을 분석하였다. 무게는 쌀 수침시간이 길어짐에 따라 증가하다가 11.26일 이후에는 다시 감소하였으나 콩물 첨가량은 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 부피와 부피팽창율은 쌀 수침시간이 길어지고, 콩물 첨가량이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 밀도는 쌀 수침시간이 1.94일 이전이고, 콩물 첨가량이 32.23% 이상일 때 밀도가 가장 낮은 구간으로 나타났다. 색도에서 쌀 수침시간이 3.52일 이상이고 콩물 첨가량이 35.47%일 때 L값은 높은 구간으로 나타났고, a값은 유의성이 없는 것으로 나타났으며, b값은 쌀 수침시간이 길어지고 콩물 첨가량이 증가할수록 높게 나타났다. 경도는 쌀 수침시간이 5.28~8.53일이고, 콩물첨가량이 5.34~20.26%일 때 가장 높은 구간으로 나타났다. 색, 향미, 외형 및 전체적인 선호도는 쌀 수침시간이 짧고, 콩물 첨가량이 적을수록 선호도가 높은 것으로 나타났다. 최적 조건을 설정하기 위하여 독립변수인 쌀 수침시간과 콩물 첨가량을 범위 내에서 최소로 설정하고, 종속변수에서 밀도는 최소로 설정하고 다른 항목은 최대로 설정하였을 때 백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자의 최적 조건은 쌀 수침시간 0.69일이고 콩물 첨가량은 26.67%로 나타났다.

물체력이 작용되는 반무한영역문제의 비선형유한요소-경계요소 조합해석 (Analysis of Semi-Infinite Problems Subjected to Body Forces Using Nonlinear Finite Elements and Boundary Elements)

  • 황학주;김문겸;허택녕;나경웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.45-53
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    • 1991
  • 지하구조물은 물체력과 초기응력이 지배적인 하중조건이 되며, 무한 또는 반무한영역을 경계로 한다. 또한 굴착면 주위에는 응력집중에 의해 비선형 거동이 발생한다. 본 논문에서는 경계요소법으로 물체력과 초기응력을 해석하기 위하여 영역적분은 경계 적분화하였다. 물체력에 대한 영역적분은 Galerkin텐서와 발산정리를 사용한 방법과 극좌표를 이용한 직접적분 방법으로 경계적분화하였고, 초기응력에 대한 영역적분은 극좌표를 이용한 직접적분 방법을 응용하여 경계적분화하였다. 경계요소해석 결과는 유한요소해석 결과와 비교하여 검증하였고 검증된 경계요소 프로그램을 비선형 유한요소 프로그램과 조합하여 굴착면 주위에 발생하는 비선형 거동을 합리적으로 해석하도록 하였다. 경계요소법에서 고려하기 어려운 물체력과 초기응력에 대한 영역적분을 경계적분화하여 효율적으로 해석할 수 있었으며, 조합해석 방법으로 비선형 거동을 합리적으로 해석할 수 있었다. 본 연구의 결과는 지하구조물의 해석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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The Influence of Feed Energy Density and a Formulated Additive on Rumen and Rectal Temperature in Hanwoo Steers

  • Cho, Sangbuem;Mbiriri, David Tinotenda;Shim, Kwanseob;Lee, A-Leum;Oh, Seong-Jin;Yang, Jinho;Ryu, Chaehwa;Kim, Young-Hoon;Seo, Kang-Seok;Chae, Jung-Il;Oh, Young Kyoon;Choi, Nag-Jin
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권11호
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    • pp.1652-1662
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    • 2014
  • The present study investigated the optimum blending condition of protected fat, choline and yeast culture for lowering of rumen temperature. The Box Benken experimental design, a fractional factorial arrangement, and response surface methodology were employed. The optimum blending condition was determined using the rumen simulated in vitro fermentation. An additive formulated on the optimum condition contained 50% of protected fat, 25% of yeast culture, 5% of choline, 7% of organic zinc, 6.5% of cinnamon, and 6.5% of stevioside. The feed additive was supplemented at a rate of 0.1% of diet (orchard grass:concentrate, 3:7) and compared with a control which had no additive. The treatment resulted in lower volatile fatty acid (VFA) concentration and biogas than the control. To investigate the effect of the optimized additive and feed energy levels on rumen and rectal temperatures, four rumen cannulated Hanwoo (Korean native beef breed) steers were in a $4{\times}4$ Latin square design. Energy levels were varied to low and high by altering the ratio of forage to concentrate in diet: low energy (6:4) and high energy (4:6). The additive was added at a rate of 0.1% of the diet. The following parameters were measured; feed intake, rumen and rectal temperatures, ruminal pH and VFA concentration. This study was conducted in an environmentally controlled house with temperature set at $30^{\circ}C$ and relative humidity levels of 70%. Steers were housed individually in raised crates to facilitate collection of urine and feces. The adaptation period was for 14 days, 2 days for sampling and 7 days for resting the animals. The additive significantly reduced both rumen (p<0.01) and rectal temperatures (p<0.001) without depressed feed intake. There were interactions (p<0.01) between energy level and additive on ruminal temperature. Neither additive nor energy level had an effect on total VFA concentration. The additive however, significantly increased (p<0.01) propionate and subsequently had lower acetate:propionate (A/P) ratios than non-additive supplementation. High concentrate diets had significantly lower pH. Interactions between energy and additive were observed (p<0.01) in ammonia nitrogen production. Supplementation of diets with the additive resulted in lower rumen and rectal temperatures, hence the additive showed promise in alleviating undesirable effects of heat stress in cattle.

참취 데치기 최적 공정 확립과 추출물의 항산화 특성 변화 (Optimization of Blanching Process of Cirsium setidens and Influence of Blanching on Antioxidant Capacity)

  • 조현선;하유진;김연태;강길남;유선균
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.173-182
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    • 2017
  • 본 연구는 참취의 데치기 최적 공정 조건을 확립하고 조건마다 생산된 추출물의 총 페놀 화합물, 플라보노이드의 함량, DPPH를 분석을 수행하여 항산화 활성의 변화를 연구하였다. 데치기 최적공정은 시간 과 온도를 요인으로 하여 표면반응분석법으로 수행을 하였다. 데치기 공정 후에 추출물을 제조하여 데치기가 총 페놀함량, 플라보노이드, DPPH radical 소거능에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서 시행한 데치기 시간 및 온도 범위에서 총 페놀 함량의 범위는 13.00 - 35.48 mg/g 이고 최대 예측 총 페놀함량은 35.48 mg/g, 플라보노이드는 함량의 범위는 2.35 - 8.38 mg/g 이고 최대 예측 플라보노이드 함량 은 8.38 mg/g, DPPH 라디칼 소거능의 범위는 42.10 - 67.14%이고 최대 예측 DPPH 라디칼 소거능은 67.14%로 측정 되었다. 전체적으로 보면 총 페놀 함량, 플라보노이드, DPPH radical 소거의 변화는 데치기 시간 보다 온도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 총 페놀 함량의 경향을 보면 데치기 시간에 따라 급격히 증가하는 것으로 보였지만 플라보노이드 함량의 경우 데치기 온도가 증가함에 따라 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 총 항산화능은 데치기 온도 및 시간에 따라 증가하다가 감소하는 것으로 나타났다.

해삼 단백질로부터 펩타이드 제조 최적공정 확립 및 항산화 특성 (Process Optimization of Peptides Production from Protein of Sea Cucumber and Its Antioxidant Capacity Analysis)

  • 하유진;유선균
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.338-348
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    • 2017
  • 식물 및 동물성 단백질 유래 펩타이드 형태의 단백질 가수분해물들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 건조 해삼으로부터 해삼육 슬러리를 제조하고 flavourzyme 프로티아제를 이용하여 단백질 가수분해 최적공정을 수행하였다. 이어서 생산된 펩타이드의 항산화 특성을 연구하였다. 효소반응 최적공정은 표면반응 분석법을 이용하여 수행을 하였고 공정의 범위는 반응온도 $40-60^{\circ}C$, 반응 pH 6-8, 효소의 농도 0.5-1.5%(w/v) 이었다. 해삼의 단백질 최적 효소가수분해 공정조건은 효소 반응온도 $48-50^{\circ}C$, 반응 pH 7.0-7.2, 효소의 양은 1.0-1.1%(w/v)에서 결정 되었다. 이때 단백질 가수분해 수율은 43-45%에 도달하였다. 생산된 대부분 가수분해물의 분자량들은 전형적인 펩타이드인 분자량 500-3,500Da로 분포되었다. 펩타이드들은 항산화 능력은 금속 킬레이션 능력($IC_{50}$, 1.25 mg/mL), DPPH 소거능($IC_{50}$, 3.40 mg/mL), 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능($IC_{50}$, 10.3 mg/mL), 하이드록시 라디칼 소거능($IC_{50}$, 22.11 mg/mL) 순서로 저해농도가 낮음을 보여 주었다. 따라서 해삼 단백질 가수분해물은 건강 기능 식품소재로서 활용할 가치가 높을 것으로 기대를 한다.

연산 오계 부산물 내장육으로부터 펩타이드 생산 최적 공정 개발과 생산물의 특성 분석 (Optimization of Peptides Production Derived from By-product Viscera of Yoensan Ogae Meat Process)

  • 지중구;유선균
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.549-559
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    • 2016
  • 연산 오계육은 오래전부터 건강기능 증진 및 치료 효능이 높은 것으로 알려져 왔다. 최근 천연물 단백질 유래 기능성 펩타이드 효능이 알려짐에 따라, 본 연구는 연산오계 부산물인 내장육 단백질로부터 고압처리기술과 프로티아제를 이용하여 펩타이드 생산 최적공정과 생성물의 특성을 연구하였다. 내장육의 가수분해는 효소 bromelain 과 내장육을 고압 반응기에 투입을 하여 실시하였다. 최적 공정 조건 확립을 위하여 고압처리기의 압력(30 - 100 MPa), 효소반응 시간 (1 - 5시간), 내장육의 양(10 - 30%)의 범위에서 수행되었다. 효소 반응 후 각 조건에 따른 내장육 단백질의 가수분해도, 생산 펩타이드들의 아미노산 및 분자량 분포를 분석하였다. 연구 결과 내장육 단백질 가수분해 최적조건으로 압력 90 MPa, 효소반응시간 3-4시간, 내장육의 함량 20%에서 결정 되었다. 최적조건에서 오계 내장육 단백질의 65% 이상이 가수분해 되었다. 대부분의 가수분해물의 분자량들은 400-1,000 Da 이하의 분포를 보여주어 대부분이 펩타이드로 판단되었다. 생산 펩타이드들은 비극성 소수성 아미노산들 42.3%, 극성 비전하 아미노산들 26.0%, 양 전하 아미노산들 13.3%, 음 전하 아미노산들 18.6% 로 분포되었다. 따라서 항산화 능력이 뛰어난 비극성 아미노산의 분포를 보아 건강 기능 식품 소재로서 활용할 가치가 높을 것으로 기대를 한다.

둥굴레 근경의 증자 및 볶음조건에 따른 중금속(Pb, Cd) 제거 특성 (Elimination of Heavy Metals(Pb, Cd) by Steaming and Roasting Conditions of Polygonatum odoratum Roots)

  • 김경태;노정은;이정은;김정옥;이기동;권중호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.209-215
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    • 2005
  • 둥굴레 근경의 증자 및 열처리 중 수용성 고형분 및 Pb, Cd 제거율의 변화를 확인하기 위하여 반응표면분석(RSM)을 활용하였다. 중심합성계획법에 따라 증자시간($60{\sim}180$ min), 볶음온도($110{\sim}150^{\circ}C$) 및 볶음시간($10{\sim}50$ min)을 달리하여 16구간으로 제조된 시료의 수용성 고형분 함량, Pb 및 Cd 제거율을 측정하고 회귀분석을 실시하였다. 예측된 가용성 고형분의 최대값은 $71.47\%$ 이었으며, 이때의 증자 및 볶음조건은 증자시간 65.24분, 볶음온도 $126.93^{\circ}C$ 및 볶음시간 37.58분 이었다. 둥굴레 시료의 Pb 제거율은 증자시간 71.23분, 볶음온도 $119.81^{\circ}C$ 및 볶음시간 24.35분일 때 최대값 $18.87\%$이었으며, Cd 제거율은 증자시간 160.89분, 볶음온도 $126.43^{\circ}C$ 및 볶음시간 15.81분일 때 최대값 $50.85\%$로 예측되었다. 중금속 제거율을 고려한 둥굴레차의 품질특성을 극대화시킬 수 있는 증자 및 볶음조건은 증자시간 $165{\sim}180$분, 볶음온도 $120{\sim}135^{\circ}C$ 및 볶음시간 $30{\sim}45$분 범위로 예측되었다. 이상의 예측범위 내의 임의의 점에서 실제 실험한 실험치는 반응표면분석법에 의해 예측된 값과 유사한 경향을 보여 도출된 회귀식의 신뢰성을 검증할 수 있었다.

반응표면 분석에 의한 참외잼의 제조조건 최적화 (Optimization of Preparation Condition on Oriental Melon Jam by Response Surface Methodology)

  • 이기동;김숙경;이명희
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.216-222
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    • 2005
  • 참외를 이용한 적절한 가공식품 개발의 일환으로 참외잼을 제조하였으며, 참외잼에서 중요한 인자로 작용하는 참외 페이스트 함량(40, 45, 50, 55, 60 g), 첨가당에 대한 과당의 비율(20, 35, 50, 65, $80\%$) 및 펙틴함량(1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 g)을 달리하면서 참외잼을 제조하였다. 당도가 가장 높게 나타난 참외잼 제조조건은 첨가된 과당함량의 비율이 $48.10\%$, 참외페이스트의 함량이 41.04 g 및 펙틴함량이 2.12 g일 때 61.48 $^{\circ}$Brix로 가장 높게 나타났다. Softness는 첨가된 과당의 함량이 $79.46\%$, 참외 페이스트가 45.06 g 및 펙틴함량이 2.71 g일 때 였으며, 젤리강도가 가장 낮게 나타난 조건은 첨가된 과당의 함량이 $63.0\%$, 참외 페이스트가 47.8 g 및 펙틴함량이 1.99 g일 때 $0.04\;g{\cdot}cm$로 나타났다. 관능검사 결과 전반적인 기호도에 대한 관능점수가 가장 높게 나타난 조건은 첨가당에 대한 과당의 비율이 $73.19\%$, 참외페이스트 함량이 55.65 g 및 펙틴함량이 2.42 g일 때였다. 참외를 가지고 잼을 제조하기 위해서는 참외 페이스트 55.2 g, 과당 $76.3\%$, 구연산 0.3 g, 펙틴 2.5 g을 첨가 혼합한 후 가열하여 제조할 때, 가장 우수한 품질의 참외잼이 제조됨을 알 수 있었다.

썸머파워 양배추 추출물의 기능적 특성 최적화 (Optimization for Functional Properties of Cabbage Extracts)

  • 김현구;도정룡;홍주헌;이기동
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.591-599
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    • 2005
  • 본 실험은 반응표면분석법을 이용하여 양배추(썸머파워)의 추출조건에 따른 이화학적 특성을 평가하였다. 중심합성계획법에 따라 시료에 대한 용매비($10\~30$mL/g), 에탄올 농도($0\~100\%$) 및 추출온도($35\~95^{\circ}C$)를 달리하였을 때 회귀식의 $R^2$는 추출수율, 전자공여작용, tyrosinase 저해효과 및 SOD유사활성에서 각각 0.8162(p<0.1), 0.8173(p<0.1), 0.9374(p<0.01)와 0.9116(p<0.05)로 분석되었다. 조건별 추출물의 수율, 전자공여능, SOD유사활성에 대한4차원 반응표면을 superimposing하여 얻은 최적 추출조건 범위는 시료에 대한 용매비 $15\~30$ mL/g, 에탄을 농도$40\~80\%$, 추출온도 $50\~90^{\circ}C$로 나타났다. 최적 추출조건 범위내의 임의의 조건인 시료에 대한 용매비 25 mL/g, 에탄을 농도 $50\%$ 및 추출온도 $70^{\circ}C$을 각각의 회귀식에 대입하여 얻은 예측값은 추출물의 수율 $37.51\%$, 전자공여능 $45.66\%$, tyrosinase 저해효과 $53.59\%$, 아질산염 소거능의 경우 $73.30\%$(pH 1.0), $65.06\%$(pH 3.0), $16.41\%$(pH 4.2) 및 SOD 유사활성 $31.01\%$로 나타났다.

청국장 제품의 유통기한 설정을 위한 저장중의 색도변화 및 관능적 특성 monitoring (Monitoring of Color Changes and Organoleptics Properties of Chungkookjang Products during Storage for Shelf-life Establishment)

  • 김동명;김성호;이진만;;강선철
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권2호
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    • pp.140-149
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    • 2005
  • 청국장 제품의 저장조건 및 유통기간 중에 상품성의 변화를 조사하기 위하여 살균온도, 저장온도 및 저장기간별로 관능적 특성과 색도의 변화를 측정하여 SAS program의 반응표면분석법으로 monitoring하였다. 진공 포장한 청국장의 명도(L)값은 살균온도, 저장기간 및 저장온도 모두 1% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타나 세 조건 모두가 명도에 영향성이 높은 것으로 나타났다. 적색도(a)값은 진공포장의 경우 살균온도와 저장온도가 높을수록 증가하며 각기 독립적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일반포장의 경우, 저장온도가 높을수록 유의적 값(10% 이내)이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 황색도(b)값은 진공 포장한 경우, 저장기간과 저장온도는 1% 이내에서, 살균온도의 경우 5% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타났다. 또한 두 포장군 모두 정상점이 안장점의 형태로 나타났다. 관능적 평가 중 외관에 대한 적합성은 두 포장군 모두 저장온도가 1% 이내의 유의확률로 결정적인 영향을 주었고, 냄새에 대한 적합성은 진공포장의 경우 살균온도가 10% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었으나, 일반포장은 저장기간이 1% 이내, 살균온도가 5% 이내 유의확률로서 영향성이 있는 것으로 나타났다. 맛에 대한 적합성에서는 진공포장한 경우 저장기간이 1% 이내의 높은 관련성이 있었고, 일반포장은 저장온도가 5% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었다. 관능검사의 전체적인 평가에서는 진공포장의 경우 살균온도가 $61.92^{\circ}C$, 저장 온도 $6.79^{\circ}C$, 저장기간 56.48일에서 5.15로 최대 값을 나타내었다.