Abstract
This study was conducted to monitor the yields of useful substances extracted from Inonotus obliquus. Optimization of ultrasonic-assisted extraction process was carried out by using response surface methodology under different extraction conditions. A central composite design was applied to investigate the effects of independent variables such as extraction time ($X_1$), ethanol concentration ($X_2$) and extraction temperature ($X_3$) on dependent variables such as soluble solid yield ($Y_1$), total phenol contents ($Y_2$), total flavonoid contents ($Y_3$) and browning color($Y_4$). Soluble solid yield was affected by ethanol concentration and extraction temperature. The maximum soluble solid yield was 18.02% at 20.47 min ($X_1$), 42.85% ($X_2$) and $69.57^{\circ}C$ ($X_3$) in saddle point. Total phenol contents were highly affected by ethanol concentration and extraction temperature. The maximum total phenol contents were 71.57mg GAE/g at 21.60min ($X_1$), 45.19% ($X_2$), $69.68^{\circ}C$ ($X_3$). The electron donating ability was affected by extraction temperature and extraction time. Total flavonoid contents were affected by only extraction temperature. The maximum total flavonoid contents were 35.98 mg RE/g at 22.53min ($X_1$), 46.37% ($X_2$), $69.56^{\circ}C$ ($X_3$) in saddle point. The browning color was highly affected by extraction time, ethanol concentration and extraction temperature. The maximum browning color was at 22.00 min ($X_1$), 46.89% ($X_2$), $69.71^{\circ}C$ ($X_3$) in saddle point. As a result, the optimum extraction conditions were predicted; extraction time of 21.50 min, ethanol concentration of 44.87% and extraction temperature of $69.635^{\circ}C$.
본 연구에서는 항암효과가 뛰어난 차가버섯의 초음파 추출 공정 최적화를 위해 반응표면 분석법으로 모니터링하여 최적 추출 조건을 설정하였다. 중심합성계획법에 따라 추출 시간($X_1$), 에탄올 농도($X_2$), 추출 온도($X_3$)을 요인변수로 하고 추출 수율($Y_1$), 총 페놀함량($Y_2$), 총 플라보노이드함량($Y_3$), 갈색도($Y_4$)를 종속변수로 하여 시행 하였다. 실험 결과 추출 수율은 에탄올 농도와 추출 온도에 영향을 받음을 알 수 있었다. 안장점에서 추출 조건이 추출 시간 20.47min($X_1$), 에탄올 농도 42.85%($X_2$), 추출 온도 $69.57^{\circ}C$($X_3$)일 때, 최대값 18.02%로 나타났다. 총 페놀함량 또한 에탄올 농도와 추출 온도에 영향을 크게 받았다. 최대값은 71.57mg GAE/g으로 나타났으며 이때의 추출 조건은 추출시간 21.60min($X_1$), 에탄올 농도 45.19%($X_2$), 추출 온도 $69.68^{\circ}C$($X_3$)로 나타났다. 총 플라보노이드함량은 추출 온도의 영향을 받은 것으로 나타났고 안장점에서 추출 조건은 추출 시간 22.53min($X_1$), 에탄올 농도 46.37%($X_2$), 추출온도 $69.56^{\circ}C$($X_3$)였고 최대값은 35.98mg RE/g으로 예측되었다. 갈색도는 추출 시간, 에탄올 농도, 추출 온도 이 세가지 조건 모두에 영향을 크게 받았다. 안장점일 때의 추출시간 22.00min($X_1$), 에탄올 농도 46.89%($X_2$), 추출 온도 $69.71^{\circ}C$($X_3$)의 조건에서 최대값이 예측되었다. 앞에서 얻은 결과들을 바탕으로 contour map을 분석한 결과 추출시간 21.50min, 에탄올 농도 44.87%, 추출 온도 $69.64^{\circ}C$의 최적 추출 조건이 예측되었다.