• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.177.2-177.2
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• 2011

세계적인 자원고갈과 지구온난화와 같은 환경문제가 발생됨에 따라 대체에너지 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 섬유소 기질을 이용한 바이오에탄올 생산은 세계적으로 막대한 자원이 있으며 광합성에 의해 재생산되는 무한한 재원으로서 환경적으로도 대기오염물질을 적게 배출하여 유용한 에너지원으로 각광받고 있다. 하지만 섬유소 기질은 cellulose, hemicellulose, lignin과 같은 고분자 화합물이 유기적으로 결합된 단단한 결정구조로 이루어져 있어 이를 분해하여 원하는 물질을 얻기 위해서는 전처리 과정이 필요하다. 전처리 공정은 바이오에탄올을 생산하는 당화 및 발효공정의 효율 및 반응시간 단축에 기여하며, 특히 섬유소 기질일 경우에는 필수불가결한 공정이다. 전처리 공정은 물리적, 화학적, 생물학적 방법으로 나누어지며, 이러한 방법들 중 기질의 특성과 처리효율에 따라 기술들을 병합하여 사용하기도 한다. 이에 본 연구에서는 산 처리, 암모니아 처리, 과산화수소 처리 및 효소를 이용한 생물학적 처리를 단독 또는 병행하여, 전환된 당 성분 및 함량을 조사함으로서 섬유소계 기질인 채소 음식물류 쓰레기를 대상으로 바이오에탄올을 경제적으로 생산하기 위한 적합한 전처리법을 검토하였다. 전처리 방법별 당화율을 살펴보면, 산 처리와 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리가 각각 65.3 % 및 65.7 %로 가장 높았으며, 과산화수소 처리는 16.2 %로 가장 낮았다. 반면 전처리 공정 없이 효소를 이용한 당화만을 실시한 경우에는 4.3 %의 낮은 당화율을 나타내었다. 섬유소계 기질의 전처리 효율을 향상시키기 위해 첨가하는 계면활성제의 효과는 암모니아-과산화수소 및 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리의 당화율을 비교한 결과, 뚜렷한 효과를 확인할 수 없었다. 전처리 방법별 당의 성분 및 함량을 비교한 결과 육탄당은 암모니아-과산화수소-계면활성제 전처리에서 가장 많이 검출되었다. 오탄당은 산 처리 후 그 함량이 현저히 높았으며, 오탄당 중 xylose의 함량이 60.49 mg/g로 가장 많이 차지하고 있었다. 이 결과로부터 전처리 방법에 관계없이 당화율은 유사한 수준을 보이지만, 당화된 당의 성분 및 함량에는 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 이당류의 경우 과산화수소 및 암모니아-과산화수소 처리를 제외한 나머지 전처리 방법에서 유사한 수준을 나타내었다. 암모니아 처리 및 과산화수소 처리를 순차적으로 병행한 암모니아-과산화수소 처리에서는 각각의 처리시보다 육탄당의 함량은 증가하였으나 암모니아 처리시보다 이당류의 함량은 감소한 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제21권3호
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• pp.255-262
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• 1992

단백소화율에 미치는 식이 섬유소의 영향에 대하여 알아보기 위해, 채소류(상치, 깻잎, 고추. 다시마)로부터 추출한 식이 섬유소와 시판용 정제 식이 섬유소 (cellulose, pectin, sodium alginate, gum karaya)를 어류 단백질인 말쥐치 단백질(냉동건조육 및 myofibrils)에 첨가 반응시켜, 단백질 의 소화율에 어느 정도 영향을 미치는가에 대해 알아보았다. 각 시료의 중성세제 추출섬유소 (neutral detergent fiber) 함량은 24.21%(고추) 9.75%(다시마)의 범위였고, 산성세제 추출섬유소 (acid detergent fiber) 함량은 20.85%(고추) 11.97%(깻잎)의 범위였으며, 수용성 섬유소 함량은 13.79%(다시마) 4.41%(상치)의 범위였다. 말쥐치 단백질에 대한 식이 섬유소의 반응 비율을 1 : 1 (wt/wt)로 하고, 37$^{\circ}C$에서 2시간 동안 반응시켰을 때. 말쥐치 단백소화율은 정제 식이 섬유소 첨가의 경우, 1.52%(cellulose) 9.97%(pectin)가 감소되었고. 추출한 식이 섬유소 첨가의 경우, 5.15%(고추) 12.36%(다시마)가 감소되었다. 섬유소의 trypsin 활성저해능은 단백소화율이 감소함에 따라 증가하여, ANRC casein에 대한 soybean trypsin inhibitor 22mg/g (cellulose) 61.82mg/g(gum karaya), 49.75mg/g(고추) 171.52mg/g(상치)에 상응하는 것으로 나타났다. 정제 식이 섬유소에 의한 단백분해효소의 활성 변화는 sodium alginate를 제외하고는 거의 없어, 어류 단백소화율의 저하는 식이 섬유소가 단백질에 직접 결합하여 비소화성 물질을 형성한 결과가 주도하리라 생각되었다. 말쥐치 단백질과 섬유소를 반응시킨 것을 효소 가수분해시킨 후에 측정한 유리 필수 아미노산의 함량은 sodium alginate와 다시마 섬유소의 경우 현저하게 저하하였으며(75% 이상), isoleucine과 valine이 크게 영향을 받았다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제25권1호
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• pp.69-75
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• 1996

배추김치 재료 및 김치의 총 식이 섬유(수용성 및 불용성) 함량 측정과 조섬유 함량을 측정하여 김치의 실제 이용 식이섬유 함량을 섬유소로 알려진 조섬유 함량과 비교확인하였다. 김치재료 중 $마늘(22.3\pm1.3%)이$ 수용성 식이섬유 함량이 가장 높았고 $고춧가루(31.7\pm0.1)는$ 불용성 식이섬유 함량이 가장 많았다. 김치 재료의 총 식이섬유 함량은 건조물단 19.1~39.1%로 $고춧가로(39.1\pm0.6%)가$ 가장 높았다. 김치는 불용성 식이섬유 함량이 수용성 식이섬유 보다 2배 정도 많았고 생김치와 $5^{\circ}C에서$ 3주 발효한 김치의 총 식이섬유 함량은 각각 $20.7\pm0.1%와$ $24.0\pm0.1%로$ 적당히 익은 김치의 식이섬유 함량이 높았다. 김치재료의 조섬유 함량은 총 식이섬유 함량과 크게 차이가 있었는데 마늘은 $1.3\pm0.1%로$ 가장 낮았고 고춧가루는 $20.5\pm0.7%를$ 나타내었다. 김치의 조섬유 함량은 식품성분표에서의 함량과 비숫하여 신선물당 생김치는 $0.7\pm01%,$ 3주 김치는 $0.9\pm0.1%였으나$ 건조물당은 생김치 $8.2\pm0.5%,$ 3주 김치는 $9.3\pm0.2%로$ 총 식이섬유 함량의 1/2~1/3 정도이었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제22권3호
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• pp.262-265
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• 1993

두부 제조공정 중의 부산물인 비지의 효율적인 이용을 위하여, 유기용매를 이용하여 건조시킨 비지를 원료 대두 중량의 10%가 되게 첨가하여 제조한 두부의 dietary fiber 함량과 탄수화물 소화율을 측정하였다. 또한 두부 제조 공정 각 단계별 시료의 소화율과 섬유소함량도 아울러 측정하였다. 전통적인 방법으로 제조한 두부와 비지첨가두부를 제외하고는 원료대두를 비롯한 전 시료중의 가용성 섬유 및 불용성 섬유의 비율은 1 : 3.5(w/w, 건물중량 기준)이었으며 비지제품은 각 섬유소의 함량이 상대적으로 원료 대두보다 1.5~2.5배 증가하였다. 또한 섬유소의 함량이 극히 적었던 전통두부에 건조비지를 첨가하면 불용성 및 가용성 섬유소가 각각 30%와 45%씩 증가하여 두부에서도 섬유의 영양적 효과를 기대할 수 있었다 탄수화물의 소화율은 비지의 경우 10%를 넘지 못하는 수준이었으며 전통두부 역시20% 정도였다. 비지 첨가 두부의 탄수화물 소화율도 비지의 소화율과 별차이를 보이지 않았다. (12.5%). 두부 및 관련 제품들의 탄수화물 소화율과 식이 섬유소 함량과의 상관관계가 역의 상관관계 r =-0.9243)를 보였다.

• 좋은식품
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• 통권17호
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• pp.54-57
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• 1973

조섬유라 함은 섬유소이외에 Lignin, Pentosan 등의 불용성 및 난용성의 세포막성분으로서 시료를 일정농도의 묽은산과 알카리 용액으로 처리하여 단백질, 전분, 지방 등을 용해하여 씻어버리고 조섬유를 산출해 내는 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권3호
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• pp.505-511
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• 2004

당근, 무 단세포물이 흰쥐의 배변특성, 무기질 흡수율 및 소장과 대장의 구조에 미치는 영향을 조사하기 위하여 5% 배합비에 해당하는 건조한 단세포물을 첨가하여 제조한 식이를 급여 후 무기질 흡수율, 변의 중량과 미세구조, 장 통과 시간, 소장과 대장의 무게 및 길이 등을 측정하였다. 당근, 무 생시료와 이들 단세포물의 식이섬유 함량과 조성을 분석한 결과 건물량 기준으로 생시료 건조물의 경우 당근은 총식이섬유 함량이 28.76%, 불용성 식이섬유 함량이 21.45%였으며, 무는 총식이섬유 함량이 23.14%, 불용성 식이섬유 함량이 16.77%였다. 단세포물의 경우 당근은 총식이섬유 함량이 44.68%, 불용성식이섬유 함량이 40.16%였으며, 무는 총식이섬유 함량이 48.0%, 불용성식이섬유 함량이 45.79%였다. 당근, 무와 같은 채소류의 단세포물은 불용성 식이섬유의 좋은 급원이었다. 32마리의 Sprague-Dawley계 흰쥐를 대조군, 섬유소군, 당근 단세포물군 및 무 단세포물군 등 4개의 처리군으로 구분하여 5% 단세포물이 함유된 식이를 4주간 급여하였다. 무기질 중 Mg의 흡수율은 대조군에 비해 당근과 무 단세포물군에서 유의적으로 높았다. 그리고 섬유소 급여는 변의 양을 유의적으로 증가시켰으며, 지질소화율은 유의적으로 감소시켰다. 대장의 길이는 다른 군에 비해 당근과 무 군이 유의적으로 긴 것으로 나타났다. 또한 주사전자현미경에 의한 소장 융모 관찰 결과 섬유소와 단세포물급여군의 융모에서 수는 적고 잎모양의 돌림주름이 조밀하게 발달되어 있었다. 이상의 결과로 당근과 무의 단세포물 5%급여는 식이섬유 흡수율을 증가시키고, 체중도 유의적으로 증가시키는 것으로 나타났다. 그리고 변의 식이섬유 증가와 장통과 시간을 단축하는 것으로 나타났으며, 기타 변비와 관련된 배변특성 등에 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제2권2호
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• pp.68-75
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• 1986

무우 김치를 $17{\sim}20^{\circ}C$의 온도에서 숙성시키면서 텍스쳐의 변화와Dietary fiber(식이성 섬유)의 함량 변화를 측정했다. 숙성이 진행됨에 따라 무우 정치의 경도와 Brittleness는 감소하였으며, 그 변화는 Brittleness에 있어서 더욱 뚜렷하였다. 섬유소와 헤미셀루로오스의 양은 숙성기간동안 뚜렷한 변화를 보이지 않았으며, AIS 함량은 조금 감소하였다. 무우 김치 중의 펙틴질은 숙성이 진행됨에 따라 수용성 펙틴은 소량 증가하고, protopectin은 소량 감소하는 경영을 보였다. 텍스쳐에 영영을 주는 fiber는 펙틴질이었으며, 특히 Protopectin 함량은 경도와 0.85의 상관 관계를 보였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권4호
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• pp.675-681
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• 1997

체내에서 영양소의 흡수에 영향을 미치는 에탄올과 섬유소 및 단백질의 급여수준에 따른 이 들 상호작용을 구명하기 위해 에탄올을 투여한 횐쥐에게 단백질 급여 수준을 7%와 20%로 달리 하고 섬유소를 5%와 10% 첨가한 실험식이를 5주간 급여하므로써 이들 영양소가 에탄을 대사효소와 항산화 물질에 미치는 영향을 관찰하였다. Aldehyde dehydrogenase(ADH)와 microsomal ethanol oxidizing system(MEOS) 활성은 에탄을 투여시 대조군에 비해 유의적으로 증가하였으며, 특히 MEOS 활성은 단백질 정상 급여와 정상섬유소 급여시 그 증가가 현저하였다. 에탄을 투여로 감소된 aldehyde de-hydrogenase(AIDH) 활성은 정상섬유소군의 경우 단백질 적정 급여시 유의적인 감소를 나타내었다. Cytoch-rome P-450(P-450) 활성은 에탄을 투여로 증가되었으며 에탄을 투여군에서 단백질 정상급여와 과량의 섬유소 급여로 유의하게 감소되었다. Xanthine oxidase (XO) 활성은 에탄을 투여로 증가하는 경향이었으며, 저 단백군에 비하여 단백질 적정 급여시 유의적인 증가를 나타내었다. 또한 섬유소 급여수준에 따른 XO 활성은 에탄올 투여군 중 단백질 정상군에서만 유의적인 차이가 관찰되었다. 에탄을 투여는 간조직 중의 글루타티온 함량을 유의적으로 감소시켰으며, 단백질 결핍에 따른 영향이 현저하게 나타났다. 간조직 중의 지질과 산화 함량은 단백질 결핍시 에탄올 투여로 증가하였다. 이상의 결과에서 에탄올을 해독키 위하여 간의 ADH와 MEOS 활성이 증가되었으며 이로 인해 생성된 아세트알데히드는 AIDH 보다 XO를 통해 해독된 것으로 나타났다. 또한 에탄올 대사효소 활성에 요구되는 단백질 공급과 10% 즉, 과량의 섬유소 급여 보다 5% 섬유소 급여시 에탄올성 간손상을 경감시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제13권4호
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• pp.150-153
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• 2005

하늘타리는 한약재로 많이 사용되지만 이들의 일반성분에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 한약재로 사용되는 각 부위 중의 일반성분을 조사한 결과 괄루실의 경우 탄수화물 70%, 조단백질이 13%, 조지방 5%, 조섬유소 6%, 조회분 6%의 함량을 나타냈다. 또한 괄루인은 탄수화물 62.59%, 조단백질이 12.75%, 조지방 14.80%, 조섬유소 6.5%, 조회분 3.36%의 함량을 나타냈고 괄루근은 탄수화물 89.40%, 조단백질이 4.10%, 조지방 0.50%, 조섬유소 3.5%, 조회분 2.50%의 함량을 나타내었다. 괄루실과 괄루인은 15종류의 아미노산을 함유하고 있으며, 그중 괄루실에는 폐닐알라닌과 글리신이 많은 함량을 나타내었다. 괄루인에는 루신이 없는 대신 라이신이 검출되었으며, 괄루근에서는 14종의 아미노산이 검출되었다.

• 미생물학회지
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• 제36권2호
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• pp.130-135
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• 2000

순천만 갯벌의 3개 지점의 표층(5cm)과 심층(20 cm)토양의 물리화학적 요인과 종속영양세균의 분포, 섬유소 분해율과 체외효소의 활성을 측정하였다. 온도, 수분함량, 인산염 인 그리고 유기물함량은 각각 -1~$30^{\circ}C$, 42.1~53.1%, 0.0779~0.1961mg/g, 그리고 1.99~7.64%로 나타나었다. 섬유소 films의 분해율은 7.7%~100%/month 범위로 1~2월에 최저 그리고 8~9월에 최고의 분해율을 나타냈다. 종속영양세균의 분포는 $0.87{\times}10^6 ~ 3.6{\times}10^7 $CUFs/g dry soil의 범위에 속해Tdmu 심층의 경우 표층에 비해 낮았다. MUF-기질의 분해율로 측정한 phoshatase, $\alpha$-D-gluocosidase, $\beta$-D-glucosidase, cellobiohydrolase 활성의 변화는 각각 152.23~1779.80 nMi/hr 2.67~202.18 nM/hr, 5.03~258.26 nM/hr, 3.42~63.07 nM/hr으로 모두 하계에 상대적으로 높은 값을 나타내었다. 섬유소 분해는 수온상승이 주된 요인이었으며, 정점간, 깊이간 큰 차이는 나타나지 않았다. 체외효소의 활성은 온도 및 섬유소 분해율과 높은 양의 상관관계를 나타냈다. 종속영양세균의 분포는 섬유소 분해와 체외효소의 활성과 높은 상괸은 나타나지 않았다.