• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.156-156
• /
• 2003

유럽의 여러나라들의 경우 토양내 중금속의 허용치는 그 사용 목적에 따라 다르게 책정되고 있으며 1999년에 제정된 독일의 새로운 토양보전법에서도 토양의 사용목적별로 중금속 허용치를 달리 정하고 있다. 여기서 중금속 농도를 측정하기 위한 방법으로는 DIN(독일 공업규격)에서 정하고 있는 증류수추출법과 왕수추출법이 채택되고 있다. 그러나 이 2가지 방법들은 토양의 중금속분석에서 가장 큰 factor로 작용하는 것이 pH인데 반하여 pH가 7인 증류수와 pH가 0인 왕수를 사용함으로써 실제환경에 적용하기에는 많은 무리수를 내포하고 있으며 차츰 적당치 못한 것으로 판명되고 있다. 실질적인 중금속의 유해성 여부는 토양에서의 그 중금속의 용해도와 유동성으로 결정되는데 강한 산성비가 내린다고 가정하였을 때 비의 pH가 약 4 정도이고 이 경우 식물 뿌리 부분의 pH는 5 정도가 되므로 pH를 기준으로 할 때 잠재적으로 유동가능한 중금속을 분석하는 데에는 pH 4.5 에서 EDTA 추출이 가장 적당하고 또한 이를 토대로 토양내 중금속 허용치를 정하는 것이 합리적이라고 하겠다. 그러나 EDTA는 pH 4에서 부분적으로 Proton과 결합되어 Metal Chelate로의 능력을 잃게 되고 또한 식물 뿌리의 중금속 흡착을 Simulation할 수 없어 불리한 점이 있다. 또한 EDTA는 분해기간이 길고 인체에 해롭다는 것이 알려지고 있어 점점 사용이 어려워지고 있다. 본 연구에서는 토양에 함유된 유동가능한 중금속농도분석을 보다 적절히 하기 위한 방법으로 EDTA와 같이 Carboxyl기가 결합된 고분자 자성체를 이용해 토양의 중금속을 분석하는 것을 제안하였고 분석을 위한 중금속 추출 시 토양시료와 증류수 그리고 고분자 자성체만을 사용하여 근본적으로 토양에서 유동 가능성이 있는 중금속만을 추출하였다. 분석실험은 토양의 Cd2+ 와 Pb2+를 대상으로 행하여졌으며, 여러 토양에서 추출 분석한 결과를 EDTA분석결과와 비교하였다. 실험결과, 중금속은 매우 신속하게 고분자 자성체와 결합하였고, 그 후 자성체를 외부 자장으로 모은 후 산으로 용해시키고, 결합된 중금속은 Graphite furnace AAS로 분석함으로써 빠르고 효율적으로 분석실험을 수행할 수 있음을 알 수 있었다. 한편, 실험에서 나타난 수치들을 비교 검토한 결과 토양 분석시 sandy soil에서는 자성체를 이용한 분석이 EDTA에 의한 방법보다 더 높은 추출도를 보인 반면, silt 함량이 많은 토양의 경우에서 EDTA분석에서 더 높은 중금속 추출도를 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권5호
• /
• pp.815-824
• /
• 2012

분리할 성분들의 비점이 비슷하거나 공비를 형성하는 경우 일반적인 증류로 완전 분리가 불가능하다. 이를 극복하기 위하여 제 3성분을 가하여 상대 휘발도에 변화를 주는 추출 증류가 사용된다. 일반적으로 두 개의 증류탑으로 이루어진 추출 증류 공정이 사용되나 열 통합된 연속식 증류탑으로 이루어진 추출 열 통합 증류 공정은 보다 에너지 효율이 높고 장치비가 절감되는 장점을 가지고 있다. 그러나 추출 열 통합 증류 공정은 종래의 추출 증류 공정에 비하여 운전 및 제어가 어려워 널리 사용되지 못하고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복할 수 있도록, 또한 외란에 대하여 안전한 조업이 이루어지도록 할 목적으로 최적 조업조건에서의 추출 열 통합 증류 공정의 운전 및 제어를 연구하였고 여러 가지의 제어 구조를 제안하였다. 제안된 제어구조 중에 프로필 위치 제어가 가장 좋은 제어 성능을 나타내었다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제49권2호
• /
• pp.108-113
• /
• 2006

뽕잎두부에 증류수, 자몽종자추출물(300 ppm), 알칼리성 이온수를 침지액으로 넣은 다음 $4^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$에서 저장하면서 침지액의 산도, 탁도 등 이화학적 분석 및 뽕잎두부에 대하여 호기성세균, 대장균, 혐기성세균, 효모 및 곰팡이 등의 미생물 분석을 하였다. $4^{\circ}C$에서 18일간 저장 후 증류수, 자몽종자 추출물, 알칼리성 이온수의 산도는 각각 0.021, 0.008 및 0.002%로 나타났다. 반면 $25^{\circ}C$에서 5일간 저장시 에는 0.042, 0.029 및 0.009%이었다. $4^{\circ}C$에서의 18일 후 증류수, 자몽종자 추출물, 알칼리성 이온수의 탁도는 0.50, 0.29, 0.21이었으며 $25^{\circ}C$에서 5일 후에는 0.38, 0.34, 0.27이었다. 두부침지액의 산도와 탁도 변화는 저장온도에 민감함을 알 수 있었다. 침지액이 증류수의 경우 $4^{\circ}C$ 저장에서는 18일 지나도 두부의 부패가 시작된다는 호기성미생물의 수가 $10^7\;CFU/g$에 도달하지 않았는데 $25^{\circ}C$에서는 저장 1일 만에 도달하였다. 반면 알칼리성 이온수는 $25^{\circ}C$에서 $2{\sim}3$일 사이에 도달하였다. 호기성세균, 대장균, 혐기성세균, 효모 및 곰팡이 등의 미생물 수에 대한 공통적인 사항은 $4^{\circ}C$ 저장이 $25^{\circ}C$ 저장보다 자몽종자추출물이나 알칼리성 이온수의 항균효과가 뚜렷하였다.

• 좋은식품
• /
• 통권94호
• /
• pp.37-40
• /
• 1988

1) 본 연구에서 시료로 선정한 충남 서산산 건강(dry ginger)은 수분이 $9.4\%$, 회분이 $8.7\%$ 그리고 alcohol에 의한 추출량이 약 $9\%$이다. 이는 선진국에 채택사용하고 있는 건강의 규격기준에 의하면 양호하다. 2) Non- flavor물질의 추출을 최소화하고 특히 증류과정에서 유효성분 손실을 최소화 할 수 있고, 엑기스내의 용매 잔류량이 인체에 유해하지 않고 추출효율을 높일 수 있는 용매는 ethyl alcohol이다. 3) 널리 사용하고 있는 관류추출(percolation)의 성능을 분석하고 이의 개선방안을제시하였다. - 추출효율을 높이기 위하여 건강(dry ginger)의 입자를 작게하면 압력강하가 증대되어순환되는 용액의 유속을 제어하기가 힘들다. - 입자가 작을 시에는 유체의 흐름이chan-nelling현상을 나타낸다. - 위와 같은 조건에서는 물질 전달속도가 느리므로 추출효율을 증대시킬 수가 없다. - 따라서 percolation추출에 사용되는 건강의 입자크기는 30mesh크기 이상이어야 운전조작이 용이하나 추출효율이 낮으므로, 추출시간 6시간에 회수된 생강엑기스양은 약 $2.5\%$이다. 4) percolation추출의 단점을 보완하기 위하여 기계적교반 추출을 선택하여 다음과 같은 개선점을 찾았다. - 교반형 추출에서는 고 - 액분리시 cake 저항에서 문제가 야기되지 않는 범위까지 건강의 입자를 작게할 수 있으므로 추출효율을 크게 향상시킬 수 있었다. 즉, 작게 분쇄된 건강(30mesh통과$90\%$)을 대상으로 추출시간 3시간에 $7\%$의 회수율로 증대시켰다. 최적 운전조건은 다음과 같다. 건강시료:1kg 시료크기:-30mesh$90\%$ 용매:ethyl alcohol 3$\iota$ 교반속도:900r.p.m 추출온도:상온($15\~25^{\circ}C$) 추출시간:3시간 일차 추출조건과 동일하게 하여 얻어진 엑기스의 수율이 $2\~2.5\%$이므로 총엑기스의 수율은 건강(dry ginger)무게기준으로 $8.5\~9.5\%$이었다. 5) 교반추출의 효율이 개선되었다 하더라도 추출물의 분리가 용이하여야만 공정의 이용이 가능하다. 그러므로 교반추출후 고 - 액분리를 위하여 정압여과 장치를 이용하여 여과시 cake의 평균 비저항을 얻었으며, 이의 값은 $4.31\times10^8cm\;/\;gr$으로서 여과에는 어려움이 없다는 것을 의미한다. 따라서 추출속도와 효율이 상대적으로 우수한 교반형 추출기의 가능성을 예시할 수 있음을 알 수 있었다. 6) 추출물을 농축과정에서 휘발성 oil의 손실을 최대로 줄이기 위해서는 단순증류를 하지 말고 분별증류를 수행하여야 하며, gingerol과 같은 중요성분의 열분해 반응을 억제하기 위해서는 열전달 효율을 증대시켜 증류조작을 원활히 수행하여야 하므로, still내의 농축물을 계속 교반시켜야 하며 감압상태에서 증류온도는 $40\~50^{\circ}C$로 유지시키는 것이 가장 바람직하다. 7) Ethyl alcohol로 추출된 엑기스내의 수분이나 회분함량은 외국산 제품에 비하여 약간 낮고, 반면에 조지방 및 조단백 성분의 함량은 약간 높게 나타나고 있어 대체적으로 본 연구에서 얻어진 엑기스내의 비풍미성분(non- fla-vour component) 함량은 외국산에 비하여 많은 차이가 없다. 8) 수입 외국산에 비하여 국산엑기스(본 연구에서 ethyl alcohol로 추출)내의 무기성분등의 함량은 비교적 낮은 편이다. 9) 건강에서부터 oleoresin을 얻어 paradol을 제거시킨 후 순수한 gingerol을 분리하여 IR과 NMR로 확인한 결과, 국산건강의 엑기스에는 주로 6-gingerol이고 약간의 10-gingerol이 함유된 것으로 나타났다. 10) 순수하게 분리된 gingerol을 열분석(TGA와 DTG)한 결과 약 $75^{\circ}C$에서 gingerol의 열분해 반응이 일어남을 알수 있었다. 11) 건강 분말시료와 엑기스내의 미생물 검사 결과 건강분말에서는 세균수가 많이 존재하는 것으로 나타났으나, 이는 ethyl alcohol로 추출하는 공정 중 대부분의 균들이 사멸된 것으로 나타났다. 12) 관능적 측면에선, 본 연구에서 제조한 엑기스와 수입엑기스를 비교한 결과 생강 특유의 맛은 비슷했으나, 수입엑기스에서는 쓴맛과 톱밥냄새를 느낀다는 결과를 나타내었으며 전체적인 종합적 풍미는 국산 건강엑기스가 좋은 것으로 나타났다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
• /
• pp.83-83
• /
• 2018

최근 매실나무를 기주로 한 겨우살이의 인공재배에 성공함에 따라, 식 의약품과 화장품의 소재 및 산업화 가능성을 확인하기 위해 80% 에탄올 및 증류수 초음파추출물의 총 폴리페놀 플라보노이드 함량 및 DPPH free radical 소거능을 측정하였다. 경기도 남양주시에서 인공재배한 매실나무겨우살이(동결건조) 및 강원도 홍천에서 채취한 자연산 굴참나무겨우살이(열풍건조, $30^{\circ}C$, 7day)의 80% 에탄올, 증류수 초음파추출물에 대한 총 폴리페놀 및 플라보노이드함량 그리고 DPPH free radical 소거능을 측정한 결과, 시료의 농도에 비례하여 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량 그리고 DPPH free radical 소거능이 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 매실나무겨우살이의 80% 에탄올 추출물이 5,000ppm에서 $192.63{\mu}g/ml$로 가장 많았으며, 굴참나무겨우살이의 물 추출물이 100ppm에서 $4.86{\mu}g/ml$로 가장 낮고 매실나무겨우살이가 모든 용매에서 더 많은 폴리페놀을 함유한 것으로 확인되었다. 총 플라보노이드 함량은 굴참나무겨우살이의 80% 에탄올 추출물이 5,000ppm에서 $83.59{\mu}g/ml$로 가장 높았으며, 매실나무겨우살이 물 추출물이 $4.6{\mu}g/ml$로 가장 낮았고 굴참나무겨우살이가 모든 용매에서 더 많은 플라보노이드를 함유한 것으로 확인되었다. DPPH free radical 소거능은 80% 에탄올 추출물 5,000ppm에서 매실나무겨우살이 81.75%로 시료 중 가장 높았고, 굴참나무겨우살이 물 추출물 100ppm이 3.55%로 가장 낮음을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과에 따르면, 겨우살이를 초음파추출법으로 추출할 때, 80% 에탄올 초음파추출물이 더 많은 폴리페놀을 함유하여 80% 에탄올 추출물이 물 추출물보다 비교적 적합하였다. 80% 에탄올로 초음파추출 하였을 때 동결건조 한 매실나무겨우살이가 열풍건조한 자연산 굴참나무겨우살이보다 더 많은 폴리페놀을 함유하고 있고, 더 높은 DPPH free radical 소거능을 보여줌에 따라 식 의약품 그리고 화장품의 소재화 및 산업화의 가능성이 높음을 확인할 수 있었다.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 2000

오갈피류 근피를 증류수 , 에탄올, 50% ethanol 용액 (증류수 : 에탄올, 1 : 1 v/v)로 추출하여 생리 활성을 검색하였다 . 암세포 생육 억제 효과는 검색된 모든 암세포(Hep3B, A549, MCF7)에서 높은 억제 활성을 나타내었고, 특히 간암세포에 대해서는 가시오갈피 근피의 50% ethanol 용액 추출물(1.0g/L)이 94%의 가장 높은 억제 활성을 나타내었다. 돌연변이 유발억제 실험에서는 가시오갈피 근피의 50% ethanol 용액 추출물에서 가장 높은 억제효과를 나타내었으며 면역증진 실험에서도 가시오갈피근피가 가장 높은 효과를 나타내었다. 가시오갈피 근피는 또한 수행된 간기능 보호능과 항산화실험에서도 가장 높은 효과를 나타내었다. 따라서 모든 활성 실험에서 50% ethanol 용매 추출물이 에탄올과 증류수 추출물에 비해 좋은 것으로 나타났다. 이는 증류수나 에탄올 단일의 용매에 의한 추출보다 혼합 용매에 의한 추출이 유용생리활성 물질 추출에 유리함을 보여 준다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
• /
• pp.71-71
• /
• 2019

고사리(Ferns)는 고사리 속(Pteridium spp.)에 속하는 양치식물의 총칭으로서 우리나라에는 22과 70속 272종이 분포되어 있는 것으로 보고되었다. 고사리의 어린 순에는 가식부 100 g 당 칼슘 15.0mg, 칼륨 185.0mg 등이 함유되어 있으며 골다공증, 심혈관질환 등에 효과가 있고 식이섬유로 인해 변비 예방에도 유용한 것으로 알려져 있다. 고사리 뿌리에서 추출한 전분은 중국 및 일본 등지에서 면류나 제과용으로 이용되고 있어 고사리 재배의 부가가치를 향상시킬 수 있는 방안으로 기대되고 있다. 본 연구에서는 고사리 뿌리는 가정용믹서기로 분쇄하는 방법과 고무망치를 사용해 파쇄한 방법에서 식품첨가제로 이용되고 있는 sodium metabisulfite 등 3종의 산화방지제를 사용하여 추출한 전분의 이화학적 특성을 조사하였다. 고사리 전분의 추출 수율은 분쇄하는 방법에서 높은 경향이었고 추출용액 중에서는 sodium metabisulfite 4% 용액에서 분쇄 처리 9.5%와 파쇄 처리 8.3%로 가장 높은 수율을 보였고, ascorbic acid 침지에서는 5.1%와 5.5%로 낮은 수율을 나타냈다. 추출한 전분의 색도값에서는 파쇄하는 처리에서 L 값이 높아지고 a와 b 값은 낮아지는 경향이었고 sodium metabisulfite 4% 용액 침지에서 분쇄와 파쇄 두 방법에서 가장 높은 명도값을 보였다. 고사리 전분의 추출방법별 Ca 함량은 분쇄 처리에 파쇄 처리에서 높아지는 양상을 보였고 파쇄 후 ascorbic acid 4% 용액에서 추출하는 처리에서 0.23%로 가장 높았으며, Mg 함량도 분쇄 처리에 비해 파쇄 처리에서 경미하게 높은 양상을 보였다. 유효태 Fe 함량 또한 파쇄처리에서 높은 경향을 보였고 추출 용액중에서는 ascorbic acid 4% 용액이 0.12%의 높은 함량을 보였다. 고사리 전분의 추출방법별 호화특성에서 최고 점도는 증류수, ascorbic acid 및 sodium carbonate 추출에서는 파쇄하는 방법에서 높아지는 경향이었지만 sodium metabisulfite 추출에서는 감소하는 경향을 보였다. 강하점도는 모든 추출용액에서 분쇄 처리에 비해 파쇄 처리에서 현저하게 증가하는 양상을 보였고 치반점도는 sodium metabisulfite와 ascorbic acid 추출은 파쇄처리에서 83.9 RVU와 53.0RVU로 낮아지는 경향을 보인 반면 sodium carbonate와 증류수 추출에서는 증가하는 양상을 나타냈다. 호화시간은 분쇄 처리가 파쇄 처리에 비해 약간 늘어나는 경향이었고 추출용액 간에는 큰 차이가 없었으며 호화온도는 분쇄처리가 파쇄 처리에 비해 높아지는 결과를 나타냈으며 파쇄한 고사리 뿌리를 증류수를 이용해 추출한 전분에서 가장 낮은 $69.7^{\circ}C$의 호화온도를 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제46권2호
• /
• pp.348-355
• /
• 2008

청정대체에너지로 관심이 고조되고 있는 바이오에탄올의 경제적 생산은 고유가시대에 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 곡물의 주정발효를 통해 얻어진 바이오 에탄올의 회수공정에 대하여 공장설계를 위한 열역학적 해석을 통해 신뢰성 있는 공정모사결과를 얻을 수 있도록 하고, 본 모델을 통하여 매우 성공적으로 운전이 되어 제품을 생산할 수 있고 향후 공정개선에 대한 기초를 마련했다. 연료용 무수에탄올 생산 공정은 실제공정에서 사용되고 있는 기술은 공비증류, 추출증류, 압력스윙 흡착공정 등이 있다. 본 연구에서는 추출증류 공정에 대한 공정모사를 통해 경제성 및 영향성을 평가해보았다. 에틸렌글리콜을 이용한 추출증류에 대한 공정연구는 매우 에너지 효율적이고 무수에탄올 생산에 있어 에틸렌글리콜을 이용한 추출증류는 발효 불순물의 영향을 받지 않음을 확인할 수 있었다. 이는 공비증류와 비교할 때 가장 큰 차이를 보이는 것으로 무수에탄올 회수에 있어 다양한 구성이 가능하며, 에탄올의 회수율을 극대화할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한 공비를 제거하기위한 에틸렌글리콜 등의 첨가제는 공정의 성분들과 끓는점의 차이가 높고 서로의 용해도가 낮아서 공정중에 거의 100% 회수가 가능한 특징을 있고 공비증류에 비해 매우 환경친화적이다. 한편 개발된 공정에서는 매우 낮은 에너지(1.37198 kg steam/kg anhydride ethanol from 3.05 mol% ethanol)로 99.85%의 무수에탄올을 생산할 수 있으며, 본 연구의 결과 발효된 원료로부터의 무수에탄올의 생산은 공비를 제거하기위한 agent의 선택도 중요한 사항으로 첨가제에 따른 효율이나 에너지 필요량을 알아보았고 공정의 에너지를 절약하기 위해 공정을 효율적으로 구성하여 열회수를 극대화 할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제39권2호
• /
• pp.165-171
• /
• 2010

늙은 호박의 부위를 나누고 추출용매를 증류수, 50% EtOH, 100% EtOH로 달리하여 건물 중량의 25배에 해당되는 부피(w/v)일 때, 추출물의 생리활성 및 항산화 효과를 측정하였다. 추출물의 수율을 측정한 결과 추출용매를 증류수로 사용한 추출물들이 가장 높았으며, 특히 섬유질 추출물이 14.62%로 가장 높게 나타났다. 전자공여 작용의 경우 50% EtOH로 추출한 섬유질 추출물이 52.37%의 높은 전자 공여능을 보였다. SOD 유사활성을 측정한 결과에서는 100% EtOH에 의해 추출된 과육 추출물이 42.48%로 다른 추출물보다 높은 유사활성을 나타냈다. 총 폴리페놀 함량의 경우 50% EtOH로 추출한 섬유질 추출물이 121.49 mg%로 가장 높게 나타났다. 아질산염 소거능 측정 결과에서 모든 추출물이 pH 1.2에서 소거능이 가장 높게 측정되었다. Tyrosinase 활성 저해능의 경우 모든 과육 추출물이 11.36~19.14%로 가장 높게 나타났으나 비교물질인 L-ascorbic acid에 비해 매우 낮은 저해능을 보였다. ACE 저해활성에서도 전자공여능과 페놀함량 측정결과와 같이 50% EtOH로 추출한 섬유질 추출물이 가장 높게 나타났다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제49권4호
• /
• pp.347-355
• /
• 2022

제주 용암해수에 함유된 풍부한 미네랄은 노화를 유발하는 활성산소를 제거하는 항산화 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이에 용암해수는 기능성 식품소재로서 상업적 가치가 높은 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 제주산 작물(당근, 블루베리, 감귤)추출물의 항산화 활성을 증류수 추출물과 용암해수 추출물을 이용하여 비교 분석하였다. 블루베리와 감귤의 총폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 증류수 추출물보다 용암해수 추출물에서 더 높았다. 또한, 이들 작물의 항산화 효소 활성과 DPPH 라디칼 소거 활성은 증류수 추출물보다 용암해수 추출물에서 더 높았다. 특히, Vero 세포 이용한 블루베리와 감귤의 ROS 소거 효능은 용암해수 추출물에서 더 높게 나타났다. 한편, 당근의 항산화 활성은 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량에 차이가 없었음에도 불구하고 용암해수 추출물에서 더 높았다. 이러한 결과는 용암해수가 기능성 식품 산업에서 용매로서의 가능성이 있음을 시사하였으며, 용암해수를 이용한 제주산 작물 추출물은 기능성 식품의 원료로 사용될 수 있는 것으로 판단된다.