• 제목/요약/키워드: 초임계유체

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적외분광법과 크로마토 측정기법을 이용한 초임계 이산화탄소 중에 희석시킨 유기용매의 흡착특성 (Adsorption Characteristics on Organic Solvents Diluted in Supercritical Carbondioxide Measured by Chromatography and IR Spectroscopy)

  • 진도원;김영일;박동원
    • 공업화학
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    • 제9권1호
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    • pp.76-81
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    • 1998
  • 초임계 $CO_2$중에 미량 희석된 아세톤의 실리카겔(SG800, 세공경 80nm, 입자경 $10{\mu}m$)표면에서의 물리적인 흡착현상을 FTIR 측정기법에 의해 측정하여, 그 결과를 크로마토그래피 측정기법을 이용해 얻어진 흡착현상과 비교하였다. 크로마토 측정기법에 의해 얻어진 흡착등온선(온도 313K, 압력 1MPa~15MPa)은 $CO_2$의 임계압력(7.28MPa) 보다 낮은 압력에서 최대값을 가지며, 압력이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보여준다. 이 결과는 아세톤과의 수소결합 형성에 의해 적색변위(red-shift, 흡착피크가 낮은 파수 영역으로 이동하는 현상)한 실리카겔 표면 OH기의 IA(Integral Absorbance, 적분강도)의 압력의존성과 정성적으로 일치한다. 그러나 초임계유체 영역에서의 크로마토 측정기법에 의한 흡착등온선의 압력증가에 따른 감소비가 FTIR 측정기법에 의한 IA 곡선의 압력증가에 따른 감소비에 비해 조금 크게 감소하는 경향을 보여준다. 이 결과는 비교적 약한 상호작용을 가지는 van der Waals 결합력과 상대적으로 강한 흡착력을 가지는 수소결합력이 실리카겔 표면에서의 아세톤의 흡착에 동시에 영향을 미치고 있다는 것을 나타낸다. 초임계 $CO_2$$N_2$가스중에 미량 희석된 트리에틸아민의 FTIR 실험결과로부터 실리카겔 표면에 흡착된 아민류 유기용매의 독특한 분광학적 흡착특성, 흡착띠(band)가 $1300cm^{-1}$ 부근까지 적색변위하는 특성을 발견할 수 있었다.

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초임계유체 추출에 의한 생가 (Zingiber officinale Roscoe) Oleoresin의 품질특성 (Quality Properties of Ginger (Zingiber officinale Roscoe) Oleoresin by Supercritical Fluid Extraction)

  • 이명희;이경혜;최상윤;김경탁
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.36-42
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    • 2011
  • 본 연구에서는 압력(100 bar, 250 bar, 500 bar)과 온도($35^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, $60^{\circ}C$)조건을 달리 하여 초임계 유체 추출한 생강 oleoresin의 각 추출조건에 대한 수율, 색도, 향기성분 및 유용성분을 살펴보았다. 초임계 유체 추출한 생강 oleoresin의 수율은 추출압력이 증가할수록 그리고 추출온도가 높을수록 추출수율이 높게 나타났고, 가장 높은 추출 수율을 보인 조건은 500 bar $65^{\circ}C$ 조건에서 추출한 추출물로 수율이 8.96%로 나타났다. 생강 oleoresin의 색도를 측정한 결과 추출압력이 높을수록 전반적인 색도(${\Delta}E$)값이 감소하였고, 추출압력 100 bar 조건의 경우에는 추출온도가 높을수록 전반적인 색도(${\Delta}E$)값이 증가하는 경향을 보였다. 초임계 유체 추출한 생강 oleoresin 중의 6-gingerol, 8-gingerol, 10-gingerol, 6-shogaol 및 curcumin을 분석한 결과 동일 압력 조건에서는 추출온도가 높을수록 유용성분이 다소 감소하는 경향을 나타냈고 추출압력이 높을수록 유용성분의 함량이 높은 경향을 나타내었다. 생강 oleoresin 중의 향기성분을 분석한 결과 주요 성분으로 zingiberene, ${\beta}$-sesquiphellandre, ${\beta}$-phellandrene, ${\alpha}{\gamma}$-curcumene, 2,3-butanediol 및 ${\beta}$-bisabolene 등이 검출되었고, 각 추출조건에 따라 향기성분 함량의 차이를 나타내었다.

초임계유체 추출과 SDE에 의한 솔 추출물의 휘발성분 비교 (A Comparison of Volatile Compounds in Pine Extracts Obtained by Supercritical Fluid Extraction with Those by Simultaneous Steam Distillation and Solvent Extraction)

  • 우광렬;김공환;이미정;이양봉;윤정로
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.1268-1274
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    • 1999
  • 본 연구에서 행하여진 온도$(35,\;55^{\circ}C)$ 및 압력(100, 300bar) 범위에서 초임계 추출된 솔 추출물의 수율은 300bar, $35^{\circ}C$와 300 bar, $55^{\circ}C$의 경우 각각 5.0%와 5.3%이었으며 100 bar, $35^{\circ}C$와 100 bar, $55^{\circ}C$에서 각각 3.7% 및 2.8%이었다. 300 bar에서는 wax류 등의 추출로 인하여 얻어진 추출물들은 상온에서 고체 상태이며 노란 색이었고, 100 bar에서 얻어진 추출물은 모두 액체 상태이고 무색에 가까웠다. 관능검사 결과 100 bar, $35^{\circ}C$에서의 초임계 추출물이 SDE 추출물보다 1% 유의수준에서 우수함이 판명되었다. 그러나 100 bar, $35^{\circ}C$에서의 추출물과 300 bar, $55^{\circ}C$ 추출물 간에는 5% 유의수준에서 차이가 없었다. 가장 많이 함유되어 있는 휘발성 향기 성분은 limonene으로써 $32.6{\sim}43.4%$를 차지하였고 ${\beta}-pinene(10.8{\sim}18.5%),\;{\beta}-myrcene(11.5{\sim}17.3%),\;{\alpha}-pinene(5.3{\sim}11.7%)$의 순이었다. 한편 향의 품질 특성에 결정적인 역할을 하는 것으로 알려진 함산소 terpene의 경우 100 bar, $35^{\circ}C$의 경우가 가장 많아서 3.6%를 차지하였으며 300 bar, $35^{\circ}C$의 경우에도 3.4%로서 300 bar, $55^{\circ}C$의 2.5%, 100 bar. $55^{\circ}C$의 1.8%보다 많았다. SDE 추출물의 경우는 6.7%를 차지하여 초임계 추출물보다도 훨씬 많은 양을 나타내었다.

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초임계유체 $CO_{2}$를 이용한 참깨박 중 참기름 추출의 최적화 (Optimization of Sesame oil Extraction from Sesame cake using Supercritical Fluid $CO_{2}$)

  • 김성주;김영종;장규섭
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.431-437
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    • 2005
  • Overall experiments were planned by central composite design, and results were analyzed by response surface methodology (RSM) to determine effects of three independent variables, temperature ($X_{1}$), extraction time ($X_{3}$), and pressure ($X_{3}$), on yield of sesame oil extract (Y). Regression equation model optimized by response surface analysis was: Y (sesame oil) = $-3.89+0.07X_{1}+0.03X_{2}+0.0006X_{3}-0.0007X_{1}^{2}-0.0002X_{2}X_{1}-0.00008X_{2}^{2}+0.000004X_{3}X_{1}+0.0000009X_{3}X_{2}-0.00000009X_{3}^{2}$. According to RSM analysis, optimum extracting conditions of temperature, time, and pressure were $45.89^{\circ}C$, 131.89 min, and 34228.41 kPa, respectively, and statistical maximum yield of sesame oil was 96.27%. Fatty acid composition of sesame oil showed sesame oil extracted by Supereritical Fluid $CO_{2}$ contained lower levels of palmitic, stcaric, and oleic acids and higher levels or palmitoleic and linoleic acids than commercial sesame oil. Commercial and extracted sesame oils were analyzed by electronic nose composed of 12 different metal oxide sensors. Obtained data were interpreted by statistical method of MANOVA. Sensitivities of sensors from electronic nose were analysed by principal component analysis. Proportion of first principal component was 99.92%. All sesame oils showed different odors (p < 0.05).

팜유로부터 바이오디젤 연료를 합성하는 초임계유체반응에서 지방산메틸에스테르의 함량에 미치는 첨가물의 영향 (Effect of Additives on the Contents of Fatty Acid Methyl Esters of Biodiesel Fuel in the Transesterification of Palm oil with Supercritical Methanol)

  • 이홍식;최준혁;신영호;임영섭;한종훈;김화용;이윤우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권4호
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    • pp.747-751
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    • 2008
  • 수분이나 유리지방산 함량이 높은 폐식용유의 적용 가능성을 알아보기 위하여 초임계메탄올을 이용한 바이오디젤 연료의 합성에서 첨가물이 미치는 영향에 대해 실험하였다. 회분식 반응기를 이용하여 물, 유리지방산, 항산화물질의 함량을 달리하여 전이에스테르화반응을 진행하였고, 기체크로마토그래피를 이용해 시료에 포함된 지방산메틸에스테르의 양을 측정하였다. 수분이 증가함에 따라 생성되는 지방산메틸에스테르의 함량이 약간 감소했으나 염기촉매나 산촉매에 비해서는 그 폭이 아주 작았다. 유리지방산, 비타민 E, ${\beta}$-카로틴의 함량 변화에 따른 영향은 거의 없었다.

초임계 이산화탄소 추출 및 흡착에 의한 유지방중의 콜레스테롤 제거 (Cholesterol Removal from Milk Fat by Supercritical Carbon Dioxide Extraction in coupled with Adsorption)

  • 임상빈;좌미경;곽해수
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.574-580
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    • 1998
  • 유지방을 초임계 이산화탄소로 추출한 후 흡착제를 통과시켜 콜레스테롤이 제거되고, 지방산 조성이 다른 유지방 분획들을 얻기 위하여, 콜레스테롤 흡착능이 있는 것으로 알려진 몇 가지 흡착제를 선택하여, 추출온도 $40^{\circ}C$, 추출압력 276, 345 bar에서 3 또는 4시간 동안 추출하면서 흡착제의 종류별, 입자크기별, 비율별로 추출시간에 따른 유지방의 수율, 콜레스테롤 함량, 지방산 조성을 측정하였다. 흡착제로서 ${\beta}-cyclodextrin,\;talc,\;celite,\;florisil$ 중에서 florisil이 유지방으로부터 콜레스테롤 제거율이 가장 높았다. Florisil의 입자크기별로 콜레스테롤 제거율은 30/60 mesh가 가장 높았으며, 그 다음 100/200, 60/100 mesh순이었다. 유지방에 대하여 흡착제의 비율이 높으면 콜레스테롤 제거율은 높은 반면, 지방의 수율은 감소하였는데, 유지방의 수율을 높이면서 콜레스테롤 제거율을 높이기 위해서는 유지방과 흡착제의 비율은 20:10이 적당하였다. 추출분획물의 지방산 조성을 측정한 결과 저급 지방산들은 초기 추출물 분획들에 농축되었고, 고급 지방산들은 추출잔류물 분획에 농축되었다. 이상의 결과로부터 초임계유체 추출 및 흡착법은 유지방으로부터 콜레스테롤을 제거하는 동시에 저급지방산, 불포화지방산, 버터향, 색소가 농축된 분획 등을 얻을 수 있었다.

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남조류로부터 마이크로시스틴을 추출하는 새로운 추출법 연구 (Study on New Extraction Method of Microcystins from Cyanobacteria)

  • 표동진;신현두
    • 대한화학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.149-155
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    • 2001
  • 남조류독소, 마이크로시스틴을 초임계유체추출을 이용하여 추출하는 새로운 분석법이 개발되었다. 이 연구에서 사용된 마이크로시스틴들은 초임계 유체 CO$_2$에는 거의 녹지 않지만 90% CO$_2$, 9.0% 메탄올, 1.0% 물로 된 혼합유체를 사용한 결과 성공적으로 추출할 수 있었다. 이 연구에서 사용된 초임계 유체 추출법은 고체상추출법보다 많은 장점들을 가지고 있다. 우선 시료처리단계가 줄어들고, 시료의 손실이 적으며, 분석시간을 단축시킬 수 있다는 장점들이 있다. 또한 전처리 단계가 생략된다는 장점도 있다. ODS 카트리지를 사용하는 고체상 추출법에서 ODS 카트리지가 마이크로시스턴에 대한 흡착력이 떨어지기 때문에 좀 더 극성이 있는 CN 카트리지에 주입시켰다. CN 카트리지는 물 5mL, 0.5 M 아세트산 5mL, 5% 아세트니트릴 5mL로 빗은 후 70% 아세트니릴로 최종용리시킨 후 HPLC로 분리하였다. CN 카트리지를 사용하였을 때 ODS 카트리지보다 더 좋은 회수율과 크로마토그램을 보여주었다.

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황칠나무, 산수유, 구기자 복합 초임계유체추출물의 항산화 및 항노화 효과 (Antioxidant and Antiaging Activities of Complex Supercritical Fluid Extracts from Dendropanax morbifera, Corni fructus and Lycii Fructus)

  • 신동철;김귀철;송시영;김희진;양재찬;김보애
    • 대한본초학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.95-100
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    • 2013
  • Objectives : The purpose of this study was to investigate antiaging and antioxidant effects on cultured human skin fibroblast with supercritical fluid extracts of Dendropanax morbifera, Corni fructus and Lycii Fructus. Methods : Supercritical fluid extraction (SFE) technique was applied to extract from three medicinal plants including stem of Dendropanax morbifera, Corni fructus and Lycii Fructus. Antioxidant activity of extract was evaluated by two different assays as 2,2-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging and super oxide dismutase (SOD) like activities. These extracts were tested for cell viability on HS68 skin fibroblast by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT) assay. We investigated the effects of Ultraviolet-B irradiation on cytotoxicity, type 1 collagen, elastin level and oxidative damage in cultured human skin fibroblast (HS68). Recently, many studies have reported that elastin is also involved in inhibiting or repairing wrinkle formation, although collagen is a major factor in the skin wrinkle formation. Results : The extracts obtained dose-dependently increased the scavenging activity on DPPH radical scavenging activity and SOD like activity. The supercritical fluid extracts of complex herbal medicine showed low cytotoxicity as more than 100% cell viability in 100ppm/ml concentration. HS68 fibroblasts were survived 70% at $120mJ/cm^2$ UVB irradiation and treated tumor necrosis factor (TNF)-alpha. The levels of aging factors and cytotoxicity were decreased by supercritical fluid extract of complex herbal medicine. Conclusions : These results suggest that supercritical fluid extracts may have value as the potential antioxidant and antiaging medicinal plant.

초임계유체 $CO_2$ 및 Co-solvent 첨가에 따른 금은화(Lonicera fles)의 Flavonoid류 추출특성 (Extraction Characteristics of Flavonoids from Lonicera flos by Supercritical Fluid Carbon Dioxide ($SF-CO_2$) with Co-solvent)

  • 서상철;조성길;홍주헌;최용희
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.183-188
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    • 2005
  • 순수 methanol을 cd-solvent로 첨가하였을 때 소량의 수율을 얻을 수 있었던 반면 methanol에 물을 첨가하여 수용액을 조제한 후 각각 첨가하였을 때 co-solvent의 극성도 증가에 비례하여 수율이 현저하게 증가하였다. 60% methanol을 첨가하였을 때 수율이 가장 높았으며 순수 methanol 첨가구와 비교하여 luteolin이 5.9배, quercetin이 4.1배, apigenin이 7.8배 가량 증가하였다. Co-solvent에 citric acid를 농도별로 첨가한 결과 첨가량 1%까지는 추출수율이 농도 비례적으로 증가하는 경향을 나타내어 대조구에 비해 대략 luteolin이 14.64mg/100g, quercetin이 10.17mg/100g, apigenin이 2.4mg/100g의 유의적인 증가율을 보였으나 그 이상의 농도에서는 소량 감소하는 경향을 보였다. 한편 산을 첨가한 모든 조건에서 대조구보다 높은 수율을 얻을 수 있었다. 추출수율이 가장 우수하였던 citric acid가 1% 첨가된 60% aqueous methanol을 co-solvent로 초임계상태에 첨가하였을 때 공정압력이 100bar에서 200ber로 증가함에 따라 추출수율이 비례적으로 증가하였으나 250bar 이상에서는 감소하는 경향을 나타내었다. 온도에 따라서는 $40^{\circ}C$에서 $50^{\circ}C$까지는 증가하는 경향을 보이다 이상의 온도에서는 오히려 감소하였다. 추출 시간의 증가와 더불어 추출 수율은 유의적으로 증가하다가 60분일 때 최대값을 보였으며 90분 이상의 추출시간에서는 추출수율이 거의 일정해졌다. $CO_{2}$ 대비 cosolvent를 15(0.3mL/min)% 첨가하였을 때 최대 추출수율을 보였으며 25% 이상의 첨가구에서는 첨가량은 증가하였으나 수율은 감소하는 경향을 보였다. 것으로 나타났다. 그러므로 감마선 조사 및 저온저장($10^{\circ}C$)은 김밥재료 뿐만 아니라 김밥의 미생물 제어에 효과적인 것으로 확인되었다.와 비례하는 경향을 나타내었다. 또한 FA-swelling mica의 중금속 이온의 선택성은 Pb>Cu>Cd$\geq$Zn 순으로 나타났다.지 않았다.l years and a new type of transfer crane has been developed. Design concepts and control methods of a new crane will be introduced in this paper.and momentum balance was applied to the fluid field of bundle. while the movement of′ individual material was taken into account. The constitutive model relating the surface force and the deformation of bundle was introduced by considering a representative prodedure that stands for the bundle movement. Then a fundamental equations system could be simplified considering a steady state of the process. On the basis of the simplified model, the simulation was performed and the results could be confirmed by the experiments under various conditions.뢰, 결속 등 다차원의 개념에 대한 심도 깊은 연구와 최근 제기되고 있는 이론의 확대도 필요하다. 마지막으로 신뢰와 결속에 영향을

열화율이 상이한 밀랍지의 초임계유체추출 탈랍처리효과 비교분석 (Comparisons of Effectiveness of the Supercritical Fluid Extraction Dewaxing on the Beeswax-Treated Paper with Different Aging Degrees)

  • 정혜영;강영석;고인희;양은정;최경화
    • 펄프종이기술
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    • 제46권6호
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    • pp.56-62
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    • 2014
  • This study aims to investigate the applicability of supercritical fluid extraction as a dewaxing technique to restore the beeswax-treated volume of the Annals of the Joseon Dynasty in various deterioration and damage conditions. Thus, this study analyzed the dewaxing efficiency and changes in physical and morphological properties before and after dewaxing, by applying the optimal supercritical fluid extraction dewaxing condition ($70^{\circ}C$, 40 MPa, $CO_2$, Co-solvent 20% DCM, 2 hour) to 3 kinds of beeswax-treated paper with different deterioration rates (dry artificial aging of 10, 20 and 30 days at $120^{\circ}C$). After dry artificial aging at $120^{\circ}C$ for 30 days, the average molecular weight of the beeswax-treated specimen was $1.856{\times}10^5g/mol$, showing deterioration about 80% of the beeswax-treated paper before dewaxing. It was a similar level to the molecular weight of the bees-waxed volume of the Annals of the Joseon Dynasty that has a higher degree of damage. As a result of analyzing the dewaxing efficiency through FT-IR analysis, this study discovered that it was possible to effectively dewax beeswax-treated paper in the range of deterioration 20 to 80% with this supercritical fluid extraction dewaxing technique applied. As a result of analyzing changes in the physical and morphological properties before and after dewaxing, the viscosity tended to decrease to a slight degree, and since no morphological deformation or damage of stencil fibers was found, it was concluded possible to conduct stable dewaxing through this supercritical fluid extraction technique.