• 대한화장품학회지
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• 제44권2호
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• pp.117-124
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• 2018

본 연구에서는 천연물 화장품 원료의 유기용매 추출법과 미생물을 이용한 발효법의 장단점을 보완하기 위해, 생(生) 천연물에 미생물을 이용한 발효를 통해 과즙을 만드는 새로운 제조법으로 화장품 소재를 개발하였다. 천연물은 다양한 색상과 비타민이 풍부한 것으로 알려진 파프리카 중 두 가지 색상(빨간색, 녹색)을 선정하였고, 발효에 사용된 미생물로서 당분해 효소능이 있는 유산균(Lactobacillus plantarum)을 이용해 파프리카에 접종하여 발효하였다. 먼저 고압으로 착즙한 파프리카 생즙 2종과 유산균으로 발효한 발효즙 2종의 생리활성변화를 확인해 보았다. 총 페놀함량과 총 플라보노이드 함량 측정 실험 결과, 파프리카 생즙보다 발효즙에서 모두 함량이 높았으며 특히 빨간색 파프리카 발효즙에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 프리라디칼 소거효과와 지질과산화 억제효과 역시 파프리카 생즙에 비해 발효즙에서 우수한 항산화 효과가 나타났으며, 그중 빨간색 파프리카 발효즙의 효과가 가장 높았다. 항산화 효과가 높은 빨간색 파프리카 발효즙을 이용해 MMP-1 발현실험을 한 결과 농도 의존적으로 MMP-1 mRNA와 MMP-1 단백질의 발현을 억제하였다. 노화에 따른 glycation(당화현상) 실험의 경우, 파프리카 발효즙에서 상대적으로 anti-glycation 효과로 최종 당화산물(advanced glycation end-products, AGEs) 생성 억제 활성이 높아 항산화효과와 밀접한 연관성을 나타내었다. 또한, 세포노화 지표물질인 senescence-associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-gal) 활성을 사람 섬유아세포(HDF)를 이용하여 실험한 결과, 파프리카 발효즙을 처리하였을 때 노화에 의해 염색된 세포의 수가 감소하여 세포의 senescence를 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 파프리카는 생즙보다 유산균을 이용한 발효즙이 항산화 효과와 항노화 효능이 우수했으며, 그중 빨간색 파프리카 발효즙이 가장 우수한 항산화와 항노화 효능을 가져 이를 이용한 항산화 및 항노화의 천연 신소재로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권4호
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• pp.559-566
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• 2011

국산 포도로부터 분리 된 Saccharomyces cerevisiae MM10, SS89 그리고 SS812 균주를 전체원료의 15%에서 배양하여 얻은 균체를 24 $^{\circ}Brix$로 동결농축한 사과액에 접종하여 무가당 사과주를 양조하였다. 발효 중 환원당은 대조균주와 비교 시 완만한 감소를 나타내었고, 총산은 모든 효모군에서 알코올 발효가 진행될수록 증가하였다. 최종 알코올 함량은 모든 효모군에서 12~13%의 함량을 나타내었다. 사과주의 유기산 함량의 범위는 2.43~2.92%이었으며, 유리당 조성은 약간의 과당이 검출된 SS89 균주를 제외한 모든 효모군에서 솔비톨만이 검출되었다. 메탄올은 검출되지 않거나 아주 극미량이 존재하였고, 알데히드는 107.68~114.27 ppm을 나타내었다. 퓨젤유에 있어서 propanol은 극미량 존재하였고, ethyl acetate는 55.27~69.54 ppm을 나타내었다. Isobutanol과 butanol은 각각 40.49~54.65 ppm과 25.47~27.73 ppm의 함량을 나타내었다. 그리고 isoamy1 alcohol은 108.88~217.26 ppm을 나타내었다. 총 페놀성 화합물 함량은 0.01~0.16%를 나타내었으며, hue 값은 1.40~2.01, intensity는 0.30~0.45의 범위를 나타내었다 명도는 91.78~98.19의 범위를 보였고, 적색도는 적색과 녹색의 중간색의 양상을 보였으며, 황색도는 2.38~7.7의 범위를 나타내었다. 관능검사 결과 색은 SS812 사과주, 향기는 SS889 사과주, 종합적인 기호도는 SS812 사과주가 가장 좋은 것으로 나타났다. 맛은 모든 선발균주가 동일하게 대조균주보다 높은 점수를 얻었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권3호
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• pp.393-399
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• 2012

본 연구는 눈개승마의 에탄올 추출물과 물 추출물의 항산화 및 주름개선 효과에 대하여 알아보고자 하였다. 실험결과, 눈개승마의 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 에탄올 추출물이 122 ${\mu}g/g$, 36 ${\mu}g/g$이고 물 추출물이 87 ${\mu}g/g$, 26 ${\mu}g/g$으로 나타났다. 눈개승마 에탄올 및 물 추출물의 DPPH 활성에 대한 $RC_{50}$ 값은 각각 395 ${\mu}g$와 4,682 ${\mu}g/mL$이였고 ABTS 활성에 대한 $RC_{50}$ 값은 227 ${\mu}g/mL$과 336 ${\mu}g/mL$로 나타났다. 에탄올 추출물의 환원력은 2 mg/mL에서 1.58을 보였고 물 추출물에서는 2 mg/mL에서 0.88로 나타났다. 에탄올 추출물과 물 추출물의 수렴효과는 10,000 ${\mu}g/mL$에서 각각 91.27, 16.35%로 나타났다. 또한 자외선을 조사하여 세포사멸을 유도한 실험에서 눈개승마 에탄올 추출물을 100 ${\mu}g/mL$의 농도로 처리한 실험군에서는 세포생존율이 10% 정도 개선되었으며, 세포내 콜라겐 생합성량은 33% 정도가 증가하였다. 반면 콜라겐 분해와 관련 된 MMP-1의 발현은 동일농도에서 16.8% 감소하였다. 이러한 결과를 종합하면 눈개승마 에탄올 추출물은 항산화 및 주름개선을 효과적으로 개선함으로써, 천연화장품 소재로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권4호
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• pp.583-591
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• 2013

본 연구에서는 밤나무 과실의 속껍질인 율피를 이용하여 알레르기성 피부질환 기능성 원료로 사용 가능성을 조사하였다. 율피 열수추출물과 율피 발효추출물의 총 폴리페놀 함량은 1 mg/mL에서 각각 $73.85{\pm}1.78$, $81.32{\pm}1.73{\mu}g/mL$였으며, 동일한 농도에서 총 플라보노이드 함량은 $18.72{\pm}0.20$, $14.70{\pm}0.21{\mu}g/mL$로 나타났다. 항산화 활성으로 율피 열수 추출물과 율피 발효추출물의 전자공여능은 1 mg/mL에서 각각 $73.74{\pm}1.18$, $67.17{\pm}1.87%$로 나타났으며, superoxide anion radical 소거능은 동일한 농도에서 각각 $91.58{\pm}2.51$, $100.15{\pm}4.30%$로 두 그룹 간 항산화 활성은 큰 차이를 보이지 않았다. HS68 세포를 대상으로 율피 열수추출물과 율피 발효추출물에 대한 세포 독성을 조사 한 결과, 율피 발효추출물에서 율피 추출물과 비교 시 세포 생존율이 1.33배 증가하였다. 또한 LPS로 유도된 RAW264.7 대식세포에서 0.05 mg/mL 율피 열수추출물과 율피 발효추출물 처리에 의한 NO생산량은 각각 $36.27{\pm}4.52$, $29.56{\pm}4.91{\mu}M$로 율피 발효 추출물 처리군에서 항염증 활성이 유의적으로 높았다. 아토피 유발 NC/Nga 마우스 모델에서 율피 열수추출물 및 율피 발효추출물을 도포하여 육안 상 관찰한 피부 병변은 율피 열수추출물 처리군에서 대조군과 비교해 피부 형태학적으로 일부 호전되는 경향을 보였으나, 율피 발효추출물 처리군은 멜라닌 함량과 피부 홍반의 감소 등 뚜렷한 개선효과를 보였으며 정상군과 유사한 피부 형태를 나타내었다. 또한 피부에 존재하는 염증성 사이토카인인 IL-$1{\beta}$와 TNF-${\alpha}$의 발현이 율피 열수추출물과 비교 시 율피 발효추출물에서는 각각 13.68, 3.63% 억제되었다. 이는 in vitro 실험과 유사하게 염증과 관련된 유전자의 발현을 저해함으로써 율피 발효추출물이 염증억제 효과는 물론 항아토피 효능을 나타내는 것으로 여겨진다. 따라서 율피 열수추출물 뿐만 아니라 율피 발효추출물 역시 아토피 피부질환을 개선하는데 유용한 물질로 활용될 수 있는 효과적인 조성물이라 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권4호
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• pp.451-458
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• 2013

최근 건강 증진을 위해 소비가 증가하고 있는 농산물을 대상으로 phytochemical 성분을 정량하고, 다양한 phytochemical 성분을 동시에 분석하는 방법에 대해 조사하였다. Lycopene, ${\alpha}$, ${\beta}$-carotene, cryptoxanthin과 lutein을 대상으로 동시분석을 실시한 결과 회수율은 각각 lycopene $120.7{\pm}4.1%$, lutein $89.1{\pm}3.5%$, ${\alpha}$-carotene $91.2{\pm}2.9%$, ${\beta}$-carotene $99.1{\pm}4.4%$, cryptoxanthin $100.0{\pm}5.3%$로 나타나 향후 다양한 phytochemical 성분을 동시에 분석하는데 유효하 방법이 될 것으로 판단된다. 농산물을 대상으로 4종의 phytochemical(${\beta}$-carotene, lycopene, lutein 및 cryptoxanthin)을 분석한 결과, lutein은 시금치>참다래>토마토>블루베리>메론 순이었으며 시료별 분석 결과 시금치(나주, 신안산), 참다래(해남, 보성산)와 블루베리(담양산)가 타 시료에 비해 lutein 함량이 더 높은 결과를 보였다. Lycopene은 토마토와 시금치에서 검출되었으며, 분석 시료 중 흑 토마토($56.66{\pm}7.48mg/kg$)와 장성 토마토($50.28{\pm}5.42mg/kg$)의 lycopene 함량이 가장 높았다. ${\beta}$-carotene의 경우 시금치와 토마토 시료에 가장 많이 함유되어 있었으며 특히, 나주 시금치($65.03{\pm}4.83mg/kg$)와 신안 시금치($37.67{\pm}5.49mg/kg$)에 다량 함유되어 있었다. Quercetin 분석 결과 블루베리에서 가장 높게 검출되어 담양산 블루베리가 $1,054.06{\pm}80.54mg/100g$으로 수입산($986.57{\pm}67.85mg/100g$) 보다 높았으며, kaempferol의 경우도 비슷한 경향을 보였다. 총 폴리페놀의 경우 블루베리(213.60~229.96 mg/100 g)가 가장 높은 결과를 보였고, 시금치(112.50~141.67 mg/100 g), 참다래(46.49~70.44 mg/100 g) 에서도 높게 검출되었다. 총 플라보노이드 함량을 분석한 결과 블루베리, 시금치 시료에서 타 시료에 비해 함량이 높게 검출되었으며, 비타민 C 함량은 참다래(39.45~86.79 mg/100 g), 한라봉(38.65~50.96 mg/100 g), 토마토(5.90~15.97 mg/100 g), 블루베리 순으로 나타났고, 블루베리에서 총 안토시아닌 함량을 측정한 결과 담양산 블루베리>수입산 블루베리 순으로 나타났다. 이상의 결과로 보아 유통 중인 농산물에 다양한 phytochemical 성분이 존재하는 것으로 확인되었으며, 이는 재배지역, 품종, 숙성 정도 등에 따라 조금씩 차이가 나는 것으로 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권4호
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• pp.554-563
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• 2013

유산발효한 인진쑥과 약쑥에 대해 발효전후의 이화학적 특성과 영양성분의 변화를 살펴보았고 SAW(surface acoustic wave) 센서가 장착된 GC를 기반으로 한 전자코를 이용하여 휘발성 향기성분의 패턴을 신속하게 비교분석하였다. 발효후 pH는 6.0~6.4에서 4.6~5.1로 감소하였고 총 가용성고형분 함량은 발효에 따라 약쑥은 감소, 인진쑥은 증가하였다. Hunter's color value를 측정한 결과 명도의 L값과 황색도의 b값은 감소한 반면 적색도의 a값은 발효후 모두 증가하였다. 아미노산의 총량은 발효에 따라 모두 크게 증가하였고 필수아미노산 함량은 인진쑥보다 약쑥에 많았으며 특히 glutamic acid와 aspartic acid의 함량이 가장 높았다. 지방산조성을 GC로 분석한 결과 단일불포화 지방산은 약쑥에, 다가불포화지방산은 인진쑥에 더 많이 함유되어 있었고, 발효후 모두 그 함량이 각각 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 인진쑥이 62.71~69.40 mg/g로 약쑥의 23.64~24.12 mg/g보다 월등히 높았고, 발효전후의 차이는 없었다. 총 당함량은 발효전 1.58~2.70 mg/g 이었으나 발효후 0.34~1.14 mg/g으로 크게 감소하는 특징을 보였다. 쑥의 주요 지표성분중의 하나인 scopoletin을 HPLC로 분석한 결과 약쑥에서는 검출되지 않았고, 인진쑥의 경우 발효전과 발효후 각각 5.36 및 6.24 mg/g으로 나타났다. 주사전자현미경으로 살펴본 발효쑥의 표면미세구조는 쑥의 종류에 따라서는 차이가 뚜렷하지 않았다. 발효후 식물조직이 다소 거칠어지고 부스러진 입자가 생성된 것이 관찰되었으나 전반적으로 발효에 의한 식물세포의 변형은 크지 않았다. 전자코에 의한 향기성분 분석결과 발효후 새로운 향기성분의 생성되거나 발효전의 피크가 크게 증가하는 특징을 보였다. 약쑥은 11개에서 발효후 17개로 증가하였고, 인진쑥은 12개에서 19개로 증가하였다. VaporPrint$^{TM}$로 향기성분의 조합과 함량비를 이미지화된 패턴으로 분석한 결과 약쑥과 인진쑥 원료의 향기는 매우 뚜렷하게 다른 패턴을 지닌 것으로 나타났고, 발효후에는 미세하지만 발효전과 확연히 다른 냄새를 가진 것으로 나타났다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권4호
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• pp.546-553
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• 2013

경남 남해군에서 자생하며 황해쑥의 변종으로 확인되어 품종 출원 추진 중인 섬액약쑥(A. argyi)을 차로 음용하기 위하여 숙성기간과 침출온도에 따른 침출물의 생리활성을 비교 하였다. 천일 건조한 쑥을 대조군(RC)으로 하고 $60^{\circ}C$의 항온기에서 3.5(HA), 7(HB) 및 14(HC) 일간 숙성하여 제조한 쑥을 차로 음용 할 때의 최저($60^{\circ}C$) 및 최고($95^{\circ}C$) 온도에서 각각 침출하였다. 가용성 고형분의 함량은 $60^{\circ}C$와 $95^{\circ}C$에서 침출한 HA 시료에서 각각 $0.52{\pm}0.18%$와 $0.92{\pm}0.18%$로 침출온도가 높을수록 가용성 고형분의 함량도 높아지는 경향이었다. 환원당 함량은 침출온도가 높을수록 더 높아 RC 시료의 경우 $95^{\circ}C$ 침출시 $9.55{\pm}0.18mg/g$으로 $60^{\circ}C$ 침출시에 비해 유의적으로 높은 함량이었다. 반면, 숙성기간에 따른 함량 차는 적어 $60^{\circ}C$에서 침출한 HA~HC 시료의 환원당은 $10.08{\pm}0.03{\sim}10.64{\pm}0.03mg/g$의 범위였다. 총 페놀화합물의 함량은 $60^{\circ}C$에서 침출하였을 때 $2.30{\pm}0.21{\sim}7.02{\pm}0.22mg/g$이었고, $95^{\circ}C$에서 침출하였을 때는 $3.36{\pm}0.13{\sim}9.88{\pm}0.23mg/g$으로 높은 온도에서 침출할 때 더 높았다. 전처리 기간이 동일한 RC와 HA 시료를 각각 $60^{\circ}C$에서 침출하였을 때 ABTS 라디칼 소거활성은 침출온도가 높을수록, 숙성 처리된 시료일수록 활성이 더 증가하였다. FRAP는 침출 온도가 높을 때 활성이 높아, RC 시료의 경우 $60^{\circ}C(83.88{\pm}0.43{\mu}M)$ 보다 $95^{\circ}C$에서 침출 하였을 때 $181.28{\pm}2.90{\mu}M$로 활성은 2배 이상 증가하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 섬애약쑥은 숙성 처리 후 높은 온도에서 침출하여 음용할 때 유용성분의 섭취가 더 용이하며, 항산화활성도 더 우수하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권4호
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• pp.524-531
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• 2013

국내산 블루베리와 미국산 블루베리의 이화학적 품질특성을 조사하였다. 일반성분과 당도를 분석한 결과 미국산과 국내산 값이 비슷하게 나타났다. pH는 국내산 4.49, 미국산 3.46으로 낮게 나타내었으며 색도는 L, a, b 값 모두 미국산이 국내산 보다 높게 나타났다. 총페놀성 화합물 함량은 국내산이 205.29 mg%, 미국산이 182.87 mg%로 나타났고, DPPH radical 소거 활성능은 국내산이 93.48%, 미국산이 84.32%를 나타내었다. 유리당 함량은 국내산은 fructose 2,514.10 mg%, glucose 2,315.81 mg%, sucrose 69.01 mg%가 함유되어 있었고, 미국산은 fructose 2,106.06 mg%와 glucose 1,825.20 mg%만이 함유되어 있었다. 유기산 함량에서 국내산은 lactic acid 3.65 mg%와 tartaric acid 0.30 mg%가 함유되어 있었고, 미국산은 tartaric acid 2.51 mg%, succinic acid 2.47 mg%, malic acid 1.34 mg%, oxalic acid 0.24 mg%, lactic acid 0.16 mg%가 함유되어 있었다. 유리아미노산 40종 중 국내산 12종, 미국산 9종의 유리아미노산을 함유하고 있었고, 총함량은 국내산 3,90.74 mg/100g, 미국산 295.61 mg/100g 으로 미국산에 비해 국내산이 32% 더 많이 함유한 것으로 나타났다. 지방산 함량은 미국산은 2,897.08 mg%로 국내산 2,783.51 mg%보다 조금 높았으며 oleic acid>linoleic aicd>palmitic acid 순을 나타났다. 무기질 P, K, Ca 함량에서 국내산은 각각 728.903 mg%, 460.281 mg%, 157.527 mg%, 미국산은 6,948.421 mg%, 491.750 mg%, 189.152 mg%로 나타났으며, P>K>Ca>Mg순으로 함유되어 있었다. 이상의 결과로 볼 때 국내산 블루베리가 유효 화학성분이나 생리활성적 특성이 미국산보다 다소 높은 것으로 생각된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권5호
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• pp.638-644
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• 2016

커피의 풍미와 기호에 부정적인 영향을 미친다고 알려진 결점두의 활용가능성을 알아보고자 생두와 원두상태의 정상두와 결점두의 이화학적 특성을 분석하였다. 추출액의 pH와 가용성 고형분 함량은 로스팅 공정을 거친 후 감소하는 경향을 보였으며 색도는 $L^*$ value는 감소하고 $a^*$ value와 $b^*$ value는 증가하였다. DPPH radical 소거능은 로스팅 공정을 거친 후 감소하였으며 생두 추출물에서 결점두의 radical 소거능이 정상두보다 높았으며 Immature의 생두 추출물이 49.54%로 가장 높은 소거능을 나타냈다. 로스팅을 한 후 DPPH radical 소거능 원두 추출물간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. FRAP 활성 또한 생두 추출물이 15.28~21.80 mM TE 로 14.81~16.38 mM TE 의 활성을 나타낸 원두 추출물보다 높았으며 Sour의 원두 추출물을 제외하고 정상두에 비해 결점두의 FRAP 활성이 높게 나타났다. 총 페놀성 화합물 함량은 생두 추출물이 191.06~256.25 mg% GAE의 범위로 161.91~173.44 mg% GAE 의 범위를 나타낸 원두 추출물보다 높은 함량을 보였으며 Immature의 생두 추출물이 256.25 mg%로 가장 높게 나타났다. Trigonelline, caffeine, chlorogenic acid 함량은 Immature의 생두 추출물이 각각 895.20 mg/L, 825.85 mg/L, 3,836.94 mg/L로 가장 높은 수치를 나타내었고, 로스팅 공정을 거친 후 감소하였으며 특히 chlorogenic acid의 함량은 급격히 감소하였다. 이상의 실험결과로 미루어 보아 결점두의 항산화능과 기능성을 활용할 수 있을 것으로 판단되며 특히 활용할 시 생두의 형태가 더 적합하다고 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권8호
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• pp.1129-1137
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• 2017

민간에서 식용 및 약용으로 사용되고 있으나 최근에는 활용도가 낮은 이팝나무 성숙열매 과육의 산업적 활용 증진을 위하여 상이한 추출조건(실온 $25^{\circ}C$, $80^{\circ}C$, $110^{\circ}C$)에서 물을 용매로 추출된 이팝나무 과육 3가지 추출물에 대한 항산화 및 항노화 활성을 측정하였다. 총 폴리페놀 화합물은 환류추출기를 이용한 80W에서 72.71 mg/g으로 가장 많이 함유하였으며, 플라보노이드 화합물은 가압열수 추출기를 이용 110W 추출물에서 7.608 mg/g을 함유하였다. 수용성 단백질과 환원당의 함량도 110W에서 각각 4.93 mg/g과 46.77 mg/g으로 가장 많이 함유하였다. DPPH radical 소거율은 1.0 mg/mL에서 모든 추출물이 92% 이상의 소거율을 보였으며, ABTS radical 소거활성은 110W가 88.67%였으며, 80W(87.49%)와 유의적 차이는 없었다. 아질산염 소거능은 pH 1.2의 조건에서 110W가 66.16%였으며, pH 3.0에서는 80W에서 37.86%를 나타내었다. SOD 유사활성 및 xanthine oxidase 저해활성에서도 추출온도가 가장 높은 110W에서 각각 14.95%와 59.45%의 활성을 나타내었다. 추출온도에 따른 이팝나무 과육의 미백효과를 알아보고자 tyrosinase 저해율을 측정한 결과, 환류추출기를 이용한 80W 추출물이 35.31%로 비교적 높은 저해율을 나타내었다. Collagenase에 대한 저해효과는 1.0 mg/mL에서 110W가 37.78%로 가장 우수하였으며, elastase 저해활성은 80W 20.39%, 110W 20.33%로 유사한 저해효과를 나타내었다. 모든 실험에서 농도 의존적으로 항산화 및 항노화 활성이 증가하는 경향을 보였으며, 실온보다는 높은 온도에서 추출한 이팝나무 과육 추출물에서 유용성분의 함량과 생리활성이 높게 나타났다. 이는 추출온도가 높을수록 유용성분의 추출이 용이해져 다양한 항산화 및 항노화 활성을 나타내는 것으로 사료되며, 이팝나무 과육은 기능성 식품 및 제품을 위한 천연소재로 활용 가능할 것으로 판단된다.