• 제목/요약/키워드: Optimization Methodology

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반응표면 분석에 의한 산양유 요구르트의 제조조건 최적화 (Optimization of Goat Milk Yoghurt Preparation Conditions by Response Surface Methodology)

  • 함준상;정석근;신지혜;최미영;한기성;채현석;유영모;안종남;고상현;박광욱;최석호;이완규
    • 한국축산식품학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.345-350
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    • 2007
  • 본 연구는 감귤을 이용하여 산양취가 저감된 산양유 요구르트를 개발하고자 감귤농축액과 감귤향 그리고 과당을 이용하여 산양유 요구르트를 제조하였으며, 제조된 산양유 요구르트의 이화학적 특성 및 관능적 특성을 조사하여 반응표면분석을 이용하여 세 가지 요인이 이화학적 특성 및 관능적 특성에 미치는 영향을 도출하고 감귤 산양유 요구르트의 최적 제조조건을 설정하였다. 제조된 산양유 요구르트의 이화학적 특성에 있어서는 감귤농축액의 첨가가 pH, 적색도, 및 황색도에 고도로 유의적인(p<0.01) 영향을 나타내었으며, 관능적 특성에 있어서는 감귤농축액의 첨가가 색에, 과당의 첨가가 전체적인 기호도에 고도로 유의적인(p<0.01) 영향을 나타내었다. 반응표면 분석에 의한 산양취의 최대값은 2.35, 최소값은 1.08로 두배이상 차이가 나타났으며, 산양취를 최소화시키는 배합조건은 감귤농축액 1.44%,감귤향 0.0357%,및 과당 6.91%이었다.

둥굴레차의 혈당강하 성분을 극대화시킬 수 있는 증자 및 볶음조건의 최적화 (Optimization of Steaming and Roasting Conditions for Maximized Hypoglycemic Properties of Polygonatum odoratum Tea)

  • 김경태;김정옥;이기동;김정숙;권중호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.549-556
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    • 2005
  • 둥굴레 근경의 증자 및 열처리 중 혈당강하성 분과 관능적 품질 변화를 확인하기 위하여 반응표면분석(RSM)을 활용하였다. 중심합성계획법에 의해 증자시간($60\~180$분), 볶음온도$(110\~150^{\circ}C)$ 및 볶음시간($10\~50$분)을 독립 변수로 하여 16구간의 조건에서 실험을 실시하고, 둥굴레 추출물의 품질에 관련된 수용성 고형분, stigmasterol, $\beta-sitosterol$ 및 관능적 특성 (전반적 기호도)을 반응변수로 하여 회귀분석을 실시한 결과 회귀식의 $R^2$는 각각 0.8691(p<0.05), 0.8253(p<0.10), 0.8727(p<0.05) 및 0.8316(p<0.10)이었다. 수용성 고형분의 최대값은 증자시간 65.24분, 볶음온도 $126.93^{\circ}C$, 볶음시간 37.58분일 때 $71.47\%$를 나타내었다. 총 혈당강하성분의 최대값은 증자시간 107.76분, 볶음온도 $117.78^{\circ}C$, 볶음시간 14.70분일 때 $764.10\;{\mu}g/g$로 나타났으며, 전반적인 기호도는 증자시간 126.04분, 볶음온도 $115.79^{\circ}C$, 볶음시간 43.98분일때 6.89의 최대값을 보였다. 혈당강하성분과 관능적 특성의 실험치는 반응표면분석법에 의해 예측된 값들과 유사하여 도출된 회귀식의 신뢰성을 검증할 수 있었다.

생전분 분해효소를 이용한 현미 알콜발효조건의 모니터링 (Monitoring of Alcohol Fermentation Condition of Brown Rice Using Raw Starch Digesting Enzyme)

  • 신진숙;이오석;김경은;정용진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.375-380
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    • 2003
  • 현미를 이용하여 증자하지 않고 생전분 분해효소를 이용한 알콜발효조건을 모니터링 하였다. 알콜발효에 가장 영향을 미치는 요인변수인 현미분쇄 정도에 따른 입자크기(20, 40, 60 mesh), 효소제 함량(0.1, 0.3, 0.5%), 교반속도(0, 100, 200 rpm)에 대하여 반응표면회귀분석한 결과, 현미분쇄 정도는 35~42 mesh, 효소제함량 0.32~0.43%(w/w) 범위로 나타났으며, 이때 알콜발효의 품질인자인 알콜함량, 총당, 환원당, 아미노산도, 총산 및 pH의 $R^2$는 환원당을 제외한 모든 성분에서 5~l0%이내의 수준에서 유의성이 인정되었다. 또한 최적조건범위 에서 실증실험 결과 pH 4.33, 총산 1.10, 아미노산도 0.51, 환원당 200.50 mg%, 총당 1,039.0 mg%, 알콜함량 10.15%로 RSM기법에 의해 예측된 값과 유사한 값을 나타내어 도출된 회귀식의 신뢰성을 검증할 수 있었다. 또한 최적조건의 알콜발효 중 성분분석 결과 pH는 6.26에서 발효가 진행됨에 따라 점 점 감소하여 발효 종료시 4.34이었으며, 총산은 발효초기 0.15였으며 발효가 진행됨에 따라 다소 증가하였으나 발효종료시 0.20으로 총산의 변화는 크지 않았다. 아미노산도는 발효초기 1.88에서 발효가 진행됨에 따라 감소하는 경향이었으며 발효종료시 0.92었다. 환원당과 총당은 발효가 진행됨에 따라 감소하여 각각 213, 1,077 mg%로 나타났다. 알콜함량은 발효 24시간부터 증가하여 발효 48시간에 10.15%로 최대치를 나타낸 후 감소하였다. 이상의 결과로 생전분분해효소를 이용한 현미 알콜발효조건을 설정할 수 있었으며, 초산발효에 필요한 알콜함량을 얻을 수 있어 생전분을 이용한 현미식초 제조가 가능할 것으로 생각된다.

자건대멸의 색택, 어취 및 in vitro 칼슘 흡수율에 미치는 주정과 유기산 처리의 효과 (Effects of Ethanol and Organic Acids on Color, Fishy Odor and in vitro Absorption Rate of Calcium of Dried Large Anchovy)

  • 조진호;장해진;조승목;이양봉
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.1471-1476
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    • 2005
  • 자건대멸분말의 색택 개선을 위한 주정 처리의 최적화를 ${\Delta}$E 값을 종속변수로 하여 반응표면분석법으로 알아본 결과, 멸치의 건조중량 대비 7배의 주정을 $50^{\circ}C$에서 9시간동안 처리하는 것이 최적조건으로 설정되었고, 그 조건에서 제조되어진 자건대멸분말을 soxhlet법과 SPME와 GC로 지방과 TMA를 측정한 결과, 무처리구에 비해 각각 81.1, $77.4\%$ 제거되었다. 자건대멸분말의 TMA에 유기산들을 $1\%$ 농도로 실온에서 20분간 처리한 결과, citric acid가 가장 효과가 높았다. 주정과 citric acid를 병행 처리한 결과, $90\%$의 제거율을 보여 가장 좋은 효과를 나타내었다. in vitro 칼슘 흡수율에서는 병행 처리구의 칼슘 흡수율이 $12.3\%$로 무처리구 $2.9\%$에 비해 흡수율이 많이 증가하는 것으로 나타났다.

Membership Wholesale Club에서의 RRP 적재패턴 및 블록패턴 표준규격에 관한 연구 (RRP Loading Patterns and Standard Dimensions for Block Pattern in Membership Wholesale Clubs)

  • 정성태;한규철
    • 유통과학연구
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    • 제13권7호
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    • pp.41-51
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    • 2015
  • Purpose - This study analyzes loading efficiency by loading pattern for package standardization and reduction of logistics costs, along with the creation of revenue for the revenue review panel (RRP) of Membership Wholesale Clubs (MWC). The study aims to identify standard dimensions that can help improve the compatibility of the pallets related to display patterns preferred by the MWC and thereby explore ways to enhance logistics efficiency between manufacturers and retailers through standardization. Research design, data, and methodology - The study investigates and analyzes the current status based on actual case examples, i.e., manufacturer A and Korea's MWC (A company, B company, and C company), and thus devises improvement measures. To achieve this, the case of manufacturer A delivering to MWC was examined, and the actual pallet display patterns for each MWC were investigated by visiting each distribution site. In this study, TOPS (Total Optimization Packaging Software, USA) was used as the tool for pallet loading efficiency simulations the maximum allowable dimension was set to 0.0mm to prevent the pallet from falling outside the parameters, and the loading efficiency was analyzed with the pallet area. In other words, the study focused on dimensions (length x width x height) according to the research purpose and thereby deduced results. Results - The analysis of pallet loading patterns showed that the most preferred loading patterns for loading efficiency according to product specification, such as pinwheel, brick, and block patterns, were used in the case of the general distribution products, but the products were configured with block patterns in most cases when delivered to MWCs. The loading efficiency by loading pattern was analyzed with respect to 104 nationally listed standard dimensions. Meanwhile, No.51 (330 × 220mm) of KS T 1002 (1,100 × 1,100mm) was found to be the dimension that could bring about an improved loading efficiency, over 90.0% simultaneously in both the T-11 and T-12 pallet systems in a loading pattern configuration with the block pattern only, and the loading efficiency simulation results also confirmed this as the standard dimension that can be commonly applied to both the T-11 pallet (90.0%) and the T-12 pallet (90.7%) systems. Conclusions - The loading efficiency simulation results by loading pattern were analyzed: For the T-11 pallet system, 17 standard dimension sizes displayed the loading efficiency of 90.0% or more as block patterns, and the loading capacity was an average of 99.0%. For the T-12 pallet system, 35 standard dimension sizes displayed the loading efficiency of more than 90% as block patterns (the average loading efficiency of 98.6%). Accordingly, this study proposes that the standard dimensions of 17 sizes with the average loading efficiency of 99.0% should be applied in the use of the T-11 pallet system, and those of 35 sizes with the average loading efficiency of 98.6% should be reviewed and applied in the use of the T-12 pallet system.

항산화 활성 증진을 위한 민들레 잎의 열수추출 조건의 최적화 (Hot Water Extraction Optimization of Dandelion Leaves to Increase Antioxidant Activity)

  • 고윤정;차동수;최희돈;박용곤;최인욱
    • 한국식품과학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.283-289
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    • 2008
  • 민들레 잎의 열수 추출물의 항산화 활성 증진을 위한 추출조건을 최적화하기 위하여 반응표면분석법을 사용하였다. 중심합성 계획에 따라 추출조건의 독립변수(추출온도, 용매비, 추출시간)와 이에 따라 영향을 받는 종속변수(수율, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성, superoxide 라디칼 소거활성)를 설정하였다. 추출물의 수율은 추출시간에 의해 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며 시료의 용매비가 증가할수록 감소하였고, $70^{\circ}C$ 이상의 추출온도에서 감소하는 것으로 나타났다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 추출온도가 증가함에 따라 크게 증가하였으며, DPPH 라디칼, ABTS 라디칼, superoxide 라디칼 소거활성도 추출온도에 가장 크게 영향을 받아 추출온도가 증가함에 따라 증가하다가 최적온도 이후에 약간 감소하는 것으로 나타났다. 이들 추출물의 특성을 모두 만족시키는 최적 추출조건은 추출 온도 83.77$\pm$1.07$^{\circ}C$, 시료에 대한 용매비 20.85$\pm$0.24 mL/g, 추출시간 1.59$\pm$0.12 hr이었고 이 때 예측된 수율은 38.98%, 총 폴리페놀 함량은 74.28 ${\mu}g$/mg, 총 플라보노이드 함량은 74.00 ${\mu}g$/mg이었으며, DPPH 라디칼, ABTS 라디칼, superoxide 라디칼의 소거활성($IC_{50}$)의 예측 특성값은 각각 0.14 mg/mL, 3.24 mg/mL, 2.49 mg/mL로 나타났다.

찌는 시간과 양파 첨가량에 따른 깻잎장아찌의 최적화 (Optimization for Preparation of Perilla Jangachi according to Steaming Time and Onion Contents)

  • 이혜란;남상민;이종미
    • 한국식생활문화학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.653-662
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    • 2002
  • Korean native Perilla Jangachi (salted and fermented vegetable) is popular and well-known but little study on its composition and most palatable condition has been reported. This study was performed to observe the change in the contents of chemical components and sensory evaluation of Perilla Jangachi which was prepared through two processing. First, as a pretreatment, Perilla leaves were soaked in salt water. The optimal level of salt concentration and soaking time (salt 4%, soaking time 42hours) was determined. Second, soaked Perilla Jangachi was steamed and then fermented in various ingredients like soy sauce, sugar, onion and so on. In this study, Perilla Jangachi was made by 3 levels of steaming time(30 seconds, 60 seconds, 90 seconds) and onion contents (10%, 30%, 50%). The optimal level of onion contents and steaming time was determined with the results of sensory evaluation by response surface methodology and analysis of composition. Sodium contents were decreased as the levels of onion contents were increased. Flavonoids contents weren't increased although contents of onion were increased. But they were influenced on steaming time that as the levels of steaming time were shortened, flavonoids contents were increased. To lengthen the shelf-life of Perilla Jangachi, the activities of enzyme peroxidase - which changes Jangachi's quality bad - by various levels of steaming time were measured. After steaming 50 seconds, peroxidase became inactive. Reducing sugar contents were decreased relying on either increased steaming time and onion contents. While steaming 30 seconds and 10% onion contents, the content of reducing sugar was 0.858% but steaming 90 seconds and 50% onion contents, it became 0.372%. Among the sensory attributes, brownness was increased as onion contents increased and steaming more than 60 seconds. Saltiness, sweetness, perilla flavor were greater relying on decreased onion contents. Toughness was decreased as both the amounts of onion and steaming time were increased. With this results, the most optimal adding level of onion content and steaming time was determined. Steaming 72 seconds and adding onion 27% was established as a optimal condition of Perilla Jangachi.

IQF 굴(Crassostrea gigas) 복합엑스분의 추출 및 풍미개선 (Flavor Improvement of a Complex Extract from Poor-quality, Individually Quick-frozen Oysters Crassostrea gigas)

  • 황석민;황영숙;남현규;이재동;류성귀;오광수
    • 한국수산과학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.733-739
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    • 2014
  • To develop an effective use for poor-quality individually quick-frozen (IQF) oysters Crassostrea gigas stored for a long period, the extract conditions, quality characteristics, and optimum reaction flavoring (RF) conditions of a complex extract from these IQF oysters were investigated. The moisture, pH, and volatile basic nitrogen contents of IQF oysters stored for 18 months (18M-IQFO) were 77.9%, 6.32, and 17.9 mg/100 g, respectively. Three different kinds of extract were prepared from 18M-IQFO: a hot-water extract (HE), scrap enzymatic hydrolysate (EH), and complex extract (CE). The respective extracts contained 5.5, 8.6, and 6.6% crude protein and 281.7, 366.0, and 343.0 mg/100 g amino nitrogen, and had 811, 359, and 1,170 mL/kg extraction yields. The CE was superior to the traditional HE in terms of the extraction yield, amino-nitrogen content, and organoleptic qualities, except for the odor. To improve flavor via the Maillard reaction, the reaction system used to produce a desirable flavor comprised CE (Brix $30^{\circ}$), 0.4 M glucose, 0.4 M glycine, and 0.4 M cysteine solution (4:2:1:1, v/v). The reaction time and pH were the independent variables, and the sensory scores for baked potato odor, masking shellfish odor, and boiled meat odor were the dependent variables. The surface response methodology (RSM) analysis of the multiple responses optimization gave a reaction time of 120.6 minutes and pH 7.33 at $120^{\circ}C$. The reaction improved the flavor of CE considerably, as compared to that of the unreacted extract.

억새를 이용한 바이오 에탄올 생산을 위한 암모니아 침출 공정 최적화 (Optimization of Ammonia Percolation Process for Ethanol Production from Miscanthus Sinensis)

  • 김경섭;김준석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권6호
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    • pp.704-711
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    • 2010
  • 당질계 및 전분질계 바이오 매스(1세대 바이오 매스)의 단점은 식량고갈의 문제로 인한 원료수급이 불안정하여 원료비 상승과 함께 원료 확보라는 문제에 당면해 있다. 이를 해결하기 위한 다양한 대책이 모색되었고 그 대책으로 목질계 바이오 매스(2세대 바이오 매스)에 대한 연구가 이루어져 왔다. 그러나 목질계 바이오 매스는 매우 복잡하고 어려운 Lignin 제거 문제에 직면하게 되었다. 그리하여 현재는 기존의 바이오 매스의 단점을 극복할 새로운 바이오 매스인 비 식용작물의 관심이 증가하고 있다. 비 식용작물 바이오 매스는 당질계 및 전분질계 바이오 매스와 달리 식량문제로 인한 원료비의 상승이나 원료 확보 면에서 안전하며 또한 기존 목질계 바이오 매스에 비해 보다 쉽게 Lignin을 제거할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 이러한 비 식용작물 중 Cellulose 함량이 높고 Lignin 함량이 상대적으로 낮은 억새를 이용하여 암모니아 공정 전처리의 최적화 조건을 연구하였다. 공정변수로는 암모니아 농도, 반응시간, 반응온도를 선정하였으며 전처리 후 각 반응물의 Cellulose 함유율, Lignin 함유율, 잔류 고체량 및 가수분해도를 반응표면 분석법을 이용하여 최적 전처리 조건을 확립하였다. 최적조건 탐색 결과는 암모니아 반응농도; 11.27%, 반응온도; $157.75^{\circ}C$, 반응시간; 10.01 min으로 최적 반응조건을 결정할 수 있었으며 최적조건으로 전처리 후 억새의 상대적인 Cellulose 함유율; 39.98%, Lignin 함유율; 8.01%, 가수분해도; 85.89%의 결과를 얻어, 억새가 기존 목질계 바이오 매스들보다 전처리 및 당화 발효에 있어 유리한 기질이라고 결론지을 수 있다.

복합 모델링 기법을 이용한 홍수시 저수지 최적 운영 (사례 연구 : 충주 다목적 저수지) (Optimal Reservour Operation for Flood Control Using a Hybrid Approach (Case Study: Chungju Multipurpose Reservoir in Korea))

  • 이한구;이상호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.727-739
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    • 1998
  • 일반적으로 저수지 최적운영의 목적은 한정된 수자원을 여러 목적으로 최적 분배하여 얻는 이익의 최대화와, 홍수 발생으로 인한 과잉 수량을 안전하게 배제시킴으로써 홍수 취약지역의 피해를 최소화시키는 것으로 구분할 수 있다. 저수지 운영에 대한 연구사를 고찰해 볼 때, 지난 수십 년간 첫 번째 영역에 연구가 집중되었음을 알 수 있다. 본 연구의 목적은, 충주 저수지의 홍수조절을 위한 저수지 최적운영의 방법론 개발에 중점을 두고, 하류 홍수피해 최소화와 댐 안전도 및 상류 홍수피해 최소화의 상충되는 목적들이 타협되는 최적 운영정책 수립을 위한 최적화 모형의 개발에 있다. 본 목적 달성을 위해 (1)HYMOS를 이용한 수문자료 검증, (2)강우-유출 호명과 SOBEK 1차원 부정류 홍수추적 모형의 간접결합을 통한 하류 홍수피해 평가 모형의 구성, (3)인공신경망 기법을 이용한 하유 홍수피해 평가 모형의 복제, (4)저수지 최적화모형 개발의 순차적 절차로 연구가 수행되었다.

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