For the biodiesel fuel production from microalgae, the lipid from wet and dry samples of green algae Scenedesmus sp. was extracted by using various solvents and pre-treatment methods. Extraction yield of the lyophilized sample was better than that of dry sample. Chloroform/methanol (2:1, v/v) and ultrasonication or homogenization method were also selected as the most effective solvent and pre-treatment methods for lipid extraction, respectively. Under these constraint conditions, optimization experiment of lipid extraction was investigated by Taguchi approach using orthogonal matrix $L_9$ ($3^4$) method. The optimum extraction conditions of lipid extraction was obtained at pre-treatment of homogenization, extraction time of 5 hour, temperature of $35^{\circ}C$, and solvent ratio of 1:20 (w/v). Yield of extraction at optimized condition was 20.55% and it was 96% of total lipid content (21.38%) of Scenedesmus sp.
천마를 건강기능식품가공소재로서 효율적으로 이용하기 위해서는 가공 중 일어날 수 있는 유효성분의 파괴를 최소화하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 전처리 과정중 추출조건별로 천마의 유효성분 함량 및 항산화적 특성을 반응표면분석법으로 모니터링하여 최적 추출조건을 설정하였다. 천마 열수 추출물의 vanillyl alcohol 함량은 추출온도 $91.07^{\circ}C$, 추출시간 2.64 hr 및 시료에 대한 용매비 15.16 mL/g에서 가장 높은 함량을 나타내었고, vanillin 함량은 $93.73^{\circ}C$, 2.58 ,21.56 mL/g에서 coumarin 함량은 $96.30^{\circ}C$, 3.84 hr, 19.88 mL/g에서 각각 최고의 함량을 나타내는 것으로 예측되었다. 총 페놀성 화합물의 함량은 추출온도 $98.14^{\circ}C$, 추출시간 3.20 및 시료에 대한 용매비 18.63 mL/g, 전자공여능에 대한 최적 조건은 $98.62^{\circ}C$, 3.82 hr, 16.46 mL/g 등으로 각각 나타났다. 각 변수에 대한 회귀식을 도출하여 공정 인자별 천마의 유효성분 및 항산화적 특성에 대한 최적 추출조건을 superimposing한 결과 추출온도 $90{\sim}100^{\circ}C$, 추출시간 $3{\sim}4hr$ 및 시료에 대한 용매비 $15{\sim}20mL/g$의 범위로 각각 예측되었다.
본 연구에서는 한인진으로부터 항염 및 항산화 활성이 뛰어난 추출물을 추출하기 위한 용매 및 추출법을 개발하여 최적의 추출 조건을 확인하였다. 증류수, 에탄올, 메탄올, 헥산 및 EA를 추출 용매로 한 초음파, 초고압 추출법과 초임계 추출법으로 추출을 한 후 NO 생성 저해 활성과 DPPH free radical 소거 활성을 비교 확인하였다. 그 결과 항염, 항산화 활성, 수율 및 안전성을 모두 고려하여 볼 때 에탄올 용매의 초음파 추출법이 가장 좋은 결과를 보였다. 이를 바탕으로 초음파 최적 추출 조건을 설정하기 위해 반응표면분석법(RSM)을 사용하여 연구한 결과, 수율의 최적 추출 조건은 에탄올 함량(45.71%), 추출 시간(63.33 min), 초음파 출력량(308.84 W)일 때, 15.85%의 가장 높은 수율을 보이는 것으로 예측되었고 실제 수율은 $16.40{\pm}0.28%$였다. 항염과 항산화 복합 활성의 최적 추출 조건은 에탄올 함량(94.54%), 추출 시간(90.00 min), 초음파 출력량(400.00 W)일 때, 각각 94.54%, 58.03%로 가장 높은 값을 보이는 것으로 예측되었고 실측검증에서 각각 $89.77{\pm}1.37%$, $60.12{\pm}0.39%$으로 예측 값과 유사한 결과를 보였다.
An advanced extraction method by ultrasonic extraction with applied solid phase extraction (SPE) has been developed for the determination of simultaneous eight major ginsenosides, namely ginsenosides Rg1, Re, Rf, Rb1, Rg2, Rc, Rb2, and Rd in the root of Panax ginseng. Four extraction methods including n-BuOH reflux extraction (Method A), 70% EtOH reflux extraction (Method B), 50% MeOH reflux extraction with SPE (Method C), and 50% MeOH ultrasonication with SPE clean-up process (Method D) were investigated for the determination of eight major ginsenosides. Total contents of ginsenosides were highest by extraction of Method C as $2.408{\pm}0.011%$. However, Method D was evaluated as relatively simpler and more efficient method due to short extraction time, small solvent consumption and less expensive, compared to conservative reflux method. Ginsenosides were also satisfactorily separated with good resolution and the accuracy range was between 1.05 and 4.06% as relative standard deviation (RSD) by Method D. SPE condition and HPLC condition were further optimized for determination of eight major ginsenosides by the ultrasonic extraction method. Conclusively, ultrasonic extraction of 2 g sample of ginseng using ultrasonic bath and 1 loading for SPE was evaluated as proper condition for extraction of ginseng.
본 연구에서는 상업적으로 가장 많이 쓰는 커피 추출기인 2단계 퍼콜레이터를 사용하여 인스턴트커피를 제조하기 위한 커피추출조건을 최적화하였다. 반응표면분석을 위한 수학적 모델식을 구하기 위해 중심합성계획법이 사용되었고, 구해진 모델식에서는 커피추출액의 추출 수율과 추출액의 전반적인 기호도가 3가지 요인(추출기의 급수온도, 추출배수, 추출시간)의 2차식으로 표현되었다. 반응표면분석의 결과를 바탕으로 40% 이상의 수율을 보이는 범위에서, 추출수율과 전반적인 기호도를 최대로 하는 최적 커피 추출 조건은 급수온도 $163^{\circ}C$, 추출배수 4.3 및 추출시간 27분이었다. 이 결과는 산업에서 경쟁력 있는 인스턴트 커피 제조를 위한 커피 추출 조건에 대한 기초 자료를 제공한다.
This work was designed to determine the optimum extraction conditions for imporving the quality of Eucommia ulmoidesl leaf-tea. Soluble solid content was 27.7% in the tea extracted at 99.3$^{\circ}C$(extraction temperature) and 67.8 min(extraction time) which were maximum points by the ridge analysis. The extraction conditions for the maximum organoleptic scores were 72.9$^{\circ}C$ and 59.6 min in color, 80.$0^{\circ}C$ and 90.0 min in aroma, 77.8$^{\circ}C$ and 55.5 min in aftertaste, and 77.9$^{\circ}C$ and 53.1 min in overall palatability. The extraction conditions for the minimum organoleptic scores were 77.8$^{\circ}C$ and 52.7 min in astringent taste, and 75.1$^{\circ}C$ and 49.4 min in Chinese medicine taste. The optimum ranges of the conditions based on soluble solid content and overall palatability of the tea wre 75~83$^{\circ}C$ and 55~65 min. The soluble solid content and overall palatability predicted at ooptimum condition(78$^{\circ}C$ and 60 min) werw similar to experimental values.
본 연구는 구기자 항산화 성분의 최적 추출과 항산화 활성의 변화를 모니터링 하였다. 건조 구기자의 추출 조건은 에탄올 농도($X_1$, 0~80%) 및 추출 시간($X_2$, 1~5 hr)이며, 종속변수로는 수율, 안토시아닌, 플라보노이드 및 DPPH 라디컬 소거능으로 반응표면분석을 실시하였다. 가용성 고형분 수율, 안토시아닌, 플라보노이드 및 DPPH 라디컬 소거능에 대한 회귀식의 $R^2$은 각각 0.9066, 0.9859, 0.8645, 0.9464로 1~10%의 유의수준에서 유의성이 인정되었다. 건조 구기자 가용성 고형분 수율이 가장 높은 추출 조건은 에탄올 농도 8.25%에서 4.22 hr 추출한 것(23.12%)으로 나타났다. 안토시아닌이 가장 높은 추출 조건은 에탄올 농도 79.98%에서 3.06 hr 추출한 것(흡광도 1.43)으로 나타났다. 플라보노이드의 가장 높은 추출 조건은 에탄올 농도 67.02%에서 3.37 h 추출한 것($3,100{\mu}g/100g$)으로 나타났다. 그리고 DPPH 라디컬 소거능이 가장 높은 추출 조건은 에탄올 농도 69.81%에서 1.67 h 추출한 것(96.93%)으로 나타났다. 안토시아닌, 플라보노이드 및 DPPH 라디컬 소거능에 대한 등고선도를 겹쳐 그려 얻은 최적 조건(에탄올 농도 70% 및 추출 시간 2,5 hr)으로 추출된 추출물의 안토시아닌은 1.0080(흡광도) 이었으며, 플라보노이드 함량은 $3,145{\mu}g/100g$, 그리고 DPPH 라디컬 소거능은 97%로써 증류수로 1시간 추출한 대조구(안토시아닌 0.4652(흡광도), 플라보노이드 $1,633{\mu}g/100g$ 및 DPPH 라디컬 소거능 87%)에 비해 높은 항산화 성분 추출 및 항산화 효과를 나타내었다.
오미자를 이용한 고기능성 음료개발을 위하여 이번 연구에서는 추출조건별로 오미자의 기능성분 함량 및 anthocyanin 색소에 대한 최적 추출조건을 설정하였다. 분쇄하지 않은 오미자를 이용해서 추출한 경우, Bl값은 차이가 없었으나, schizandrin은 20% 수준에 그쳐 최종적으로 분쇄한 오미자를 시료로 설정하였다. 분쇄한 오미자는 $40^{\circ}C$, 75% ethanol로 추출했을 때 schizandrin 함량이 가장 높았으며, Bl 값은 온도와 ethanol 함량이 높아 질수록 감소하였다. 높은 기능성과 제품의 관능성을 고려할 때 schizandrin 함량과 Bl값을 최적으로 만족하는 조건은 분쇄 오미자를 $46^{\circ}C$에서 24% ethanol을 사용하여 3시간 추출했을 경우 높은 값을 얻을 수 있었다.
플라보노이드성분 함량이 높은 밀싹을 이용하여 유효성분을 추출하고, 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 중심합성계획모델의 반응치로는 추출수율과 플라보노이드성분 함량을 설정하고, 독립변수인 추출시간, 주정/초순수 부피비, 추출온도에 따른 주효과도와 교호효과도를 해석하였다. 추출수율의 경우 추출시간과 추출온도가 상대적으로 큰 영향을 미쳤으며, 플라보노이드성분 함량의 경우에는 추출시간의 영향이 가장 크게 나타났다. 추출수율과 플라보노이드성분 함량을 모두 고려한 결과 최적추출조건은 추출시간(2.44 h), 주정/초순수의 부피비(50.00 vol%), 추출온도($54.41^{\circ}C$)이었으며, 이때 추출수율은 30.14 wt%, 플라보노이드성분 함량은 $35.37{\mu}g\;QE/mL\;dw$이었다. 이 조건의 실제 실험결과 추출수율(29.92 wt%), 플라보노이드성분 함량($35.32{\mu}g\;QE/mL\;dw$)으로 오차율은 각각 0.39%, 0.74%이었다. 이는 두 개의 반응치를 동시에 분석하는 다중분석 종합분석임에도 높은 정확도를 나타낸 것으로 본 연구에서의 최적화과정 신뢰도가 우수한 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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