• 한국수자원학회논문집
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• 제41권12호
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• pp.1219-1230
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• 2008

여름철 홍수시 성층화된 저수지로 유입하는 하천수는 저수지 표층수에 비해 낮은 수온과 높은 부유고형물질(SS) 농도를 가지므로 주변수에 비해 상대적으로 높은 밀도를 가지게 된다. 이러한 밀도차로 인해 형성된 밀도류의 저수지 내 진행과정은 수질과 수생태계에 큰 영향을 주게 된다. 따라서 하천수 밀도류의 거동분석은 저수지 수질관리를 위한 현장조사의 최적화, SS와 영양염류 등 오염물질의 이송 확산 해석에 중요한 요소이다. 본 연구의 목적은 기존 연구를 통해 검증된 2차원 수치모델을 이용하여 다양한 홍수규모에서 대청호로 유입하는 하천 밀도류의 거동 특성인 침강점 수심($d_p$)과 거리($X_p$), 분리점 수심($d_s$), 중층류 관입두께($h_i$), 댐축 도달시간($t_a$), 감소율(${\beta}$)을 분석함으로써 저수지 수질관리를 위한 기초정보를 제공하는데 있다. 모의조건은 평수년이었던 2004년 6월 13일부터 7월 3일 동안 발생한 홍수사상의 수문곡선을 기준으로 유입 유량의 규모를 10개의 등급으로 나누었으며, 초기 성층조건은 탁수가 유입되기 전의 발달된 성층구조를 적용하였다. 유입수와 저수지 성층구조의 특성치는 밀도 Froude 수(Fri)로 나타내었으며, 10개의 $Fr_i$ 조건별로 $d_p,\;X_p,\;d_s,\;h_i,\;t_a$, SS의 ${\beta}$값 등을 산정하였다. 연구결과 $d_p,\;X_p,\;d_s,\;h_i$는 대체로 $Fr_i$ 값과 비례하여 증가하였으며 중층류의 진행속도도 빨라지는 경향을 나타내었으나, 저수지 지형변화에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 정상상태를 가정하는 Hebbert 식은 저수지 수위변화와 지형변화를 고려하지 못하기 때문에 수치모델 보다 $d_p$값을 과대 산정하였다. 유입 SS 농도의 감소율(${\beta}$)은 $Fr_i$가 클수록 작아지는 경향을 보였으나, $Fr_i$>9.0에서는 난류혼합효과 때문에 다시 증가하였다. 연구결과는 저수지운영 실무자들이 홍수규모별로 탁수의 초기 거동특성을 간단히 예측하는 목적으로 사용할 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권2호
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• pp.233-239
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• 2015

본 연구에서는 차가버섯(Inonotus obliquus)의 유효성분과 항산화능이 최대가 되는 추출물의 제조를 위하여 반응표면분석법을 이용하여 최적 추출조건을 탐색하였다. 추출 수율, 총 폴리페놀 함량, 항산화능(ABTS 자유 라디칼 소거능, ORAC), ${\beta}$-1,3-glucan 함량의 총 다섯 가지 반응변수에서 유의적인 이차 회귀식을 얻었고, 반응표면그래프와 등고선도를 통하여 최적 추출조건을 예측하였다. 각 반응변수에 따른 최적 추출조건은 추출 수율에서 50% (v/v), $88.7^{\circ}C$, 14.5 h, 총 폴리페놀 함량에서 9.2%, $92.7^{\circ}C$, 14.5 h, ABTS free radical scavanging activity에서 50.8%, $92.7^{\circ}C$, 14.5 h, ORAC에서 9.2%, $92.7^{\circ}C$, 1.5 h, ${\beta}$-1,3-glucan 함량에서 90.8%, $92.7^{\circ}C$, 1.5 h으로 예측되었다. 각 반응변수의 예측 최대추출조건에서 실제 실험을 실행하여 예측 값과 비교해본 결과, 상대오차는 0.4-12.5%였다. 각 반응 변수에서 유의적인 이차 회귀식을 얻었으며, 예측 값과 실험 값의 오차가 크지 않아 반응표면모델이 최적 추출조건을 예측하는데 적합하다고 판단하였으며, 다섯 가지 반응 변수를 통합하는 최적 추출조건은 81.4%, $92.7^{\circ}C$, 14.5 h으로 예측하였다. 본 연구는 주로 열수추출물의 형태로 유통되는 차가버섯 추출물의 품질 개선을 위하여 에탄올 용매를 포함한 최적 추출조건을 설정하였고, 구체적인 추출 수율과 생리활성물질 함량 및 항산화능이 최대가 되는 추출조건을 제시하였다.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.332-340
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• 2021

최근 사업장 질소산화물(NOx) 배출허용기준 강화(2019년 1월 적용)에 따라 다량 배출사업장에서 배출되는 질소산화물을 배출허용기준 이하로 만족하기 위한 노력이 필요하다. 대표적인 질소산화물 저감 방법으로 선택적 촉매 환원법(selective catalytic reduction, SCR)을 주로 사용하고 있으며, 일반적으로 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb) 촉매를 사용하고 있다. 본 연구에서는 높은 열적 안정성과 기계적 강도를 가지는 금속지지체 탈질 코팅촉매를 적용하여 제철소에서 배출되는 질소산화물를 저감하기 위한 연구를 수행하였다. 금속지지체 코팅촉매는 최적화된 촉매슬러리(catalyst slurry) 코팅방법을 통해 제조하였고, 내마모 시험과 굽힙 시험을 통해 코팅된 촉매가 균일하고 강건하게 부착되어 있음을 확인하였다. 금속지지체가 가지는 우수한 열전도 특성으로 인해 저온영역(200 ~ 250 ℃)에서 세라믹 허니컴 촉매보다도 우수한 탈질효율을 보였다. 또한 경제적인 촉매 설계를 위해 금속지지체 표면 상에 코팅되는 촉매의 최적 코팅량을 확인하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 제철소 배기가스 모사환경에서 상용급 금속지지체 코팅촉매에 대한 준파일럿 탈질 성능평가를 수행하였고, 저온영역(220 ℃)에서도 배출허용기준치(60 ppm 이하)을 만족하는 우수한 성능을 나타내었다. 따라서 물리화학적 특성이 우수한 금속지지체 코팅촉매가 최소량의 촉매 사용으로도 우수한 탈질 성능을 나타내었으며, 넓은 비표면적을 가지는 고밀도 금속지지체 적용을 통해 배연 탈질 촉매 반응기의 콤팩트화 및 소형화가 가능하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 본 연구에서 사용된 금속지지체 코팅촉매는 제철소뿐만 아니라 화력발전, 소각장, 선박, 건설기계 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 새로운 형태의 촉매가 될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.1043-1060
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• 2023

최근 기후변화의 가속화로 바다에 의한 탄소의 흡수 작용을 칭하는 '블루 카본(blue carbon)'에 대한 관심이 많아지고 있지만, 탄소 순환의 핵심이 되는 해양 생태계에 대한 우리의 이해는 아직 부족한 실정이다. 본 연구는 탄소 순환을 고려한 글로벌 해양 생태 권역(marine eco-province)을 k-means clustering 기법을 활용하여 분류·분석하였다. 지난 20년 간(2001-2020) 위성을 활용하여 생산된 Carbon-based Productivity Model (CbPM) 순 일차 생산량(Net primary production, NPP), particulate inorganic and organic carbon (PIC and POC), 위성 관측과 재분석모델을 결합하여 생산한 해수면 염분(sea surface salinity, SSS) 및 온도(sea surface temperature, SST) 총 다섯가지 자료를 활용하였다. 최적화 과정을 거쳐 총 9개의 생태권역을 도출하였으며, 각 권역의 공간분포와 특성을 분석하였다. 이 중 5개의 권역은 주로 대양의 특성을 반영하고, 4개의 권역은 연안 및 고위도 해역의 특성을 반영하는 것으로 나타났다. 또한, 기존에 알려진 해양 생태 권역과의 정성적 비교를 통하여 탄소순환을 고려한 해양 생태권역의 특징을 상세히 분석하였다. 마지막으로 과거 5년 단위(2001-2005, 2006-2010, 2011-2015, 2016-2020)로 생태 권역의 변화를 분석하였으며, 연안생태계의 빠른 변화와 특히 담수유입으로 인해 생산량이 높고 생태적으로 중요한 권역의 감소를 확인하였다. 이러한 연구 결과는 탄소 순환 및 기후변화를 고려한 해양 생태 권역 분류 및 연안 관리에 대한 중요한 참고자료로 활용 될 수 있으며, 기후 변화에 취약한 지역에 대한 체계적인 관리 지침 개발에 활용될 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권12호
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• pp.1832-1838
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• 2010

증강된 혈전용해활성을 갖는 starter를 이용한 발효조건의 최적화를 통하여 풍미가 향상된 청국장을 제조하기 위한 목적으로 전국 지역에서 유통되고 있는 청국장과 된장으로 부터 25개 균주를 분리한 후 단백분해 및 점질물 형성 효과를 갖는 7개의 Bacillus 균주를 선정하였다. 다음으로 청국장의 기능성을 증진시키기 위해 우수한 혈전용해활성을 갖는 균주를 starter로 이용하기 위해 fibrin plate법으로 활성을 검토한 결과, CJJN-4와 5가 tripticase soy broth에서 가장 높은 활성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 한편, 혈전용해 능이 우수한 CJJN-4와 CJJN-5를 이용하여 $40^{\circ}C$와 $45^{\circ}C$에서 청국장을 발효한 후 활성을 측정한 결과에서도 2개의 균주 모두 우수한 활성을 확인할 수 있었다. 또한, 발효시간과 관계없이 $40^{\circ}C$에서 $45^{\circ}C$보다 활성이 높았으며, 특히 $40^{\circ}C$에서는 72시간까지 우수한 활성이 유지되었고 CJJN-4의 균주를 48시간 발효시킨 청국장에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 발효균주 및 온도에 따른 발효 시의 pH 변화에서는 $40^{\circ}C$의 경우에는 균주 간에 유의적인 차이를 보이지 않았으나, $45^{\circ}C$에서는 CJJN-4로 발효된 청국장에서 60시간까지 $40^{\circ}C$에서 발효된 청국장 또는 CJJN-5로 조제한 청국장보다 낮은 pH를 보여주었다. 발효조건에 따른 풍미변화에서는 먼저, 청국장의 구수한 맛을 주는 아미노태 질소 함량의 경우에는 $40^{\circ}C$에서 72시간 발효시킨 결과, 1,139.6 mg%(CJJN-4)와 1027.6 mg%(CJJN-5)의 높은 함량을 보여주었으며 아미노태 질소의 생성속도에서도 $40^{\circ}C$가 $45^{\circ}C$보다 빠른 결과를 나타내었다. 그러나 청국장의 불쾌취를 유발하는 암모니아태 질소 함량의 경우에는 $40^{\circ}C$에서 CJJN-4와 5로 조제된 청국장이 $45^{\circ}C$에서 CJJN-5의 청국장보다 낮은 함량을 보여 주었다. 이러한 결과로부터 CJJN-4의 starter를 이용하여 $40^{\circ}C$에서 발효된 청국장은 아미노태 및 암모니아태 질소 함량의 변화에 따른 개선된 풍미와 함께 우수한 혈전용해활성을 가지고 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제41권5호
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• pp.550-562
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• 2008

배경: 조직공학분야에서 이종조직의 세포성분에 대한 면역반응을 없애기 위한 기본적인 과정으로 조직의 탈세포화에 대한 연구가 있어왔다. 본 연구는 기존에 탈세포화에 효과적이었다고 보고되었던 방법들을 변형 혹은 재현해 보고, 이를 통해 치적의 탈세포화를 얻을 수 있는 조건을 찾고자 하였다. 대상 및 방법: 돼지의 대동맥 및 폐동맥판막, 대동맥 및 폐동맥벽, 심낭을 탈세포화 세정제(detergents)에 대한 농도 및 배양시간, 온도조건, 용질에 대한 삼투압 등을 달리하고, 여러 탈세포화용액 및 그 조합을 통해 단일단계 및 여러 단계의 방법으로 배양하여 탈세포화를 시행하였다. 이렇게 탈세포화 실험을 마친 조직은 hematoxylin-eosin (H&E) 염색을 통해 탈세포화의 정도와 세포 외 기질의 보존 정도를 평가하였고, 일부탈세포화된 조직에서는 이종항원면역제거 정도를 파악하는 alpha-Gal 염색과 DAPI 염색을 동시 시행하여 관찰하였다. 결과: Polyethylene glycol이나 peracetic acid를 이용한 방법에서는 탈세포화가 되지 않았다. 단일단계방법으로는 sodium deoxycholate (DOA), sodium dodesyl sulfate (SDS), Triton X-100, SDS와 Triton X-100을 섞은 용액에서, 다단계방법으로는 저장성 완충용액 ${\rightarrow}$ X-100 ${\rightarrow}$ SDS, DOA ${\rightarrow}$ 저장성 완충용액 ${\rightarrow}$ SDS, 저장성 완충용액 ${\rightarrow}$ SDS에서 탈세포화가 이루어 졌다. DOA는 다른 탈세포화 방법에 비해 세포 외 기질의 파괴가 심하였고, 특히 실험온도가 높아질 수록 세포 외 기질의 파괴가 더욱 현저함을 알 수 있었다. 사용되는 화학물질의 종류, 양, 처리시간 및 세포 외 기질의 파괴 정도를 고려하여 지속적으로 재현 가능한 탈세포화에 비교적 적합한 조합 및 조건은 단일단계방법으로 $4^{\circ}C$에서 SDS와 Triton X-100를 섞은 저장성용액에서 24시간 배양하는 방법과, 다단계방법으로 저장성 완충용액과 SDS를 연속적으로 사용하는 방법으로, $4^{\circ}C$에서 $6{\sim}8$시간 이상 저장성 완충용액에 처리한 후, 0.25% SDS가 섞인 저장성 완충용액에 16시간 배양 후 등장성 완충용액에 처리하는 방법이었다. 결론: $4^{\circ}C$에서 SDS 과 Triton X-100을 섞은 저장성 완충용액에서 24시간 배양하는 단일단계방법이나, 저장성완충용과 SDS를 연속적으로 사용하는 다단계 방법을 통해 세포 외 조직을 비교적 잘 보존하면서 적은 수의 탈세포화 용액을 사용하여 효과적인 탈세포화를 얻을 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권3호
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• pp.240-245
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• 2005

효소처리조건에 따른 석류추출액의 청징화특성을 조사하기 위하여 효소반응온도($35{\sim}55^{\circ}C$), 시간($30{\sim}70$분) 및 농도($0.02{\sim}0.10%$)를 중심합성계획법에 의한 16개 구간으로 설정하여 탁도, 갈색도, 가용성 고형분 함량, 총당 및 환원당 함량 등을 반응 표면분석법으로 모니터링하였다. 탁도는 주로 효소반응시간에 의하여 영향을 받고 있었으며, 처리온도 $37.99^{\circ}C$, 처리시간 60.90분, 효소농도 0.08%일 때 탁도의 최소값이 0.04(O.D)로 나타났다. 갈색도는 효소농도에 가장 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며, 처리온도와 처리시간에 대해서는 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며, 총당의 함량은 처리온도, 처리시간, 효소농도에 대해 모두 영향을 받고 있었으며, 처리온도 $39.28^{\circ}C$, 처리시간 42.04분, 효소농도 0.03%일 때 최대값 8.37%을 나타내었다. 환원당 및 고형분 함량의 경우 효소농도에 가장 많은 영향을 받고 있었으며, 환원당은 처리온도 $42.96^{\circ}C$, 처리시간 46.21분, 효소농도 0.02%일 때 최대값 7.22%를 나타내었고, 고형분 함량은 처리온도 $46.91^{\circ}C$, 처리시간 42.13분, 효소농도 0.02%일 때 최대값 8.13%으로 나타났다. 각 변수에 대한 회귀식을 구한 후 탁도 및 갈색도의 최소값에 대한 최적효소처리조건을 superimposing 한 결과 효소처리 조건은 온도 $45{\sim}50^{\circ}C$, 시간 $50{\sim}60$분 및 농도 $0.06{\sim}0.08%$이었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제31권6호
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• pp.458-464
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• 2016

오디를 포함한 베리류의 건강 기능성이 알려지면서 생산량 증가 및 가공식품 개발이 활발해지고 있지만 베리류 과실의 특성상 상처 입거나 무르기 쉬워 생과로 유통되기 보다는 다양한 형태의 가공품으로 유통되고 있다. 베리류를 원료로 식물발효액을 제조하기도 하는데 대부분 소규모 이루어져 원료의 안전성 및 제조과정에 대한 위생관리가 시급하다. 본 연구는 오디 발효액 제조에 사용되는 원물이 유해 세균에 오염되었을 경우와 발효액으로 소량 포장되는 단계에서 유해 세균에 오염되었을 경우에 오디 발효액 발효과정 중 그리고 오염 발효액 보관과정 중 오염세균의 세균수 변화를 조사하기 위해 수행되었다. 오디 발효액이 발효되는 동안 원물에 접종된 E. coli는 시간이 지나면서 감소하는 양상이었다. 특히 오디 원물의 무게 대비 100%로 설탕을 혼합한 처리구 보다는 80%로 혼합한 처리구에서 E. coli의 세균수 감소가 급격하였는데, 설탕을 원물 무게의 80%로 혼합하였을 때 발효과정 중 생기는 총 산도가 100% 혼합처리구보다 높음으로써 결과적으로 발효액의 pH가 낮아지게 되어 발생한 결과인 것으로 판단된다. 발효가 완료되어 발효액으로 제품화되는 과정에서 식중독세균에 오염되었을 경우에는 접종 균주별로 조금씩 다른 세균수 감소 양상을 보였지만 대체적으로 보관시간이 지남에 따라 감소하는 양상이었고, 특히 $30^{\circ}C$에서 보관하였을 때에는 실험균주 모두 4일 이내에 사멸하였다. 따라서 오디 발효액 제품화시 소량 포장 후 $30^{\circ}C$의 온도에서 일주일 정도 보관하는 것이 오디 발효액의 미생물학적 안전성을 높이는데 도움이 될 것으로 판단된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권2호
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• pp.135-142
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• 2011

우모분으로부터 높은 함량의 아미노산을 생성하는 Elizabethkingia meningoseptica CS2-1 (729.7 ${\mu}mol/mL$)를 선발하였다. 선발 균주의 protease 활성과 우모 분해능을 위한 최적배지 및 배양조건을 확립하고 우모 분해산물 아미노산의 특성을 조사하였다. E. meningoseptica CS2-1의 최적 배양조건은 $25^{\circ}C$, pH 7.5, 180 rpm이었으며, 효소는 pH 8.0, $40^{\circ}C$에서 가장 높은 활성을 나타내었다. E. meningoseptica CS2-1의 아미노산 생산을 위한 최적 배지조건은 $NH_4Cl$ 0.05%, NaCl 0.05%, $K_2HPO_4$ 0.03%, $KH_2PO_4$ 0.03%, $MgCl_2{\cdot}6H_2O$ 0.01%, urea 0.1%, 닭 우모분 2%이었다. E. meningoseptica CS2-1를 최적 배지 및 배양조건에서 배양한 결과, 아미노산의 총 함량은 1063 ${\mu}mol/mL$로 기본조건 (729.7 ${\mu}mol/mL$)보다 46%로 향상되었고 필수 아미노산 함유량은 315.9 ${\mu}mol/mL$로 기본조건 (219.3 ${\mu}mol/mL$)보다 44%로 향상되었다. 닭 우모분으로부터 추출되 는 17 종류의 아미노산 중 proline (14%), aspartic acid (12%), serine (10%), alanine (10%), glycine (9%), tyrosine (7%)이 주요 아미노산으로 추출되는 특징을 나타내었다. 따라서, E. meningoseptica CS2-1은 닭 우모로부터 아미노산 생산을 위한 미생물유전자원 소재로서 잠재적 가치가 클 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권3호
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• pp.231-237
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• 2009

재조합 대장균으로부터 고순도 베타-카로틴을 효율적으로 회수하기 위한 추출정제 방법을 개발하기 위하여 세포파쇄의 유무, 추출온도, 추출용매의 종류, 세포 대 추출용매의 비율 및 결정세척 용매의 선정이 베타-카로틴 추출수율과 순도에 미치는 영향을 조사하였다. 세포파쇄의 유무는 베타-카로틴 추출수율에 영향을 미치지 않았으므로 별도의 물리적 세포파쇄 단계가 생략되었다. 테스트된 용매 종류에 관계없이 $50^{\circ}C$에서 베타-카로틴의 추출수율은 $30^{\circ}C$에서보다 월등히 높았다. 아이소부틸 아세테이트에 의해 추출되는 베타-카로틴의 양은 추출성능이 제일 낮은 아세톤을 사용한 경우에 비해 7.6배 높았다. 0.4g의 동결건조세포로부터 베타-카로틴을 최대로 추출하기 위해 필요한 아이소부틸 아세테이트의 최적양은 10mL였고, 이는 단위 건조 세포(g-dry cells)당 25mL의 아이소부틸 아세테이트가 필요함을 의미하였다. 아세톤과 올리브오일을 동일비율로 혼합한 용액에 의한 추출양은 아세톤만을 사용한 경우보다 훨씬 높았고 가장 높은 값을 나타낸 아이소부틸 아세테이트에 의한 값과 비슷한 수치를 나타내었다. 추출액에 용해되어 있는 베타-카로틴의 결정 생성을 촉진시켜 베타-카로틴을 추출용액으로 분리하여 얻어진 베타-카로틴 결정의 순도는 89%으나 이를 에탄올로 세척 시 순도가 98.5%로 향상되었다. HPLC, 분광광도계 분석외에 추가적으로 질량분석을 수행함으로써 회수된 결정이 베타-카로틴임을 확인하였다. 이와 같은 결과는 본 연구팀에서 개발한 방법으로 식품의약 안전청에서 고시한 화장품 및 식품의 첨가물 기준을 만족시키는 고순도 베타-카로틴을 효율적으로 생산할 수 있음을 시사한다.