• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권2호
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• pp.273-279
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• 2020

본 연구에서는 바이오매스로부터 파클리탁셀 회수를 위한 전통적 용매 추출(conventional solvent extraction, CSE), 마이크로웨이브를 이용한 추출(microwave-assisted extraction, MAE), 초음파를 이용한 추출(ultrasound-assisted extraction, UAE) 방법을 비교하였다. 추출 용매 종류(아세톤, 클로로포름, 에탄올, 메탄올, 메틸렌 클로라이드)에 따른 영향을 조사한 결과, 메탄올이 모든 추출 방법에서 가장 적합하였다. 메탄올을 이용한 MAE와 UAE의 경우, 단 1회의 추출로 대부분의 파클리탁셀 회수(>95%)가 가능하였다. 또한 MAE와 UAE의 경우 추출 온도(25-45 ℃), 마이크로웨이브 파워(50-150 W), 초음파 파워(180-380 W)의 증가에 따라 파클리탁셀 회수율이 증가하였다. 또한 SEM 분석을 통해 바이오매스 표면을 조사한 결과, 표면 구조가 CSE의 경우에는 조금 주름진 형태를 보인 반면 MAE와 UAE의 경우에는 강한 충격으로 매우 거칠고 파괴된 형태를 보였다.

• Integrative Medicine Research
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• 제6권4호
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• pp.388-394
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• 2017

Background: The present study optimized ultrasound-assisted extraction conditions to maximize extraction yields of glycyrrhizic acid from licorice. Methods: The optimal extraction temperature ($X_1$), extraction time ($X_2$), and methanol concentration ($X_3$) were identified using response surface methodology (RSM). A central composite design (CCD) was used for experimental design and analysis of the results to obtain the optimal processing parameters. Results: Statistical analyses revealed that three variables and the quadratic of $X_1$, $X_2$, and $X_3$ had significant effects on the yields and were followed by significant interaction effects between the variables of $X_2$ and $X_3$ (p<0.01). A 3D response surface plot and contour plots derived from the mathematical models were applied to determine the optimal conditions. The optimum ultrasound-assisted extraction conditions were as follows: extraction temperature, $69^{\circ}C$; extraction time, 34?min; and methanol concentration, 57%. Under these conditions, the experimental yield of glycyrrhizic acid was 3.414%, which agreed closely with the predicted value (3.406%). Conclusion: The experimental values agreed with those predicted by RSM models, thus indicating the suitability of the model employed and the success of RSM in optimizing the extraction conditions.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권2호
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• pp.229-233
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• 2016

본 연구에서는 식물세포배양액으로부터 파클리탁셀을 효율적으로 회수하기 위하여 초음파를 이용한 액-액 추출 공정을 개발하였다. 액-액 추출을 위한 최적의 초음파 파워와 조업 시간은 주어진 하층(메틸렌 클로라이드 층)/상층(메탄올 농축액 층) 비(25%, v/v)에서 각각 250W와 15 min임을 알 수 있었다. 최적 조건 하에서 초음파를 이용한 액-액 추출 공정의 경우 단 1 회 추출로 대부분의 파클리탁셀을 하층(메틸렌 클로라이드 층)으로부터 회수(~92%) 가능하였다. 또한 무기염 첨가에 의한 초음파 상승효과로 인하여 액-액 추출을 위하여 적절한 무기염 농도와 초음파 파워가 요구됨을 알 수 있었다.

• 산업식품공학
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• 제13권1호
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• pp.32-37
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• 2009

Central composite design was applied for the ultrasound-assisted extraction from peel and seed of Campbell Early grapes and the extraction processes were optimized for the antiradical activities of the extracts by using response surface methodology. Optimal conditions were 53.45% of ethanol concentration, 45.99${^{\circ}C}$ of extraction temperature and 23.93 min of extraction time for the maximum antiradical activity of grape peel extract (54.98%) and 53.14% of ethanol 56.03${^{\circ}C}$ of temperature and 29.03 min of time for maximum antiradical activity of grape seed extract (90.60%).

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제14권2호
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• pp.129-133
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• 2009

Salicornia herbacea is rich in natural minerals, dietary fibers, and potentially health-promoting phenolic compounds. In this paper, an experimental design was applied for the optimization of the ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from lyophilized Salicornia herbacea powder. The experiments were conducted in accordance with a five-level, three-variable central composite rotatable design (CCRD), and the effects of solvent concentration, extraction time, and extraction temperature were evaluated via response surface methodology (RSM). The optimal extraction conditions were as follows: ethanol concentration, 76.80%; extraction time, 20 min; and extraction temperature, $33.21^{\circ}C$; and the solvent concentration was the most significant parameter in this process, under which the predicted total phenolic content was 49.91 mg GAE/g sample.

• 한국수산과학회지
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• 제54권3호
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• pp.271-279
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• 2021

Ultrasound-assisted extraction (UAE) conditions, including extraction time, extraction temperature, and ethanol concentration, were optimized to increase the total flavonoid content (TFC), tyrosinase inhibitory activity (TIA), and collagenase inhibitory activity (CIA) of Spirulina platensis through central composite design (CCD). For the optimization of the three dependent variables, a quadratic regression model was derived from 17 experimental sets for the simultaneous maximization of TFC, TIA, and CIA. The predicted optimal UAE conditions were 44.0 min of extraction time, 82.8℃ of extraction temperature, and 96.0% of ethanol concentration. Under these conditions, 0.93 mg QE/g DM of TFC, 81.9% of CIA, and 92.1% of TIA were predicted. The CCD-based UAE optimization enabled an increase in TFC, CIA, and TIA, thereby confirming that the S. platensis extract can be used in the development of a cosmetic material with skin whitening and anti-wrinkle effects.

• KSBB Journal
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• 제25권5호
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• pp.437-442
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• 2010

본 연구에서는 초임계 이산화탄소의 추출기술에 초음파 적용을 위한 기초 연구로서 캐놀라 씨앗의 입자의 크기, $CO_2$ 유속, 추출기의 종횡비, 초음파 파워 등의 공정변수가 캐놀라 오일의 추출 속도와 수율에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 초임계 이산화탄소 추출에 있어 씨앗을 더 작게 분쇄할수록 더 빠른 추출속도를 보였으며, 추출기의 종횡비가 감소할수록, $CO_2$의 유속이 증가할수록 추출 속도는 증가하였다. 그러나 초음파가 적용된 초임계 이산화탄소 추출의 경우 0.6 mm 이하로 분쇄된 씨앗의 입자 크기 분포가 가장 큰 시료 C의 경우 입자들의 뭉침 현상 증가로 인해 오히려 초음파의 적용이 추출속도와 수율을 크게 감소시켰으며, 12.0 L/min의 $CO_2$ 유속에서도 추출 속도와 수율이 감소하는 것을 확인하였다. 초음파의 적용은 초기 추출시간 50-70분 동안 추출속도 증가에 거의 영향을 미치지 않았으며, 초음파 파워 또한 추출 속도와 수율의 증가에 큰 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제56권1호
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• pp.28-32
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• 2023

We optimized ultrasound-assisted extraction to improve the extraction efficiency of bioactive compounds from the microalgae Acutodesmus reginae. To optimize this extraction process, we investigated the effects of solvent type, solvent concentration, extraction time, extraction number, and extraction power on the production of lutein, α-carotene, β-carotene, and chlorophylls a, and b. After sequential optimization of these main variables, the maximum amount of each compound was extracted at 30℃ with an ultrasound power of 80 W and using 99.5% methanol. Under these optimum conditions, the amount of lutein, α-carotene, β-carotene, and chlorophylls a, and b, were measured as 10.43, 8.66, 3.76, 15.43, and 6.39 mg/g dry matter respectively.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.565-570
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• 2018

본 연구에서는 초음파 용매추출공정을 이용하여 닥나무로부터 항산화성분을 추출하고, 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 중심합성계획모델의 반응치로는 추출수율과 DPPH 라디칼소거활성을 설정하고, 독립변수인 추출시간, 주정/초순수 부피비, 초음파 조사세기에 따른 주효과도와 교호효과도를 해석하였다. 추출수율과 DPPH 라디칼소거활성 모두 계량인자의 주효과도와 교호효과도를 모두 고려하였을 때 가장 큰 영향을 미치는 인자는 주정/초순수 부피비이었다. 반응표면분석법을 이용하여 추출공정의 최적화과정을 수행한 결과 최적추출조건은 추출시간(19.92 min), 주정/초순수 부피비(54.23 vol%), 초음파 조사세기(557.65 W)로 나타났다. 이 조건으로부터 예상되는 반응치의 값은 추출수율(38.93 wt%), DPPH 라디칼소거활성(55.33%)으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제50권5호
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• pp.474-479
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• 2018

포도의 안토사이아닌과 페놀 화합물의 고효율 추출을 위해 초음파 추출방법을 이용하여 반응표면분석법으로 조건을 최적화하였다. Box-Behnken design을 사용하여 시료-용매 비율, 추출시간, 초음파의 진폭을 독립변수로 하였으며, 총 안토사이아닌과 총 페놀 함량을 최대로 하는 추출조건을 최적화하였다. 총 안토사이아닌 함량은 3가지 독립변수가 유의적인 요인으로 시료-용매 비율이 증가할수록, 추출시간과 진폭은 감소할수록 총 안토사이아닌 함량이 증가하는 경향을 보였으나, 총 페놀 함량은 3가지 독립변수 모두 유의적인 요인이 아닌 것으로 나타났다. 총 안토사이아닌과 총 페놀 함량의 예측 값과 실측 값이 유사하여 본 연구에서 예측된 회귀식을 신뢰할 수 있음을 보여주었다.