• Carbon letters
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• 제8권4호
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• pp.285-291
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• 2007

Carbon materials of various morphologies were synthesized by pyrolysis of Soap-nut seeds (Sapindus mukorossi), Jack Fruit seeds (Artocarpus heterophyllus), Date-seeds (Phoenix dactylifera), Neem seeds (Azadirachta indica), Tea leaves (Ehretia microphylla), Bamboo stem (Bambusa bambus) and Coconut fiber (Cocos nucifera), without using any catalyst. Carbon materials thus formed were characterized by SEM XRD and Raman. Carbon thus synthesized varied in size (in ${\mu}m$) but all showed highly porous morphology. These carbon materials were utilized as the anode in Lithium secondary battery. Amongst the various precursors, carbon fibers obtained from Soap-nut seeds (Sapindus mukorossi) and Bamboo stem (Bambusa bambus), even after $100^{th}$ cycles, showed the highest capacity of 130.29 mAh/g and 92.74 mAh/g respectively. Morphology, surface areas and porosity of carbon materials obtained from these precursors were analyzed to provide interpretation for their capacity to intercalate lithium. From the Raman studies it is concluded that graphitic nature of carbon materials assist in the intercalation of lithium. Size of cavity (or pore size of channels type structure) present in carbon materials were found to facilitate the intercalation of lithium.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권1호
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• pp.99-110
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• 2018

본 연구에서는 초임계 이산화탄소 추출을 이용해 도라지(Platycodon grandiflorum A. DC) 종자로부터 유지를 제조하여 새로운 식용유지로서의 물리화학적 특성을 조사하였다. Soxhlet 용매 추출에 비해 6,000 psi 압력 및 $40^{\circ}C$ 온도조건에서의 초임계 이산화탄소 추출로 더 많은 유지를 얻을 수 있었고 특히 볶은 종자로부터는 32.7%까지 얻을 수 있었다. 볶은 종자로부터 얻은 초임계 도라지 종자유는 시판 대두유나 들깨유와 마찬가지로 대부분 중성지질로 구성되어 있음을 TLC 분석으로 확인하였다. 또한 이 유지는 고도로 불포화된 지질로 대두유나 들깨유보다 linoleic acid(73.27%) 함량이 훨씬 높았으며 그 다음으로 oleic acid(13.16%) 함량이 높았다. 유지의 물리화학적 특성으로, 비중 0.92, 점도 45.37 cP, 굴절률 1.48, 색도 L=47.30, a=-3.69, b=25.72, 요오드가 141.57 g $I_2/100g$ oil, 비누화가 191.21 mg KOH/g oil, 산가는 2.60 mg KOH/g oil 였다. 이런 특성들 중에서 지질의 불포화도와 관련이 있는 굴절률, 점도 및 요오드가는 두 시판 유지들의 중간값을 나타내었다. Rancimat 법으로 측정한 산화유도기간을 비교한 결과에서도 초임계 추출 도라지 종자유(2.03 hr)는 대두유(2.94 hr)보다는 낮으나 들깨유(1.79 hr)보다는 높은 중간값을 나타내었다. 종자 볶음 공정은 유지의 추출 수율을 증가시킬뿐만 아니라 콜레스테롤에스터 함량과 산가 감소에 긍정적 효과도 있었다. 이상으로부터, 초임계 이산화탄소 추출을 통해 볶은 도라지종자로부터 높은 수율로 유지를 제조할 수 있었고 이 유지는 식용유지로서 적합한 특성을 가진다고 판단되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권1호
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• pp.226-236
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• 2019

본 연구에서는 초임계 이산화탄소를 사용해 도라지(balloonflower, Platycodon grandiflorum A. DC) 종자로부터 추출한 유지의 기능성과 에멀전 특성에 대해 조사하였다. 종자에 비해 도라지 종자유는 총 polyphenol(8 mg/100 g)의 함량이 낮았으나 ${\alpha}$-tocopherol(14.15 mg/ 100 g), ${\beta}$-sitosterol(116 mg/100 g) 및 stigmasterol(8 mg/100 g)의 함량은 높았다. DPPH 라디칼 소거능으로 분석한 종자유($IC_{50}=1235.5{\mu}g/mL$)의 항산화능은 종자($IC_{50}=1138.2{\mu}g/mL$)와 유사하였다. 1%(w/w) lecithin 농도에서 도라지 종자유를 사용해 제조한 에멀젼은 탁도, 지방구 입자 크기 및 형상, 유화안정성에서 콩기름을 사용한 에멀젼과 유사하였으나 들기름 사용 에멀젼보다는 탁도 및 유화안정성이 낮았고 지방구 입자는 크게 나타났다. 도라지 종자유 에멀젼의 표면장력은 들기름 에멀젼과 유사하였다.

• KSBB Journal
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• 제24권4호
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• pp.367-376
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• 2009

본 연구에서는 초임계 이산화탄소 추출기술의 scale-up을 위한 기초 연구로서 추출 용량이 다른 두 종류의 초임계 추출장치를 사용하여 추출기 용량, 초임계 이산화탄소의 흐름방향, 캐놀라 씨앗 입자의 크기, 온도, 압력 등의 공정변수가 캐놀라 오일의 추출 속도와 수율에 미치는 영향을 조사하였다. 분쇄된 씨앗의 입자 크기가 작을수록 추출 효율이 증가하였으며, 약 330 bar 이하의 압력에서는 온도가 증가함에 따라 추출 효율이 감소하고, 330 bar 이상의 압력 범위에서는 온도 증가와 함께 추출 효율이 증가하는 crossover 지점이 나타나는 것을 확인하였다. 추출기의 용량을 10배 증가시킨 경우 추출용량이 추출 수율에 거의 영향을 미치지 않는 다는 것을 알 수 있었으며, 초임계 이산화탄소가 추출기 아래에서 위로 흐르는 경우 반대 방향에 비해 추출 속도가 훨씬 더 높다는 사실을 확인하였다. 또한, 초임계 이산화탄소로 추출된 캐놀라 오일의 트리글리세라이드와 지방산의 조성은 유기용매 추출에 의해 얻은 오일의 조성과 비슷하였으며, 추출 시간이나 초임계 유체의 흐름 방향에 따라서도 오일 조성에 큰 변화가 없음을 확인하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제15권4호
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• pp.556-561
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• 2008

참기름, 들기름에서 벤조피렌의 생성경로 및 감소화 방안을 확립하고자 본 연구를 시도하였다. 산지 및 종류에 따라 다소간의 차이는 있었으나 근본적으로 국내산 및 수입산 참깨, 들깨에는 각각 $0.06{\sim}0.31{\mu}g/kg$ 및 $0.12{\sim}0.47{\mu}g/kg$의 벤조피렌이 함유되어 있었다. 이 참깨, 들깨를 $220^{\circ}C$에서 20분간 볶은 후에는 각각 $1.87{\sim}2.47{\mu}g/kg$ 및 $2.12{\sim}2.43{\mu}g/kg$의 벤조피렌이가 검출되었고, 이를 압착한 후 얻어진 기름 중에서는 각각 $3.68{\mu}g/kg$ 및 $4.64{\mu}g/kg$의 벤조피렌이 검출되었다. 이는 볶음-압착공정을 밀폐형으로 수행할 경우에는 외부의 공기를 강제로 주입하여 생성된 연기를 강제 배출시키는 것이 효과적이었다. 참기름, 들기름에 함유된 벤조피렌을 제거하기 위하여 원심분리에 의한 찌꺼기 성분의 완전분리, 규조토, 활성탄소 및 규조토-활성탄소 혼합분을 이용한 여과 등 다양한 방법을 시도해 보았으나 활성탄소에 의한 여과법에서만 감소화 효과가 나타났다. 동일한 공정을 개방형으로 수행할 경우에는 각각 $0.63{\mu}g/kg$ 및 $0.56{\mu}g/kg$이 검출되는데 볶음 공정에서 발생한 연기가 기름 중에 흡입되는 것으로 확인되었다. 따라서 개방형 공정에 의할 경우 권장규격기준인 $2.0{\mu}g/kg$ 이내의 참기름, 들기름을 생산할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제23권9호
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• pp.1170-1176
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• 2013

에센셜오일은 신경생리학적 장애의 치료에 오랜동안 사용되었지만 아직까지 그 효능이 과학적으로 구명되지 않았다. 저자들은 한의학에서 산조인으로 알려져 있는 Zizyphus jujuba 종자의 에센션오일이 인간의 뇌파에 미치는 영향을 연구하였다. 초임계이산화탄소추출법을 이용하여 산조인으로부터 에센셜오일을 얻고, 20명의 피험자를 대상으로 EEG 파워 스펙트럼을 측정하였다. 산조인 에센셜오일 흡입 전과 흡입 중 다른 부위와 비교하여 theta파가 좌측 두정엽 부위($17.277{\rightarrow}13.854{\mu}V$)와 우측 두정엽 부위($15.324{\rightarrow}13.020{\mu}V$)에서 통계학적으로 차이를 나타내었다(p<0.05). 산조인 정유 흡입으로 fast alpha 파, relative gamma 파, spectral edge frequency 50% 지수가 증가하였는데, 이들 지수 중 fast alpha 파는 좌측 전전두엽 부위($0.063{\rightarrow}0.08{\mu}V$), 우측 전전두엽 부위($0.064{\rightarrow}0.085{\mu}V$), 그리고 좌측 두정엽 부위($0.073{\rightarrow}0.100{\mu}V$)에서 통계학적으로 차이를 나타내었다. 본 연구의 결과는 산조인 에센셜오일 흡입에 의한 EEG 변화는 두뇌기능 중 각성과 진정상태를 증가시켜 인간의 심리학적인 조건을 향상시킨다는 것을 추론하게 한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권10호
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• pp.1439-1443
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• 2006

들깨분말을 초임 계 이산화탄소로 추출온도, 압력, 시간을 달리하여 추출한 들기름과 토코페롤의 추출수율, 색도 및 지방산 조성을 측정하였다. 초임계 이산화탄소에 대한 지방과 토코페롤의 추출수율은 이산화탄소의 밀도 증가에 따라 증가하였는데, 추출온도보다는 추출압력에 의하여 크게 좌우되었다. 초임계 이산화탄소의 추출온도에 대한 토코페롤의 추출수율은 동일 압력에서 추출온도의 증가에 따라 증가 하였다. 들깨분말을 $40^{\circ}C/276$ bar에서 $60\sim180\;min$ 추출시 간을 달리하였을 때 들기름의 추출수율은 추출시간이 증가함에 따라 급격히 증가한 반면 토코페롤은 감소하였다. 또한 이산화탄소의 밀도가 증가할수록 Red/Yellow값은 증가하였다. 초임계 이산화탄소 추출을 통해 얻은 들기름의 지방산 조성은 추출시간의 증가에 따라 불포화지방산들은 많이 추출되었고, 포화지방산들은 감소되었다. 이는 초임계유체 추출시 지방산의 불포화도가 높아질수록 용해도가 증가하기 때문으로 사료된다. 위 결과는 초임계이산화탄소를 이용하여 천연물로부터 식품이나 의약산업에 중요한 특정물질을 추출할 수 있는 가능성을 보여주고 있으며, 추출물에 잔존하는 유기용매가 없기 때문에 직접 식품가공에 이용할 수 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권4호
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• pp.282-290
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• 2019

Cuphea viscosissima plants accumulate medium-chain fatty acids (MCFAs), i.e., those containing 8 ~ 14 carbons, in their seeds, in addition to the longer carbon chain fatty acids (≥16 carbons) found in a variety of plant species. Previous studies have reported the existence of three C. viscosissima MCFA-producing acyl-acyl carrier protein (ACP) thioesterases with different substrate specificities. In this study, CvFatB4, a novel cDNA clone encoding an acyl-ACP thioesterase (EC 3.1.2.14), was isolated from developing C. viscosissima seeds. Sequence alignment of the deduced amino acid sequence revealed that four catalytic residues for thioesterase activity are conserved and a putative N-terminal chloroplast transit peptide is present. Overexpression of CvFatB4 cDNA, which was under the control of the cauliflower mosaic virus 35S promoter, in Arabidopsis thaliana led to an increase in 16:0 fatty acid (palmitate) levels in the seed oil at the expense of 18:1 and other non-MCFAs.

• 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.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제1권1호
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• pp.20-30
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• 1999

In order to modify lipid production of Perilla qualitatively as well as quantitatively by genetic engineering, genes involved in carbon metabolism were isolated and characterized. These include acyl-ACP thioesterases from Perilla frutescens and Iris sp., four different $\beta$-ketoacyl- ACP synthases from Perilla frutescens, and two $\Delta$15 a-cyl-ACP desaturases(Pffad7, pffad3). Δ15 acyl-ACP desa turase (Δ15-DES) is responsible for the conversion of linoleic acid (18:2) to $\alpha$-linolenic acid (ALA, 18:3). pffad 3 encodes Δ15 acyl-desaturase which is localized in ER membrane. On the other hand, Pffad7 encodes a 50 kD plastid protein (438 residues), which showed highest sequence similarity to Sesamum indicum fad7 protein. Northern blot analysis revealed that the Pffad7 is highly expressed in leaves but not in roots and seeds. And Pffad3 is expressed throughout the seed developmental stage except very early and fully mature stage. We constructed Pffad7 gene under 355 promoter and Pffad3 gene under seed specific vicillin promoter. Using Pffad7 construct, Perilla, an oil seed crop in Korea, was transformed by Agrobacterium leaf disc method. $\alpha$-linolenic acid contents increased in leaves but decreased in seeds of transgenic Perilla. Currently, we are transforming Perilla with Pffad3 construct to change Perilla seed oil composition. We isolated three ADP-glucose pyrophosphorylase (AGP) genes from Perilla immature seed specific cDNA library. Nucleotide sequence analysis showed that two of three AGP (Psagpl, Psagp2) genes encode AGP small subunit polypeptides and the remaining (Plagp) encodes an AGP large subunit. PSAGPs, AGP small subunit peptide, form active heterotetramers with potato AGP large subunit in E. coli expressing plant AGP genes.