• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권2호
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• pp.229-239
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• 2018

본 연구의 목적은 탈지미세조류(LEA) 세포벽 분해를 통한 바이오당 생산에 있어 당화효소 사용없이 마이크로파 전처리만을 이용하여 글루코오스와 자일로오스를 생산하는 것이다. LEA의 주성분인 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스의 무효소 당화를 위해 산 가수분해 기반의 마이크로파 전처리 조건을 반응표면분석법을 이용하여 최적화하였다. 마이크로파를 이용한 무효소 당화 공정의 주요 변수는 마이크로파 출력(198~702 W), 전처리 시간(39~241 sec)와 황산 농도(0~0.1 mol)로 최적 조건 예측을 위해 중심합성계획법을 이용하여 2차 회귀함수를 도출하였다. 마이크로파 출력과 전처리 시간이 LEA로부터 육탄당(C6)과 오탄당(C5) 생산에 유의한 영향을 주는 변수이며 증가에 따라 육탄당과 오탄당 당화율이 증가하는 경향을 확인하였다. 육탄당과 오탄당 당화율 최대화를 위한 산 가수분해를 적용한 마이크로파 전처리 최적 조건은 마이크로파 출력 700 W, 전처리 시간 185.7 sec와 황산 0.48 mol으로 육탄당 당화율 92.7%와 오탄당 당화율 74.5%가 예측되었으며 확인 실험을 통해 육탄당 당화율 94.2%와 오탄당 당화율 70.8%가 확인되어 예측의 유효성을 확인할 수 있었다. 이는 LEA의 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 당화를 위해 산 가수분해 적용 마이크로파 전처리만을 이용한 무효소 당화 공정 적용과 $100^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도와 짧은 전처리 시간 적용을 가능하여 기존 전처리 대비 효과적인 공정 임을 입증했다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권5호
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• pp.623-630
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• 2017

본 실험은 댕댕이의 마이크로웨이브 추출장치를 활용한 플라보노이드, 안토시아닌, 폴리페놀, 항산화능 등을 반응표면분석법을 통하여 최적추출조건의 예측과 추출조건에 따른 추출물의 기능성 성분 함량을 모니터링 하였다. 중심합성계획법을 통해 추출공정에 중요한 독립변수인 용액농도($X_1$: 0, 25, 50, 75, 100%), 추출시간($X_2$: 1, 4, 7, 10, 13 min), microwave power($X_3$: 180, 210, 240, 270, 300 W)를 각각 독립변수로 설정하였고, 총 플라보노이드 함량($Y_1$), 총 안토시아닌 함량($Y_2$), 총 폴리페놀 함량($Y_3$) 그리고 DPPH 라디칼 소거능($Y_4$) 등을 종속변수로 하여 회귀분석을 실시하였다. 예측된 최적조건 범위는 에탄올 농도 53-64%, 추출시간 7.4-7.9 min, microwave power 242-250 W로 나타났다. 플라보노이드 함량의 최대점은 에탄올의 농도 52.9%, 추출시간 7.5분, microwave power 244 W일 때 최대값은 65.74 mg RE/g으로 예측되었다. 안토시아닌 함량의 최대점은 에탄올의 농도 54.8%, 추출시간 7.4분, microwave power 248 W일 때 최대값은 0.45 mg CGE/g으로 예측되었다. 폴리페놀 함량의 최대점은 에탄올의 농도 56.9%, 추출시간 7.7분 및 microwave power 250 W 일 때 최대값은 14.71 mg GAE/g로 예측되었다. 항산화능의 최대점은 에탄올의 농도 64.10%, 추출시간 7.9분 및 microwave power 242 W일 때 최대값은 92.54%로 예측되었다. 예측값과 실험값의 차이가 거의 없는 것으로 보아 본 실험은 정확도가 높고 신뢰성이 높음을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 댕댕이 마이크로웨이브 추출방법에 있어서 최적의 추출조건에 대한 정보를 주는 것이며, 더 나아가 고농도 댕댕이 기능성 성분이 함유된 제품 개발에 기초정보를 제공하는 결과라 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제12권1호
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• pp.62-67
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• 2005

양배추의 고부가가치 이용방안 연구의 일환으로 선택적 가열 및 추출특성이 알려진 마이크로파 에너지(50 W, 2,450 MHz)를 이용하여 양배추 추출물의 총 수율과 총 페놀 함량 및 전자공여능의 효율적 추출조건을 설정하였다. 에탄올$(50\%)$ 용매에서 건조 양배추의 입자 크기는 20 mesh 정도가 적당하였고, 시료와 용매비는 생체시료(수분 $90.2\%$)와 건조시료(수분 $4.5\%$) 모두에서 1:10(5 g/50 mL) 정도가 가장 타당한 것으로 나타났다. 추출용매의 영향에서는 생체시료에서는 $50\%$ 에탄올$>100\%$ 에탄올<물의 순으로, 건조시료에서는 $50\%$ 에탄올>물$>100\%$ 에탄올의 순으로 높은 추출수율을 보여주었다. 추출물의 총 페놀 함량과 전자공여능은 추출 3분 이후에는 거의 차이가 없는 경향을 보여주었고, 생양배추 시료에서는 $100\%$ 에탄올$>50\%$ 에탄올>물의 순으로, 건조 양배추 시료에서는 $50\%$ 에탄올>물$>100\%$ 에탄을 순으로 높은 함량을 보여주었다.

• 폴리머
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• 제32권1호
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• pp.13-18
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• 2008

전기 전자재료 중 고분자에 포함된 브롬계 난연제의 분석에 있어 용출이 어려운 4가지 재질 PC(polycar-bonate) PP(polypropylene), PET(poly(ethylene terephthalate)), PBT(poly(butylene terephthalate))에 대하여 추출방법 및 헥산/에세톤, THF, 톨루엔, THF/톨루엔에 대한 용매 특이성과 그 특성을 고찰하였다. 각 고분자에서의 deca-BDE(decabromo diphenyl ether)의 함량을 속슬렛, 초음파. 가속용매, 마이크로파, 초임계 유체 추출법을 사용하여 이들 방법의 효율을 정량분석 하였다. 초음파 추출은 낮은 고분자의 용해도 때문에 낮은 추출효율을 보여 사용한 고분자의 경우에 있어서 추출방법으로는 적합하지 않았으며, 나머지 3가지 방법에서는 톨루엔 사용시 약 80% 이상의 높은 추출효율을 보였다. 초임계 유체 추출은 고분자의 난연제 추출에 시도되지 않았던 방법이었으나, 본 실험에서 PP와 PC의 추출에서는 100%에 가까운 매우 높은 추출효율을 보였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권5호
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• pp.847-852
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• 2007

This study investigated an efficient method for the extraction of astaxanthin from the red yeast Xanthophyllomyces dendrorhous. The extraction process comprised three steps: 1) cultivating the yeast; 2) treating the yeast culture suspension with microwaves to destroy the cell walls and microbodies; and 3) drying the yeast and extracting the astaxanthin pigment using ethanol, methanol, acetone, or a mixture of the three as the extraction solvent. Ultimately, various treatment tests were performed to determine the conditions for optimal pigment extraction, and the total carotenoid and astaxanthin contents were quantified. A frequency of 2,450 MHz, an output of 500 watts, and irradiation time of 60 s were the most optimum conditions for yeast cell wall destruction. Furthermore, optimal pigment extraction occurred when using a cell density of 10g/l at $30^{\circ}C$ over 24 h, with a 10% volume of ethanol.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권3호
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• pp.449-454
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• 2010

늙은 호박을 최적의 추출조건에서 추출물을 얻고자 반응표면분석을 이용하여 추출조건을 최적화하였다. 중심합성 계획에 따라 요인변수로 마이크로웨이브 에너지(30~150 watt), 에탄올 농도(0~100%) 및 추출시간(1~9분)을 달리하고, 전자공여작용, tyrosinase 저해효과, SOD 유사활성 및 총 폴리페놀 함량을 종속변수로 하여 추출하였다. 추출 결과 종속변수에 따라 회귀식의 $R^2$이 각각 0.7035, 0.7748, 0.9496 및 0.9219로 나타나 SOD 유사활성과 총 폴리페놀 함량의 유의성이 인정되었다. 종속변수인 전자공여작용, tyrosinase 저해효과, SOD 유사활성 및 총 폴리페놀 함량 모두 마이크로웨이브 에너지의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 네 가지 종속변수의 극대값을 얻기 위한 최적 추출조건의 범위는 4차원 반응표면분석을 superimposing하여 얻었다. 그 결과 최적 추출조건이 마이크로웨이브 에너지 72~144 watt, 에탄올 농도 0~38%, 추출시간 6~9분의 범위를 나타내었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권3호
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• pp.442-447
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• 2000

당귀 유용성분의 신속한 추출방법을 개발하기 위한 기초연구로써, 기존 추출방법들에 비하여 환경친화적이고 경제적인 장점이 알려진 마이크로웨이브의 추출조건을 검토하였다. 가용성 당귀성분의 MAP추출에서 당귀의 입자 크기는 60 mesh, 시료와 용매의 비는 1:10(g/mL) 이 적당하였고, microwave power는 80 W에서 당귀성분의 추출효율이 높았다. 가용성 고형분과 decursin 함량을 동시에 가장 많이 추출할 수 있는 50% 에탄올을 용매로 하였을 경우 5분간 3회 반복 추출로써 decursin을 포함한 대부분의 가용성 성분을 추출할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제28권4호
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• pp.876-881
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• 1999

양파를 conventional extraction(CE) 방법과, micro-wave-assisted extraction(MAE) 방법에 의하여 각각 물과 에탄올로 추출하고 추출조건에 따른 올레오레진 수율과 생리활성을 비교하였다. 추출 방법에 따른 올레오레진 함량의 차이는 거의 없었고 최적 추출시간은 CE의 경우 2시간인 반면 MAE에서는 5분 내외로 추출시간이 크게 단축되었다. 전자공여작용은 물 추출의 경우 CE 및 MAE 에서 각각 44% 및 50%이었고 에탄올 추출의 경우 각각 45% 및 51%로 추출방법에 의한 차이는 거의 없었다. 아질산염 소거작용은 모든 추출물에서 pH가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였는데, 특히 pH 1.2에서는 모든 추출물에서 85% 이상의 높은 소거작용을 보였다. Tyrosinase 저해작용은 물 추출물의 경우 CE와MAE에서 모두 20% 수준이었고 에탄올 추출물도 40% 수준의 비교적 낮은 저해작용을 나타내었다. ACE 저해작용에서는 CE보다 MAE 추출물에서 더욱 강한 활성을 나타내어 CE 방법으로 추출했을 때는 60% 수준이었고 MAE 방법으로 추출했을 때는 70% 수준이 었다. 또한, 추출방법에 따른 피르브산 함량 변화에서도 물 추출물의 경우 CE와 MAE 각각 양파 1g당 6.8 및 $6.4\;{\mu}moles$이었고 에탄올 추출물에서는 이보다 낮은 4.3과 $5.6\;{\mu}moles$이었으며 추출방법에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았다.

• 한국식품과학회지
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• 제45권6호
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• pp.667-674
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• 2013

본 연구는 열풍 건조와 동결 건조한 오미자를 시료로 하여 마이크로웨이브 추출 조건(W, 시간, 에탄올 농도)에 따른 추출물의 항산화 특성을 비교하였다. 추출물의 총 폴리페놀 함량과 항산화능(DPPH, ABTS radical 소거능)은 마이크로웨이브 용량(100-200W)이 증가할수록 동결 및 열풍 건조 모두에서 증가하였다. 추출시간(1-8분)에 따른 총 폴리페놀 함량과 항산화능은 동결건조 시료에서는 증가하였지만, 열풍건조 시료의 경우는 4분까지 증가하다가 이후에는 감소하였다. 용매를 달리한 추출물의 총 폴리페놀 함량과 항산화능은 에탄올 및 물 혼합 용매 추출물(50, 70%)에서 가장 높게 나타났으며, 열수 추출물과 99% 에탄올 추출물은 낮게 나타났다. 건조방법에 따른 총 폴리페놀 함량과 항산화능을 비교하였을 때, 모든 추출 조건에서 동결건조 오미자는 열풍건조 오미자보다 높은 항산화 활성을 나타내었다. 각 추출조건별 실험인자들의 상관성을 분석한 결과, 동결 오미자는 총 폴리페놀 함량과 항산화 활성 간에 높은 상관성을 나타낸 반면, 열풍건조 오미자는 상관성이 상대적으로 낮았다. 이상의 결과에서 건조방법은 오미자 추출물의 항산화적 특성에 유의적인 영향을 미쳤으며, 동결건조 오미자는 열풍건조 오미자보다 높은 총 폴리페놀 함량과 항산화 활성을 나타내었다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권2호
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• pp.291-297
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• 2000

마늘을 MAE방법에 의하여 물과 에탄올로 추출한 후 기능성과 갈변억제 효과를 비교하였다. 에탄올, 물 추출물의 수율은 5분 동안 추출한 경우 각각 12.9% 및 12.7%이었고 추출시간이 증가할수록 감소하였으며 비교적 낮은 값을 나타내었다. Polyphenol 함량은 5분 추출물이 각각 574.3mg% 및 569.0mg%로 가장 높았다. 에탄올과 물 추출물의 전자공여작용은 20분 추출물의 경우 각자 17.0% 및 20.7% 수준으로 가장 높은 효과를 나타내었다. 아질산염 소거작용은 pH 1.2일 때 5분 동안 추출한 추출물이 각각 98.9% 및 99.7%로 가장 높았으며 pH가 증가할수록 효과가 현저하게 감소하였다. Angiotensin I-converting enzyme 저해 효과는 물 추출물의 경우 5분 추출물이 83.1%로 가장 높은 것에 비해 에탄올 추출물은 87.1%로 20분 동안 추출 하였을 때 그 값이 제일 높았다. Tyrosinase 저해효과는 물 및 에탄올 추출물 모두 30%이하로 매우 낮은 효과를 나타내었으나 15분 에탄올 추출물은 60%이상의 값을 나타내었다. 이들 물과 에탄올 추출물에 대해 0.1% ascorbic acid, citric acid 및 cysteine으로 10일 동안 갈색 억제 효과를 측정한 결과 모든 처리구에 비해 0.1% cysteine이 가장 높은 갈변 억제 효과를 나타내었다. 0.1% ascorbic acid는 cysteine보다는 낮은 갈변 억제 효과를 보였으며 0.1% citric acid는 대조구와 비슷한 갈변화 진행을 나타내었다. 갈색화 억제 상승 효과는 0.1% cysteine과 ascorbic acid를 첨가한 실험구가 citric acid를 첨가한 실험구에 비해 효과적인 갈색화 억제를 나타내었다.