• 제목/요약/키워드: solid phase microextraction (SPME)

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SPME법을 이용한 전통 향료 유전자원 산초 및 초피의 정유성분 분석 (Volatile Components Analysis using SPME in Traditional Aromatic Plant Resources, Zanthoxylum schinifolium Siebold et Zucc. and Z. piperitum DC)

  • 조민구;채영암;송지숙
    • 한국약용작물학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.192-197
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    • 2001
  • 간편하고 효과적인 정유성분 분석을 위해 SPME fiber를 선별하고 산초와 초피의 개체 정유성분 분석에 적합한 SPME fiber를 찾고자 실험한 결과는 다음과 같다. 단일물질별 흡착율은 PDMS, PDMS/DVB, CAR/PDMS 가 우수했다. 10종의 단일물질 표준품 혼합액 흡착 실험에서 직접주입 했을때와 가장 유사한 결과를 보인 것은 PDMS, PDMS/DVB fiber이였다. 최종 선발된 PDMS와 PDMS/DVB를 이용하여 24종의 단일물질 표준품 흔합액 흡착과 직접주입시를 비교한 결과 이들 간에 차이가 없었다. 또한 GC주입구의 split ratio별 성분의 검출에서도 차이가 없었다. 흡착시간이 길어질수록 분자량이 큰 성분의 흡착율이 높아지는 경향을 보였지만, 직접주입시와 비교해 볼 때 적절한 흡착시간은 30-40분이였다. SDE 추출물을 이용한 산초와 초피나무 개체 정유성분 분석에는 산초와 초피 모두 PDMS/DVB가 흡착시간 30-40분에서 분자량이 큰 sesquiterpene류까지 흡착하는데 유리하였다.

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Headspace Solid-phase Microextraction을 이용한 시판 복분자주의 휘발성분 분석 (Volatile Analysis of Commercial Korean Black Raspberry Wines (Bokbunjaju) Using Headspace Solid-phase Microextraction)

  • 이승주
    • 한국식품과학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.425-431
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    • 2014
  • 국내 주요 시판 복분자주 24종을 수거하여 시료의 휘발성 향기성분을 HS-SPME법에 의해 추출한 후, GC-MS를 이용하여 분석 동정하였고 이들 성분의 정량 분석도 실시하였다. 총 43개의 성분이 동정되었고, 화학적 특성에 따라 분류하면 15 esters, 3 ketones, 7 alcohols, 2 aldehydes, 12 terpene류, 4 acids 성분이 동정되었다. ethyl acetate, ethyl octanoate, isoamyl alcohol, phenethyl alcohol이 동정된 성분중 높은 농도를 차지하였고, 그 외 ethyl hexanoate, ethyl decanoate, benzadehyde, dL-limonene, linalool, alpha-terpineol, myrtenol, acetic acid가 주요 성분으로 나타났다. 주성분 분석 결과 향기성분 구성 및 함량에 따라 제조지역별 차이를 나타내지 않았다. 복분자주에 사용되는 복분자 품종이 대개 북미산인 Rubus occidentalis L.으로 동일한 품종이 전국에 재배됨에 따라 향기성분 구성의 차이가 크지 않은 것으로 여겨진다. 또한 복분자주 제조과정의 특성상 발효 후 제성과정을 통해 발효 원주의 함량과 성분에 변화가 생기므로 생산지역보다는 제조공정 및 방법에 더 영향을 받는 것으로 여겨진다. 향후 생산지역별 제조시 사용되는 복분자에 대한 좀 더 자세한 품종 및 재배 특성에 대한 연구와 제조공정에 따른 이화학적 성분 분석이 필요하다. 그러나 향기성분 분포의 경우, 주요 발효산물인 ester, alcohol, acid 성분은 대개 1 사분면에 분포하고, 복분자 과실에서 유래하는 terpene류의 경우 4 사분면에 모두 분포하여 이들 성분간의 차이를 나타내었다. 향후 복분자주 품질관련 주요 지표물질로 활용이 가능하리라 여겨진다.

고상(固相) 미세 추출법에 의한 축산 관리시설에서 발생하는 악취성 가스 화합물의 정량적 평가 (Quantification of Odorants from Animal Husbandry using Solid-phase Microextraction)

  • 김재혁;최홍림;권소영;임홍래;;;박철휘;김현욱
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.158-164
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    • 2006
  • 축산 관리시설로부터 발생하는 악취와 이를 저감하려는 연구들이 국내에서 활발히 진행되고 있다. 축산 관리시설로부터 발생하는 악취를 저감시키기 위해서는 주요 악취 기인 화합물 및 이들의 발생 메커니즘이 규명되어져야 하는데, 이를 위해 정확하고 객관적인 악취 화합물의 분석 기술이 필수적이다. 이에, 본 연구에서는 고상(固想) 미세추출법(SPME; Solid-phase microextraction)을 이용하여 현장에서 대상 화합물을 흡착하고, GC/MSD 혹은 GC/FID를 이용하여 정량 분석하여 화합물의 손실을 최소화 하는 분석 방법을 소개하고자 한다. 본 연구에서의 대상 악취 화합물은 trimethylamine(TMA), carbon disulfide($CS_2$), dimethyl sulfide(DMS), dimethyl disulfide(DMDS), acetic acid(AA), propionic arid(PA) 그리고 n-butyric acid(BA)이다. SPME-GC 검정곡선의 직선성을 나타내는 결과로 TMA의 결정계수($R^2$)는 0.984(0.056-1.437), $CS_2$는 0.996(0.039-0.999), DMS는 0.994(0.029-0.756), DMDS는 0.995(0.024-0.623), AA는 0.992(0.068-1.314), PA는 0.955(0.047-0.940), 그리고 BA는 0.976(0.036-0.712)이었다. 분석 검출한계는 AA, PA, BA, TMA, DMS, $CS_2$, DMDS에 대하여 각각 5.67, 6.39, 5.78, 25.2, 0.098, 0.363, 0.099 ppbv이었다. 본 연구에서 제안한 방법을 이용하여 계사, 돈사 및 우사에서 발생하는 악취화합물을 정량 분석하였다. 계사 내부에서 DMDS를 제외한 모든 화합물이 검출이 되었는데, 문헌에서 보고된 human odor threshold를 초과하였다.

Development of New Surfaces and Materials for Separation Science

  • Linford, Matthew R.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.59.1-59.1
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    • 2015
  • In the Linford group at Brigham Young University we have recently developed three new sets of materials for three different areas of separations science: thin layer chromatography (TLC), high performance liquid chromatography (HPLC), and solid phase microextraction (SPME). First, via microfabrication we have grown patterned carbon nanotube (CNT) forests on planar substrates that we have infiltrated with inorganic materials such as silicon nitride. The coatings on the CNTs are conformal and typically deposited in a process like low pressure chemical vapor deposition. The resulting materials have high surface areas, are porous, and function as effective separation devices, where separations on our new TLC plates are typically significantly faster than on conventional devices. Second, we used the layer-by-layer (electrostatically driven) deposition of poly (allylamine) and nanodiamond onto carbonized poly (divinylbenzene) microspheres to create superficially porous particles for HPLC. Many interesting classes of molecules have been separated with these particles, including various cannabinoids, pesticides, tricyclic antidepressants, etc. Third, we have developed new materials for SPME by sputtering silicon onto cylindrical fiber substrates in a way that creates shadowing of the incoming flux so that materials with high porosity are obtained. These materials are currently outperforming their commercial counterparts. Throughout this work, the new materials we have made have been characterized by X-ray photoelectron spectroscopy, time-of-flight secondary ion mass spectrometry, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, etc.

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SPME에 기초한 VOC 및 주요 악취물질들의 상대적 검량특성에 대한 연구 (A Study of Relative Performance of SPME Method for the Analysis of VOC and Some Major Odorous Compounds)

  • 임문순;송희남;김기현;사재환
    • 한국대기환경학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.39-49
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    • 2007
  • In this study, the performance characteristics of solid phase microextraction (SPME) were investigated for three major odorous groups that consist of 10 individual compounds ([1] volatile organic compounds (VOC): benzene, toluene, p-xylene and styrene, [2] reduced sulfur compounds (RSC): hydrogen sulfide, methyl mercaptan, dimethylsulfide (DMS), dimethyldisulfide (DMDS), and carbon disulfide, and [3] amine: trimethylamine (TMA)). For the purpose of a comparative analysis, two types of SPME fiber ([1] polidimethylsiloxane/divinilbenzene (P/D) and [2] $Carboxen^{TM}$/polidimethylsiloxane (C/P)) were test ε d against each other for a series of standards prepared at different concentration levels (100, 200, and 500 ppb). To compare the analytical performance of each fiber, all standards were analyzed for the acquisition of calibration data sets for each compound. The results of P/D fiber generally showed that its calibration slope increased as a function of molecular weight across different VOCs; however, those of C/P fiber showed a fairly reversed trend. Besides, we confirmed that the application of SPME is limited to many sulfur compounds; only two compounds (DMS and DMDS) are sensitive enough to draw calibration results out of SPME. The calibration data for RSC show generally enhanced slop values for C/P relative to P/D fiber. However, in the case of TMA, we were not able to find a notable difference in their performance.

전자코와 GC/MS를 이용한 포도 품종별 저장 조건에 따른 휘발성 향기 성분 연구 (Identification of Volatile Compounds of 4 Grape Species by Storage Conditions)

  • 이윤정;이기택
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.874-880
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    • 2007
  • 품종에 따른 포도를 이용하여 3일 동안 $4^{\circ}C$와 실온에 각각 저장함에 따라 변화하는 전체적인 향의 패턴을 전자코를 통하여 분석하였고 SPME-GC/MS 분석 결과를 통하여 휘발성분을 분리 동정하였다. 대표적인 포도의 주요 휘발 성분은 alcohols, esters, acids, terpenes 등으로 GC/MS 분석 결과 butanoic acid/ethyl ester와 1-hexanol, hexanoic acid/ethyl ester, phenylethyl alcohol 등이 주요 성분으로 동정되었다. 캠벨은 다른 품종에 비해 다양한 휘발 성분이 동정되었고 레드글로브와 머루 품종에서는 1-hexanol, 2-decene, 8-methyl-(z)/1-dodecanol 등을 제외한 나머지 휘발 성분은 거의 나타나지 않았다. 또한 전자코를 이용하여 휘발성 향기성분 패턴 분석결과 $4^{\circ}C$와 실온 저장한 시료의 제 1주성분 값의 기여율은 각각 99.30, 99.36%로 품종에 따라 구분이 가능하였다. $4^{\circ}C$ 저장 시 저장 기간에 따른 제 1주성분 값의 변화 범위는 실온에서 저장한 것에 비해 적었음을 확인할 수 있었다.

Comparison on Usefulness of Sampling Methods of Indoles in Airs from Swine Facility by Tenax-TA and SPME

  • Yu, Mee-Seon;Lee, Jae-Chun;Yang, Sung-Bong;Kim, Doo-Hwan;Cho, Sung-Back;Whang, Ok-Wha
    • 한국환경과학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.1539-1549
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    • 2013
  • The purpose of this study is to compare the sampling methods for monitoring indoles (phenol, p-cresol, indole and skatole) in airs of swine facility. As the collecting methods of indoles in air, Tenax-TA adsorption tube and solid phase microextraction (SPME) were examined. For the preparation of calibration curves of indoles concentrated in Tenax-TA, the standard indoles solutions were spiked in each of Tenax-TA tubes and thermally desorbed (ATD) into a gas chromatograph combined with mass detector (GC/MS). And for the preparation of calibration curves by SPME, indoles in the standard gaseous solution prepared by evaporating the aqueous solution that contained indoles into a polyester sampling bag were extracted with SPME fiber and subsequently analyzed by the GC/MS. Two sampling methods were evaluated for extracting indoles present in swine building environments. Results indicated that the SPME method using Polydimethylsiloxane/ Divinylbenzene (PDMS/DVB) fiber was more effective than Tenax-TA method in extracting indoles. The gas chromatographic analysis showed that the linearities of calibration curves and detection limits were useful for detection of indoles in swine airs. The field tests also showed that considerably different levels of indoles were present in various parts of the swine building.

황기청국장의 향기특성 (Aroma Characteristic of Chungkukjang with Astragalus membranaceus)

  • 윤향식;최혜선;주선종;김기식;김숙종
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.269-272
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    • 2006
  • 황기가 청국장 향기성분에 미치는 영향을 조사하기 위해 청국장과 황기청국장을 제조하여 향기성분을 SDE, headspace, SPME 추출한 후 GC/MS로 정성하였다. 추출방법별 정성된 화합물의 수는 총 30개로 SDE 23개, headspace 6개, SPME 7개로 나타났다. 추출물을 관능기별로 구분하면 ketone류 6개, alcohol류 8개, heterocylic 화합물 3개, aldehyde류 3개, hydrocarbone류 6개, 기타 화합물 5개로 분류할 수 있다. 청국장의 주요향기성분으로 SDE 추출물은 3-hydroxy-2-butane, 2-furanmethanol, 2-methoxy-4-vinylphenol과 4-vinylphenol이었으며 headspace 추출물은 2,3-butanedione, 3-hydroxy-2-butane, ethanol, 2,6-dimethyl pyrazine과 acetic acid, SPME 추출물은 acetone, ethanol, 2,5-dimethyl pazine, tetrameyl pyrazine과 acetic acid이었다. 청국장의 특징적인 향기성분인 2,5-dimethyl pyrazine과 2,6-dimethyl pyrazine, tetramethyl pyrazine 함량은 청국장이 황기청국장에 비해 높게 나타내었다.

층꽃나무(Caryopteris incana Miq) 정유의 성분 분석과 세포 독성 평가 (Composition and Cell Cytotoxicity of Essential Oil from Caryopteris incana Miq. in Korea)

  • 김성문
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제51권3호
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    • pp.238-244
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    • 2008
  • 층꽃나무 지상부위 정유의 화학성분 구명을 위하여 수증기증류법으로 정유를 얻고, 이를 solid-phase microextraction(SPME)와 headspace(HS)법으로 흡착시킨 다음 CC-MS로 분석하였다. 향취가 fougere, woody한 층꽃나무 정유에는 탄화수소 28종, 알코올 22종, 아세테이트 7종, 케톤 7종, 알데히드 3종, 기타 2종 등 총 69종의 화학성분이 함유되어 있었으며, 다함량 성분은 4,6,6-trimethyl [1S-($1{\alpha},2{\beta},5{\alpha}$)]-bicyclo[3.1.1]hept-3-en-2-ol(11.8%), tau-cadinol(9.4%), myrtenyl acetate(9.2%), pinocarvone(7.0%), 1-hydroxy-1,7-dimethy 1-4-isopropyl-2,7-cyclodecadiene(6.3%), ${\delta}$-3-carene(6.2%)이었다. SPME법으로 흡착 후 분석한 시료에는 탄화수소 22종, 알코올 16종, 아세테이트 6종, 케톤 3종, 에테르 2종 등 총 49종의 화학성분이 검출되었는데, 다량 함유된 성분으로는 ${\delta}$-3-carene(12.6%), (-)-myrtenyl acetate(11.2%), 6,6-dimethyl-2-methylene-bicycol[3.1.1] heptan-3-ol(10.9%), pinocarvone(9.3%)이었다. 그리고 HS법으로 흡착한 다음 분석한 정유에는 탄화수소 5종, 아민 2종, 알코올 1종, 기타 2종 등 총 10종의 화학성분이 검출되었는데, 다량 함유된 성분은 (Z)-2-fluoro-2-butene(34.9%), ${\delta}$-3-carene(6.9%), 6-(4-chlorophenul) tetrahydro-2-methyl-2H-1,2-oxazine(5.9%)이었다. HaCaT 각질형성세포에 미치는 세포독성을 조사하기 위하여 MTT assar를 실시한 결과 층꽃나무 정유의 $IC_{50}$값은 0.011 ${\mu}g/mg$으로 시판 중인 로즈마리 정유나 차나무 정유의 $IC_{50}$값보다 낮았는데, 이러한 결과는 층꽃나무 정유의 상업화를 위해서 더 많은 독성시험이 요구된다는 것을 시사한다.

Microencapsulation of Caramel Flavor and Properties of Ready-to-drink Milk Beverages Supplemented with Coffee Containing These Microcapsules

  • Kim, Gur-Yoo;Lee, Jaehak;Lim, Seungtae;Kang, Hyojin;Ahn, Sung-Il;Jhoo, Jin-Woo;Ra, Chang-Six
    • 한국축산식품학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.780-791
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    • 2019
  • This study aimed to extend the retention of flavor in coffee-containing milk beverage by microencapsulation. The core material was caramel flavor, and the primary and secondary coating materials were medium-chain triglyceride and maltodextrin, respectively. Polyglycerol polyricinoleate was used as the primary emulsifier, and the secondary emulsifier was polyoxyethylene sorbitan monolaurate. Response surface methodology was employed to determine optimum microencapsulation conditions, and headspace solid-phase microextraction was used to detect the caramel flavor during storage. The microencapsulation yield of the caramel flavor increased as the ratio of primary to secondary coating material increased. The optimum ratio of core to primary coating material for the water-in-oil (W/O) phase was 1:9, and that of the W/O phase to the secondary coating material was also 1:9. Microencapsulation yield was observed to be approximately 93.43%. In case of in vitro release behavior, the release rate of the capsules in the simulated gastric environment was feeble; however, the release rate in the simulated intestinal environment rapidly increased within 30 min, and nearly 70% of the core material was released within 120 min. The caramel flavor-supplemented beverage sample exhibited an exponential degradation in its flavor components. However, microcapsules containing flavor samples showed sustained flavor release compared to caramel flavor-filled samples under higher storage temperatures. In conclusion, the addition of coffee flavor microcapsules to coffee-containing milk beverages effectively extended the retention of the coffee flavor during the storage period.