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센텔라아시아티카정량추출물의 리포좀 캡슐기술 개발과 피부개선효과 (Skin Improvement Effects and Development of Liposome Capsule Technology Using Centella Asiatica Extract Powder)

  • 김성장;주연정;김인영
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.1285-1297
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    • 2020
  • 본 연구에서는 의약품과 화장품에 사용되는 고순도의 센텔라아시아티카정량추출물을 리포좀화하는 방법과 이를 이용한 크림을 개발하여 주름개선에 대한 in-vivo 임상평가에 대하여 연구한 결과를 보고한다. 리포좀 라멜라 베지클에 센텔라아사아티카정량추출물을 안정화시킨 센텔라좀-10EX을 만들기 위하여, 5%의 하이드로제네이티드레시틴과 2%의 수크로오스다이스테아레이트를 사용하여 완성시킬 수 있었다. 센텔라좀-10EX의 외관은 저점성의 크림상, 색상은 엷은 황색, 냄새는 원료 본연의 고유취가 있었다. pH는 약 6.12 이었으며, 비중은 1.09, 산가는 약 0.35이었다. 리포좀 베지클에 함유된 센텔라아시아티카정량추출물의 주성분의 함량은 10,800ppm의 아시아틱애씨드, 10,900ppm의 아시아티코사이드, 6,000ppm의 마테카식애씨드, 1,600ppm의 마데카소사이드가 함유하고 있으며, 장기간 보관 시에도 변색이 없었고, 열역학적으로 주성분이 안정하게 유지되고 있음을 알 수 있었다. 센텔라좀-10EX의 리포좀 베지클의 구조를 메커니즘 적으로 분석하기 위하여, 투과전자현미경 (Cryo-TEM)으로 관찰한 결과 다중층막이 형성되어 수분이 채워져 있고, 그 주변에는 10~60여층의 다중층의 리포좀 라멜라 베지클 형성되었음을 확인하였다. 임상시험(in-vivo)으로써, 센텔라좀 크림의 5주동안 바른 후의 보습효과는 28.3%로 플라세보 보다 유의차 있게 증가되었다. 피부탄력효과는 13.6%로 플라세보 보다 유의차 있게 보습력이 증가되었다. 눈가의 피부잔주름 개선효과는 플라세보 크림보다 23.52%가 개선되었다. 이 연구 결과를 통하여 개발된 센텔라좀-10EX의 리포좀 베지클에 봉입 안정화하는 처방과 제조방법에 대하여 연구할 수 있었으며, 이를 이용한 크림에 대한 주름개선효과 등의 임상연구를 통하여 얻어진 결과들이 화장품 산업에 있어서 피부과학을 연구하고, 고 효능을 가진 고품격 화장품을 개발하는데 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

花紛荷(pollen load)의 성분조성에 관한 연구 (A Study on Components of Pollen Load)

  • 김정헌;이규한;김을상;박성배
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.566-572
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    • 1992
  • 자연식물에서 양봉의 부산물로 생산되고 있는 화분하의 식물영양학적인 평가를 위한 기초자료를 얻고자 1986년 6월부터 9월사이에 경기도 안성지역에서 꿀벌들에 의해 수집된 혼합화분하 및 화분하의 효율적 이용을 위하여 벌꿀과 7:3의 비율로 섞어 만든 화분꿀에 대하여 일반성분, 유리당, 무기질, 지방산, 아미노산조성과 탄수화물 및 단백질의 인공소화율을 실험한 결과는 다음과 같다. 화분하의 단백질은 27.0%, 지방 5.8%, 섬유질 11.1%이었다. 유리당조성은 과당이 26.6%, 포도당13.1%, 서당 0.2%, 맥아당 1.3%, F/G비는 2.0이었다. 무기질조성은 칼륨이 661.2mg/100g으로 가장 많았고 인, 마그네슘, 칼슘, 철의 순이며 구리가 가장 낮았고 특히 철은 16.7mg.100g이었다. 지방산 조성은 $C_{18:2}$가 28.6%, $C_{18:3}$21.7%, $C_{16:0}$21.2%, $C_{18:1}$이 17.4로 대부분이었으며 SFA/MUFA/PUFA비는 0.61:0.37:1.00, PUFA/SFA비는 1.63이었다. 아미노산조성은 프롤린이 가장 많았고 Glu>Leu>Asp>Val>Phe순이었으며 필수아미노산은 39.2%이었다. 단백질의 화학가는 E/T비가 2.03, 단백가는 65.2(Lys), A/E화학가중 난가(egg score)는 61.7(Lys), 아미노산가는 51.7(Lys)이었다. 신선한 화분하의 탄수화물 인공소화율은 1시간후 66.7%, 2시간후 67.0%이었고, 단백질 인공소화율은 각각 67.3%, 75.5%이었다. 신선한 화분꿀의 탄수화물과 단백질의 인공소화율도 신선한 화분하의 인공소화율과 비슷한 수준이었다.

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품종별 곶감(Diospyros kaki)의 영양성분 분석, 산화방지 효과 및 뇌 신경세포 보호효과 (Nutritional composition, antioxidant capacity, and brain neuronal cell protective effect of cultivars of dried persimmon (Diospyros kaki))

  • 김종민;박선경;강진용;박상현;박수빈;유슬기;한혜주;이수광;이욱;허호진
    • 한국식품과학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.225-237
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    • 2018
  • 본 연구에서는 떫은감의 5가지 공시품종인 상주둥시, 고종시, 고동시, 갑주백목, 청도반시를 이용하여 가공된 곶감의 유리당, 지방산, 무기성분, 구성 아미노산, 바이타민 C와 같은 영양성분 분석을 진행하였고, 총 페놀성 화합물의 함량을 측정함과 동시에 in vitro 상에서 ABTS, DPPH 라디칼 제거 활성을 측정하였고, FRAP, 지방질과산화물 생성 억제효과, 아세틸콜린 분해효소 억제효과를 확인하였다. 이를 토대로 MC-IXC 뇌 신경세포에서 신경세포 생존율과 산화적 스트레스 억제효과, 세포막 보호효과를 확인하였다. 유리당 분석에서는 상주둥시 품종이 포도당(glucose), 과당(fructose) 함량이 가장 높았고, 지방산 함량은 상주둥시 품종에서는 올레산(oleic acid)이, 고동시, 고종시, 갑주백목, 반시에서는 팔미트산(palmitic acid)이 가장 높은 비율을 나타내었다. 포타슘과 인의 함량이 다른 무기성분들에 비해 월등히 높았으며, 주요 아미노산으로는 아스파트산(aspartic acid)과 글루탐산(glutamic acid)이 상대적으로 높았고, 바이타민 C 역시 5 품종 모두 검출되었다. 또한, 총 페놀성 화합물을 상주둥시의 95% 에탄올 추출물이 가장 높았고, ABTS, DPPH 라디칼 제거 활성과 FRAP, 지방질 과산화물 생성 억제활성 그리고 아세틸콜린 분해효소 억제 활성에서 갑주백목의 80% 에탄올 추출물이 가장 높은 활성을 나타내었다. 산화적 스트레스에 대한 뇌 신경세포 생존율은 갑주백목이 가장 높은 생존율을 나타내었으며, 산화적 스트레스 생성 억제와 뇌 신경세포 세포막 보호효과 역시 갑주백목이 가장 큰 억제 활성과 보호효과를 보였다. 이와 같은 결과로 보아 곶감은 뛰어난 산화방지 효과를 가지고 있으며, 이를 근간으로 뇌 신경세포 보호효과도 우수한 것으로 나타났다. 이러한 생리활성능력은 임산물의 고부가가치 소재개발에 있어 산업적 활용 가능성을 재고하는데 도움이 될 것으로 판단된다. 다만 생리활성 물질의 검증이 부족하고, 산화방지 활성이 in vitro 상의 효과에 국한된 점에서 향후 물질분석과 인기지능 개선 효과 검증을 통해 인기지능 개선 건강기능식품 소재로서 연구될 수 있을 것으로 판단된다.

과실생육시기별 '유명' 복숭아의 과실조직 발달과 당 변화 (Changes of Fruit Structure and Sugar Contents during the Fruit Growth and Development in 'Yumyeong' Peach [Prunus persica (L.) Batsch])

  • 조명동;박희승;김용구
    • 원예과학기술지
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    • 제18권3호
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    • pp.353-359
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    • 2000
  • 유명은 우리나라에서 가장 대중적인 복숭아 품종중의 하나이다. 본 연구는 복숭아 유명 품종의 과실 생장과 발달과정에서의 세포 및 조직의 발달과 내부물질 변화를 조사하기 위하여 수행되었다. 개화기의 유명복숭아는 2열로 형성된 유관속 조직을 가지고 있었으나 과실이 발달하는 동안 내부유관속은 일정한 수와 위치를 유지하는데 반하여 과육조직에서는 유관속조직 수가 계속 증가하였을 뿐만 아니라 불규칙하게 분포하였다. 개화기에는 건전하게 보이는 2개의 배주를 가지고 있었으나 내주피와 외주피의 구분을 할 수가 없었으며 하나의 주피로 형성되어 있음을 알 수 있었다. 내주피와 내부유관속 사이의 세포들은 과실 발달 중에 다른 유조직 세포들과는 다른 발달 양상을 보여 타닌을 계속 함유하고 있는 작고 조밀한 세포들이 밀집하는 것으로 나타나 복숭아의 핵은 내표피를 포함하여 내부유관속 사이의 세포들로 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 만개기에 1층의 세포들로 이루어졌던 outer epidermis는 만개후 14일에는 수평방향으로의 세포분열에 의해 1~2층으로 형성되었으며 만개후 30일에는 수직방향으로의 세포분열에 의해 5~6개 층으로 구성되었음을 알 수 있었다. 이러한 outer epidermis를 구성하는 세포층 수는 점차 감소하여 성숙기에는 1~2층으로 구성되었으며 epidermis의 변화를 계속적으로 관찰한 결과 복숭아 과실의 hypodermis 층을 구성하는 세포의 일부는 outer epidermis의 세포들로부터 유래된다는 것을 알 수 있었다. 만개후 35일경부터 유관속조직에서 틸로시스가 관찰되기 시작하였으며 이러한 틸로시스는 성숙기까지 계속적으로 증가하는 것으로 나타났다. 가용성 당조성은 유과기에는 포도당과 과당이 많았다가 수확기에는 자당이 증가하였다. 자당은 만개후 50일부터 만개후 120일까지 급격하게 증가한 후 약간 감소하는 경향을 나타내었으며, 다른 당은 경핵기가 끝난 직후인 만개후 80일 이후부터 서서히 감소하는 경향을 나타내었다.

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'한아름', '만풍배' 및 '신고' 배의 성숙 기간 중 과실특성 및 세포벽 관련물질의 변화 (Changes of Fruit Characteristics and Cell Wall Component during Maturation and Ripening in Asian Pear 'Hanareum', 'Manpungbae', and 'Niitaka' (Pyrus pyrifolia Nakai))

  • 부티킴완;이욱용;최진호;이한찬;천종필
    • 원예과학기술지
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    • 제30권4호
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    • pp.345-356
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    • 2012
  • 본 실험에서는 국내에서 육성한 조생종 '한아름'과 중생종 '만풍배'를 '신고' 품종과 대조하여 과실생장 기간 중의 과실 품질요인의 변화 및 세포벽 구성물질의 변화를 조사하였다. 세 품종 모두 생육기간 중 과육의 경도는 지속적으로 감소하여 과실성숙기의 경도는 '한아름', '만풍배' 및 '신고'에서 각각 29.4, 33.5 및 27.4N으로 나타났다. 세 품종 모두 성숙기에 에틸렌발생량이 매우 낮았는데 '한아름'에서만 성숙일에 $0.39{\mu}L{\cdot}L^{-1}$를 보였고 '만풍배'와 '신고'는 성숙일에 에틸렌이 측정되지 않았다. 세 품종의 가용성당은 과당이 우점하고 있었고, 과실의 성숙과 더불어 공통적으로 자당의 비율이 증가하였다. 세 품종에서 성숙기에 조사한 알코올불용성 물질(EIS)의 함량은 조생종인 '한아름'의 경우, $10.79mg{\cdot}g^{-1}$ FW로 '만풍배'의 12.72 및 '신고'의 $12.75mg{\cdot}g^{-1}$ FW에 비해 낮았다. 총가용성 펙틴은 '한아름'이 성숙기에 $81.05{\mu}g{\cdot}mg^{-1}$ EIS로 '만풍배'의 57.88 및 '신고'의 $61.81{\mu}g{\cdot}mg^{-1}$ EIS에 비해 높은 수준이었다. 수용성펙틴 분획의 분자량 변화는 과실발육 초기에 공통적으로 유의하였다. 4% KOH 가용성 hemicelluloses 함량은 '신고'에서 $28.05{\mu}g{\cdot}mg^{-1}$ EIS로 세 품종 중 유의하게 그 수준이 낮았고 과실 성숙에 따른 큰 변화를 보이지 않았다. 셀룰로오스 함량은 '한아름'의 경우 성숙기에 $408.00{\mu}g{\cdot}mg^{-1}$ EIS, '만풍배' 및 '신고' 는 각각 538.67 및 $612.33{\mu}g{\cdot}mg^{-1}$ EIS이었다. 세포벽 구성 중성당 함량은 품종에 관계없이 과실이 비대하고 성숙이 진행됨에 따라 그 함량이 감소하는 경향을 보였다. '한아름'의 경우 우점 중성당인 arabinose 및 galactose 함량이 성숙기인 만개 후 127일에 급격히 감소하였다. 조생종인 '한아름'에서 성숙과 더불어 4% KOH 가용성 헤미셀룰로오스 및 xyloglucan의 분해가 유의하였고 '만풍배' 및 '신고'는 과실발육 초기에만 변화가 나타났다. Chelator 및 $Na_2CO_3$ 가용성펙틴과 24% KOH 가용성 헤미셀룰로오스 분획의 분자량 변화는 품종에 관계 없이 매우 제한적이었다.

사과주(果實酒)양조(釀造)에 관(關)한 연구(硏究) -저농도주정함유(低濃度酒精含有) 사과주에 관(關)하여- (Studies on Brewing of Apple Wine -Apple wine containing lower concentration of alcohol-)

  • 정기택;홍순덕;유대식;송형익
    • 한국균학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.29-41
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    • 1978
  • 저농도(低濃度) 주정함유(酒精含有) 사과주를 생산(生産)하기 위하여 사과주에 $CO_2$를 용존(溶存)시켜 저장성(貯藏性) 부여하여 양질(良質)의 사과주를 양조(釀造)하고자 실험(實驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 저자등(著者等)이 분리(分離) 고정(固定)한 균주(菌株)중 R-11 균주(菌株)는 $20{\sim}25^{\circ}C$에서 강력(强力)한 발효력(醱酵力)을 나타내므로 base wine 제조(製造)에 적합(適合)했으며 B-2는 ($4^{\circ}C$)에서 발효력(醱酵力)이 우수하여 저온저장(低溫貯藏)에 적합한 균주(菌株)였다. Maceration 효과(效果)는 과즙수득량(果汁收得量)이 5% 증가(增加)하며 10% 정포의 감산효과(減酸效果)를 나타내었다. 저온저장(低溫貯藏)에 있어서 9% 알코홀함유(含有) basewine에 1% 이상(以上)의 설탕을 첨가(添加)했을때 저장 100일(日)로서 $3kg/cm^2$$CO_4$압(壓)이 생성(生成)되어 저장성(貯藏性)이 부여되었다. 그러나 6% 알코홀함유(含有) 사과주는 저장 50일(日) 이후 이상발효(異常醱酵)가 일어나므로 hop즙(汁)을 $5{\sim}10%$ 첨가(添加)한 결과(結果) $2kg/cm^2$$CO_2$압(壓)이 생성(生成)되어 저장성(貯藏性)이 부여되었다. 적정 보당량(補糖量)은 $1{\sim}2%$정도가 알맞으며 적정 $CO_4$압(壓)은2kg/$cm^2$정도가 양호(良好)하다. 이상(以上)의 결과(結果)에 의하여 저농도(低濃度)알코홀 함유(含有)사과주의 양조(讓造)가 가능(可能)하다. 끝으로 이 연구(硏究)를 함에 있어서 사과의 파쇄(破碎), 착즙(搾汁), 발효(발효), 여과(濾過)를 포함한 전(全) base wine 제조공정(製造工糧)은 경산읍소재(慶山邑所在) 태양주조(太陽酒造)의 시설을 이용(利用)했으며 저온저장(低溫貯藏)은 대구시(大邱市) 주식회사(株式會社) Paradise의 저온실(貯溫室)을 이용(利用)하였고 사과주의 인공(人工) $CO_4$, gas 주입실험(注入實驗)은 대구시(大邱市) 삼성음료주식회사(三星飮料株式會社)의 적극적인 협조(協助)가 있었음을 밝혀두며 아울러 이들 생산업체(生産業體)에 심심한 감사(感謝)의 뜻을 전하는 바이다.

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국내산 비파 열매의 화학적 성분 분석 (Analysis of Chemical Components of Korean Loquat (Eriobotrya japonica Lindl.) Fruit)

  • 이부용;박은미;김은정;최희돈;김인환;황진봉
    • 한국식품과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.428-432
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    • 1996
  • 국내에서 재배 수확되는 비파나무(Eriobotrya japonica Lindl.) 열매의 가공시 기초 자료로 활용될 수 있는 기본적인 화학적 성분들을 분석하였다. 건물 기준으로 비파열매 과육과 씨의 조지질은 0.53%와 0.83%, 조단백질은 0.05%와 5.27%, 조섬유는 3.46%와 3.49%, 조회분은 3.24%와 2.78%, 당질은 92.72%와 87.63%이었다. 비파 열매 과즙의 당도는 약 $12^{\circ}Bx$, pH는 4.43,산도는 구연산으로 0.18%이었다. 과육과 씨의 $3^{\circ}Bx$추출물 유리당 조성은 프럭토스 0.77%와 0.31%, 글루코스 0.73%와 0.79%, 슈크로스 0.52%와 0.19%로 나타났으며, 씨에는 특징적으로 리보오스가 0.56% 함유되어있었다. 비파 과육의 아미노산은 글루탐산이 336.72mg%, 아스파르트산이 251.06 mg%로 가장 많이 , 리신과 아르기닌은 각각 5.26 mg%와 30.90mg%로 가장 적게 함유되어 있었다. 씨에도 글루탐산이 448.23 mg%, 아스파르트산이 335.63 mg%로 가장 많이, 히스터딘과 이소로이신은 각각 37.89mg%와 44.20mg%로 가장 적게 함유되어 있었다. 과육과 씨에는 칼륨이 전체 회분의 32627.95 mg%와 28936.28 mg%로 가장 많이 함유되어 있었으며, 비타민 A와 C는 과육과 씨에서 모두 검출되지 않았다. Chloroform-methanol (2 : 1)로 추출한 비파 씨의 지방산 조성은 palmitic acid 23.72%, stearic acid 3.81%, oleic acid 8.55%, linoleic acid 54.29% 및 linolenic acid 9.63%이었다. Silicic acid 컬럼으로 분획한 결과 중성지질 43.78%, 당지질 12.32% 및 인지질 43.90%의 조성비를 나타내었다. 각 분획들의 지방산 조성은 중성지질의 경우 palmitic acid 28.89%, stearic acid 6.80%, oleic acid 11.07%, linoleic acid 40.67% 및 linolenic acid 12.58%, 당지질의 경우 palmitic acid 13.21%, stearic acid 4.56%, oleic acid 6.53%, linoleic acid 64.92% 및 linolenic acid 10.77%, 인지질의 경우 palmitic acid 30.95%, stearic acid 3.40%, oleic acid 9.09%, linoleic acid 48.45% 및 linolenic acid 8.10%이었다.

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레토르트식품에 함유되어 있는 당 함량 분석 (Sugar Contents Analysis of Retort Foods)

  • 정다운;임준;김천회;김영경;박윤진;정윤화;엄애선
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권11호
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    • pp.1666-1671
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    • 2015
  • 본 연구에서는 서울 및 경기 지역에서 유통되고 있는 레토르트식품 중 카레류 21건, 짜장류 16건, 소스류 17건, 고기류 16건인 총 70건을 수거하여 당 함량을 분석하였다. 분석결과 값과 제품의 영양성분표에 표시된 당 함량을 비교하여 제품에 표시된 당 함량이 소비자에게 신뢰성 있는 영양정보를 제공하는지 확인하기 위해 연구를 진행하였으며 식품공전의 방법에 따라 실험하였다. 분석 결과 카레류, 짜장류, 소스류, 고기류 제품의 전체 당 함량 분포는 $0.35{\pm}0.02{\sim}25.44{\pm}0.78g/100g$을 보였으며, 그중 소스류가 $0.35{\pm}0.02{\sim}25.44{\pm}0.78g/100g$으로 상대적으로 가장 높은 함량 분포를 보였고, 고기류 $1.98{\pm}0.08{\sim}11.07{\pm}0.10g/100g$, 짜장류 $1.76{\pm}0.02{\sim}5.16{\pm}0.00g/100g$, 카레류 $1.05{\pm}0.03{\sim}4.63{\pm}0.03g/100g$의 순서임을 확인하였다. 이는 제품에 표시된 영양성분 함량 대비 소스류 18~118%, 고기류 70~119.8%, 짜장류 29~118%, 카레류 40~119.5%였으며, 분석 결과는 제품에 표시된 당 함량 대비 120% 미만으로 레토르트식품 70건 모두 허용 오차 기준을 준수하고 있어 소비자에게 신뢰성 있는 영양성분표시 정보를 제공하고 있음을 확인하였다. 가공식품의 선택 및 구매 시 제품의 영양성분표에 표시된 당 함량을 확인하여 WHO의 하루 당 섭취 권고량인 50 g의 범위를 넘지 않도록 당 함량이 적은 제품을 선택하도록 하고, 산업체에서도 물엿이나 설탕과 같은 당 성분의 사용을 줄이도록 노력해야 할 것이다. 이상의 결과로 소비자들이 식품에 표시된 당 함량의 확인을 통하여 건강에 적합한 식품을 구매할 수 있을 것으로 판단되며, 지속적으로 영양표시의무 식품을 대상으로 하여 영양성분 함량 표시 조사 연구가 필요하다고 생각된다.

바이오에탄올용 고구마 신품종 '대유미' (A New Sweetpotato Cultivar for Use of Bioethanol 'Daeyumi')

  • 이준설;안영섭;정미남;김학신;정광호;방진기;송연상;심형권;한선경;서세정
    • 한국육종학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.674-678
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    • 2010
  • '대유미'는 국립식량과학원 바이오에너지작물센터에서 2008년에 육성한 바이오에탄올용 고구마 신품종으로 주요 특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 넝쿨색은 녹색, 잎모양은 심장형, 잎색은 녹색을 띤다. 또한 엽맥색은 녹색으로 자색을 포함하지 않으며, 끝잎색은 녹색, 잎자루색은 녹색이다. 2. 괴근 모양은 방추형으로 껍질색은 홍색을 띤다. 육색은 대조품종 '율미'가 담홍색인데 비하여 농황색이다. 상품성을 좌우하는 표피의 형태는 골파짐이 없이 메끄럽다. 3. 토양 병해충에 대한 저항성을 조사한 결과 대조품종인 '율미'에 비하여 선충 및 덩굴쪼김병은 '중강', 검은썩음병과 연부병도 '중강'을 나타낸다. 또한 저장 중 부패율은 3.0%로 저장성이 강하다. 4. 전분가는 25.9%로 높고, 에탄올 수량은 418 (L/톤, 건조고구마)으로 높다. 총당 함량은 '대유미'가 2.46 g/100 g(dw)으로 '율미'에 비하여 62% 수준이다. 당 종류별로는 Sucrose가 2.08 g/100 g (dw)으로 가장 많이 함유되어 있다. 5. 전분의 최고점도(Peak viscosity)가 높아 전분의 탄력성이 좋으며, 응집점도는 노화도가 빠르다. 호화개시 온도는 $76.2^{\circ}C$로 낮은 온도에서 호화된다. 6. 수량은 조기재배의 25.0 t/ha, 만기 및 적기재배는 27.80t/ha으로 수량이 높다.

느타리버섯의 생리화학적성질(生理化學的性質) 및 재배(栽培)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the physio-chemical properties and the cultivation of oyster mushroom(Pleurotus ostreatus))

  • 홍재식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제21권3호
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    • pp.150-184
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    • 1978
  • 합성배지(合成培地)에서 느타리 버섯균(菌)의 균사생육(菌絲生育)과 자실체형성(子實體形成)에 대한 영양적(營養的) 특성(特性)과 생리화학적(生理化學的) 제성질(諸性質)을 구명(究明)하고 볏짚과 톱밥 양(兩) 배지(培地)에서 느타리 버섯의 대량(大量) 생산(生産)을 위한 배양조건(培養條件)을 밝히고, 느타리 버섯 재배기간(栽培期間) 중 배지(培地)와 버섯중의 각종(各種) 성분(成分)의 추이(推移)를 알고자 실험을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 탄소원(炭素源) 중 mannitol과 서은 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)이 빠르고 자실체(子實體)의 수량(收量)이 많았으나 lactose와 rhamnose는 균사(菌絲) 조차도 생육하지 못하였다. 또한 구연산, 호박산, ethyl alcohol 및 glycerol에서는 자실체(子實體) 형성(形成)이 매우 빈약(貧弱)하였고, 식초산, 개미산, 푸마르산, n-butyl alcohol, iso-butyl alcohol 및 n-propyl alcohol은 균사생육(菌絲生育)을 저해(阻害)하였다. 2. 질소원(窒素源)중 peptone은 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)이 빠르고 자실체(子實體)의 수량(收量)이 많았으나 DL-alanine, asparagine, L-aspartic acid, glycine및 serine은 자실체형성(子實體形成)이 매우 빈약(貧弱)하였으며 아질산태질소(亞窒酸態窒素), L-tryptophan 및 L-tyrosine은 균(菌)의 생육을 저해(沮害)하였다. 또한 peptone에 무기태질소(無機態窒素)와 아미노산(酸)을 혼용(混用)한 결과 $(NH_4)_2SO_4$, $NH_4$-tartarate, DL-alanine및 L-leucine에서는 자실체(子實體)의 수량(收量)이 약 10% 증가되었고, L-aspartic acid는 약 15%. L-arginine은 약20%, L-glutamic acid와 L-lysine은 약 25%증가 되었다. 3. C/N율(率) 15.23에서 자실체(子實體) 형성(形成)은 빠르나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 감소(減少)되었으며, C/N율(率) 11.42에서는 자실체형성(子實體形成)은 늦으나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 증가되는 경향이 있었다. 또한 동일 C/N율(率)에서도 mannitol과 peptone의 농도(濃度)가 높은 편이 수량(收量)이 증가되었다. 그러므로 자실체(子實體)의 수량(收量)과 자실체형성(子實體形成) 소요일(所要日)의 관점(觀點)에서 보면 C/N율(率) 30.46이 어느정도 적당(適當)한 것 같다. 4. Thiamine $50{\mu}g%,\;KH_2PO_4$ 0.2%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$$0.02{\sim}0.03%$일때 균사(菌絲)와 자실체(子實體) 생육(生育)이 우수(優秀)하였으며 미량원소(微量元素)로서는 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$$MnSO_4{\cdot}5H_2O$가 공존(共存)하면 생육촉진(生育促進)의 상승효과(相乘效果)가 인정되었으나 3이원소(元素)중 Mn이 결핍(缺乏)하면 균사(菌絲)와 자실체(子實體)의 생육(生育)이 다소 저하되었다. 이들 염류(鹽類)의 최적농도(最適濃度)는 각각 0.02mg%이었다. 5. Cytosine $0.2{\sim}1mg%$와 indole acetic acid 0.01mg%에서 균사량(菌絲量)은 증가되었으나 자실체(子實體)의 수량(收量)에는 효과 없었으며 그밖의 purine염기(鹽基), pyrimidine염기(鹽基) 및 식물(植物) hormone은 영향이 없었다. 6. 광조사(光照射영)에 의해서 균사생육(菌絲生育)은 저해(沮害)되었으며 영양생장(營養生長)의 후기에 광(光)을 조사(照射)하면 원기형성(原基形成)이 유도(誘導)되었다. 광(光)의 최적조도(最適照度)는 $100{\sim}500lux$, 조사시간(照射時間)은 매일 $6{\sim}12$시간이었고, 이 이상(以上)의 조도(照度)에서는 오히려 저해(沮害)되었으며, 암소(暗所)에서는 원기(原基)가 형성(形成)되지 않고 영양생장(營養生長)만 계속되었다. 7. 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)의 최적온도(最適溫度)는 각각 $25^{\circ}C,\;10{\sim}15^{\circ}C$이었고 최적(最適)의 pH범위(範圍)는 $5.0{\sim}6.5$이었으며 균사(菌絲)는 $7{s\im}10$일간 배양(培養)했을 때가 자실체(子實體) 형성(形成)이 제일 우수(優秀)하였다. 또한 배지량(培地量)이 적을수록 자실체(子實體) 형성(形成)은 빠르나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 감소(減少)되었고 배지량(培地量)이 많을수록 자실체(子實體) 형성(形成)은 늦은반면에 그 수량(收量)은 증가 되었으며, 원기형성(原基形成)은 $CO_2$에 의하여 저해(沮害)되었다. 8. 볏짚과 톱밥 병 배지(培地)에서 균사생육(菌絲生育)의 최적(最適) 수분량(水分量)은 70%이상 이었으며 미강(米糠) 10%를 배지(培地)에 첨가(添加)했을 때는 균사생육(菌絲生育)과 자실체형성(子實體形成)이 우수(優秀)하였다. 그리고 양배지(兩培地)에 $CaCo_3$를 단독(單獨)으로 첨가했을 때는 유효(有?)하였으나 미강(米糠)과 함께 첨가했을때는 효과(?果)를 볼 수 없었다. 9. 재배(栽培) 실험(實驗)에서 느타리 버섯의 전체(全體) 수량(收量)은 볏짚배지(培地)에서 $14.99kg/m^2$, 톱밥배지(培地)에서 $6.52kg/m^2$이었고 양배지(兩培地) 모두 90%이상이 1,2주기(週期)에서 얻어졌으며 볏짚배지(培地)(dry matter $20.96kg/m^2$)의 전수율(全收率)을 톱밥배지(培地)(dry matter $20.83kg/m^2$)의 약 2.3배(倍)이었다. 10. 재배기간(栽培期間)중 양(兩) 배지(培地)의 일반 성분을 고형물(固形物) 기준(基準)으로 볼때 회분(灰分)의 변화는 적었으나 유기물(有機物)은 감소(減少)되었으며, 수분(水分)은 종균접종시(種菌接種時) 약 79%이던것이 균사번식기간(菌絲繁殖期間)중에 다소 감소(減少)되었고 그 이후부터는 큰 변화가 없었다. 11, 종균접종시(種菌接種時) 부터 4주기(週期) 수확(收穫) 후까지 배지(培地) 성분(成分)의 소실(消失)을 보면 볏짚배지(培地)는 고형물(固形物) 약 19.7%, 유기물(有機物) 약 19.3%, 질소(窒素) 약 40%가 소실(消失)되었으며, 톱밥 배지(培地)에서는 고형물(固形物) 약 7.5%, 유기물(有機物) 약 7.6%, 질소(窒素) 약 20%가 소실(消失)되었다. 버섯 1kg을 생산(生産)하기 위하여 볏짚 배지(培地)에서는 유기물(有機物) 약 232g, 질소(窒素) 약 7.0g이 소실(消失)되었고, 톱밥 배지(培地)에서는 유기물(有機物) 약 235g, 질소(窒素) 약 6.8g이 소실(消失)되었으며, 버섯 1kg당(當) 함유된 유기물(有機物)은 각각 82.4g, 82.3g, 질소(窒素)는 각각 5.6g, 5.4g이었다. 12. 양배지(兩培地)의 전질소(全窒素)는 점차적으로 감소(減少)되었고 불용성질소(不溶性窒素)의 절대감소량(絶對減少量)은 수용성질소(水溶性窒素)보다 컸으며 아미노태(態) 질소(窒素)는 3주기(週期)까지는 계속 증가 되었으나 그 이후부터는 감소(減少)되었다. 13. 볏짚 배지(培地)에서는 재배기간(栽培其間)에 소실(消失)된 전(全) pentosan의 28%, ${\alpha}$-cellulose는 13.8%가 균사생육(菌絲生育)중에 소실(消失)되었고 톱밥배지(培地)에서는 전(全) pentosan의 24.1%, ${\alpha}$-cellulose는 11.9%가 소실(消失)되었으며 lignin은 양(兩) 배지(培地)의 2주기(週期) 수확(收穫)부터 다소 감소(減少)되었다. 환원당(還元糖), trehalose 및 mannitol은 계속 증가의 추세를 보였으며 C/N율(率)은 볏짚 배지(培地)에서 종균(種菌) 접종시(接種時) 33.2이었던 것이 폐상시(廢床時)에는 30.3이었고, 톱밥 배지(培地)는 61.3이었던 것이 60.0 이었다. 14. 양(兩) 배지(培地)에서 P, K, Mn, Zn은 감소(減少)되었고, Mg, Ca, Cu는 불규칙하게 변화되었으며, Fe는 증가되는 경향이었다. 15. 재배기간(栽培期間)중 각종효소(各種酵素)의 활성(活性)은 톱밥배지(培地)보다 볏짚배지(培地)가 월등히 높았다. 즉 CMC 당화활성(糖化活性)과 CMC액화활성(液化活性)은 균사번식(菌絲繁殖)후부터 2주기수확(週期收穫)까지는 양배지(兩培地)에서 점차적으로 증가 되었으나 그 이후부터는 감소(減少)되었다. xylanase활성(活性)은 1주기(週期)보다 2주기(週期)에서 급격히 상승되었고 3주기(週期)가 되면서 볏짚 배지(培地)에서는 신속히 감소(減少)되었으나 톱밥 배지(培地)에서는 이와같은 감소(減少)를 볼 수 없었다. protease 활성(活性)은 균사번식(菌絲繁殖)후 최고의 활성도(活性度)를 보였다가 점차로 감소(減少)하였다. 또한 볏짚 배지(培地)의 pH는 종균접종시(種菌接種時) 6.3이던 것이 4주기(週期)후는 5.0이었고 톱밥배지(培地)의 pH는 5.7에서 4.9로 떨어졌다. 16. 볏짚 배지(培地)에서 생육한 버섯은 섬유소(纖維素)를 제외한 모든 성분량(成分量)이 톱밥배지(培地)에서 생육한 버섯보다 높은 경향이있었으며 양배지(兩培地)에서 버섯의 각주기별(各週期別) 성분(成分) 변화는 $1{\sim}3$주기(週期)까지는 거의 비슷하였으나 4주기(週期)에서는 다소 감소(減少)의 추세를 보였다.

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