• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.141-148
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• 2012

바이오에탄올 생산을 위한 대체 바이오매스 자원으로 갈조류인 다시마의 활용 가능성을 평가하기 위하여 산 가수분해와 에탄올 발효 특성을 검토하였다. 산 가수분해는 발효 가능한 당류의 생산량을 증가시켜 에탄올 생산량을 크게 증가시켰다. 최대 환원당 생산량은 묽은 황산(1.0 N)을 이용하여 $130^{\circ}C$에서 6시간 가수분해하는 조건에서 다시마 건조무게 기준 135 mg/g이었다. Saccharomyces cerevisiae(ATCC 24858)는 글루코오스, 갈락토오스 및 만노오스와 같은 $C_6$-당을 에탄올로 발효시킬 수 있지만 아라비노오스나 자일로오스와 같은 $C_5$-당은 에탄올 발효기질로 이용하지 못하였다. 최적 발효시간은 글루코오스 48시간, 갈락토오스 72시간, 만노오스 96시간으로 단당류에 따라 달랐다. 그럼에도 불구하고 S. cerevisiae를 이용하여 $35^{\circ}C$에서 96시간 발효를 통해 가수분해물로부터 얻을 수 있는 에탄올 생산량은 가수분해물 중의 총환원당으로부터 얻을 수 있는 이론적 생산량에 비해 4배 정도 높은 다시마 건조무게 기준 242 mg/g에 달하였다. 이는 가수분해물에 용존되어 있는 비환원당과 올리고당류들이 에탄올 발효에서 중요한 역할을 하고 있음을 나타낸다. 가수분해 용액 대비 다시마의 주입비율을 1에서 5%(w/v)로 증가시킴에 따라 에탄올 농도는 2.4에서 9.2 g/L로 증가하는 반면 단위무게당 에탄올 생산량은 242에서 185 mg/g으로 감소하였다. 다시마의 에탄올 생산성은 대략 7,400~9,600 kg/ha/year 정도로 평가되어 다시마가 바이오에탄올 생산을 위한 바이오매스 자원으로 매우 유용함을 알 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권5호
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• pp.585-592
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• 2017

본 연구에서는 기존에 사용하고 있는 고열량 당분인 설탕 대신에 프락토올리고당을 사용하여 블루베리 청을 제조하고자 하였다. 설탕 함량, pH 및 색도 측정을 하였고, 항산화활성 및 페놀성 화합물의 함량을 측정하여 생리활성을 평가하였다. $L^{\ast}$ 값(명도), pH 및 색상은 프락토올리고당의 배합 비율이 높은 청에서 높았다. $a^{\ast}$값(적색도)은 열처리된 청에 대해 높았으며, $b^{\ast}$ 값(황색도)은 $L^{\ast}$ 값과 반대되는 경향이 있었다. 또한 열처리된 프락토올리고당 함유 청은 열처리 하지 않은 청보다 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 안토시아닌의 함량이 더 높았다. 블루베리 청의 항산화 활성은 페놀성 화합물의 함량에 따라 차이를 보였다. 조분쇄 생블루베리와 프락토올리고당을 1:1 비율로 배합하여 열처리한 S2 샘플이 가장 높은 값을 나타내었다. 이러한 결과는 사용된 감미료의 맛에 대한 우리의 친숙함이 우리의 취향에 영향을 미친다는 것을 시사한다. 따라서 설탕에 적합한 대안을 찾기 위해 프락토올리고당을 포함한 새로 개발된 감미료를 연구할 필요가 있다.

• 청정기술
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• 제20권2호
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• pp.103-107
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• 2014

각종 고분자 화합물과 섬유산업에 응용되어왔던 아크릴산은 지금까지 화석원료를 이용하여 생산되어 왔다. 그러나 최근 화석원료의 가격 불안정성과 화석연료 유래 제품의 전주기에 걸친 온실가스 배출로 인해 재생 가능한 바이오매스로부터 아크릴산을 생산하는 공정에 관심이 높아지고 있다. 재생 가능한 탄소원으로부터 경제적으로 아크릴산을 생산하기 위해서는 효율적인 분리공정 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 수용액 내의 아크릴산을 추출하기 위해 3차 아민추출제인 TOA를 사용하여 반응추출을 실시하였다. 각종 변수들이 추출능에 미치는 영향을 알아보고자 희석제의 극성과 TOA의 농도, 수용상에서 아크릴산의 농도에 변화를 주며 실험을 진행하였다. 아크릴산의 추출능은 TOA의 농도와, 알콜의 극성에 비례하였으며 최대 추출능은 95% 이상인 것으로 나타났다. 추출 후 산과 아민의 복합체의 형성을 확인하기 위해 적외선분광법을 실시하였고, 적외선분광법을 바탕으로 평형모델 식을 세워 추출평형 데이터를 해석하였다. 적외선분광법을 통하여 TOA의 농도가 높아질수록 (1, 1) 복합체의 비율이 증가하는 반면 아크릴산 이합체의 비율이 감소하는 것을 확인하였으며 이를 바탕으로 수립된 평형모델은 평형데이터를 잘 모사하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권2호
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• pp.321-328
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• 2004

오디 과실을 이용한 고부가가치의 가공식품의 개발에 관한 연구 일환으로 먼저 최소가공기술을 이용한 오디 과실주스 제조 방법을 조사하였다. 오디 과실의 물추출액을 면포여과, 감압여과(Whatman No. 4 filter paper를 이용한) 및 원심분리를 각각 실시한 결과 원심분리가 가장 좋은 청징효과를 나타내었다. 그리고 여러 여과보조제 및 청징제를 첨가한 후 원심분리하여 얻은 오디 과실즙의 색의 변화는 처리한 여과보조제, 청징제 및 청징 효소의 종류에 따라 차이가 있었으며, 특히 casein, gelatin, chitin, chitosan 및 PVPP는 오디 색소를 강하게 흡착하였으며, 그리고 청징효소 중 ${\alpha}-amylase$ 처리구가 가장 좋은 청징효과를 나타내었다. 다음, 오디 과즙을 원심분리한 후 $0.01\;{\mu}m$ 막여과를 실시한 결과 오디주스의 청징효과가 매우 우수하였으나 한외여과방법은 오디 색소의 강한 흡착으로 적절하지 않았다. 한편, 4가지 갈변저해제 처리에 따른 오디 과실주스의 갈변억제 효과를 측정한 결과 200ppm sodium hydrosulfite 처리구가 가장 갈변억제 효과가 우수하였으며, 아울러 0.1% L-ascorbic acid(L-AsA) 및 citric acid(CA)도 갈변억제 효과가 있었다. 그리고 위의 3가지 갈변저해제를 2중 복합병행 처리한 결과 0.1% L-AsA+0.1% CA 처리구가 가장 좋은 갈변억제 효과를 나타내었다. 마지막으로 관능검사를 실시한 결과 오디주스의 최적 당/산비는 40-50이었으며, 또한 상업적 살균 온도($85-90^{\circ}C$)에서 처리시간은 10분이 가장 적합함을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권6호
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• pp.383-387
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• 2004

농가에서 관리하는 9년생 후지품종의 사과 과수원에 패화석과 석회고토의 중화량를 시용하여 작물생육과 토양 화학성 변화를 조사한 결과는 다음과 같았다. 석회를 시용하지 않은 처리구의 토양은 시험전후 pH가 5.6으로 차이가 없었으나, 패화석과 석회고토 처리구에서는 Ca, Mg 함량이 증가되고 pH가 5.6에서 6.8로 높아져 패화석은 석회고토 처리구와 동등의 산도교정 효과가 있었다. 패화석과 석회고토 시용으로 사과나무 신초의 초장과 신초수, 신초경이 증가되었으며, 석회 무시용에 비해 간경과 주지경의 직경이 연간 0.7 및 1.0 mm 증가하였고, 부주지경의 증가는 패화석과 석회고토 시용이 각각 1.7 및 1.8 mm 증가하여 사과나무의 생육에 효과가 있는 것으로 나타났다. 패화석과 석회고토 처리로 시기별 엽록소함량은 차이가 없었으나 건물중 변화는 10월 23일 조사시 무시용27.3% 대비 패화석과 석회고토 시용이 각각 33.1 및 31.0%로서 높았다. 시기별 엽중 무기성분으로 질소함량은 무시용 대비 패화석과 석회고토 시용으로 함량이 증가하였으며, CaO 함량은 큰 차이가 없었고, Mn 함량이 높았다. 사과의 당도, 경도 및 산도에 대한 패화석 시용효과는 무처리와 비교해 차이가 나타나지 않았으며, 석회고토 처리시 경도는 석회 무시용에 비해 낮았다. 패화석 시용시 색도는 황색도가 약간 높았으나 적색도에서는 낮았으며, 선명도는 처리간 차이가 나타나지 않아 패화석 시용이 사과의 품질 향상에는 영향을 미치지 못하였고 수량은 $37,000kg\;ha^{-1}$로 무시용 대비 5% 증수되었다.

• 생명과학회지
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• 제12권1호
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• pp.87-95
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• 2002

고추잎의 열수추출을 행하여 추출물의 보체계 활성을 측정한 결과 열수추출물에서 높은 항보체 활성이 나타나 고추잎의 열수추출물을 대상으로 활성 다당을 분리하여 특성을 조사하였다. 즉 열수추출물의 메탄을 환류, 에탄을 침전, 투석 및 동결건조를 통하여 고추일 600 g으로부터 186g의 조다당(CAL-0)을 얻었다. CAL-0는 당 51.8%, 산성당 8.2%, 단백질 16.8%를 함유하고 있었으며 주로 arabinose, glucose, galactose로 구성되어 있었다. 조다당 CAL-0는 pronase 처리에서 활성의 변화가 없었으나 과요오드산 산화에 의해서 급격히 활성이 감소하였다. 또한 CAL-0의 항보체 활성은 $Ca^{2+}$이온 존재 유무시의 항보체 활성과 교차면역 전기영동 결과 고전경로와 부경로를 통하여 보체계를 활성화하는 것이 관찰되었다. 이 조다당 CAL-0를 DEAE Sepharose CL-6B을 사용하여 0$\longrightarrow$1 M NaCl로 이온교환 크로마토그래피를 행하여 1개의 비흡착획분과 6개의 흡착획분을 얻었다. 이중 증류수(CAL-1)와 0.1 M NaCl에서 용출된 획분(CAL-2)이 다른 획분에 비해 높은 보체계 활성을 보였으며 활성 획 분들에서는 주로 arabinose, galactose, glucose가 다양한 비율의 몰비로 구성되어 있었다. CAL-2 획분은 Sepharose CL-6B의 gel filtration에서 고분자 peak와 저분자 peak로 분리되었으며 항보체 활성은 분자량 61,000 정도의 고분자 획분에서 높게 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.377-382
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• 2021

참외는 줄기를 땅 위에서 포복재배로 유인하는 것이 일반적으로써 노동강도가 강해서 농업인 근골격계 질환의 원인이 되므로 작업강도를 낮추고 품질도 향상시키기 위한 새로운 재배 방법을 찾고자 본 실험을 수행하였다. 그 결과, 줄기를 상향으로 유인하는 처리구가 생육 및 광합성 특성이 좋았고, 근활력은 하향 줄기 유인 처리구에서 좋은 것으로 나타났다. 상품 수량에 있어서는 상향 처리구가 4.055kg/10a, 하향 처리구가 3,983kg/10a으로 통계적인 유의성은 없었다. 줄기유인 작업에 대한 작업자세 평가의 경우, 기존 포복재배가 상향, 하향 재배방식 보다 위험수준이 높은 것으로 평가되었다. 결론적으로, 참외 수경 수직재배는 작물 생육, 수확량 및 작업 노동강도 등을 고려해 볼 때 기존 포복재배 방식을 대체할 수 있는 새로운 재배방법이라고 판단되고, 참외 줄기 유인 방법별로 수량 등에 유의성이 없으므로 상향 줄기유인 방법이나 하향 줄기 유인방법 중에서 하우스의 구조나 재배자의 의향에 따라서 선택하여 수직재배를 하면 될 것으로 사료된다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제15권1호
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• pp.54-65
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• 2021

BACKGROUND/OBJECTIVES: This study aimed to develop healthy, appetizing high-protein snacks with enhanced isolated soy protein for diabetic patients and determine the blood glucose and insulin response after being consumed by these patients. MATERIALS/METHODS: Thirty adult patients aged between 30 and 75 years, with a ≤ 10-year history of type 2 diabetes and hemoglobin A1c of < 7.5%, were enrolled in this study. They made 3 clinical visits at one-week intervals. The control group consumed 50 g carbohydrates (white bread), whereas the test groups consumed high-protein grain (HP_G) or high-protein chocolate (HP_C) after an 8-hrs fast. Blood (2 ㎤) was drawn at 15, 30, 45, 60, 90, and 120 min before and after consumption to analyze the blood glucose and insulin concentrations. RESULTS: Compared to the commercial snacks, the developed high-protein snacks had below-average calorie, carbohydrate, and fat content and a 2.5-fold higher protein content. In diabetic patients who consumed these snacks, the postprandial blood glucose increased between 15 min and 2 h after consumption, which was significantly slower than the time taken for the blood glucose to increase in the patients who consumed the control food product (P < 0.001). Insulin secretion was significantly lower at 45 min after consumption (P < 0.05), showing that the high-protein snacks did not increase the blood glucose levels rapidly. The incremental area under the curve (iAUC), which indicated the degree of blood sugar and insulin elevation after food intake, was higher in the control group than the groups given the 2 developed snacks (P < 0.001), and there was no significant difference in insulin secretion. CONCLUSIONS: The results of the postprandial blood glucose and insulin response suggest that high-protein snacks are potential convenient sources of high-quality protein and serve as a healthier alternative for patients with type 2 diabetes, who may have limited snack product choices. Such snacks may also provide balanced nutrition to pre-diabetic and obese individuals.

• 청정기술
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• 제28권3호
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• pp.232-237
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• 2022

해조류 바이오매스 중 갈조류의 주요 구성 성분인 알긴산은 다양한 산업에서 널리 사용되어지며, 촉매적 저분자화를 통해 당, 당알코올, 퓨란계, 그리고 유기산과 같은 고부가가치 화합물로 전환할 수 있다. 본 연구에서는 루테늄 담지 활성탄과 마그네시아를 혼합하여 알긴산 저분자화 반응에 적용하고자 하였다. 이러한 불균일계 촉매 시스템은 생성물에 대한 분리가 용이하고 정제 과정의 간소화가 장점으로 작용한다. 반응 결과, 탄소 수 5개 이하의 저분자량 알코올 및 유기산이 생성되었으며, 최적의 반응 조건 탐색을 통해 최종적으로 1 wt% 알긴산 수용액 30 mL, 루테늄 담지 활성탄 100 mg, 마그네시아 100 mg, 반응 온도 210 ℃, 반응 시간 1 h의 반응 조건에서 29.8%의 알코올에 대한 탄소 수율과 43.8%의 알코올 포함 액상 생성물에 대한 총 탄소 수율을 확보하였다.

• 한국포장학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-8
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• 2022

최근 전 세계적으로 코로나바이러스감염증-19(COVID-19)의 확산됨에 따라 비대면 서비스가 성장하고 이와 동시에 플라스틱 폐기물 문제가 더욱 심화되고 있다. 동시에 탄소중립과 지속가능한 순환경제와 같은 친환경 정책이 전 세계적으로 추진되고 있고 친환경 제품에 대한 높은 수요로 인해 패키징 업계에서도 PLA, PBAT 등을 사용한 친환경 포장재 개발과 새로운 비즈니스 모델 창출을 시도하고 있다. 본 연구에서는 이러한 환경적 이슈에 우리나라 남해와 제주도 연안에서 매년 대량으로 발생하여 여러 형태의 문제를 야기하고 있는 구멍갈파래(Ulva australis)를 새로운 대체 에너지 원료로서 활용하고자 묽은 산 전처리, 효소 당화, 발효 공정을 거쳐 해조류 바이오매스 유래 Lactic acid를 생산하고자 하였다. 일반적으로 해조류는 종, 수확장소, 시기 등에 따라 탄수화물의 함량과 당의 구성이 다양하며, Cellulose, Alginate, Mannan, Xylan 등의 다당류로 구성되어 있고 리그닌 성분을 함유하고 있지 않아 곡물·목질계 자원보다 유용한 특징이 있다. 구멍갈파래를 구성하고 있는 복합 다당체는 한가지 공정만으로 높은 추출 수율을 기대하기 어려우나 본 연구에서 제시된 묽은 산 및 효소 당화의 융합 공정은 구멍갈파래가 함유하고 있는 대부분의 당 추출이 가능하기 때문에 상업화 규모의 생산 공정 구축 시 높은 Lactic acid 생산 수율을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.