Aspergillus niger KCTC 6144 포자를 alginate bead로 고정화하여 호박배지(포도당 9%, 호박가루 1%, pH 6)를 이용하여 구연산 발효를 수행하였다. 고정화된 A. niger 포자가 bead 내에서 발아하여 균사가 bead를 뚫고 자라났으며 30℃에서 4일간 배양 후 그 크기는 2.0∼2.5㎜에서 6∼8㎜로 커졌다. 30℃에서 5일간 진탕배양(150rpm)으로, 50ml 호박 배지가 든 250ml 삼각 flask를 사용하여. 구연산 생성의 최적 발효 조건을 검토한 결과는 다음과 같다. 탄소원으로 포도당을 12%로 올렸을 때 구연산의 생성이 최고에 달하였고, 질소 및 무기질원으로 1%의 호박가루가 구연산 생성에 가장 알맞는 농도였다. 초기 pH는 6.0, bead의 수가 100개로 하였을 때 구연산 생성이 가장 좋았으며, 포토당 12%, 호박가루 1%로 한 최적 배양 조건에서, 5일만에 구연산이 23.5g/l로 최고로 생성되었다.

5% 에탄을 용액에 마늘을 파쇄하여 10% 가하고 Acetobacter aceti 3281로 35℃에서 26일간 발효시켜서 마늘식초를 제조하였다. 호박식초는 호박술을 기질로 하여 Acetobacter aceti 3281로 35℃에서 26일간 발효시켜서 제조하였다. 마늘식초와 호박식초의 총당은 0.04 ㎎/ml 및 1.53 ㎎/m1, 환원당은 0.122 ㎎/ml 및 0.406 ㎎/ml, 비중은 1.001 및 1.004, 에탄올은 모두 0.06% 및 0.02%, 균체수는 8.52 및 8.48 CFU/ml, pH는 3.06 및 3.20, 산도는 4.98 및 5.02를 나타냈다. 기호도는 마늘식초는 2.7. 호박식초는 3.9를 나타냈다.

우리나라 늙은 호박의 carotenoid함량을 확인하기 위하여 silica gel column chromatography, HPLC 및 분광광도법을 행하였다. 부위 별 호박의 총카로테노이드 함량은 내부섬유상 물질이 65.33㎎%로 호박 총카로테노이드의 87%를 차지하였고, 과육, 껍질은 6.61, 3.31㎎%였다. Sllica gel column chromatography 결과 2개 의 피크로 분리되었고 이 중 피크 Ⅱ는 염산반응시 청색을 나타내어 epoxide 기를 함유하는 그룹으로 나타났으며 피크 Ⅰ은 hydrocarbon 그룹으로 판명되었다. 호박 색소액을 HPLC로 분리, 정량한 결과 β-carotene과 α-carotene이 주된 성분으로서 껍질과 과육부위는 유사한 조성비를 나타내었으나 섬유상은 β-carotene이 64.5%로 이들 부위보다 1.6배나 높았고, 또한 섬유상 부위는 다른 부위에서 다량(27.3∼32.8%)존재하는 미확인 성분의 함량이 극히 낮았다.

국내 서식종 호박벌(Bombus ignitus)의 생태적 특성을 조사하기 위하여, 호박벌의 여왕벌을 야외에서 채집하여 온도 1, 상대습도 5% 및 암조건 하에서 실내사육하였다. 채집된 여왕벌의 산란율은 94.4%이었고, 채집 후 산란시기는 6.002.41일이었다. 산란된 알로부터 첫일벌 출현은 1.16일에, 첫수펄 출현은 3.94일이었다. 채집된 여왕벌의 봉군형성율은 86.1%이었고, 봉군을 형성한 채집 여왕벌 중에서 새여왕벌의 출현율은 96.8%였으며, 새여왕벌의 출현일은 6.88일이었다. 채집 여왕벌의 생존일수는 봉군을 형성한 여왕벌의 경우에 24.35일이었으며, 봉군을 형성하지 않은 여왕벌은 7.37일로 나타나, 봉군을 형성하는 여왕벌이 봉군을 형성하지 않는 여왕벌보다 약 5.5배 정도 수명이 길었다. 봉군의 크기를 조사한 결과, 일벌수는 18.23마리, 수펄수는 159.24마리, 여왕벌수는 47.48마리로 전체 봉군의 크기는 987.82145.84마리였다. 여왕벌의 출현기간을 조사한 결과, 6.95일의 단기형과 17.61일의 장기형의 2가지 형태가 나타났으며 이의 비율은 1:0.93이었다. 여왕벌과 수펄의 교미시간은 평균 7.33분이었다. 여왕벌이 산란한 난괴의 크기는 단경 0.88mm, 장경 1.11mm, 높이는 0.22mm이었다. 난괴당 난의 수는 평균 4.00개였으며, 난기간은 산란 후 3일이었다. 난의 크기는 단경 0.09mm, 장경 0.21mm로써 바나나형이며, 무게는 0.30mg이었다.

본 연구에서는 최근 각종 영양적 기능적 특성으로 새롭게 주목받고 있는 호박과 단호박의 식품성분 특성을 분석하여 식품가공용 중간 소재로서 이용하는데 있어서 기본 자료로 이용하고자 비교 검토하였다. 단호박은 수분함량이 87.87%로 호박의 94.19% 보다 월등히 낮았으며 기타 일반성분은 단호박의 함량이 높게 나타났다. 유리당은 glucose fructose sucrose순이었으며 단호박에는 소량의 mannitol 함유되어 있었다. 총 유리아미노산 함량에서 호박은 526n1g%, 단호박은 846mg%로 단호박이 높은 함량을 나타내었다. 유리아미노산은 호박의 경우 aspartic acid threonine, cystine의 함량이 높았고 단호박에서는 cystina arginine, tyrosine의 함량이 높게 나타났으며 특히 필수아미노산의 함량에서 단호박이 월등히 높게 나타났다. 비휘발성 유기산함량은 호박이 124.22mg%,단호박이 2배가량 많았으며 호박에는 malic arid가 단호박에는 citric acid가 가장 많았다. 지방산의 조성은 호박의 경우 palmitic acid, Iinolenic acid, Iinoleic arid 순이었으며 단호박에서는 oleic acid linoleic acid, palmitic acid 순으로 불포화지방산의 비율은 호박은 52.3%, 단호박은 71.5%를 차지하였다. 또한 무기질, vitamin C 및 carotenoid 함량 등에서도 단호박이 월등히 높게 나타나 영양적으로는 호박보다 우수하였다.

한국산 호박과 일본산 호박을 주서로 갈아서 30분간 끓인 다음 착즙, 원심분리하여 당을 분석하였다. 한국산 호박의 수크로오스 함량은 0.41%, 프룩토오스는 0.54%, 글루코오스는 0.61%, 전분은 0.68%를 나타냈다. 일본산 호박은 수크로오스 2.60%, 프룩토오스 2.76%, 글루코오스 1.91% 전분 1.22%를 나타냈다. 다른 소당은 검출되지 않았다. 일본산 호박 전분을 NMR로 분석한 결과 α-1, 4-글루코시드 결합만 나타냈으며, 요오드반응의 흡광도는 아밀로오스(DP 117)의 86%를 나타내 아밀로오스만으로 구성된 것으로 나타났다. 카르바졸법으로 펙틴 함량을 분석한 결과 한국산 호박은 6.29%, 일본산 호박은 2.67%를 나타냈다.

늙은 호박의 기능성 검토를 위하여 껍질, 과육, 섬유상 물질 및 가식부의 4 부위를 열수, 70%아세톤, 70%메탄올을 이용하여 환류 추출하여 추출물을 제조하였다. 수율은 과육의 경우 63.7∼68.2%를 나타내었다. pH는 70% 아세톤 추출물에서 5.01∼5.45였고, 열수 추출물이 5.78∼6.22로 나타났으며, 부위중에서 과육부가 가장 높은 것으로 나타났다. 가용성 고형분 함량은 메탄올 추출물, 부위는 과육이 가장 높은 것으로 나타났다. 색도는 섬유상 부위, 총당은 과육, 섬유상, 껍질의 순으로 그 함량이 높은 것으로 나타났으며 총폴리페놀과 플라보이노드 함량은 껍질 부위에서 함량이 가장 높았다. 아질산염 소거 작용은 용매 종류로 볼 때 껍질, 과육 부위의 경우 열수 추출물, 섬유상, 가식부의 경우 아세톤과 메탄올로 추출할 경우 아질산염 소거작용은 비교적 높은 것으로 나타났다. 전자공여작용은 껍질의 경우 아세톤이나 메탄올, 과육과 가식부는 메탄올, 섬유상물질은 아세톤 추출물에서 높은 것으로 나타났다. 특히 열수 추출물의 전자공여작용의 크기는 총폴리페놀 함량과 관련이 있는 것으로 나타났다.

토산 늙은 호박을 삶아 가당하여 효모로 발효시키는 호박술 제조 방법을 개발하였다. 호박농도를 15%로 하고, 설탕을 20%, 25%, 30% 가하여 Saccharomyces cerevisae로 발효시킨 결과 당농도 25%에서 발효시킨 제품이 색, 향취, 맛의 기호도면에서 가장 우수하였다. 호박농도 15%, 당농도 25%에서 18일 동안 발효시킨 제품의 총당은 80mg/ml, 환원당은 70mg/ml, pH는 3.6, 산도는 2.1, 에틸알코올 함량은 12도였다.

호박의 지방산 조성에 관하여 gas chromatography법으로 분리 정량하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 호박의 일반성분은 수분 57.3%, 탄수화물 40%, 조단백질 2.2%, 조지방 0.1%, 조회분 0.4%이었다. 지방산은 15종이 검출되었고, 호박의 성장일수에 따른 지방산 조성의 변화는 C_14:0, C_15:0, C_16:1, C_17:0, C_18:0, C_18:1등은 20일 경과된 때가 많았으나 시간이 지남에 따라 점점 감소하는 경향을 보였으며, C_20:2, C_20:3, C_20:0은 어린 호박에는 검출되지 않았다. 그리고 C_18:3인 경우는 완전히 노랗게 익은 것이 어린 것일 때보다 90% 정도 증가하였다. C_16:0의 경우는 C(22.5%), B(22.9%), A(26.6%)를 보여 커짐에 따라 증가되었으며, C_16:1와 C_18:1의 경우는 A가 가장 적고 C가 가장 높았다. Docosahexaenoic acid와 eicosapentaenoic acid의 전구체인 ω-3 fatty acids인 α-linoleic acid가 44.8%로 가장 많았으며, linoleic acid(17.2%), stearic acid(3.5%) 등이었다. 그리고 polyunsaturated fatty acid가 62.2%이었고, n-6은 17.4%이었으며, n-3/n-6 ratio는 2.6이었다.

본 연구는 영양성과 기능성 뿐만 아니라 소비자의 기호성이 높은 식품을 개발하고, 베이커리 제품의 부가가치를 높이고자 단호박을 동결 건조하여 버터스펀지 케이크에 단호박 분말 첨가량을 0, 3, 6, 9, 12%로 달리하여, 반죽의 farinograph, amylograph, 비중의 물리적 특성과 품질 특성인 색도, 부피, 무게, 비용적 및 굽기 손실율, 텍스쳐 등에 대한 연구를 수행하였다. 반죽의 farinogram 특성은 단호박 분말 첨가량이 증가할수록 흡수율은 약간 증가하였고, 최고점에 도달하는 시간은 조금 더 길게 나타났으며, 연화도는 첨가량에 따라 증가하다가 12%에서 다소 감소하였다. Amylogram 특성에서 단호박 분말 첨가시 호화개시온도는 대조구에 비해서 높게 나타났으며, 최고점도는 낮게 나타났다. 비중은 단호박 분말 첨가량이 증가함에 따라 높아졌다. 색도에서 crust의 L 값(p<0.01), a 값(p<0.05), b 값(p<0.001)은 대조구보다 낮아졌으며, crumb의 L 값, a 값(p<0.05)은 대조구보다 낮아졌으나 b 값(p<0.001)은 높아졌다. 부피와 비용적, 굽기 손실율은 대조구보다 감소하는 것으로 나타났으며, 부피 지수는 대조구보다 단호박 분말 첨가량이 증가할수록 감소하였고(p<0.01), 대칭성 지수는 대조구가 가장 좋았으며 단호박 첨가구는 대조구보다 낮은 경향을 보였다(p<0.05). 텍스쳐 특성에서는 경도는 단호박 분말을 첨가했을 때가 다소 높게 나타났고(p<0.05), 깨짐성은 단호박 분말을 첨가할수록 낮아졌으며 9, 12% 첨가구에서 차이가 있었다(p<0.01). 이와 같은 결과에서 단호박 분말 첨가량이 9-12%일 때 가장 좋은 최적 조건을 나타내어서 소비자의 선호도가 높은 단호박 버터스펀지 케이크를 제조하여 부가가치를 높이고 상품성을 증대시켜 베이커리 제품의 다양화와 소비자의 만족도를 증대할 수 있다고 사료된다.

호박의 부산물인 호박잎과 씨를 첨가하여 제조한 호박죽과, 발효 공정을 첨가하여 제조한 발효 호박죽 제품의 영양학적 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 호박죽의 발효 전과 발효 후 단백질 및 전분 분해효소 활성을 비교한 결과, 발효 후 배지에서 단백질 및 전분 분해효소 활성이 우수함을 알 수 있었다. 주재료(호박, 호박잎, 호박씨) 함량 65% 중 호박잎과 씨를 각각 0.25% 첨가한 시료(0.5%), 0.5%씩 첨가한 시료(1.0%), 1.0%씩 첨가한 시료(2%)를 발효과정을 거쳐 제조한 분말과, 1.0%(호박잎과 호박씨 각각 0.5% 첨가)로 제조한 분말(비발효, 대조구)의 일반성분 분석 결과, 발효 호박죽 시료의 경우 대조구에 비해 탄수화물과 조단백질 함량이 증가하였고, 수분, 조지방 함량은 감소하였다. 총당 분석 결과, 대조구(26.23±2.15%) 시료가 가장 높았으며, 발효 후 시료(18.31%-19.05%)는 낮아지는 결과를 보였다. Glucose, fructose와 sucrose 등 유리당 함량은 모든 시료에서 검출이 되었으며, fructose와 sucrose 함량은 발효 시료에서 감소하였고, 특히 sucrose 함량은 크게 감소하였다. 총 유리당 함량은 대조구(36.54±1.41%)가 가장 높았으며, 발효처리 시료의 경우 14.93-15.72%로 크게 감소하였고, sucrose 함량 감소가 주원인이었으며, 이는 총당 결과 발효과정에 따라 함량이 감소하는 결과와 일치하였다. 색도 측정결과, L 값(명도)은 대조구 비해 발효과정을 거친 제품의 경우 조금 낮아지는 결과를 보였으나, 이는 발효 유무보다는 재료의 첨가량에 따라 영향을 받는 것으로 판단된다. a 값(적색도)과 b 값(황색도)의 경우 발효 유무에 따라 차이를 보여 낮아지는 결과를 보였다. 시료간의 색차값을 비교한 ΔE 값은 0.5% 첨가한 발효 호박죽 분말이 10.09, 1.0% 첨가시료가 8.96, 2.0% 첨가시료가 10.34로 나타나 발효과정이 분말 고유의 색에 영향을 주는 것으로 나타났다. 따라서 호박죽을 제조할 때 호박잎과 호박씨를 각각 1.0% 정도 첨가하여 발효처리를 한 호박죽의 제품이 가장 좋을 것으로 판단된다.

Pumpkin has long been used as traditional health materials in oriental medicine, pharmacy, medicine, and food industries in many countries. In this study, the water extract and two active components from tendril of young C. moschata Duch. were investigated on inflammation inhibitory activity. The water extract of young C. moschata Duch. showed high cell viability over 95% and it decreased the production of interlukin 6 (IL-6) and tumor necrosis factor (TNF-α) in the capacity of mouse bone marrow-derived macrophages (BMDM) upon lipopolysaccharide (LPS) stimulation. Also, isolated fraction (B4) suppressed the secretion of IL-6 and TNF-α. Among the domestically cultivated pumpkins, B4 fraction contained in the tendril part of them and it comprised of the order of tendril from Cucurbita pepo var. cylindrica, old of C. moschata Duch., and young of C. moschata Duch. These results suggest that water extracts of C. moschata Duch. and purified active compound, rutin, show anti-inflammation activity by suppression of the secretion of IL-6 and TNF-α. It can be applicable as pharmaceutical materials.

산지하천 하상에서 흔히 발견되는 호박돌에 작용하는 항력은 하천의 거동과 반응을 예측하는 데 있어서 중요하나 이를 위한 항력계수 연구는 미 흡한 실정이다. 본 연구는 호박돌의 항력 실험을 통해서 호박돌 형상과 항력계수의 관계를 분석하였다. 호박돌의 장축과 단축이 흐름방향을 따를 때 항력계수에 미치는 형상계수의 영향을 분석하였다. 항력계수는 장축보다 단축에서 더 크며 호박돌의 등가직경 Reynolds 수가 증가하면 감소하 였다. 항력계수와 등가직경 Reynolds 수의 관계에서 결정계수는 단축보다 장축에서 더 크다. 이는 호박돌 형상의 불규칙성에 따른 항력이 축에 따 라 변화하기 때문인 것으로 판단된다. 항력분포 변화는 호박돌의 교호진동을 초래하였다. 그 진폭은  가 약 12,000에서 급격히 증가하였으며 장축보다 단축에서 더 큰 것으로 나타났다.

본 연구에서는 호박고구마의 산업적 이용 증대 및 식품가공용 소재 개발을 목적으로 분무건조공정을 이용하여 호박고구마 효소 분해물을 분무건조한 다음 물리화학적 특성 및 소화특성을 조사하였다. 호박고구마 효소 분해물의 불용성 식이섬유, 수용성 식이섬유 및 총 식이섬유 함량은 4.17%, 2.07% 및 6.24% 이었다. 호박고구마 효소 분해물의 분무건조분말 제조는 펙틴을 피복물질로 사용하여 분무건조하였으며, 수분함량 및 전분함량은 1.68-2.46 및 45.32-46.51%였다. 색도는 분무건조 분말에서 L 값 및 a 값은 감소하고 b 값은 증가하는 경향을 나타내었다. 입자크기는 분무건조 분말이 37.17-42.32 μm을 나타내어 동결건조 분말 247.79 μm에 비하여 유의적으로 작은 크기를 나타내었으며, 입자모양은 전반적으로 구형의 형태에 펙틴 첨가량이 증가할수록 굴곡이 증가하였다. 수분흡수지수는 분무건조 분말에서 1.74-1.91로 동결건조 분말 2.15에 비해 낮은 수분흡수지수를 나타내었으며, 수분용해지수는 분무건조 분말에서 80.75-87.61%로 동결건조 분말(70.47%)보다 높게 나타났다. 장 상피세포 부착능은 분무건조 분말에서 2.66-6.18%를 나타내어 동결건조 분말 1.79%에 비해 높은 부착능을 나타내 장 내 유용 미생물의 증식을 촉진함을 확인하였다. 분무건조 분말의 인체 내 소화 모델에서, 펙틴 1% 첨가 분말은 최종적으로 장액에서 70.09%의 소화율을 나타내어 동결건조 분말 24.23%에 비해 인체내에서의 높은 소화율이 기대되었다. 따라서 분무건조 분말 제조시 식품산업 활용 측면에서 가공적성이 향상되고 in vitro 인체 내 소화모델에서 소화가 개선된 식품가공용 소재 개발에 있어 산업적으로 적용 가능할 것으로 사료된다.