본 연구는 정수압 처리와 초음파 처리가 20일 숙성기간 동안 돈육의 삼겹살과 목살 부위의 품질특성에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 다양한 품질특성을 관찰한 결과 정수압에서 숙성하고 초음파 처리한 돈육은 부위별로 효과의 차이는 있지만, 품질향상에 효과적인 것으로 나타났으며 또한, 초음파 처리했을 때 특히 고기의 연도와 관계가 있는 pH, 보수력, 경도 품질을 높이는 것으로 관찰되었다. 본 연구에서 이용한 저온 정수압 숙성 및 초음파 처리공정은 낮은 온도에서 돈육을 빠른 시간안에 숙성하는데 적용 가능할 것으로 판단된다.

This study examined the combined effects of high hydrostatic pressure (HHP) and micro-perforated (MP) film packaging on the microbiological and physicochemical qualities of kimchi sauce stored under fluctuating temperature conditions. Before storage, treatment with 600 MPa HHP reduced the total lactic acid bacteria in the sauce samples to below the detection limit (1 log CFU/g). After 68-day storage, ten microbial strains isolated from the non-treated controls were identified as Pediococcus pentosaceus, whereas eight microbial strains isolated from the HHP-treated samples were identified as Bacillus spp., regardless of the packaging type. Additionally, the samples treated with HHP and packaged in a multilayer film bag (ML-HPP), as well as those in the MP-HHP group, exhibited higher pH values and reduced sugar content than the ML-control or MP-control after 68-day storage. No significant differences were observed between the control and treatment groups regarding their electrical conductivity, salinity, and CIE a* values at the end of storage. However, there was no O2 reduction or CO2 accumulation in the MP-HHP group after 68-day storage. These results indicate that the combination of HHP treatment and MP-film packaging can extend the kimchi sauce's shelf life without packaging expansion during long-term storage.

본 연구에서는 발아와 고압처리에 따른 검정콩 조사포닌 추출물의 in-vitro 항암 활성을 확인하기 위하여 검정콩을 발아시킨 후 고압처리하고, 조사포닌 추출물을 제조한 후 인체 유래 유방암(MCF-7), 대장암(HCT-116), 전립선암(PC-3) 및 위암(AGS) 세포주에 대한 증식억제효과를 검토하였다. 대조구의 조사포닌 추출물은 400 μg/mL 농도에서 4종의 암세포주에 대하여 67.02~91.70% 범위의 생존율을 보여 항암 효과가 낮았지만, 발아 4일차 콩을 150 MPa의 압력에서 고압처리한 검정콩의 조사포닌 추출물은 23.94~57.37% 범위의 생존율을 보여 발아와 고압처리에 의해 암세포 성정억제효과가 증가하였다. 특히, 위암세포(AGS)의 경우 다른 세포주에 비해 저농도에서도 세포증식효과를 보여 가장 높은 암세포 증식억제 효과를 나타내었다. 이상의 결과로부터 항암 활성을 나타내는 Soyasaponin, B group의 soyasaponin 및 soyasapogenol의 함량은 발아와 고압처리에 의해 증가하였고, 고압처리 발아콩으로부터 항암 활성을 나타내는 사포닌 추출물의 개발이 가능할 것으로 생각된다. 또한, 추후 항암 활성 물질의 분리동정과 메커니즘 규명에 대한 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

We investigated the influence of germination and high hydrostatic pressure (HHP) treatment conditions on the conversion of functional compounds and antioxidant activity in adzuki bean. The adzuki bean germinated at 25°C for three- or six-days, and was later subjected to HHP at 0.1, 50, 100, or 150 MPa for 24 h. The highest polyphenol content (5.36 mg gallic acid equivalents (GAE)/g) and flavonoid content (0.91 mg catechin equivalents (CE)/g) were observed after germination for six days and HHP treatment at 100 MPa for 24 h, respectively. The total phenolic acid contents increased with increasing applied pressure from 88.86 to 208.26 μg/g (100MPa, 24h). Phenolic acids are divided into two categories; those that exhibit increased content upon HHP treatment, and those that exhibit decreased content. The increasing phenolic acids were gallic acid, chlorogenic acid, (+)-catechin, ρ-coumaric acid, ferulic acid, heperidin, salicylic acid, protocatechuic acid, cinnamic acid, naringenin. The total anthocyanin content decreased with increasing applied pressure from 22.42 mg/100 g to 6.28 mg/100 g (150 MPa, 24 h). The highest ABTS radical scavenging activity (8.02 mg eq AA/g) and DPPH radical scavenging activity (1.22 eq Trolox/g) were observed after germination for six days and HHP treatment at 100MPa for 24h, respectively. These results suggested that the combination of HHP and germination can lead to improved functionality in adzuki bean.

The objective of this study was to investigate the non-thermal sterilization effect of methods such as high hydrostatic pressure (HHP) and UV-irradiation (specifically with regard to the storage stability and shelf-life of carrot juice. The microbial counts of the non-sterilized product increased from 5.51 to 7.34 log CFU/mL up to the fifth day, and then decreased to 5.46 log CFU/mL at six days. UV-irradiation was increased from 2.37 to 4.92 log CFU/mL. HHP was maintained under the 3 log CFU/mL. The pH of UV-irradiation and HHP was maintained withing the range of 6.29~6.30 and 6.20~6.22 during storage. However, the pH arising from non-sterilization decreased from 6.31 to 4.49. The color of non-sterilization changed significantly during storage, but UV-irradiation and HHP were similar during storage. The β- carotene content of non-sterilization was noted to have decreased from 269.45 to 65.19 μg/mL during storage. The UV- irradiation and HHP decreased from 263.46 and 268.35~281.16 μg/mL to 243.42 and 244.09~269.29 μg/mL, respectively. In conclusion, these findings suggest that HHP can be used for the pasteurization, or sterilization, of carrot juice and the optimal condition is two minutes.

The present study investigated the effects of processing parameters such as time (10, 20, 30, 40 min), pressure (25, 50, 75, 100 MPa), and the salinity of brine (0~10%(w/v)) on jacopever (Sebastes schlegeli Hilgendorf) in order to establish optimization of the three factors using a high hydrostatic pressure (HHP) machine. To do so, it analyzed the quality characteristics of volatile basic nitrogen (VBN), trimethylamine (TMA), total bacterial counts, dynamic viscoelasticities, and differential scanning calorimetry (DSC) properties. First, when the time increased to 40 mins, by 10 min intervals, the total bacterial counts in HHP groups under 25℃, 100 MPa, and 4%(w/v) brine were significantly decreased except for the first 10 min in comparison to the control group. In regards to DSC properties, the onset temperature (TO) of the first endothermal curve was significantly reduced. Second, when the pressure level increased up to 100 MPa by 25 MPa increments, the total bacterial counts in the HHP samples significantly decreased for 20 min at 50 MPa or higher. As the pressure increased, G′, G″ and the slope of tan δ decreased (except for 50 MPa). Third, in regards to the salinities of brine, when the HHP processing was treated at 100 MPa, 25℃ for 20 min, the total bacterial counts of all the HHP groups significantly decreased in comparison to those of the control group. A significant difference was found in the enthalpy of the second endothermic curve in the 6~10%(w/v) (except 7%(w/v)) HHP groups. Therefore, the salinity of the immersion water under the HHP condition was appropriate when it was lower than 6%(w/v). The present study demonstrated that the optimum parameter condition according to/under the condition of the microbial inhibition and economic effects using an HHP would be the reaction time for 20 min, reaction pressure at 100 MPa, and the salinity of 4%(w/v) brine.

초고압 처리에 의한 메밀 반죽의 변화를 반죽의 미세 구조, 열 특성 평가, 조직감 측정을 통하여 확인하였다. 초고압 처리 강도와 시간에 따라 메밀 반죽 내 미세 구조를 관찰 시, 압력의 강도와 처리 시간이 증가함에 따라 전분의 호화가 일어나며 조밀한 구조를 가지게 되었다. 이러한 현상은 메밀 반죽의 조직감에 영향을 미쳐 압력이 증가함에 따라 탄성, 부착성, 씹힘성을 감소시키고 압력 처리 시간을 달리하였을 때 장시간 압력 처리에 따라 탄성, 씹힘성, 검성이 더 높은 값을 가짐을 확인하였다. 면의 끊어짐에 관련된 특성인 인장도는 소비자가 면을 섭취할 때 관능적 품질의 중요한 요소로서, 초고압 처리 시 글루텐을 함유하지 않는 메밀 반죽의 인장성을 나타내는 failure tensile distance를 증가시키는 결과를 얻었다. 따라서 메밀을 비롯한 다른 곡물을 활용한 gluten-free면 제품의 제조 시 초고압공정을 활용할 경우 기존 제품의 단점을 개선할 수 있을 것으로 예상된다.

주스의 품질악화를 초래하는 효소를 불활성화시키기 위해서 감귤 주스와 사과 주스 추출물에 초고압 처리와 열처리를 하여 각 시료의 PPO와 POD의 불활성화 정도를 확인하고 동역학 모델에 적용하여 이들의 불활성화 특성을 연구하였다. 감귤 주스와 사과 주스에서 모두 PPO가 POD보다 열과 압력에 대해서 상대적으로 내성을 갖는 것을 알 수 있었으며, 초고압 처리 과정을 거쳤을 때 보다는 열처리 과정을 거쳤을 때 PPO와 POD가 효과적으로 불활성화되는 것을 확인할 수 있었다. 초고압 기술은 처리 후에도 제품의 영양분과 색의 변화에 영향을 미치지 않기에, 최상의 상태와 품질로 제품을 제공 할 수 있는 장점을 가지고 있지만, 효소를 불활성시키기에는 부족하다는 단점을 가지고 있다. 이를 보완하여 산업적으로 이용되어지기 위해서는 영양분이 파괴되지 않는 열 처리 조건을 잡고, 효소를 효과적으로 불활성시킬 수 있는 초고압 처리 조건과 결합하여 최상의 결과를 얻을 수 있는 조건을 찾는 연구가 필요하다고 판단된다.

We investigated the quality characteristics and resulting sensory evaluation of semi-dried silver pomfret treated with high hydrostatic pressure (HHP) processing and brining for 14 days at 4 and 10˚C to evaluate the effects of treatment with HHP processing. HHP treatment and brining could cause compaction of fibers and the space between muscle. The G' values of all samples were higher than the G" values and the tan Δ values of the tissue ranged from 0.222 to 0.251 with no further changes observed during storage. HHP treatment and brining significantly increased the total color difference, and the HHP and brine-treated group scored significantly higher than the others in terms of sensory evaluation. HHP treatment combined with brining could have a significant effect on the quality characteristics of the semi-dried products and their storage stability, and it is suggested from the results that they may have the potential to satisfy the requirements to produce commercially marketable food grade products.

중고압 하에서 β-glucosidase 효소반응을 물리화학적 관점에서 연구하였다. 모델 기질 (p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside)에 대한 β-glucosidase 효소의 작용에 대한 압력 효과를 실험하였다. 즉, 압력 조건(25MPa, 50 MPa, 75 MPa, 100 MPa)과 시간 (10분, 60분, 1시간, 6시간, 24시간, 40시간)의 처리 조건에서 효소 활성도를 분광학적인 표준방법에 따라 측정하였다. 효소-기질 반응의 단계를 크게 kinetic 구간과 평형 구간으로 구분하여 물리화학적 모델을 적용하여, 정역반응속도 상수, 평형상수, 압력에 의한 부피 감소 등을 산출하였다. 대기압에서 100MPa까지 압력이 증가할수록 효소-기질 반응의 생성물이 더 많이 형성되었으며 전형적인 kinetic 구간과 평형 구간이 나타났다. 압력, 시간, 생성물농도 등의 데이터로부터 kinetic 구간과 평형에서의 생성물 예측 모델을 완성하였다. 결론적으로 중고압 처리에 의하여 효소-기질 반응이 촉진됨을 알 수 있었고, 임의의 압력 및 시간 조건에 따른 생성물의 농도를 예측할 수 있게 되었다.

초고압 처리가 홍삼의 진세노사이드 함량 및 항산화 활성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 전통적 인 방법으로 제조한 일반 홍삼과 초고압 처리 홍삼의 조사포닌 함량은 각각 21.93 및 27.29 mg/g이었 고, 총 페놀성 화합물과 조사포닌 및 진세노사이드 함량은 초고압 처리에 의해 증가하였다. 일반 홍삼과 초고압 처리 홍삼에 가장 많이 함유되어 있는 진세노사이드는 Rb1으로 각각 14.10 mg/g과 17.71 mg/g 이었으며, 초고압 처리에 의하여 25.60% Rb1이 증가하였다. 또한 홍삼의 특징적인 유효 성분인 Rg3는 일반 홍삼에 비하여 초고압 처리한 홍삼에서 10.46% 증가하였다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 측정한 결과, 열수 추출물의 농도가 증가함에 따라 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성이 증가하는 경향 을 보였으며 초고압 처리 홍삼이 일반 홍삼 열수 추출물에 비해 높은 라디칼 소거 활성을 보였다. 환원 력과 FRAP 활성도 분획물의 농도가 증가함에 따라 환원력과 FRAP 활성이 증가하는 경향을 보였으며, 일반 홍삼과 초고압 처리 홍삼 열수 추출물의 FRAP 활성은 농도 10 mg/mL일 때 각각 0.30 및 0.36의 흡광도를 보였다. 따라서 초고압 처리 홍삼 열수 추출물은 자유 라디칼에 의해 유발된 산화적 스트레스 를 효과적으로 방어할 수 있을 것으로 판단된다.

천연조미소재 개발을 위하여 고압/효소분해 시스템에서 멸치 단백질의 분해 품질특성을 탐색한 결과, 최적 조건은 효소농도 0.6%, 온도 50oC, 처리시간 24시간 및 압력 50 MPa로 확인되었다. 멸치 단백질의 처리방법에 따른 품질특성을 비교한 결과, 최적조건하에서 고압/효소 처리한 멸치 가수분해물의 품질특성이 가열추출물인 대조구에 비하여 2.8배, 2배, 1.4배 증가하여 고압/효소 처리에 의한 단백질 가수분해물 생산은 가열추출법이나 고압반응에 비하여 효율적인 방법으로 나타났다. 효소종류에 따른 분해력은 복합효소로 가수분해한 경우 상업효소에 비하여 큰 증가율을 나타내어 복합효소의 분해력이 상업효소에 비하여 우수하였다. 고압/효소 처리 후의 멸치 가수분해물은 정미성 아미노산으로 알려져 있는 glutamic acid, glycine, arginine 및 alanine 등의 함량이 대조구나 압력 처리구의 유리아미노산 함량에 비하여 증가하였다. 결론적으로 고압/효소분해 처리공정은 멸치 단백질의 효과적 분해와 정미성 아미노산 생산에 효율적인 기술임을 확인하였다.

해양 콘크리트 구조물 중 침지대에 위치한 구조물은 수심이 10 m 깊어질수록 1 atm의 정수압을 받아 염화물이온 침투가 촉진될 가능성이 있다. 본 연구에서는 정수압이 해양콘크리트의 염화물이온침투에 미치는 영향과 원인을 평가하기 위하여 보통 포틀랜드 시멘트와 고로슬래그 시멘트를 활용한 콘크리트를 각각 1, 6 atm의 정수압과 인공해수에 노출시켜 깊이별 수용성 염화물량과 미세구조 분석을 실시하였다. 측정결과 6 atm의 정수압을 받는 콘크리트는 표면 염화물이온 농도가 급격하게 상승하며, 깊이별 수용성 염화물량이 증가하는 경향을 나타내었다. 또한, 정수압을 받은 콘크리트는 5~100 nm에 해당하는 모세관공극이 증가하는 경향을 나타내었다.

The objective of this study was to investigate the effect of superheated steam (SHS) and high hydrostatic pressure (HHP) techniques on the improvement of the quality of Bulgogi product during manufacturing process. Bulgogi product was treated with four different cooking/treatment process: conventional cooking (CC), SHS cooking (SHS), CC and then HHP cooking (CC-HHP), and SHS and HHP cooking (SHS-HHP) samples. SHS treated product increased moisture content, and decreased crude protein. Additionally, hardness, gumminess and shear force values were significantly different among the samples (p<0.05). In safety experiment after 14 days of storage at refrigeration temperature indicated that the bacterial population was lower in the case of SHS-HHP as compared to CC-HHP. Changes in texture during the storage periods at 10℃ for SHS-HHP was lowest values with compared to the initial, while shear force values for both tended to decrease with increasing storage period. The TBA and VBN values for SHS-HHP increased to 0.48 (5℃)-1.68 (10℃) mg MD/kg and 25.14 (5℃)-45.14 (10℃) mg%, respectively after 15 days of storage. Overall, it was found that the combination of SHS and HHP reduced microbial growth, thus leading to improved product quality and sanitation.

대경사 수로의 부등류에 대해 적용될 수 있도록 수정된, 새로운 정수압 분포를 제시하였다. 이것을 천수방정식에 적용하여 대경사를 지나는 천수 흐름을 정확하게 해석할 수 있는 유한체적 모형을 개발하였다. 포물선형 융기의 배수에 대해 압력 수정이 고려된 모형에서 바닥 경사 생성항의 영향이 줄어들어 융기의 하류에서 도수의 진행 속도가 크게 감소되었다. 삼각형 턱을 지나는 댐 붕괴 흐름에 대한 모의에서 압력 수정항이 추가된 모형으로 디지털 영상분석에 의한 수면을 압력 수정이 고려되지 않은 경우에 비해 더 잘 포착할 수 있음을 확인하였다. 압력 수정항 덕분에, 턱에 반사되는 흐름은 줄어들고 월류는 늘어 모의 결과가 실험 결과에 잘 부합된다. 따라서 댐의 여수로나 해안의 처오름 등 실용적인 문제에 대한 이 모형의 적용성이 기대된다.