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반응표면분석법(RSM)을 이용한 두릅의 유용성분 환류추출공정의 최적화 KCI 등재

Optimization of the Reflux Extraction Process of Functional Components from Aralia elata Using a Response Surface Methodology

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/285405
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산업식품공학 (Food Engineering Progress)
한국산업식품공학회 (Korean Society for Food Engineering)
초록

두릅을 반응표면 분석법을 이용하여 최적의 환류 추출 조건을 설정하였다. 중심합성계획법에 따라 추출 시간(X), 에탄올 농도(X), 추출 온도(X)를 요인변수로 설정하고 수율(Y), 페놀 함량(Y), 전자공여능(Y), 갈색도(Y), 환원당(Y)을 종속 변수로 하였다.
각 추출 조건에 따른 두릅의 수율의 예측된 정상점은 추출 온도 93.49oC, 에탄올 농도 15.68%, 추출 시간 316.58분에서 최대값 32.94%로 예측되었다. 총 페놀 함량은 모든 조건에 영향을 받았으나 특히 에탄올 농도에 큰 영향을 받았고 추출온도 97.41oC,에탄올 농도 28.4%, 추출시간 301.89분에서 1169.61 mg GAE/100 g으로 예측되었다. 각 추출조건에 따른 전자공여능을 측정한 결과 에탄올 농도에 큰 영향을 받았고 추출 온도는 94.78oC, 에탄올 농도 22.96%, 추출 시간은 323.05분에서 최대값 29.82%로 나타났다. 두릅의 추출조건에 따른 추출물의 갈색도도 모든 조건에 영향을 받았으나 특히 에탄올 농도에 큰 영향을 받았고 추출 온도 97.00oC, 에탄올 농도 38.35%, 추출 시간 321.82분에서 최대값인 0.30 O.D.를 나타냈다. 각각의 추출 조건에 따른 추출물들의 환원당을 측정한 결과 에탄올 농도에 가장 큰 영향을 받았고 추출 온도 87.62oC, 에탄올 농도 24.62%, 추출 시간 339.39분에서 최대값 1.04%로 나타났다. 실험 결과에 비추어 볼 때 두릅의 추출 공정에서 에탄올 농도가 가장 많은 영향을 미치는 것으로 사료된다.
두릅 추출물의 특성의 contour map을 superimposing하여 최적 추출조건의 범위를 예측한 결과 최적 추출 조건은 추출 시간 263.5분, 에탄올 농도 14%, 추출 온도 89.5oC로 예측되었다.

Response surface methodology (RSM) was used to monitor the characteristics of a return current extracts from Aralia elata. A central composite design was used to investigate the effects of the independent variables of extraction time (X1), ethanol concentration (X2) and extraction temperature (X3) on the dependent variables yield (Y1), total phenolics (Y2), electron donating ability (Y3), browning color (Y4) and reducing sugar contents (Y5) of extracts. The maximum yield was at 316.58 min (X1), 15.68% (X2) and 93.49oC (X3) in saddle point. Total phenolics were highly affected by ethanol concentration. The maximum total phenolics were at 94.78oC (X1), 22.9% (X2), 323.05 min (X3) in saddle point. The maximum electron donating ability was at 94.78oC (X1), 29.82% (X2), 323.05 min (X3) and was highly affected by ethanol concentration. The maximum browning color was at 97.00oC (X1), 38.35% (X2), 321.82 min (X3). The browning color was highly affected by ethanol concentration. The ruducing sugar content was at 97.00oC, 38.35%, When the extraction temperature, ethanol concentration, and extraction time were 87.62oC (X1), 24.62% (X2), 339.39 min (X3). The optimal conditions of extraction conditions for response variables by superimposing of contour maps were 263.5 min (X1), 14% (X2) and 89.5oC (X3).

저자
  • 조정석(경북대학교 식품공학과) | Jeong Seok Cho
  • 정제석(경북대학교 식품공학과) | Jae Seok Jeong
  • 류시은(경북대학교 응용생명과학부 생명식품공학전공) | Si Eun Ryu
  • 이미현(경북대학교 응용생명과학부 생명식품공학전공) | Mi Hyun Lee
  • 최용희(경북대학교 응용생명과학부 생명식품공학전공) | Yong Hee Choi Corresponding author