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반응표면분석을 이용한 녹차와 애엽 혼합물의 추출조건 최적화 KCI 등재

Optimization of Extraction Conditions for Mixture of Camellia sinensis L. and Artemisia argyi by Response Surface Methodology

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/346278
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한국식품위생안전성학회지 (Journal of Food Hygiene and Safety)
한국식품위생안전성학회 (Korean Society of Food Hygiene and Safety)
초록

본 연구는 초음파 진동에 의해 발생하는 공동현상을 이용하여 다양한 유용성분과 생리활성을 가지고 있는 녹차와 애엽을 혼합하여 새로운 식품소재를 개발하기 위해서 반응표면분석법에 의한 추출특성을 모니터링 하여 최적 추출조건을 예측하였다. 초음파를 지속적으로 가하는 조건에서 Box-Behnken design에 의해 녹차와 애엽의 혼합비, 용매와 용질의 비, 추출시간을 독립변수로 하여 15구간의 추출조건을 설정하고 추출수율(Y)을 종속변수로 하여 모니터링 하였다. 반응표면분석결과 녹차 및 애엽 혼합 추출물은 녹차의 함량과 추출용매의 양이 증가 할수록 추출 수율이 증가 하였으며, 추출시간은 결과에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 추출수율을 최대로 얻을 수 있는 녹차 및 애엽 혼합물의 최적 추출조건은 녹차와 애엽의 혼합비 85.86%, 용매와 용질의 비 92.73 mL/g, 추출시간 56.52분으로 확인되었으며, 추출수율의 최대값은 30.03% 로 예측되었다.

This study used response surface methodology (RSM) in an effort to optimize the ultrasoundassisted extraction condition of Camellia sinensis L. and Artemisia argyi mixture in order to increase extraction yield in the extract. The effects of three independent variables, X1 (Mixture ratio, 60-80%), X2 (Ratio of water to raw material, 20~100 mL/g), and X3 (Extraction time, 25-145 min), were investigated at three levels using Box-Behnken design (BBD) to obtain the highest extraction efficiency. Y (Extraction yield) was chosen as dependent variable. Our result showed that the coefficient of determination (R2) of the model was 0.9747, with significant at the level of p < 0.002. Furthermore, the predicted values of each variable were similar to the actual values. The optimum extraction conditions were as follows: mixture ratio of 85.86%, ratio of water to raw material of 92.73 mL/g, and extraction time of 56.52 min. At these conditions, predicted extraction yield was 30.03%. The analysis of variance (ANOVA) indicated a high goodness of model fit and the success of the RSM method for optimizing extraction conditions of Camellia sinensis L. and Artemisia argyi mixture.

목차
Materials and Methods
  실험재료
  추출방법
  추출조건의 예비설정
  총 페놀 함량 분석
  2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거 활성측정
  추출공정의 최적화를 위한 실험계획
  통계분석
 Results and Discussion
  추출조건에 따른 추출물의 품질특성
  Box-Behnken design을 이용한 실험설계
  반응표면분석법을 이용한 녹차 및 애엽 혼합물의 최적추출조건
 References
저자
  • 이옥환(강원대학교 식품생명공학과) | Ok-Hwan Lee Correspondence to
  • 임재각(한국산업기술대학교 생명과학공학과) | Jae Kag Lim
  • 김종대(강원대학교 식품생명공학과) | Jong-Dai Kim
  • 이진하(강원대학교 식품생명공학과) | Jin-Ha Lee
  • 정태동(강원대학교 식품생명공학과) | Tae-Dong Jung
  • 최선일(강원대학교 식품생명공학과) | Sun-il Choi
  • 김우식((주)G1바이오) | Woo-Sik Kim
  • 김재민(강원대학교 식품생명공학과) | Jae-Min Kim
  • 김영현(강원대학교 식품생명공학과) | Young-Hyun Kim