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Optimization of microwave-assisted extraction process of Hordeum vulgare L. by response surface methodology KCI 등재 SCOPUS

반응표면분석법을 이용한 새싹보리 마이크로웨이브 추출공정의 최적화

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/351393
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한국식품저장유통학회 (The Korean Society of Food Preservation)
초록

본 연구는 새싹보리를 이용하여 제품 개발에 적용할 수 있도록, 생리활성물질의 최적 추출구간을 설정하는 데에 목적이 있다. 에탄올 농도(0-100%), 마이크로웨이브 전력 (60-300 W), 추출시간(4-20분)을 종속 변수로 설정한 후, 빠르고 추출 수율이 좋은 마이크로웨이브추출법을 이용하여 16구의 다른 추출 조건을 중심합성계획법에 따라 설정 하여 새싹보리를 추출하였다. 이 후, 추출물의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거능 활성을 측정하였다. 모든 회귀식의 R2는 0.9 이상으로 5% 수준 이내에서 유의성이 인정되었다. 총 폴리페놀의 최적 추출 조건은 에탄올 농도 58.94%, 마이크로웨이브 전력 209.04 W, 추출시간은 18.17분으로 나타났으며, 총 플라보노이드 의 최적 추출 조건은 에탄올 농도 52.7%, 마이크로웨이브 전력 73.03 W, 추출시간은 5분으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거능 활성의 경우, 에탄올 농도 75.84%, 마이크로웨이브 전력 210.79 W, 추출시간 은 6.5분으로 나타났다. 조건에 따른 TPC, TFC 그리고 DPPH 라디칼 소거능 활성의 예측값 은 각각 3.84 mg GAE/g, 3.00 mg RE/g 그리고 35.43%의 수치를 나타냈다. 최적 범위 내 임의의 점, 즉 에탄올 농도 40%, 마이크로웨이브 전력 120 W, 추출시간은 18분에서 실험값은 3.38 mg GAE/g, 2.64 mg RE/g, 그리고 37.94%를 나타냈으며 예측값과 실제 실험값은 유사한 값을 보였다.

This study attempted to find optimum extract range of active ingredient for barley sprouts (Hordeum vulgare L.). Extracts from Hordeum vulgare L. were made by microwave extraction method and total polyphenol content (TPC), total flavonoid content (TFC), DPPH radical scavenging activity (DPPH) were measured with extract of Hordeum vulgare L.. Response surface methodology (RSM) was applied to a extraction process, and central composite design (CCD) was also used for this process to examine the optimum condition. Independent variables (Xn) are concentration of ethanol (X1: 0, 25, 50, 75, 100%), microwave power (X2: 60, 120, 180, 240, 300 W), extraction time (X3: 4, 8, 12, 16, 20 min). Dependent variables (Yn) are TPC (Y1), TFC (Y2), DPPH radical scavenging (Y3). It is formed by sixteen conditions to extract. The R2 value of dependent variables is ranged from 0.90 to 0.97 (p<0.05). Experiments values within the optimal range (40% of ethanol concentration, 120 W of microwave power, 18 min of extraction time) were 3.74 mg GAE/g (TPC), 3.00 mg RE/g (TFC), 35.43% (DPPH), respectively. Under the optimized conditions, predicted value showed no significant difference comparing with the experimental values.

목차
Abstract
 서 론
 재료 및 방법
  실험재료
  마이크로웨이브 추출방법 및 장치
  실험계획
  총 폴리페놀 함량 측정
  총 플라보노이드 함량 측정
  DPPH 라디칼 소거능 측정
 결과 및 고찰
  총 폴리페놀 함량 측정
  총 플라보노이드 함량 측정
  DPPH 라디칼 소거능 활성
  최적 추출 범위 예측
 요 약
 References
저자
  • Jae-Jun Lee(School of Food Science and Technology, Kyoungpook National University, 경북대학교 식품공학부) | 이재준
  • Dae-Hee Park(School of Food Science and Technology, Kyoungpook National University, 경북대학교 식품공학부) | 박대희
  • Won-Young Lee(School of Food Science and Technology, Kyoungpook National University, Food and Bio-industry Institute, Kyoungpook National University, 경북대학교 식품공학부, 식품생물산업연구소) | 이원영 Corresponding author