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효소 처리 기술을 활용한 생강 착즙박의 수용화 KCI 등재

Enzymatic solubilization of ginger pomace using enzyme treatment technology

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/446632
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산업식품공학 (Food Engineering Progress)
한국산업식품공학회 (Korean Society for Food Engineering)
초록

본 연구는 효소 처리 방법을 적용하여 제조한 생강 착즙박 추출물 의 수용화 특성 및 유용성분 추출 수율을 증진시키는 최적 효소 처리 조건을 선정하고, 대용량 생산 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 효 소 처리에 사용한 효소는 세포벽 분해효소인 P와 전분분해효소인 T 를 이용하였고, P 처리 방법 및 가수 방법을 변형하여 진행하였다. 효소 처리 및 추출 조건에서는 CON 대비 GP3에서 WSI는 2배 이상 증가하였고, TP 및 TF 함량은 각각 1.6, 1.4배 증가하였다. 6-G 및 Total 함량은 1.7배 증가하는 것으로 나타났다. 효소 전처리 방법에 서는 GP3에서 TP 함량 값이 가장 높았고, 6-G 및 Total 함량 또한 유의적으로 가장 높게 나타났다. 효소 전처리 시간에서는 P를 24시 간 전처리했을 때 TP, TF, 6-G 및 Total 함량에서 유의적으로 가장 높게 나타나 효소 전처리 최적 조건을 선정하였다. 선정된 효소 전처 리 기술(25℃, 24시간)을 활용하여 생강 착즙박 추출물을 용량별(0.1, 15 kg)로 제조하여 비교한 결과, WSI는 CON 대비 효소 전처리구 (GP3)와 효소 처리구(GP1) 모두 증가하였고, 처리 용량에 따라서도 같은 경향을 나타냈으며 GP3가 가장 높았다. WAI는 대용량으로 처 리했을 때 GP3가 가장 낮았다. TP는 소용량 및 대용량 모두 CON 대비 GP3가 가장 높았고, TF는 소용량에서는 CON 대비 GP3가 가 장 높았지만, 대용량에서는 차이가 없었다. 6-G 측정 결과 소용량보 다 대용량으로 처리했을 때 GP3, GP1 모두 유의적으로 증가하였고, Total 함량은 소용량에서는 CON 대비 GP3가 1.7배 높아졌으며 대용 량에서는 약 1.3배 증가하였다. 결과적으로 생강 착즙박에 효소 전처 리 방법을 적용하는 것은 수용화 증진 및 유용성분 추출 함량을 증대시킬 수 있는 단순 공정의 유용한 기술로 사용될 수 있을 것이라고 판단된다. 또한 용량별 효소 처리 추출물의 기능성분 함량 비교결과 를 통해 생강 착즙박의 산업적 대량 생산을 위한 추출 공정 적용 가 능성을 확인하였으며, 이를 통해 부가가치 향상 및 기능성 소재로서 의 가능성을 제시하였다.

This study aimed to optimize the extraction conditions to improve the solubilization efficiency of functional components in ginger pomace (GP) through enzymatic treatment. Various pretreatment methods have been evaluated, including conventional enzymatic processing, different enzyme treatment types and concentrations, and treatment durations. The potential for mass production was confirmed. The optimal pretreatment involved treating GP with 1% (w/w) pectinase at room temperature for 24 h. Subsequently, extraction was performed at 50°C for 2 h to solubilize the cell wall, followed by treatment with termamyl at 93°C for 1 h to degrade starch (GP3). The control group (CON) was extracted at 100°C for 2 h. The water solubility index (WSI) of GP3 increased two-fold, total polyphenol content increased by 1.6 times, and total flavonoid content increased by 1.4 times compared to those of CON. Ultra-performance liquid chromatography analysis revealed that the 6-gingerol (6-G) content of GP3 was 1.6 times higher than that of CON. Furthermore, the WSI, 6-G content, and total functional component content were higher in the pilot-scale extracts (15 kg) than in the lab-scale extracts (0.1 kg). These findings suggest that enzymatic pretreatment is a promising strategy for upcycling ginger by-products into functional food ingredients.

목차
Abstract
서 론
재료 및 방법
    재료 및 시약
    생강 착즙박의 영양성분 분석
    생강 착즙박의 품질 ․ 안전성 분석
    생강 착즙박 효소 처리 조건
    생강 착즙박 효소 전처리 조건
    생강 착즙박 효소 전처리 시간
    생강 착즙박 용량별 추출 비교
    수분용해지수
    수분흡착지수
    총 폴리페놀
    총 플라보노이드
    지표성분 함량분석
    통계처리
결과 및 고찰
    생강 착즙박의 영양성분 분석
    생강 착즙박의 품질 ․ 안전성 분석
    효소 처리 조건에 따른 생강 착즙박 수용화 특성
    효소 처리 조건에 따른 생강 착즙박 기능성분 함량
    효소 전처리 조건에 따른 생강 착즙박 수용화 특성
    효소 전처리 조건에 따른 생강 착즙박 기능성분 함량
    효소 전처리 시간에 따른 수용화 특성
    효소 전처리 시간에 따른 기능성분 함량
    생강 착즙박 용량별 추출 비교 수용화 특성 및 기능성분 함량
요 약
ORCID
References
저자
  • 김미진(농촌진흥청 국립식량과학원 식품자원개발부 푸드테크소재과) | Mi Jin Kim (Department of Food Resources Development, National Institute of Crop Sciences, Rural Development Administration, Wanju 55365, Korea)
  • 김다희(농촌진흥청 국립식량과학원 식품자원개발부 푸드테크소재과) | Da Hee Kim (Department of Food Resources Development, National Institute of Crop Sciences, Rural Development Administration, Wanju 55365, Korea)
  • 김민아(농촌진흥청 국립식량과학원 식품자원개발부 푸드테크소재과) | Mina Kim (Department of Food Resources Development, National Institute of Crop Sciences, Rural Development Administration, Wanju 55365, Korea)
  • 원효준(농촌진흥청 국립식량과학원 식품자원개발부 푸드테크소재과) | Hyo-jun Won (Department of Food Resources Development, National Institute of Crop Sciences, Rural Development Administration, Wanju 55365, Korea)
  • 임푸름(농촌진흥청 국립식량과학원 식품자원개발부 푸드테크소재과) | Pureum Im (Department of Food Resources Development, National Institute of Crop Sciences, Rural Development Administration, Wanju 55365, Korea)
  • 최애진(농촌진흥청 국립식량과학원 식품자원개발부 푸드테크소재과) | Ae-jin Choi (Department of Food Resources Development, National Institute of Crop Sciences, Rural Development Administration, Wanju 55365, Korea) Corresponding author