간행물
산업식품공학 KCI 등재 Food Engineering Progress
- 발행기관 한국산업식품공학회
- 자료유형 학술지
- 간기 계간
- ISSN 1226-4768 (Print)2288-1247 (Online)
- 수록기간 1997 ~ 2024
- 주제분류 농수해양 > 식품과학 농수해양 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 574DDC 664
권호리스트/논문검색
제15권 제2호 (2011년 5월) 12건
1.
2011.05
구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
이 총설에서는 반응표면분석법을 이용하여 식품제조프로세스를 최적화하는 방법에 대하여 검토하였다. 반응표면분석을 수행하기 위한 절차와 반응표면분석의 필수적인 기본 이론을 설명하였고, 반응표면분석법 중에서도 대부분 사용되는 2차 실험계획법(3인자 완전요인, 중심합성, Box-Behnken, 및 Doehlert 계획법)들에 대한 장단점 및 효율성을 비교하였다.
식품제조프로세스를 최적화하는데 반응표면분석법을 적용하기 위해서는 우선 실험계획을 선택하고, 적절한 모델함수를 적합화한 다음, 적합화된 모델의 질 및 실험데이터와의 예측의 정확성을 평가할 필요가 있다. 식품제조프로세스를 최적화할 때 일부요인계획, 완전요인계획 및 Plackett-Burman 계획 등과 같은 실험계획법을 사용하여 중요한 실험인자를 일차적으로 스크린한 다음, 2차 실험계획법을 선택하는 것이 바람직하다. 실제적으로 최적실험조건을 찾기 위해서는 F-test, 수정 R2 등과 같은 분산분석을 사용하여 모델을 적합화하는 것이 바람직하다.
Doehlert 계획과 Box-Behnken 계획은 중심합성계획법보다 좀 더 효율적이며, 최근에는 이 계획들을 적용한 문헌의 수가 증가하고 있는 추세이다. 더욱이 이 계획들은 3수준 완전요인계획법보다는 비교할 필요도 없이 훨씬 더 효율적이다. Box-Behnken설계는 식품분야에서와 같이 극한조건(즉, 인자들이 동시에 가장 높거나 혹은 가장 낮은 수준의 실험 조건)하에서 실험을 하는 것을 피하고자 할 때 유용하다. Doehlert 계획에서는 각 인자들의 수준(level)이 다르기 때문에, 몇몇 인자들이 가격적인 면에서 그리고(혹은) 장비사용에 제약을 받는 제한이 있다든지 혹은 인자의 중요도에 따라 수준의 수를 조절해야 할 필요가 있을 때에는 Doehlert 계획이 아주 유용하다.
종래에는 반응표면분석법의 2차 회귀모델 실험계획법 중에서 다른 계획법(Box-Behnken 계획 및 Doehlert 계획)에 비해 중심합성계획법을 압도적으로 많이 적용해 왔다. 그러나 Box-Behnken 계획 및 Doehlert 계획은 중심합성계획법보다 장점이 많기 때문에, 향후에는 Doehlert 계획과 Box-Behnken 계획을 사용하여 식품제조프로세스를 최적화하는 쪽으로 초점이 맞추어 지리라고 전망한다.
5,400원
2.
2011.05
구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
과숙청과물에서 추출한 조효소액을 연화제로 사용하여 소시지 제조 과정에 있어 첨가 후 물성학적 성질의 변화를 파손강도와 응력완화현상을 이용하여 측정, 분석하였다. 키위, 포도, 배 중에서 키위가 가장 뛰어난 연육 효과를 보였으며 함량이 증가할수록 연화되는 정도가 컸다. 가열온도는 70oC에서 최대의 연육 효과를 나타내었으며 온도를 높일수록 점탄성의 성질이 크게 나타났다. 각 제조조건에 따른 응력완화 실험에서는 모든 초기응력, 잔존평형응력, 탄성성분과 점성성분이 파손강도의 변화와 같은 경향을 나타내었다. 응력완화실험을 통하여 측정한 연화제 사용 소시지의 물성을 수학적 모델에 적용하여 조직의 변화를 수치화 하여 설명하였다.
4,000원
3.
2011.05
구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
오징어 젓갈과 한치 젓갈의 차이를 질량분석기를 기반으로 한 전자코를 이용하여 분석한 결과 두 시료의 mass spectrum은 뚜렷한 차이를 보였다. 판별함수분석을 통해 휘발성분의 패턴을 분석한 결과 오징어 젓갈과 한치 젓갈이 뚜렷이 구분되었으며 젓갈의 양념을 제거한 후 분석하였을 때 구분이 더 잘되었다. 결과적으로 전자코를 이용하여 유사 식품 간의 차이를 충분히 구분 가능하였으며 이러한 결과는 추후 젓갈뿐 아니라 다양한 방면에 적용 가능할 것으로 보여 EMA 식품을 선별하는 데에도 도움이 될 것으로 기대된다.
4,000원
4.
2011.05
구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
오가피는 다양한 생리활성을 가진 약재로 사용되어왔다. 본 연구에서는 오가피 부위별 열수 추출액의 기능적 특징을 규명하기위해 추출부위별 총 폴리페놀 함량, 항산화활성, 아질산염 소거능 및 항암활성을 알아보았다. 오가피의 생리활성 표준물질인 eleutheroside E는 줄기(542.50 μg/g) >뿌리 (343.35 μg/g) >열매(30.78 μg/g) 순으로 함유되어 있었고 eleutheroside B는 열매(372.01 μg/g) >뿌리(289.33 μg/g) >줄기(125.05 μg/g) 순으로 많이 함유되어 있었다. 총 폴리페놀은 뿌리(227.21 mg/100 g)와 줄기(131.22 mg/100 g)에 많이 함유되어 있었다. 전자공여능은 줄기에서 79.87%, 뿌리에서 77.27%를 보여 총 폴리페놀 함량과 상관관계가 있었다. 산성 환경에서 nitrosoamine을 생성하는 아질산염에 대한 오가피의 제거 효과는 추출부위와 관계없이 pH 1.2에서 76-81.5%로 높게 나타났다. pH가 높아짐에따라 아질산염제거효과는 대개 소실되었으나 열매 추출액의 경우 pH 6.0에서도 43.1%의 아질산염제거효과를 유지하고 있었다. 오가피 부위별 열수 추출액은 정상세포인 DC2.4의 생육 억제 효과는 관찰되지 않았고 오히려 뿌리추출액의 경우는 DC2.4의 생육을 유의미하게 촉진하는 것으로 밝혀져 세포독성은 없는 것으로 판단되었다. 위암 세포주인 SNU-719와 간암세포인 Hep3B에 대해서는 뿌리 추출액과 줄기 추출액에서 20-23%의 억제효과를 보였다. 따라서 오가피 부위별 추출액은 항산화활성, 식육에서의 nitrosoamine 생성 억제 등 다양한 기능성을 가진 식품소재로 활용이 가능 할 것으로 판단되었다.
4,000원
5.
2011.05
구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
본 연구에서는 정상 콩과 이에 혼입되는 이물질을 판별하기 위해 900 nm에서 1800 nm의 파장대역에서 단색화장치가 장착된 근적외선 분광장치를 이용하여 획득된 콩과 이물질의 반사 스펙트럼의 세기를 이용하여 각각의 판별예측모델을 개발하고 그 성능과 판별정확도를 검증해보았다. 정상 콩 60 립과 이물질 60 점을 각각 2 회 반복하여 측정한 총 240 개의 반사스펙트럼에 대해서 모델 개발용인 calibration group으로 168 개를, 나머지 72 개는 개발된 모델을 예측하는 prediction group으로 나누어 사용하였다. 획득된 스펙트럼은 광원의 불안정함, 시료의 크기와 형태에서 기인되는 여러 변이들을 최소화하기 위해 다양한 수학적인 전처리를 적용하였으며 판별예측모델의 개발을 위해 PLS-DA와 SIMCA 방법을 사용하여 모델의 예측 성능과 판별율을 검토하였다.
PLS-DA에서 모델 개발에 사용된 84 개의 정상 콩 스펙트럼 CLASS I은 적용된 모든 전처리에서 100%의 판별율을 보여주었으며 이물질 스펙트럼 CLASS II에서도 SNV 전처리를 제외하고는 모두 100% 이물질로 판별하여 분류하였다. 개발된 PLS-DA의 모델에 대한 prediction group의 검증에 있어서는 평균값 정규화 전처리 방법이 정상 콩과 이물질에서 100% 판별율을 보여주었다.
SIMCA를 이용한 이물질 판별예측모델 개발은 PLS-DA와 비교할 때 상대적으로 저조한 판별율 결과를 나타냈으며 최대값 정규화와 일정 범위값 정규화의 전처리 방법을 적용한 모델이 평균 판별율 94.4%로 다소 양호한 결과를 보여주었다.
따라서 콩에 혼입되어 있는 이물질을 판별하는 시스템을 개발하는 데 있어서 근적외선 분광장치를 이용하여 획득한 반사도 스펙트럼은 PLS-DA로 판별예측모델을 개발하고 최적의 전처리 방법을 적용한다면 콩과 이물질의 선별시에 보다 나은 판별율을 얻을 수 있을 것이다.
4,000원
6.
2011.05
구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
알칼리를 이용하여 탈지미강에서 단백질을 추출하기 위해 용출 pH(8, 9, 10, 11, 12) 5개 구간과 등전점 침전 pH(2, 4, 6) 3개 구간을 설정하고 각 pH 구간에서의 회수된 단백질 함량과 갈변, 전기영동 패턴 및 최종 수용성 단백질의 회수율을 비교 확인하였다. 용출 pH가 증가할수록 수용성 단백질의 회수율은 증가하였으나 동시에 갈변현상도 증가하였다. 등전점 침전 pH는 4에서 가장 많은 단백질을 회수할 수 있었다. SDS-PAGE 결과, 사용한 pH에 따라 추출된 단백질의 주요 패턴은 뚜렷한 차이가 없었으나, 높은 알칼리조건이 35 kDa 이하의 단백질 추출에 좀 더 용이하였다. 각 pH 구간별 용출 대비 수용성 단백질 회수율은 평균 31.5% 이었다. 용출 pH 11 및 침전 pH 4 구간에서 46.95%의 가장 높은 회수율을 나타냈으나 갈변이 급격히 증가하였다. 따라서 37.65%의 회수율을 나타낸 용출 pH 10 과 침전 pH 4 구간이 미강 단백질의 최적 추출조건임을 확인하였다.
4,000원
7.
2011.05
구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
사출구 구조가 압출성형의 목적변수인 팽화특성에 영향을 미치는지 알아보기 위하여 사출구의 기하학적 구조를 사출구상수로 산출하여 사출구상수와 수분함량에 따른 팽화특성을 비롯한 비기계적 에너지 투입량, 수분용해지수, 수분흡착지수를 분석하였다. 압출성형 공정변수는 수분함량(20, 25%), 사출구멍의 길이와 직경비(L/D 0.67, 1.67, 2.67), 내벽에서 좁아지는 각(57, 95o)이였다. 비기계적 에너지 투입량은 수분함량 20%, 사출구상수 2.23E-10 m3에서 가장 높은 값을 나타내었다. 수분함량 20%에서 사출구상수가 증가하면, 직경팽화지수와 체적팽화지수는 증가하였다. 한편 수분함량 25%에서 직경팽화지수와 체적팽화지수는 사출구상수의 영향을 받지 않았다. 또한 길이팽화지수는 수분함량이 20%에서 25%로 증가할 때 증가하였으며 직경팽화지수와 음의 상관관계를 나타내었다. 수분흡착지수와 수분용해지수는 사출구상수에 영향을 받지 않았다.
4,000원
8.
2011.05
구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
본 실험은 압출성형을 통한 저DE덱스트린 제조공정을 확립하기 위해서 수분함량 25, 35% 배럴온도 100, 120oC, 스크루 회전속도 150, 250 rpm에서 압출성형한 전분을 알파아밀라아제로 당화시켰을 때 당화특성을 연구하였다. 수분용해지수는 원료전분 수분함량이 25%로 감소할 경우 증가되었으며, 수분흡착지수도 수분의 감소와 함께 전체적으로 증가하였다. 환원당함량의 경우 수분함량이 낮고 배럴온도 높을수록 증가되었다. 120 분간 당화 후 DE 63.8로 높게 나타났다. 비기계적 에너지 투입량(SME)의 증가와 함께 수분용해도는 증가하는 경향이었다. 또한 수분함량의 감소와 함께 비기계적 에너지 투입량과 수분용해도는 증가하였다. 페이스트점도는 원료전분의 수분이 낮고, 스크루 회전 속도가 증가할수록 전분사슬의 절단에 따라 저온최고점도가 감소하는 경향을 보였다. 초기반응속도는 수분함량이 25%로 낮고 배럴온도 120oC, 스크루 회전수 250 rpm에서 2.26 × 10−3mmol/mL·min로 가장 높았다. 시중 호화전분 1.83 × 10−3mmol/mL·min에 비해서도 높은 결과를 보였다. 당화속도상수는 히구치모델을 응용하였으며, 수분함량이 낮고 배럴온도가 120oC일 때 전체적으로 높게 나타났다. 본 실험에서 초기반응속도, 당화속도상수, 당화수율 등을 고려할 때, 최적조건은 수분함량 25%, 배럴온도 120oC, 스크루 회전속도 250 rpm이었다.
4,000원
9.
2011.05
구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
본 연구는 황태채, 북어채 및 대구채간의 차이를 MS-전자코를 이용하여 분석하였다. 이들 각 시료의 mass spectrum은 뚜렷한 차이를 보였으며 판별함수분석을 통해 휘발성 성분의 패턴을 분석한 결과 황태채와 북어채, 대구채가 구분되었다(r2= 0.7787, F = 185.2). 이러한 결과는 황태채, 북어채 및 대구채를 러시아산만을 선택하여 비교한 결과 그 차이가 더욱 뚜렷이 구분되었다. 결과적으로 전자코를 이용하여 유사 식품 간의 차이를 충분히 구분 가능하였으며 EMA 식품을 선별하는 데에도 도움이 될 것으로 기대된다.
4,000원
10.
2011.05
구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
This study was performed to analyze the effects of ultra fine pulverization (UFP) on the physicochemical properties of sweet potato starch (SPS). The average diameter and specific surface area of the SPS was decreased from 22.94 to 10.25 μm and from 0.879 to 1.909 m2/g throughout UFP, respectively, and the damaged starch content was increased from 13.7 to 99.2%. The pulverized sweet potato starch (PSPS) had higher swelling power, solubility, and transmittance values than the SPS. X-ray diffractograms revealed that the SPS had a C-type pattern, which disappeared in PSPS. The rapid visco analysis (RVA) characteristics, peak viscosity, break down, and set back of SPS ceased to exist in PSPS. According to differential scanning calorimetry (DSC) curves, the peak temperature (Tp) and gelatinization enthalpy (ΔE) of SPS were 71.95oC and 10.40 J/g, respectively, while these remained undetected in PSPS. The enzymatic digestibilities of SPS and PSPS were 61.7 and 84.7%, respectively.
4,000원
11.
2011.05
구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
초임계 CO2유체를 이용하여 미강 중 표면활성물질을 추출하고 추출물의 표면활성능을 최적화하는 추출 조건을 반응표면분석법을 통해 조사하고자 하였다. 추출수율은 독립변수인 압력, 온도, 보조용매량이 많을수록 높았으며, 보조용매량이 추출수율에 가장 큰 영향을 주었다. 회귀분석을 통해서 얻은 최적 추출 조건은 추출압력 330 bar, 추출온도 65oC, 보조용매량 250 g이었다. 표면활성능 지표인 계면장력은 추출압력과 추출온도가 증가할수록 그리고 보조용매량이 높을수록 낮았으며, 추출수율과 마찬가지로 보조용매량이 계면장력에 가장 큰 영향을 주었지만 추출압력과 추출온도 등의 변수에 의한 영향은 비교적 적었다. 회귀분석을 통해서 얻은 최적 추출 조건(낮은 계면장력)은 추출압력 350 bar, 추출온도 65oC, 보조용매량 50 g이었다. 또한 D-optimal design을 통해 얻은 실험 결과를 바탕으로 회귀분석을 하였을 때 예측모델식은 실제 측정값과 비교해 높은 유의성을 나타내는 것으로 판단되었다. 보조용매량이 많을수록 극성 물질이 더 많이 추출되어 낮은 계면장력 값을 예상하였지만 실제 측정 결과 보조용매량이 가장 낮은 조건인 50 g에서 계면장력은 가장 낮게 측정되었다. 이의 규명을 위하여 TLC 및 HPLC 분석을 통한 추출물에 대한 성분 조사, 추출물을 이용한 유화액 제조, 유화액 특성 평가 등 추가 실험이 필요한 것으로 사료되었다.
4,000원
Research Note
12.
2011.05
구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
김치 및 젓갈 등의 150여 전통 발효 식품을 시료로 하여 protease 활성을 갖는 유산균을 분리한 결과, 24 U/mgcrude protein의 높은 활성을 갖는 젖산균 BV-26 균주을 분리하였다. API 50CHL kit를 이용하여 BV-26 균주의 당 이용성을 분석하고 16S rRNA 염기서열(99.9% 상동성)을 비교한 결과, 분리된 균주를 L. plantarum BV-26으로 표기하였다. L. plantarum BV-26의 생장과 protease 활성 변화를 MRS 배지를 이용하여 측정한 결과, L. plantarum BV-26의 생장은 배양 6시간 이후 활발하게 진행되어 18시간에 최고의 균체 농도를 보였으며, protease 활성은 배양 후 12시간부터 생성되기 시작하여 16시간에서 최고의 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구에서 분리된 L. plantarum BV-26을 동물사료의 발효용 스타터로 이용할 경우 유산균이 갖는 유익한 장점 및 안전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 대두박의 발효시 사료의 영양적 가치를 높일 수 있을 것으로 기대된다.
4,000원
