PURPOSES: An conventional method for electric power generation is converting thermal energy into mechanical energy then to electrical energy. Due to environmental issues such as global warming related with CO2 emission etc., were the limiting factor for the energy resources which resulting in extensive research and novel technologies are required to generate electric power. Thermal energy harvesting using thermoelectric generator is one of energy harvesting technologies due to diverse advantages for new green technology. This paper presents a possibility of application of the thermoelectric generator、s application in the direct exchange of waste solar energy into electrical power in road space. METHODS : To measure generated electric power of the thermoelectric generator, data logger was adopted as function of experimental factors such as using cooling sink, connection methods etc. Also, the thermoelectric generator、s behavior at low ambient temperature was investigated as measurement of output voltage vs. elapsed times. RESULTS: A few temperature difference between top an bottom of the thermoelectric generator is generated electric voltage. Components of an electrical circuit can be connected in various ways. The two simplest of these are called series and parallel and occur so open. Series shows slightly better performance in this study. An installation of cooling sink in the thermoelectric generator system was enhanced the output of power voltage. CONCLUSIONS : In this paper, a basic concepts of thermoelectric power generation is presented and applications of the thermoelectric generator to waste solar energy in road is estimated for green energy harvesting technology. The possibility of usage of thermoelectric technology for road facilities was found under the ambient thermal gradient between two surfaces of the thermoelectric module. An experiment results provide a testimony of the feasibility of the proposed environmental energy harvesting technology on the road facilities.

In this study, the physicochemical properties of aromatic rice prepared using different milling recoveries and roasting procedures were investigated. As a result, we found that the L value of different milling recoveries of aromatic rice (BA-1, BA-2, BA-4, and BA-6) increased as the aromatic rice (BA-0) decreased, while the a and b values decreased as the different milling recoveries increased. The major contributors to the different milling recoveries of aromatic rice were total polyphenol (28.11-33.84 mg/100 g), amylose (24.97-31.06 mg/100 g), total starch (68.27-73.04%) content. In addition, three different roasting methods were applied; the aromatic rice was roasted at 250℃ for 0 min (BAR-0M), 15 min (BAR-15M), or 30 min (BAR-30M). As a result, the color in terms of the L value decreased, whereas the a and b values increased. Also, the total phenolic and flavonoid contents in BAR-30M (41.65 mg/100 g and 22.30 mg/100 g, respectively) were higher than those in BAR-0M (33.00 mg/100 g and 20.78 mg/100 g, respectively). Similarly, the amylose and total starch contents in BAR-30M (26.10 g/100 g and 81.81%, respectively) were higher than those in BAR-0M (22.10 g/100 g and 74.26%, respectively). Furthermore, the DPPH, superoxide radical scavenging activity, and ferric reducing antioxidant potential of BAR-0M at 5,000 μg/mL were found to be 67.78%, 52.90%, and 0.79 mM, respectively. Based on these results, we can conclude that in order to provide the best physicochemical characteristics of aromatic rice, it should be manufactured in the following conditions: 20% milling recovery of the aromatic rice and roasting at 250℃ for 30 min.

This study investigated the immune-enhancing effects of polysaccharides extracted from Gloiopeltis furcata (red seaweed) with different molecular weights. A crude polysaccharide mixture was hydrolyzed using acid treatment (0.1 N HCl) and three molecular weight fractions were generated and filtered using centrifugation: (≤10 kDa, 10 to 100 kDa, and 100 kDa. Nitric oxide (NO) production in RAW264.7 cells treated with 0.01-0.5 μg/mL polysaccharides ≥100 kDa was 12.28-19.05 μM. Treatment with polysaccharides ≥100 kDa increased cytokine levels, including TNF-α and IL-6 levels, in a dose-dependent manner. Polymerase chain reaction analysis also revealed marked increases in iNOS and COX-2 mRNA expression levels. These findings lead us to conclude that macrophage activation induced by polysaccharides ≥100 kDa was greater than that induced by polysaccharides ≤10 kDa or between 10 and 100 kDa. The polysaccharides ≥100 kDa extracted from Gloiopeltis furcata investigated herein are potentially useful as natural immune-enhancing agents. These findings provided further insights into the potential use of ≥100 kDa as immunopotentiator or new function food.

In this study, the physicochemical properties and anti-wrinkle effect of polysaccharides with different molecular weights from Gloiopeltis furcata were investigated. Crude polysaccharides were isolated by viscozyme treatment followed by ethanol precipitation and lyophilization. Crude polysaccharides were hydrolyzed by acid (0.1 N HCl) and the molecular weight fractions were generated by centrifugal filter (<10 kDa, 10 to 100 kDa, and 100 kDa>). The yield of polysaccharides with different molecular weight fractions was 8.4-39.6%. The major constituents in molecular weight fractions were total sugar (81.37-85.82%), uronic acid (27.89-32.85 g/100 g), sulfate (33.38-39.04%), and protein (0.35-3.16%) The L, a, and b value of the 100 kDa group were decreased, but viscosity increased. The oxygen radical absorbance capacity of the 100 kDa group at 180.07 μM was the highest among groups. The protective effects of 100 kDa group at 0.5 and 5 μg/mL against H2O2-induced cytotoxicity in L132 cell were 87.34% and 103.85%, respectively. The matrix metalloproteinase-1 activity of 100 kDa group decreased in a dose-dependent manner. The pro-collagen synthesis activity of 100 kDa group at 0.05-0.5 μg/mL was 64.91-77.80%. The polysaccharides with different molecular weights from Gloiopeltis furcata investigated herein are useful as a potential candidate for cosmedical materials.

In this study, the biological activities and physicochemical properties of polysaccharides from Gloiopeltis furcata were investigated. Polysaccharides were isolated by enzymes treatment (celluclast, flavourzyme, papain, termamyl, viscozyme) followed by ethanol precipitation and lyophilization. The yield of polysaccharides by enzymes treatment group were 52.8-66.4%. The major constituents in viscozyme treatment group were total sugar (71.04%), protein (7.22%), uronic acid (23.18 g/100 g), and sulfate (28.27%), respectively. The DPPH radical scavenging activity and ferric reducing antioxidant potential of the viscozyme treatment group at 5 mg/mL were 23.10% and 218.50 μM, respectively. The protective effects against H2O2-induced cytotoxicity in L132 cell of viscozyme treatment group at 1 μg/mL was 85.64%. The viscozyme treatment group increased the production of nitric oxide (NO) in a dose-dependent manner. The antitumor activity of viscozyme treatment group (at 25 μg/mL) in A549, HeLa, SNU719 and MCF7 was 69.57%, 52.74%, 61.06% and 68.64%, respectively. All of data showed that the biological activities and chemical characteristics of enzymes treatment group are higher than that of the control group. The polysaccharides isolated from Gloiopeltis furcata investigated herein are useful as functional materials agents.

본 연구에서는 호박고구마의 산업적 이용 증대 및 식품가공용 소재 개발을 목적으로 분무건조공정을 이용하여 호박고구마 효소 분해물을 분무건조한 다음 물리화학적 특성 및 소화특성을 조사하였다. 호박고구마 효소 분해물의 불용성 식이섬유, 수용성 식이섬유 및 총 식이섬유 함량은 4.17%, 2.07% 및 6.24% 이었다. 호박고구마 효소 분해물의 분무건조분말 제조는 펙틴을 피복물질로 사용하여 분무건조하였으며, 수분함량 및 전분함량은 1.68-2.46 및 45.32-46.51%였다. 색도는 분무건조 분말에서 L 값 및 a 값은 감소하고 b 값은 증가하는 경향을 나타내었다. 입자크기는 분무건조 분말이 37.17-42.32 μm을 나타내어 동결건조 분말 247.79 μm에 비하여 유의적으로 작은 크기를 나타내었으며, 입자모양은 전반적으로 구형의 형태에 펙틴 첨가량이 증가할수록 굴곡이 증가하였다. 수분흡수지수는 분무건조 분말에서 1.74-1.91로 동결건조 분말 2.15에 비해 낮은 수분흡수지수를 나타내었으며, 수분용해지수는 분무건조 분말에서 80.75-87.61%로 동결건조 분말(70.47%)보다 높게 나타났다. 장 상피세포 부착능은 분무건조 분말에서 2.66-6.18%를 나타내어 동결건조 분말 1.79%에 비해 높은 부착능을 나타내 장 내 유용 미생물의 증식을 촉진함을 확인하였다. 분무건조 분말의 인체 내 소화 모델에서, 펙틴 1% 첨가 분말은 최종적으로 장액에서 70.09%의 소화율을 나타내어 동결건조 분말 24.23%에 비해 인체내에서의 높은 소화율이 기대되었다. 따라서 분무건조 분말 제조시 식품산업 활용 측면에서 가공적성이 향상되고 in vitro 인체 내 소화모델에서 소화가 개선된 식품가공용 소재 개발에 있어 산업적으로 적용 가능할 것으로 사료된다.

The physicochemical properties and storage stability of blueberries fermented by lactic acid bacteria were investigated. The viable cell count of lactic acid bacteria slowly increased to 5.96 log CFU/mL after 72 hr of fermentation. The pH decreased whereas titratable acidity increased after fermentation. The contents of total anthocyanin (31.52 mg/100 g) and cyanidin-3-glucoside (C3G) (5.41 mg/100 g) after 72 hr of fermentation were higher than those of non-fermented blueberries (16.10 mg/100 g and 2.21 mg/100 g, respectively). The L and a value decreased, and the b and △E value increased. The total polyphenol and flavonoid contents of fermented blueberries (2.21 g/100 g and 0.91 g/100 g, respectively) were higher than those of non-fermented blueberries (1.13 g/100 g and 0.49 g/100g, respectively). The DPPH radical scavenging activity and superoxide radical scavenging activity of the fermented blueberries were 30.74%, and 52.76%, respectively. The ferric reducing antioxidant power of the fermented blueberries (256.42 μM/g) was higher than that of non-fermented blueberries (191.52 μM/g). Anthocyanin and C3G content was stable in fermented blueberries after 42 days of storage. The results suggest that blueberries fermented by lactic acid bacteria have the potential to be functional materials in the food industry.

본 연구에서는 다양한 생리활성을 가지고 있는 클로렐라의 기능성식품소재로의 산업적 이용 증대를 위해 추출조건에 따른 항산화 활성 및 총 엽록소 함량을 조사하였고 엽록소의 안정성 향상을 위해 분무건조 분말을 제조하여 물리화학적 특성을 확인하였다. 추출조건에 따른 DPPH 및 superoxide radicle 소거활성은 50% 에탄올 추출물에서 각각 29.19% 및 48.91%로 가장 높은 활성을 나타내었으며, ORAC은 50% 에탄올 추출물에서 g당 150.44 μM로 가장 높은 값을 나타내었다. 총 엽록소 함량은 50% 에탄올 추출물에서 100 g당 542.89 mg으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 입자크기는 분무건조 분말에서 24.15~32.49 μm로 동결건조 분말의 454.47 μm 보다 작았으며, 표면구조는 전반적으로 구형을 나타내었으나, 말토덱스트린이 첨가량이 증가함에 따라 표면 굴곡이 증가함을 확인하였다. 수분흡수지수는 분무건조 분말에서 0.31~0.45로 동결건조 분말 0.85에 비해 낮은 흡수지수를 나타내었으며, 수분용해지수는 분무건조 분말에서 96.96~98.28%로 동결건조 분말의 80.03%보다 높게 나타났다. 분무건조 분말의 저장 안정성은 총 엽록소 함량의 감소율로 확인하였는데, 15.67~20.31% 감소하여 동결건조 분말보다 우수하였다. 따라서 클로렐라 추출물 제조에 50% 에탄올을 용매로 사용하였을 때, 항산화 활성 및 엽록소 함량이 우수하였으며 클로렐라 추출물에 말토덱스트린을 첨가한 분무건조 분말에서 엽록소의 안정성이 증가하였다. 특히 총 엽록소 함량 및 가공비용 등을 고려하였을 때 말토덱스트린 10% 첨가량이 산업적으로 적용가능하다 판단된다.

본 연구에서는 국내 쌀의 소비를 증가시키고 쌀 가공제품 개발시 기능성 및 가공적성이 향상된 미분을 제공하고자 분무건조공정에 의해 유산균을 포집한 미분을 제조하였으며 유산균포집 미분의 품질특성 및 유산균 생존율을 조사하였다. 유산균포집 미분의 제조는 미분을 24시간 배양한 유산균 배양액 대비 각각 10%, 20%, 30% 및 50%(w/v)을 첨가하여 분무건조하였다. 유산균포집 미분의 아밀로오즈함량 및 손상전분함량은 각각 14.18~17.75% 및 24.65~34.08%이었다. 유산균포집 미분의 입자크기는 82.28~131.17 μm로 미세캡슐로 제조되었음을 확인하였으며, 전반적으로 구형의 모양을 보여주어 분말 흐름성이 양호할 것으로 판단된다. 수분함량의 경우 유산균을 첨가하지 않은 미분(3.34%)에 비하여 유산균포집 미분이 2.32~2.62%로 유의적으로 낮은 함량을 나타내었으며, 수분흡수지수 및 수분용해지수 측정결과 유산균포집 미분제조시 흡습성이 낮고 용해성이 양호한 분말을 얻을 수 있을 것이라 판단된다. 시차주사열량계에 의한 호화특성을 측정한 결과 유산균포집 미분에서 호화에 필요한 호화엔탈피가 높아 취반 특성이 높을 것으로 사료된다. 유산균포집 미분의 유산균 포집특성을 확인한 결과, 미분의 첨가량이 높아질수록 60.02~73.85%로 유의적으로 높은 유산균 생존율을 보여주어 높은 안정성을 나타내는 것으로 확인되었다. 특히, 50% 미분을 첨가한 유산균포집 미분의 유산균수, pH 및 산도는 각각 7.11 log CFU/g, pH 4.11 및 0.31%이었으며, 이를 통해 기능성이 향상된 유산균포집 미분을 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 분무건조공정을 이용한 유산균포집 미분은 쌀 가공제품 개발시 기능성 및 가공적성이 향상된 미분의 제조가 가능하고 유산균 안정성이 우수하여 기능성 식품 소재 개발에 있어 산업적으로 적용 가능할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 백미 발효물을 곡류 효소함유 식품으로 개발하고자Bacillus subtilis CBD2를 접종하여 96시간 발효한 다음 알긴산 및 키토산을 피복물질로 사용하여 분무건조 미세캡슐 분말을 제조하였고, 분말의 물리화학적 특성 및 amylase 활성을 조사하였다. 백미 발효물의 생균수, pH 및 amylase 활성은 각각 7.61 log CFU/mL, pH 5.08 및 159.43unit/mL이었다. 백미 발효물의 미세캡슐 분말 제조는 알긴산 1.0% 및 키토산을 각각 0.3%, 0.5%, 1.0%를 첨가하여 분무건조 하였다. 분무건조 미세캡슐 분말의 수분함량은 2.90~3.68%였으며, 색도는 키토산 첨가량이 증가함에 따라 L값 및 a값은 감소하고, b값 및 △E값은 상대적으로 증가하였다. 입자크기는 분무건조 미세캡슐 분말에서 48.13~68.48 μm로 동결건조 분말 357.87 μm 보다 작으며, 표면구조는 전반적으로 구형을 나타내었으나, 키토산 함량이 증가함에 따라 표면 굴곡이 증가하였다. 수분흡수지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 2.40~2.65로 동결건조 분말 2.66에 비해 낮은 흡수지수를 나타내었으며, 수분용해지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 9.17~10.89%로 동결건조분말(7.12%)보다 높게 나타났다. 생균수 및 amylase 활성은동결건조 분말에서 각각 7.01 log CFU/g 및 506.02 unit/g으로 나타났으며, 분무건조 미세캡슐에서는 각각 4.46~4.62log CFU/g 및 196.63~268.57 unit/g으로 나타나 동결건조 분말 보다 낮게 나타났다. 분말의 인체 내 소화 모델에서,모든 분말은 pH 1.2의 인공위액에서 활성을 나타내지 않았으며, 최종적으로 pH 7.4의 대장조건에서 알긴산에 0.3%의 키토산을 첨가한 분무건조 미세캡슐 분말이 85.93%의amylase 활성을 나타내어 인체에서의 높은 이용률이 기대되었다.

본 연구에서는 식품산업에 적용 가능한 amylase의 발굴을 위하여 된장으로부터 amylase를 생산하는 균주를 분리하였고, 분리된 미생물들의 동정을 통하여 GRAS 미생물로 부터 생산되는 amylase에 대한 효소 특성을 규명하였다. 그 결과 균주 유래 16S ribosomal RNA 유전자 염기서열에서B. subtilis로 동정되어 본 균주를B. subtilis CBD2로 명명하였다. B. subtilis CBD2 균주의 생육에 미치는 배지 성분에 대한 특성을 검토한 결과 본 균주는 pH 7.0, NaCl 3%, glucose 10%에서 가장 높은 균 생육 특성을 나타내었다. 그리고 본 균주의 amylase 생산에 미치는 탄소원의 영향을 검토한 결과, 본 균주는 soluble starch, corn starch, maize amylopectin 및 wheat starch 중에서 soluble starch를 탄소원으로 사용하였을 때 가장 높은 amylase 생산성을 나타내었다. B. subtilis CBD2유래 amylase의 활성에 미치는 반응 조건을 검토한 결과 본 균주 유래 amylase는 pH 8.0 그리고 50°C에서 가장 높은 효소 활성을 나타내었으며 기질특이성에 대한 검토에서는 corn starch>wheat starch>soluble starch>maize amylopectin 순으로 효소 활성을 나타내었다. B. subtilis CBD2가 생성하는 amylase 효소와 corn starch 기질 반응에 대한 전분 분해능 및 당 생성율 변화에서는 24시간에서 가장 높은 전분 분해능 및 당 생성율을 나타내어 corn starch를 이용한 효소 반응은 24시간이 가장 적절함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 분리된 균주는 GRAS 미생물인B. subtilis이었으며 본 균주 유래의 amylase 특성을 활용한다면 향 후 식품산업에 있어서 전분 분해 관련 분야에 유용하게 이용될 것으로 기대되어진다.