Subcritical water extraction (SWE) is an eco-friendly new extraction technology because it does not contain harmful organic solvent and has high extraction efficiency in a short time compared with conventional extraction methods. Blueberries (Vaccinium corymbosum) are widely known as superfood due to rich source of anthocyanin (malvidin-3-o-galgctoside) and antioxidant activity. In this study, optimal extraction condition of SWE from blueberries was determined and compared with the conventional extraction methods. SWE was carried out using a Dionex Accelerated Solvent Extractor (ASE, Model 350) under conditions of temperatures (110, 130, 150 and 170°C) and times (1, 3, 5 and 10 min). Total anthocyanin of SWE extracts was compared with hot water (60°C, 1 h) extract and pressed juice extract. The total anthocyanin content was determined by pH differential method. Considering both the extraction time and temperature conditions, the highest content of total anthocyanin content was 0.455 mg/g FW Vaccinium corymbosum at 130°C for 3 min. At high temperature and long extraction time, the anthocyanin in the blueberries will undergo thermal degradation due to low stability of anthocyanin at extreme condition. Besides, maximum yield of anthocyanin from blueberries using SWE was about 1.2 and 3.8 times more higher than hot water extract and pressed juice extract, respectively. Therefore, SWE is faster and more efficient method to extract anthocyanin from blueberries than conventional extraction methods. This study shows a possibility of SWE applied to food processing industry.

Oats (Avena satica L.) are an important source of dietary fiber mainly composed of β-glucans, which is reported to be effective in lowering of cholesterol and decreasing the risk of heart attack. Subcritical water extraction (SWE) is a new and promising method for the extraction of β-glucan due to its polarity-selectivity, efficiency of recovery, time-efficiency, and lower cost. In this study, efficiencies of the SWE were investigated for the extraction of β-glucan from oat flour. The conditions for maximizing the extraction efficiency were determined by varying temperature (110-190°C), pH of solvent (pH 3.0-10.6), static time (5-20 min) and particle size of oat flour. The amount of β-glucan was determined with a ‘Mixed-linkage β-glucan’ assay kit (Megazyme International Ltd.), according to McCleary and Codd (1991). The overall results showed that the concentration of β-glucan was highest under the following conditions: extraction temperature of 200°C, pH value of 4.0, static time of 10 min, and particle size of 425-850 μm. The extraction yield under the optimum condition was 6.98±1.17 g/100 g oat flour, which was over two-fold higher than that obtained using hot water extraction method (60°C, 3 h). Therefore, SWE is a feasible alternative for extracting soluble dietary fiber (β-glucan) from oat flour.

Citrus fruit is important source of flavonoids, mainly flavanones which are narirutin and hesperidin. Those citrus flavonoids have been found to have health-related properties including antioxidant, anticancer, and anti-inflammatory. The main purpose of this study was to verify that the extraction of narirutin and hesperidin from Citrus peel can be more effective by combining pulsed electric field (PEF) pre-treatment and subcritical water extraction (SWE). Citrus unshiu peels were treated with PEF under conditions of electric field strength (3 kV/cm) and times (1 and 2 min). Subsequent SWE was conducted by using a Dionex Accelerated Solvent Extractor (ASE, Model 350) at extraction temperature 170°C for 10 min. The total flavonoids content was measured by using the aluminum chloride colorimetric method and the antioxidant capacity was analyzed by the Ferric reducing antioxidant power (FRAP) assay using spectrophotometer. The concentrations of narirutin and hesperidin were increased as PEF pre-treatment time increased. The highest concentrations of narirutin and hesperidin were 13.41 mg narirutin/g dry citrus peel and 141.16 mg hesperidin/g dry citrus peel at PEF pre-treatment condition of 3 kV/cm and 2 min. The total flavonoids contents of the extracts increased 105.2% and 123.1% for citrus peel PEF treated at 1 and 2 min, respectively. In addition, compared to the untreated sample, PEF pre-treatments of 1 and 2 min increased the antioxidant capacity of the extracts 109.2% and 160.8%, respectively. Therefore, the results demonstrate the potential of PEF pre-treatment to improve the SWE of flavonoids from citrus unshiu peel.

Angelica gigas Nakai has been used for traditional Korean medicine which acts anti-inflammatories, protects the liver, and enhances the immune system. Subcritical water extraction (SWE) is an eco-friendly extraction method in which the pressure is applied between the boiling point and critical temperature of water that maintains the liquid state. The aim of study was to determine the optimal extraction conditions for subcritical water extraction of the decursin and nodakenin from Angelica gigas Nakai, comparing two scales, laboratory-scale (22 mL) and pilot-scale (8 L) devices to assess the feasibility of industrial applications. Extraction efficiencies were evaluated by measuring total polyphenol contents and DPPH radical scavenging activity with a spectrophotometer, extraction yields of decursin and nodakenin with a high-performance liquid chromatography. The subcritical water extraction conditions of pilot-scale were as follows: extraction temperature of 150, 170, 190 and 210°C; extraction times of 5, 10, 15, and 20 min. The highest yields of decursin and nodakenin were at 190°C/15 min (17.65 mg/g Angelica gigas) and 170°C/20 min (4.35 mg/g Angelica gigas), respectively. These were not significantly different from the maximum contents of decursin (13.49 mg/g Angelica gigas), and nodakenin (4.66 mg/g Angelica gigas) for lab-scale subcritical water extraction. The maximum values for total polyphenol content and DPPH scavenging activity of subcritical water extraction were 64.32 mg/g Angelica gigas and 74.4%, respectively. On the other hand, those of conventional extraction method using methanol (60°C/120 min) were obtained as 14.31 mg/g Angelica gigas and 41.9%. Therefore, the subcritical water extraction is a rapid and efficient method for extracting polyphenols and anti-oxidative compounds.

Because of many benefits from raw seed sprouts, consumers have consumed them largely. However, despite of many benefits, raw sprouts has been implicated in food-borne diseases. The source of food-borne disease related to raw seed sprouts is thought to originate from seeds contaminated by pathogenic bacteria. So, Intense Pulsed Light (IPL), a non-thermal processing method, is an effective device for seeds to maintain microbial safety without loss of seed viability. The objective of this research was to determine the effects on microbial inactivation and quality in radish and wheat seed by IPL treatment and to figure out the correlation between inactivation of seeds and surface roughness value (Ra). At 5th day of germination, the average germination rate and shoot length of radish sprouts by IPL at total fluences of 121 J/cm2 were 95% and 5.8 cm. It was not significant compared to the control group. And log reductions of radish and wheat seeds by IPL showed 1.0 and 1.2, respectively. The results showed radish seeds have higher tolerance to IPL treatment than wheat seed. Also, radish seed had the rougher surface (Ra=2.85 μm) than wheat seed (Ra=0.55 μm). Therefore, IPL can decontaminate microbial population on seeds, but the effectiveness of IPL is dependent on the surface morphology of seeds.

콩나물과 같은 고섬유질 야채류의 동결건조 후 조직감 개선을 위한 전처리 방법을 연구한 결과 예비 열처리와 하 이드로콜로이드 및 당 용액 침지를 조합, 적용시 건조 후 조직수축이 개선되고 복원력이 향상 되었다. 100oC의 0.5%(w/w) 염화나트륨 용액에서 2분간 예비열처리한 다음 0.5% 알긴산나트륨과 1.0% 슈크로오스을 첨가한 상온의 용액에서 60분 교반 침지시 열수 복원 후 전반맛, 식감, 외관 등의 관능 품질이 100oC 물에서 1분간 예비 열처리 한 시료 보다 1.6점이나 더 우수하여 큰 개선 효과를 나타 내었으며, 기계적 측정치에서는 전처리 콩나물 줄기의 경 도값이 0.27 kgf로 가정 조리식의 0.26 kgf와 거의 근접한 수치를 보였다. 이러한 전처리 공정을 대파, 쑥갓, 고사리 등의 다양한 고섬유질 동결건조 야채류에 적용시 관능품질 및 복원력이 향상될 것으로 기대되므로 산업화에서 적용 가능성이 높다고 할 수 있다.

Intense pulsed light(IPL) has been highlighted as an innovative nonthermal sterilization technology that can kill spoilage or pathogenic microorganisms by using short-duration pulses of intense broad-spectrum electromagnetic radiation. This paper examines the inactivation effects of IPL on Listeria monocytogenes, Escherichia coli O157:H7, and Pseudomonas aeruginosa inoculated on seafood products such as salmon, flatfish, and shrimps and evaluates the possibility of extending the shelf-life of seafood products. The results indicate that the inactivation of microorganisms increased with an increase in IPL energy density(J/㎠) and a decrease in the distance between the sample surface and the lamp. In addition, temperature increases on the fish fillets during the treatments were well controlled within the range of 5.7～9.8℃. The IPL treatment had a significant positive effect on the storage stability of seafood products at the storage temperature of 4℃ for 12 days. These results suggest that the storage period for fish fillets can be extended from 4 days to 6～8 days through the IPL treatment.

This paper examines the effects of various methods of soft steaming(i.e., forced convection-boiler, forced convection-fan, and natural convection) on the quality of potatoes. In particular, the paper investigates the effects of cooking conditions (the steaming method, the treatment time, and the temperature) on the color(L, a, b), moisture content, texture profile, and ascorbic acid of potatoes. The results indicate that not only the cooking method, the treatment time, and the temperature but also the heat transfer mechanism had considerable influence on potato quality. In addition, natural convection steaming was superior to other treatment methods in terms of nutrient retention and texture maintenance. The results of this study should be useful for establishing commercial standards for processing potatoes and improving the quality of thermally processed foods.

본 연구에서는 흑미의 가공부산물인 흑미강으로부터 기능성 polyphenol 및 flavonoid가 새로운 추출방법인 아임계 추출법을 통해 추출되었고, 열수(80oC), 에탄올, 설탕용액을 이용한 기존 추출법과의 추출효율이 비교 분석되었다. 건조된 흑미강 시료로부터 polyphenols(35.06±1.28 mg QE/g dried material) 및 flavonoids(7.08±0.31 mg QE/g dried material)에 대한 최대 수율이 아임계 추출법(190oC, 1300 psi, 10 min)을 통해 획득되었으며, 이것은 기존 추출법 가운데 가장 높은 수율을 보인 에탄올 추출법을 통한 polyphenols(2.98±0.74mg QE/g dried material) 및 flavonoids(0.58±0.21mg QE/g dried material) 수율 대비 11.77배와 12.21배 이상 더 높은 것이었다. 추출방법에 따른 흑미강 추출물의 항산화 활성은 에탄올 추출물에서 가장 높게 관찰되었다. 그러나 흑미강 시료 1 g 당 획득된 추출물의 건조중량 차이 비교를 통해서 얻어진 건조 흑미강 1 g 당 함유된 항산화 성분의 상대수율(relative yield, %)은 최적조건(190oC, 1,300 psi, 10 min)의 아임계 추출법을 통해 획득된 추출물에서 가장 높았으며, 이것은 에탄올 추출물의 항산화 성분 상대수율에 비해 대략 11.53배 이상 더 높은 것이다. 이상의 결과들은 아임계 추출법이 흑미강으로부터 기능성 polyphenols 및 flavonoids를 추출하는데 매우 적합한 방법임을 설명하고 있으며, 유기용매 추출법을 포함한 기존의 전통적 추출법에 대한 매우 효과적인 대안임을 제시하고 있다.

본 연구에서는 감귤 과피 가공부산물로부터 기능성 polyphenol 및 flavonoid가 새로운 추출방법인 아임계 추출법을 통해 추출되었고, 열수(80oC), 에탄올, 설탕용액을 이용한 기존 추출법과의 추출효율이 비교 분석되었다. 건조된 감귤 과피로부터 총 polyphenol(27.25±1.33 mg QE/g DCP) 및 flavonoid(7.31±0.41 mg QE/g DCP)에 대한 최대 수율이 아임계 추출법(190°C, 1300 psi, 10 min)을 통해 획득되었으며, 이것은 기존 추출법 가운데 가장 높은 수율을 보인 에탄올 추출법을 통한 총 polyphenol(3.79±0.73 mg QE/g DCP) 및 flavonoid(0.86±0.27 mg QE/g DCP) 수율 대비 7.2배와 8.5배 이상 더 높은 것이었다. 추출방법에 따른 감귤 과피 추출물의 항산화 활성은 큰 차이를 나타내지 않았으나, 이러한 결과는 건조 감귤 과피 1 g 당 아임계 추출법(190oC, 1300 psi, 10 min)에 의한 항산화 성분의 상대 수율(relative yield, %)이 다른 추출방법을 통해 획득된 것보다 대략 9.5배 이상 더 높다는 것을 설명하는 결과로, 아임계 추출법이 기존의 전통적 추출법에 비하여 감귤 과피의 기능성 polyphenol 및 flavonoid를 추출하는데 매우 적합한 방법임을 제시하고 있다.

양파 과육부에 함유되어 있는 유용 성분인 quercetin과 그 배당체를 다양한 착즙 및 추출방법에 따른 수율을 측정, 분석하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 양파과육의 quercetin과 배당체의 최적 추출 조건으로는 50oC에서 60% methanol를 용매로 사용했을 때 15분의 추출시간인 것으로 나왔으며 용매와 시료의 비율이 0.8 mL/g일 때 추출 수율이 가장 좋았다. 초음파를 60분 동안 처리 시 대조군에 비하여 2.06배의 추출 증가 효과를 볼 수 있었으며 microwave는 60초 조사 시에 최대의 추출 증가 효과를 나타내어 microwave를 처리하지 않은 시료와 비교하여 quercetin과 배당체가 2.14배 많이 추출되었다. 효소 처리 시 cellulase 용액과 시료의 비율이 0.5 mL/g일 때 quercetin과 배당체의 수율이 가장 높았으며 1.65 배 더 많이 추출되었고 viscozyme과 시료의 비율이 0.5 mL/g일 때 quercetin과 배당체의 수율이 가장 높았으며 추출증가율은 2.29 배인 것으로 나왔다. 가장 많은 quercetin과 배당체의 추출 수율을 보인 방법은 viscozyme과 시료의 비율이 0.5 mL/g일 때의 0.070±0.002 mg/g인 것으로 나타났다.

추출방법에 따른 기능성 성분을 분석한 결과 양파 착즙액의 경우 100oC에서 열수 추출한 시료에서 총 phenol, flavonoid, quercetin의 함량이 가장 높게 검출되었으며, 에탄올 추출 시 100oC에서 추출한 시료와 거의 유사한 농도의 기능성 성분이 검출되었다. 양파 추출액의 quercetin 함량은 총 flavonoid의 80-90%로 quercetin이 flavonoid의 대부분을 구성하는 것으로 확인되었다. 양파분말의 경우 착즙액과 비교하여 추출된 flavonoid와 quercetin 함량이 약간 높았지만, thiosulfinate는 약 40% 낮은 농도를 나타내어 동결건조 과정이 황화합물의 손실을 초래하는 것으로 나타났다. 양파 껍질은 육질에 비하여 60배 이상 높은 quercetin을 함유하고 있는 것으로 나타났으나, thiosulfinate는 껍질에서 검출되지 않았다. 양파 추출액의 살균조건에 따른 기능성 성분을 분석한 결과 60, 80, 105, 121oC의 열처리는 살균 전과 비교하여 기능성 성분의 함량에 영향을 미치지 않았다. 양파 추출액의 저장동안 총 phenol, flavonoid, quercetin 함량은 저장기간과 온도에 상관없이 안정적으로 유지되었으나, thiosulfinate는 저장 기간이 길어질수록 감소하였고 25oC에 저장한 경우 4oC에서 보다 급격히 감소하는 경향을 나타냈다.

25 종류의 신선 과채류로부터 MRS 한천 고체배지에서 생육하는 1,250주의 유산균을 분리한 후 식중독 세균인 Escherichia coli 0157:H7, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus와 유산균인 Lactobacillus plantarum, L. casei, Lactococcus lactis subsp. lactis에 대한 생육저해활성을 조사하였다. 조사한 1,250 균주 중에서 23 종류의 과채류에 존재하는 607 균주(총 조사균주의 49%)가 E. col 0157:H7, L. monocytogenes 또는 B. cereus에 대한 항균활성을 나타내었다. 이 균주들의 L. plantarum, L. casei, Lactococcus lactis subsp. lactis에 대한 항균활성을 측정한 결과, 7 종류의 과채류에 존재하는 24 균주(총 균주의 3%)가 박테리오신 유사활성을 나타내었으며, 이 균주들의 생리적 형태학적 특징을 조사한 결과 전형적인 유산균의 특징을 지니고 있었다. 24 균주 중에서 3 균주는 nisin을 생산하는 것으로 판단되었으며, RAPD-PCR 분석을 통하여 동일한 과채류에 존재하는 균주들은 유사한 분류학적 특징을 지니고 있는 것으로 확인되었다.

양파 착즙액에 팽화 홍삼 추출액의 첨가량을 달리하면서 Pediococcus pentosaceus KC-007을 이용하여 유산발효시킨 후 발효액의 특성과 생리활성을 조사하였다. 양파 착즙액에 팽화 홍삼 추출액을 각각 0.5, 1, 2, 4%(v/v) 첨가한 후 배양시간에 따른 유산균 생균수를 측정한 결과 팽화 홍삼 추출액의 첨가량에 관계없이 발효 24시간에서 가장 높은 생균수를 나타내었다. 발효액의 산도는 팽화홍삼의 첨가량에 관계없이 모든 시료구에서 발효가 진행됨에 따라 증가하였으며 발효액의 pH는 발효 36시간까지 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 발효액의 환원당은 발효 24시간까지는 환원당 함량이 감소하다가 그 이후부터는 유의적인 변화를 나타내지 않았다. 발효액의 전자공여능과 아질산염 소거능은 1%(w/v) 이상의 팽화 홍삼 추출액을 양파 착즙액에 첨가하여 발효하였을 때 가장 높은 수치를 나타내었고 종합적 기호도는 1%(w/v)의 팽화 홍삼 추출액을 첨가하였을 때 가장 좋았으므로 양파 착즙액에 팽화 홍삼 추출액을 첨가하여 발효할 경우에는 팽화 홍삼 추출액을 1%(w/v) 첨가하는 것이 가장 적합한 것으로 확인되었다.

최근 양파를 많이 섭취한 사람들의 경우 암, 심혈관계질환 등 노화관련 질환의 발생률이 현저히 떨어진다는 보고가 잇따르면서 건강기능성 소재로서 양파에 대한 소비자들이 인식이 매우 높아져 있다. 현재 양파의 국내 자급률은 100%에 이르기 때문에 양파를 소재로 한 다양한 기능성식품의 개발은 국내에서 생산되는 농산물을 이용한 건강식품시장의 활성화에 밑거름이 될 것이며, 국내외적으로 우리나라 농산물의 고부가가치화를 추구하는데 크게 기여할 것이다. 따라서 본 연구에서는 우수한 기능성 소재로 입증된 양파를 이용하여 음료의 제조공정 개발 및 최적화시키고자 하였으며, 발효 양파 착즙액에 사과즙, 당, 산, 올리고당 등을 첨가하여 유산 발효 양파음료 시제품을 제조하여 1차, 2차 및 3차 관능평가를 실시한 결과 최종적으로 가장 우수한 배합은 양파 착즙액 27%, 사과즙 27%, 액상 과당 3.8%, β-cyclodextrin 1.86%, 올리고당 0.9%, 사과향 0.2%, 정제수 39.25%였다.