The physicochemical properties of high-pressure homogenized (microfluidized) maize starch with different preheating temperatures (50, 60oC), levels of pressure (34.5, 69, 138 MPa), and numbers of pass (1, 2, 3 pass) were examined in this study. The enzyme susceptible starch (ESS) content, morphological property, X-ray diffraction, and Rapid Visco Analyzer (RVA) profile of starch were significantly altered via increasing the number of passes and preheating temperatures. The amount of ESS and the diffraction pattern of starch indicated that the granular crystalline structure of starch was severely damaged by increasing the number of passes and preheating temperatures. The morphology of starch granule was changed from angular to spherical shape with the damaged surface as the pressure increased. Moreover, damaged starch particles gathered to form a larger mass when treated at a higher temperature with the increasing number of passes, indicating that different types and extents of damage occurred. The RVA profile of starch showed a moderate peak viscosity with increased pasting stability against shear thinning similar to that of cross-linked starch as the number of passes and preheating temperatures increased. These results suggested that microfluidization combined with preheating might be used as a potential alternative method for the modification of starch such as cross-linked starch.

This study examined the combined effects of high hydrostatic pressure (HHP) and micro-perforated (MP) film packaging on the microbiological and physicochemical qualities of kimchi sauce stored under fluctuating temperature conditions. Before storage, treatment with 600 MPa HHP reduced the total lactic acid bacteria in the sauce samples to below the detection limit (1 log CFU/g). After 68-day storage, ten microbial strains isolated from the non-treated controls were identified as Pediococcus pentosaceus, whereas eight microbial strains isolated from the HHP-treated samples were identified as Bacillus spp., regardless of the packaging type. Additionally, the samples treated with HHP and packaged in a multilayer film bag (ML-HPP), as well as those in the MP-HHP group, exhibited higher pH values and reduced sugar content than the ML-control or MP-control after 68-day storage. No significant differences were observed between the control and treatment groups regarding their electrical conductivity, salinity, and CIE a* values at the end of storage. However, there was no O2 reduction or CO2 accumulation in the MP-HHP group after 68-day storage. These results indicate that the combination of HHP treatment and MP-film packaging can extend the kimchi sauce's shelf life without packaging expansion during long-term storage.

본 연구에서는 발아와 고압처리에 따른 검정콩 조사포닌 추출물의 in-vitro 항암 활성을 확인하기 위하여 검정콩을 발아시킨 후 고압처리하고, 조사포닌 추출물을 제조한 후 인체 유래 유방암(MCF-7), 대장암(HCT-116), 전립선암(PC-3) 및 위암(AGS) 세포주에 대한 증식억제효과를 검토하였다. 대조구의 조사포닌 추출물은 400 μg/mL 농도에서 4종의 암세포주에 대하여 67.02~91.70% 범위의 생존율을 보여 항암 효과가 낮았지만, 발아 4일차 콩을 150 MPa의 압력에서 고압처리한 검정콩의 조사포닌 추출물은 23.94~57.37% 범위의 생존율을 보여 발아와 고압처리에 의해 암세포 성정억제효과가 증가하였다. 특히, 위암세포(AGS)의 경우 다른 세포주에 비해 저농도에서도 세포증식효과를 보여 가장 높은 암세포 증식억제 효과를 나타내었다. 이상의 결과로부터 항암 활성을 나타내는 Soyasaponin, B group의 soyasaponin 및 soyasapogenol의 함량은 발아와 고압처리에 의해 증가하였고, 고압처리 발아콩으로부터 항암 활성을 나타내는 사포닌 추출물의 개발이 가능할 것으로 생각된다. 또한, 추후 항암 활성 물질의 분리동정과 메커니즘 규명에 대한 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

바다속 60 km 깊이의 수압과 같은 압력을 사용하여 순간적이고 균일한 압력전달로 가열공정을 최소화함으로써 신선한 맛과 향, 텍스처, 비타민의 유지 등 품질보존을 할 수 있는 기술인 HPP는 식중독과 부패미생물을 억제하는 효과를 가져올 수 있는 기술로 현재 가장 활발히 연구되고 있는 분야이다. 기존의 열처리가 단백질의 변성, 화학적 변화, 전분의 호화, 효소의 활성에 영향을 미쳐서 보존성을 유지한다면 HPP는 열처리의 장점은 그대로 갖고 있으면서 열처리에서 야기되는 원치 않는 화학적 변화를 최소화할 수 있다는 장점을 갖고 있다 보존기간이 길어 소비자들이 우려하는 첨가물의 사용이 필수적인 육류가공품에 대해서는 초고압처리에 대한 국내 연구가 미비하여 본 연구에서는 대표적인 육가공품인 슬라이스햄에 대해 600MPa 초고압처리(0분, 4분, 6분)가 이들의 신선도에 미치는 영향을 실험하였다. 수분함량은 48~69%, 염도 1.07-1.11%에서 변화를 보이고 있었고, pH는 처음 6.4-6.5에서 6.1-6.15까지 낮아졌으나 대조군과 처리군간의 차이는 나타나지 않았다. 초고압처리 후 20oC에서 보관한 일반세균 결과는 4주까지 모든 군에서 미미한 수준에서 일반미생물이 발견되었으나 5주부터는 대조군과 HPP 6분 처리군에서 105을 초과하였고 7주에는 4분 처리군, 6분처리군에서 식품으로 섭취가 불가능한 106을 초과하는 것으로 나타났다. 대장균군은 20oC 가중실험으로 7주간 관찰하였음에도 불구하고 모든 군에서 대장균군이 발견되지 않았다. 육류의 단백질 신선도 판정에 사용되는 방법인 VBN은 4주차까지는 1 mg% 미만의 VBN값을 보였고 5주부터는 1~2 mg%의 값을 나타냈다. 그러나 군별 차이는 나타나지 않았다(p > 0.05). 육의 조직내 지방 산패 정도의 지표로 사용되는 TBA는 7주가 끝날 때까지 0.18 mgMA/kg 이하였고 이 수치는 신선육의 범위에 들며, 처리군별 차이를 보이지 않았다. 본 실험에서는 포장재의 변성이 발생하지 않았고 가스의 발생으로 인한 부풀어 오름도 발생하지 않았는데, HPP의 효과가 전혀 관찰되지 않은 사실은 포장재의 밀착으로 인한 공기와의 차단만으로 기본적인 보존 효과를 보인 것이 아닌가 사료된다.

The objectives of this study were to characterize the physicochemical properties of ginger (Zingiber officinale Rosc.) and the optimum extract processing condition to increase the solubilization efficiency of 6-gingerol and polysaccharides disintegration. The physicochemical properties were investigated under high-pressure enzyme (HP) and enzyme (WB) treatment conditions such as reaction time (1, 2, 3 h), pressure (50, 70, 100 MPa) and sample types, and cell wall degradation enzyme (hemicellulase, cellulase, pectinase, glucosidase, etc.) The effect of high-pressure enzyme treatment depending on sample types was significantly highest in the freeze-dried ginger powder. The optimum condition for high-pressure enzyme treatment was with Pectinex Ultra SP-L (Pec) enzymes for 2 h at 50oC and 100 MPa. Water soluble indexes increased 4.6 and 3.8 times more compared to CON (15.35%) while total polyphenol contents increased by 1.8 and 1.7 times compared to CON (1.43%). The total contents of indicator components such as 6, 8, 10-gingerol and shogaol was 1.53%, increasing 2.7 times more compared to CON (0.57%) with a significant difference (p<0.001). The high-pressure and enzymatic approach described in this study would be beneficial to food industries for developing ginger functional product and materials.

인삼을 야생에서 재배한 산양삼(cultivated wild Panax ginseng, CWPG)은 여러 논문에서 인삼보다 전반적으로 높은 Ginsenoside 함량을 갖는다고 보고되었다. 그러나 이미 널리 알려져 있는 인삼이나 홍삼과는 달리 산양삼에 대한 연구는 미비하다. 본 연구의 목적은 산양삼의 유효성분 증진을 위하여 다양한 종류의 산을 상압 및 초고압 조건에서 처리하여 산처리 산양삼을 제조하고 그 진세노사이드 및 항산화 특성을 연구하는 것이다. 시료로 사용한 산양삼의 일반 성분은 수분 함량 84.38 %, 조지방 0.94 %, 조단백 10.51 %, 조회분 3.51 %로 나타났다. 산 처리를 위해 1M 아세트산 (Acetic-CWPG), 0.5 M 아스코르브산 (Ascorbic-CWPG), 0.5 M 시트르산 (Citric-CWPG), 0.5 M 옥살산 (Oxalic-CWPG) 및 0.2 M 염산 (HCl - CWPG)이 사용되었으며, control은 증류수를 사용하였다. 상압 산처리의 경우 CWPG 건조중량의 10 배에 상당하는 산 용액을 첨가하여 산양삼과 함께 분쇄한 후 산 처리 반응은 실온에서 15 분간 반응시켰으며, 초고압 처리의 경우 분쇄한 산-산양삼 시료를 파우치에 넣고 밀봉한 후 상온에서 15분간 초고압 처리를 진행하였다. 두 시료 모두 반응이 끝난 후 2 M NaOH를 사용하여 pH 4.75로 중화시켰다. 추출은 70 % 에탄올을 사용하여 수행하였다 Ginsenoside profile 및 함량은 high performance liquid chromatography (HPLC)를 사용하여 분석되었다. 처리 시료의 항산화능을 측정하기 위해 Total phenolic contents, Total flavonoid content’s 및 DPPH radical 소거능을 측정하였다. 상압에서 처리된 산양삼의 경우 산의 종류에 관계없이 Ginsenoside profile에 특별한 변화가 나타나지 않았다. 550MPa에서 처리된 시료의 경우 acetic acid와 citric acid로 처리된 산양삼은 control과 비슷한 profile을 나타낸 반면 HCl과 oxalic acid로 처리된 산양삼은 major ginsenoside가 급격히 감소하였다. 초고압-산 처리가 major ginsenoside를 가수분해하여 minor ginsenoside 형성하는 것으로 생각된다. 상압에서 산 처리된 시료들은 TP 및 DPPH radical 소거능이 증가하는 경향성을 보였다. 하지만 홍삼 처리와 같은 가열처리에 비해 그 변화가 매우 미미하였다. TF의 경우 감소하는 경향을 나타냈다. 초고압-산 처리의 경우 상압처리와 비슷한 경향성을 나타냈지만 전체적으로 낮은 함량 및 활성을 나타냈다. 산양삼의 상압 및 초고압 산 처리를 통한 유효성분의 증대는 산양삼을 이용한 고부가가치 식품의 국내 및 세계 시장을 개척 및 확대하기 위하여 본 연구의 진행이 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

We investigated the influence of germination and high hydrostatic pressure (HHP) treatment conditions on the conversion of functional compounds and antioxidant activity in adzuki bean. The adzuki bean germinated at 25°C for three- or six-days, and was later subjected to HHP at 0.1, 50, 100, or 150 MPa for 24 h. The highest polyphenol content (5.36 mg gallic acid equivalents (GAE)/g) and flavonoid content (0.91 mg catechin equivalents (CE)/g) were observed after germination for six days and HHP treatment at 100 MPa for 24 h, respectively. The total phenolic acid contents increased with increasing applied pressure from 88.86 to 208.26 μg/g (100MPa, 24h). Phenolic acids are divided into two categories; those that exhibit increased content upon HHP treatment, and those that exhibit decreased content. The increasing phenolic acids were gallic acid, chlorogenic acid, (+)-catechin, ρ-coumaric acid, ferulic acid, heperidin, salicylic acid, protocatechuic acid, cinnamic acid, naringenin. The total anthocyanin content decreased with increasing applied pressure from 22.42 mg/100 g to 6.28 mg/100 g (150 MPa, 24 h). The highest ABTS radical scavenging activity (8.02 mg eq AA/g) and DPPH radical scavenging activity (1.22 eq Trolox/g) were observed after germination for six days and HHP treatment at 100MPa for 24h, respectively. These results suggested that the combination of HHP and germination can lead to improved functionality in adzuki bean.

본 연구에서는 최대한 인삼의 외형을 원형삼 형태의 홍삼 과 유사하게 유지하면서도 기능성은 증진시킬 수 있는 신속 한 고온고압 처리 공정을 확립하기 위하여 다양한 고온고압 처리공정 조건에 따른 이화학적 성분 특성 및 항산화 활성 변화를 살펴보았다. 산성다당체 및 홍삼 특유의 진세노사이 드 Rh1, Rg2, Rg3의 함량은 140℃, 3 kg/cm2의 고온고압 처리 조건에서 가장 높은 반면, 총 페놀 화합물 및 말톨 함량은 156℃, 5 kg/cm2의 고온고압 처리조건에서 가장 높았다. 그러 나 홍삼의 증자 처리 시 156℃, 5 kg/cm2의 처리조건에서는 시 료가 터지거나 외형의 변형이 심하기 때문에 140℃, 3 kg/cm2를 최적 온도 및 압력으로 설정하였다. 한편, 증자 시간이 증 가함에 따라 총 페놀 화합물, 말톨 및 흑삼특이 진세노사이드 함량은 지속적으로 증가하는 경향을 나타내었으나, 20분간 처리한 군의 외형이 기존의 홍삼과 가장 유사한 외관을 나타 냈으므로, 140℃, 3 kg/cm2에서 20분 동안 증자 처리하는 것 을 본 실험의 최적 조건으로 설정하였다. 최종적으로 이러한 최적조건을 통해 제조된 홍삼의 항산화 효능을 분석한 결과, 시중에서 판매되는 백삼, 홍삼 및 흑삼과 비교하여 높은 항산 화 성분 및 항산화 활성을 나타냈다. 따라서 본 연구를 통해 확립된 고온고압 처리를 통한 신규홍삼 제조기술은 그 형태 가 기존의 홍삼 제품과 유사하면서도 공정이 신속하고, 품질 은 흑삼과 비슷한 고기능성 신규 인삼제품 개발 시 응용 가능 한 공정으로 사료된다.