This study is concerned with the optimization of the manufacturing process of a hot water extract containing antioxidant activity from Lycium barbarum, traditionally known to have various physiological activities. For the establishment of the optimization process, the central composite design of response surface methodology(RSM) was used. Thirteen extraction processes were performed by encoding the independent variables, extraction temperature (65.9oC–94.1oC) and extraction time (2.59 hr–5.41 hr). As a result of the experiment, the optimal manufacturing conditions for the extract were 340.0 mg/100 g of GAE at an extraction temperature of 94.1oC and an extraction time of 5 hr. The maximum yield of flavonoids was 22.44 mg/100 g of HES at an extraction temperature of 94.1oC and an extraction time of 4 hr. The conditions for producing the extract with the maximum antioxidant capacity (DPPH 92.12%) were 90oC and 4.5 hr extraction time. Therefore, the optimal manufacturing process conditions for extracts containing total phenol content, flavonoid content, and DPPH radical scavenging activity, which are dependent variables, were extraction temperature of 90-95oC and extraction time of 4 hr, which were not significantly different from the actual values. Therefore, Lycium barbarum extract rich in total phenol and flavonoid content related to antioxidant function is expected to be used as a functional food and cosmetic material.

This study investigated the surface tension and foaming properties of the hot-water extracts of pumpkin leaf and chickpea, as well as the effects of the plant hot-water extracts on white pan bread baking. Propylene glycol alginate (PGA), a synthetic emulsifier widely used in bakery, was used as a control. Pumpkin leaf water extract showed lower surface tension and comparable foaming capacity, compared with chickpea water extract and PGA solution when total solid  0.15% (w/w). Chickpea water extract showed the highest foam stability when total solid  0.15% (w/w). The dough was found to have a weak gel structure, and its viscoelastic properties were not significantly influenced by adding 0.05% or 0.15% (w/w) (based on total solid content) plant water extracts or PGA. The specific volume of the bread increased, and the baking loss was reduced by adding the two plant water extracts of total solid 0.15% (w/w). The hardness and chewiness of the bread crumb were reduced to a level comparable to the crumb containing 0.05% (w/w) PGA. The results showed that the pumpkin leaf water extract could be an effective natural emulsifier with a high phenolic content for bakery products.

This study was conducted to evaluate in vitro antioxidant activity of goat meat hot water extracts and the changes in apoptosis-related protein expression levels in the cancer cells treated with these extracts. Goat meat hot water extracts were prepared using different cuts of goat meat, including foreleg, hindleg, loin, and rib. Among these extracts, the foreleg and hindleg extracts displayed higher (P<0.05) ABTS radical scavenging activity than the other two extracts. Protein expression levels of BAX, p53, and p21 were not different in the cells treated with the extracts from different cuts, regardless of the cell type. Only p53 expression in HT-29 cells was elevated (P<0.05) after loin extract treatment. These results suggest that antioxidant activity and apoptosis-related effects of goat meat hot water extract varied with cut of meat under in vitro conditions. Because all data was obtained from the in vitro experiment, the ability to generalize conclusions is limited. Additional in vivo studies are necessary.

Protaetia brevitarsis seulensis larvae from industrial insects are traditionally recognized as functional health foods in South Korea. We evaluated the immuno-modulatory effects of feeding beneficial microorganism (Bacillus velezensis TJS119) to P. brevitarsis larvae as a dietary source. In this study, we investigated the immune-enhancing activities of P. brevitarsis larvae hot-water extract (PLW) and PLW after treatment with B. velezensis TJS119 (PLWB) using the RAW 264.7 macrophage cell line. We examined the effects of PLWB on cell proliferation, cytokine production, and nitric oxide production in RAW264.7 cells. PLWB showed no cytotoxicity at concentrations ranging from 7.8 to 1,000 μg/mL in RAW264.7 cells. Treatment with PLWB increased the production of nitric oxide and pro-inflammatory cytokines [tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6), and interleukin-1β (IL-1β)] at doses of 62.5 to 1,000 μ g/mL in RAW264.7 cells. As a result, PLWB exhibited a stronger immune-enhancing effect compared to PLW. In conclusion, the results of this study offer experimental evidence to support the potential utilization of PLWB as an immunity-enhancing nutraceutical ingredient.

본 연구는 식품 생산 환경에서 A. ochraceus를 저감하기 위하여 물리적 제어기술인 광살균(LED, UV), 열수 처리를 통하여 그 효과를 확인하고자 하였다. 이를 위하여 A. ochraceus 포자 현탁액(107-8 spore/mL)를 스테인리스 칩에 1 mL 접종하고 37oC에 건조한 후 각각의 물리적 처리에 적용하였다. LED를 활용하여 30분, 1, 2, 5, 8, 11시간 처리하였으나 균수에서 유의적인 차이를 확인하지 못하였으나 UV-C와 열수침지에서는 모두 A. ochraceus가 유의적으로 감소하였다. UV-C를 단독으로 스테인리스 칩에 360 kJ/m2까지 조사한 결과 A. ochraceus가 1.27 log CFU/ cm2 까지 유의적으로 감소한 것을 확인하였다. 열수 처리에서는 가장 고온인 83oC에서 5분간 침지할 경우 A. ochraceus 초기 접종농도인 6.49 log CFU/cm2를 모두 사멸 시켰다. 그러나 고온의 열에너지를 5분간 현장에서 유지하는 것이 쉽지 않으므로 경제성과 사용 적합성 등을 고려하여 비교적 저온인 60oC와 자외선을 복합처리 하여 적절한 저감 조건을 확인하고자 하였다. 복합처리 결과 미온수에서도 침지시간 증가와 UV-C 조사량 증가에 따라 유의적으로 감소하여 불검출되었다. 이러한 결과들을 바탕으로 미온수인 60oC 물에 작업도구 등을 침지하여 3분 간 침지한 후 10분 이상 UV 살균처리 장치에 비치하여 둔다면 작업 중 A. ochraceus가 식품으로 교차오염되는 가능성을 줄일 수 있을 것으로 예상된다.

원목표고는 수확시기, 재배지역 같은 요인들에 의하여 품질과 가격의 차이가 다양하다. 가을에 생산되는 표고는 수량은 많지만 화고로 불리는 고품질의 표고 생산량이 적고, 등급이 낮은 표고 생산량이 많아, 주로 표고가루로만 가공되고 있다. 이에 따라 가을에 생산되는 등급이 낮은 표고 가공품 개발이 요구되어진다. 원목표고당화물의 β-glucan, vitamin D2 함량은 UV 조사시간을 7분 적용한 원목표고당화물에서 가장 높게 나타났다. Ergosterol 함량은 UV 조사 7분 시험구에서 가장 낮은 함량을 보였다. 원목표고당화물의 환원당 함량은 62.4 mg/L~68.2 mg/L로 확인되었다. 원목표고당화물의 유리아미노산 함량을 분석한 결과, 총 16종의 유리아미노산이 검출되었으며, 대조구로 사용한 원목표고 열수추출 물에 비하여 원목표고 당화물들의 유리아미노산 함량이 높음을 확인하였다. UV 조사시간에 따른 유리아미노산 및 필수아미노산 함량은 큰 차이를 보이지 않았다. 원목 표고당화물의 세포독성을 확인한 결과 500 μg/mL 농도에서도 90%이상의 높은 세포 생존율을 보여, 대조구로 사용한 원목표고 hot water 추출액과 원목표고당화물 모두 세포독성은 없는 것으로 확인하였다. 원목표고당화물의 항염증 효과는 농도 의존적으로 높은 활성을 나타냈으며, UV 조사 7분 시험구에서 100 μg/mL이상의 농도에서는 90% 이하의 낮은 NO 생성능을 확인하였다. UV를 7분 조사한 원목표고당화물이 ergosterol을 제외한 유용성분 함량과 항염증 활성이 가장 높게 나타나, 원목표고당화액 제조 최적 UV 조사 시간은 7분으로 결정하였다. 본 연구결과 UV를 7분 조사한 원목표고당화물들은 안전성과 버섯의 유용성분 함량이 높아, 향후 천연감미 료 및 건강식품 소재로 다양한 활용이 기대된다.

Direct water quenching technique can be used in hot stamping process to obtain higher cooling rate compared to that of the normal die cooling method. In the direct water quenching process, setting proper water flow rate in consideration of material thickness and the size of the area directly cooled in the component is important to ensure uniform microstructure and mechanical properties. In this study, to derive proper water flow rate conditions that can achieve uniform microstructure and mechanical properties, microstructure and hardness distribution in various water flow rate conditions are measured for 3.2 mm thick boron steel sheet. Hardness distribution is uniform under the flow condition of 1.5 L/min or higher. However, due to the lower cooling rate in that area, the lower flow conditions result in a drastic decrease in hardness in some areas in the hot-stamped part, resulting in low martensite fraction. From these results, it is found that the selection of proper water flow rate is an important factor in hot stamping with direct water quenching process to ensure uniform mechanical properties.

This study was designed to evaluate the improvement in exercise endurance by Hovenia dulcis fruit hot water extract (HDWE) for the potential application as a functional food material. The effect was based on the evaluation of the forced-swimming capacity and changes in biochemical parameters in mice. Six-week-old mice were classified into four groups based on a randomized block design: the negative control group, the HDWE 50 mg/kg body weight group, the HDWE 200 mg/kg body weight group, and the 1-octacosanol 50 mg/kg body weight group (n=8 mice per group). The swimming exercise time in the HDWE-50 group was increased at 545±43 sec compared to the control group at 263±28 sec. The HDWE-200 fatigue indicators, lactate acid and ammonia content, decreased to 4.99±0.33 mg/mL and 0.63±0.05 mg/mL, respectively. In addition, the content of glycogen in the liver and muscle tended to increase in the group administered HDWE but was not significant. Likewise, the LDH and glucose contents were increased compared to the control group. The muscle damage indicators ALT (52.7±2.6 U/L) and AST (42.5±5.2 U/L) tended to decrease compared to the control group (76.4±10.2 U/L).

노루궁뎅이균사로 발효한 율무 열수추출물의 항산화, NO 생성저해, tyrosinase 합성 억제, melanin 생성 저해 및 유용성분 분석을 수행하였다. 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물의 ergosterol 함량은 740.2 mg%으로 나타났으며, 원료로 사용한 율무 열수추출물에서는 검출되지 않았다. 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물의 β-glucan 함 량은 245.3 ± 5.1 mg%으로 나타났다. 노루궁뎅이균사발 효율무 열수추출물은 100%, 104.1%, 107.2%, 105.3%, 102.1%, 101.3%, 100.4%의 세포생존율이 측정되어, 율무 열수추출물보다 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물의 세포생존율이 더 높게 나타났다. B16F10 cell 500 ug/mL 농도로 처리했을 때, 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물 은 8.9 μM의 NO 생성율을 보여, 율무 추출물(10.6 uM) 의 NO생성율 보다 낮은 NO 생성율을 나타내었다. 10, 30, 50, 100, 200, 300 및 500 mg/mL 모든 농도에서 율무 열수추출물보다 노루궁뎅이균사발효율무 열수추출물이 유의적으로 tyrosinase 및 melanin 생성을 억제함을 확인 할 수 있었다. 노루궁뎅이균사발효에 따른 DPPH radical 및 ABTS radical 소거활성 측정결과 노루궁뎅이 균사발효 율무열수추출물이 율무 열수추출물보다 항산화 효과가 높음을 확인하였다. 따라서 추가적인 연구를 통해 노루궁뎅이균사발효 율무열수추출물은 기능성식품 원료와 식품 첨가물, 화장품 산업에 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

The purpose of this study was to investigate the antioxidant activity and β-glucan content of extracts extracted by varying the temperature at 30, 55 and 80℃ after hot air drying or freeze drying of Pleurotus ostreatus and Pleurotus eryngii. For the analysis antioxidant activity of each mushroom, β-glucan, total phenol, flavonoid contents, and DPPH․ABTS+․Nitrite assay were measured. Also, the β-glucan content, total flavonoid content and ABTS+ scavenging activity increased with freeze drying rather than hot air drying, and increased with increasing extraction temperature in both mushrooms. However, the total phenol and nitrite scavenging activity increased with hot air drying rather than freeze drying, and decreased with increasing temperature in both mushrooms. DPPH scavenging activity was not significant in both mushrooms, but decreased with increasing extraction temperature. Pearson’s correlations between total flavonoid content and antioxidant activities were r=0.719~0.753 (p<0.01). As a result, the β-glucan content, total flavonoid content, and ABTS radical cation scavenging activity were highest during freeze drying and extraction at 80℃. And the highest total phenol content, DPPH radical scavenging activity and nitrite scavenging activity were obtained during hot air drying and extraction at 30℃.

In this study, the direct water quenching technique is applied to validate the applicability of direct water quenching as a cooling method in the hot stamping process of 3.2 mm thick boron steel sheet. Cooling performance of conventional die quenching and direct water quenching is compared. Higher cooling rate is obtained by hot stamping with direct water quenching compared to die quenching. As the flow rate of cooling water increases, the cooling rate increases, and a high cooling rate of 71 oC/s is achieved under flow rate conditions of 0.8 L/min. Through direct water quenching, the cooling time required for sufficient cooling of the sheet is reduced. Full martensitic microstructure is obtained under flow rate condition of 0.8 L/min. Hardness increases with increasing flow rate. From these results, it is verified that the direct water quenching is applicable to the hot stamping of thick boron steel sheet.

The purpose of this study was to examine the physiochemical characteristics of hot water extract of Caragana sinica roots and verified its protective effect on MIA-induced osteoarthritis in rats. The contents of total polyphenol and total flavonoid used in this experiment were 0.40 mg/g and 0.22 mg/g respectively. We found that the weight of all experiment groups which ingested Caragana sinica extract for three weeks evenly increased in rats with MIA-induced osteoarthritis without toxicity in the liver or kidney. In the histopathological test through the Mankin score, the extent of damage of knee joint tissue in the experiment groups to which Caragana sinica extract was administered in 5 mL/kg or 10 mL/kg was significantly lower than that of the negative control groups statistically(p<0.05). As for the grade of osteoarthritis, the extent of tissue damage of the experiment groups to which Caragana sinica extract was administered in 5 mL/kg or 10 mL/kg was lower than that of the negative control groups as well.

본 연구는 난방온실의 온도분포 균일화를 위한 기초자료 제공을 목적으로 온수난방 방식의 토마토 재배 온실 에서 난방실험을 통하여 난방배관의 표면온도와 실내기온 사이의 상관관계를 분석하고, 난방배관의 열전달특성 분석과 난방배관 배치의 개선을 통하여 난방배관 표면온도의 편차를 줄이고 균일도를 향상시키기 위한 방안을 도출하였다. 서로 다른 두 온실의 온도분포를 분석하여 최대편차와 균일도를 검토한 결과, 온수의 유량이 많고 난방배관의 길이가 짧게 배치된 온실의 온도편차가 작고, 균일도는 높은 것으로 나타났다. 또한 순환팬을 가동한 경우에 온도편차는 작아지고 균일도가 개선되는 것을 확 인할 수 있었다. 난방배관의 표면온도와 실내기온 사이의 상관관계를 분석한 결과, 두 온실 모두에서 유의적인 (p<0.01) 정적 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 온수난방 온실에서 실내기온의 분포는 난방배관 표면온도의 분포에 영향을 받는다는 것을 확인할 수 있었고, 온도편차 가 최소화 되도록 난방배관을 배치함으로써 실내기온 분포의 균일도를 개선할 수 있는 것으로 판단되었다. 난방 배관의 열전달 특성을 분석한 결과 배관의 길이가 길어 지면 온도편차는 커지고, 관내의 유속이 빨라지면 온도 편차는 작아지는 것으로 나타났다. 따라서 지선배관의 길이가 짧아지도록 난방배관을 배치하고, 관내의 유속을 제어함으로써 온실의 온도분포와 환경의 균일성을 개선 할 수 있을 것으로 판단되었다. 국내 온실에서 가장 많 이 사용하고 있는 튜브레일(40A) 방식의 온수난방시스 템에서 하나의 지선배관에서의 온도편차를 3oC 이내로 조절하기 위해서는 관내의 유속이 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0m·s-1일 때 난방배관의 길이는 각각 40, 80, 120, 160, 200m 이내로 제한해야 하는 것으로 분석되었다.

본 연구에서는 고구마(Ipomoea batatas L.) 수확 후 버려지는 잔재물의 활용가치를 위해 이들로부터 추출한 발효 추출물과 열수 추출물의 생리활성과 세포독성을 분석 하였다. 추출물의 pH는 모두 산성을 나타내었고, 유기물 함량은 발효 추출물과 열수 추출물에서 각각 0.98%와 0.97%로 비슷하게 나타내었다. 다량원소 중 인산, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 성분의 함량은 열수 추출물에서 발효 추출물보다 모두 높게 나왔고, 질소 함량만 두 추출물에서 동일하게 나왔다. 미량원소 함량은 아연을 제외하고 발효 추출물보다 열수 추출물에서 높게 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 열수 추출물에서 60.5±2.7 mg/g로서 발효 추출물의 총 폴리페놀 함량의 22.7±4.2 mg/g 보다 37.8 mg/g 높은 함량을 나타내었다(p<0.05). 총 플라보노이드 함량은 열수 추출물에서 50.7±2.7 mg/g로서 발효 추출물의 함량인 14.0±2.1 mg/g 보다 36.7 mg/g 높은 함량을 나타내어 총 폴리페놀 함량과 마찬가지로 열수 추출물이 발효 추출물보다 높은 함량을 나타내었다(p<0.05). DPPH와 ABTS radical 소거능력은 모두 열수 추출물에서 발효 추출물 보다 높은 항산화력을 보였다(p<0.05). MTT assay를 이용한 추출물의 세포독성 실험에서는 두 추출물의 모든 농도에서 세포독성이 미약한 것으로 확인되었다. 따라서 고구마 수확 후 잔재물의 추출물이 향후 각종 바이오 소재로 이용 시에도 큰 문제가 없을 것이라 판단된다.

The purpose of this study is to provide basic data for setting environmental design standards for domestic greenhouses. We conducted experiments on thermal environment measurement at two commercial greenhouses where hot water heating system is adopted. We analyzed heat transfer characteristics of hot water heating pipes and heat emission per unit length of heating pipes was presented. The average air temperature in two greenhouses was controlled to 16.3oC and 14.6oC during the experiment, respectively. The average water temperature in heating pipes was 52.3oC and 45.0oC, respectively. Experimental results showed that natural convection heat transfer coefficient of heating pipe surface was in the range of 5.71~7.49W/m2 oC. When the flow rate in heating pipe was 0.5m/s or more, temperature difference between hot water and pipe surface was not large. Based on this, overall heat transfer coefficient of heating pipe was derived as form of laminar natural convection heat transfer coefficient in the horizontal cylinder. By modifying the equation of overall heat transfer coefficient, a formula for calculating the heat emission per unit length of hot water heating pipe was developed, which uses pipe size and temperature difference between hot water and indoor air as input variables. The results of this study were compared with domestic and foreign data, and it was found to be closest to JGHA data. The data of NAAS, BALLS and ASHRAE were judged to be too large. Therefore, in order to set up environmental design standards for domestic greenhouses, it is necessary to fully examine those data through further experiments.

본 연구의 목적은 온탕침지와 pH교정석회유황합제 처리에 의한 상추 유기종자의 곰팡이와 세균의 소독효과 및 발아율에 미치는 영향을 검정하고자 하였다. 상추종자에 Alternaria sp.가 53.3% 감염되어 있었고 Aspergillus sp.와 Cladosporium sp.은 각각 14.5%와 5.4% 감염되어 있었다. 세균은 형태적으로 Pseudomonas sp., 한 종만 분리되었으며 16.5%가 감염되어 있었다. 상추종자 소독에 효과적인 온탕침지조건을 탐색하고자 온탕의 온도조건(45℃, 50℃, 55℃, 60℃)에 따른 소독효과를 조사하였다. 온탕침지 온도와 처리시간이 증가함에 따라 곰팡이와 세균에 대한 살균효과는 증가하였으나 종자의 발아율은 급격히 감소하였다. 온탕침지 단독처리는 50℃ 온탕에서 20분간 처리할 경우 상추종자의 살균효과와 발아율이 각각 91.1%로 가장 우수하였다. 상추종자 소독을 위한 온탕침지와 pH교정석회유황합제 교호처리는 50℃의 온탕침지 조건에서는 10분간 처리하는 것이 상추종자의 살균효과와 발아율이 각각 100%와 97.6%로 가장 높았다. 본 연구결과는 종자 표면뿐만 아니라 종자내의 곰팡이나 세균을 살균할 수 있는 기술개발에 기여할 수 있을 것으로 생각한다.