The objective of this study was to develop a microcapsule by the entrapment of Ainsliaeaacerifolia extract (AAE) in native starch and citrate starch matrices through spray-drying and dry heating reaction. AAE microcapsules were assessed based on recovery, encapsulation capacity, FT-IR, FE-SEM, swelling power, solubility, releasing pattern of AAE from microcapsules, and antioxidant activity. Upon increasing the addition levels of AAE and adding citric acid in the pre-emulsion mixtures, the spray-drying recovery and encapsulation capacity of AAE microcapsules increased. AAE microcapsules exhibited irregular shapes due to excessive shrinkage of their spheres. FT-IR spectra implied the formation of ester groups between starch molecules and either citric acid or phenolic compounds in AAE. Swelling powers and solubility of AAE microcapsules were significantly higher for citrate starch matrix (relative to native starch). The effects of temperature and enzyme hydrolysis on AAE releasing patterns were similar over AAE microcapsules prepared in this study. AAE microcapsules facilitated the free radical scavenging in an aqueous (relative to alcoholic) reaction system. Overall, the entrapment of AAE into the matrices from native starch and citrate starch would be one of the possible ways to expand the utilization of raw materials, by-product, and extract from Ainsliaeaacerifolia in food industries.

23 완전요인배치법에 의해 설계된 반응조건에 따라 컨벡 션오븐을 반응기로 하여 제조된 starch citrate들의 반응성( 반응효율, 몰치환도), 저항전분 함량 및 페이스팅 점도 특 성을 조사하고, 분석된 특성치들을 이용한 요인분산분석을 통해 주요인들(전분종류, pH, 반응온도) 및 이들의 상호작 용들이 starch citrate의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 아밀로오스 함량(전분종류)의 증가는 반응효율, 저항전분 함량을 증가시켰으며 페이스팅 점도 특성치들을 감소시키 는 효과를 나타내었다. pH의 증가는 반응효율, 몰치환도, 저항전분 함량을 감소시켰으나 반응온도는 반대의 경향을 나타내었다. 페이스팅 점도 특성에 있어 pH의 증가는 페이 스팅 온도, 최고점도, 최저점도, 최종점도 등을 증가시켰으 나 반응온도의 증가는 감소시키는 효과를 나타내었다. 한 편 주요인들의 상호작용에 있어 전분종류-pH와 pH-반응온 도는 반응효율, 몰치환도 및 저항전분 함량에 정도의 차이 는 있지만 유의적인 영향을 미쳤으나 전분종류-반응온도의 상호작용은 이들 특성치들에 대한 유의적인 효과를 나타내 지 않았다. 페이스팅 점도 특성들에 대해 전분종류-pH, 전 분종류-반응온도 및 pH-반응온도의 상호작용들은 유의적인 효과를 나타내었으며, 특히 전분종류-pH와 전분종류-반응 온도의 상호작용들은 페이스팅 점도 특성치들의 감소를 초 래하였다. 결과적으로 생전분의 건조중량 대비 10%의 구 연산, 3시간의 반응시간과 본 연구에서 채택된 반응조건들 의 범위 내에서 생전분의 아밀로오스 함량이 높을수록, pH 는 낮을수록, 반응온도는 높을수록 starch citrate의 저항전 분 함량이 증가하며, 생전분의 아밀로오스 함량이 낮을수 록, pH가 높을수록, 반응온도가 높을수록 페이스팅 점도와 같은 물리적 기능성이 향상된 starch citrate를 얻을 수 있 을 것으로 판단된다.

전분과 구연산 사이의 다중 에스테르화반응에 의한 starch citrate의 저항전분 함량에 대한 반응압출성형조건들의 영향을 조사하였으며, 이들의 페이스팅 점도 특성을 조사하여 산업적 활용도가 높은 starch citrate를 제조할 수 있는 반응조건을 탐색하였다. 반응압출성형에 의한 starch citrate를 제조하기 위해 성형노즐을 제거한 쌍축압출성형기를 사용하여 반응온도, 스크류 회전속도, 반응혼합물의 쌍축압출성형기 통과횟수를 변수로 하였다. 반응온도가 높아지면서, 스크류 회전속도가 느려지면서, 쌍축압출성형기 통과횟수가 증가하면서 starch citrate의 저항전분 함량은 증가하는 경향을 나타내었다. 40% 구연산 농도의 반응혼합물을 150oC와 스크류 회전속도 10 rpm의 쌍축압출성형기를 5회 통과시킬 때 90%의 저항전분을 보유한 starch citrate를 얻을 수 있었다. 또한 40% 구연산 농도의 반응혼합물을 150oC와 스크류 회전속도 50 rpm의 쌍축압출성형기를 5회 통과시킬 때 58%의 저항전분을 보유한 starch citrate를 얻을 수 있었으며, 이는 유의적인 페이스팅 점도를 발달시켜 높은 저항전분 함량에도 불구하고 가공적성이 우수한 starch citrate를 얻을 수 있었다. 또한 starch citrate의 제조 시 전통적으로 사용되는 컨백션 오븐 보다는 쌍축압출성형기를 사용하는 것이 가공적성이 우수한 starch citrate를 제조할 수 있을 것으로 보인다. 따라서 본 연구에서 보고한 50%(s.b) 이상의 저항전분을 보유하면서도 페이스팅 점도 특성을 잃지 않은 starch citrate와 쌍축압출성형기를 활용한 starch citrate 제조기법들은 산업적 활용도 높을 것으로 예상되며 기존의 저항전분 소재들을 대체할 수 있는 잠재력이 높은 저항전분 소재일 것으로 생각된다.