본 연구에서는 나노버블수로 재배한 새싹인삼(NB-4)과 일반수로 4개월간 재배한 새싹인삼(NA-4)의 이화학적 차이와 조사포닌 및 진세노사이드의 함량을 비교하여 나노버블수로 재배한 새싹인삼의 우수성을 확인하였다. 또한 NB-4 새싹인삼의 상업적 적용 가능성에 대한 기초자료를 확보하고자 시판 효소 3종으로 가수분해하여 이화학적 특성 및 항산화 활성을 비교 하였다. 생장 특성에서는 NB-4 새싹인삼이 NA-4 새싹인삼에 비해 길이나 굵기 면에서 더 높은 생육 증진 효과가 확인되었다. 잎과 뿌리 모두에서 회분과 조지방 함량은 시료간에 유의적인 차이가 없었다. 조사포닌 함량은 NB-4 새싹인삼에서 더 높았으며, 총 진세노사이드 함량은 NA-4가 더 높았는데 특히 잎에서의 Rb2 함량은 NB-4 새싹인삼에 더 높았다. 총 페놀화합물의 함량은 NB-4의 잎과 NA-4의 뿌리에서 유의적으로 높은 함량이었고, 플라보노이드는 잎에서만 검출되었으며, NB-4와 NA-4 간에는 유의적인 차이가 없었다. 상대적으로 조사포닌 함량이 높았던 NB-4를 viscozyme, cellulast 및 fungamyl 각각으로 가수분해 한 결과 viscozyme으로 가수분해 했을 때, pH는 가장 낮고, 산도, 환원당 함량과 총 페놀화합물의 함량은 가장 높았다. 효소 분해물의 항산화 효능을 DPPH와 ABTS 라디칼소거능으로 평가한 결과 각각 viscozyme과 fungamyl 분해물의 항산화 활성이 우수한 것으로 확인되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 나노버블수로 재배한 새싹인삼에서 사포닌함량이 더 높으며, 효소분해물 제조시는 적용되는 효소에 따라 항산화 활성을 높일 수 있으므로 액상 추출물의 제조에는 효소의 적용이 적합한 것으로 판단된다.

당근을 소재로 한 기능성 발효음료 개발을 위한 기초연구의 하나로 당근주스에 당을 첨가하고 Saccharomyces cerevisiae KCCM 11215를 접종하여 알코올발효를 진행시켜 당근와인을 제조한 후, 종초 Acetobacter pasterianus A8을 접종하여 초산발효를 유도하는 단행복발효 공정으로 정치 배양하여 당근식초 발효를 시도하였다. 6%의 알코올을 함유하는 당근와인에 종초를 5% 부피비율로 접종하고 30℃에서 20일간 정치 배양하는 것을 최적조건으로 하였을 때 산도 6.2%의 당근식초 제조가 가능하였다. 생산된 당근식초는 122.47mg%의 유리아미노산을 함유하고 있었으며, 당근식초의 유기산 조성은 aceticacid 55g/L, pyruvic acid 4.5g/L, citric acid 0.45g/L 및 maleic acid 0.05g/L이었다. 당근식초는 1.43mg/L의 베타-카로틴을 함유하고 있었으며 몇 가지 시판식초에 비해 폴리페놀(478.89mg/L)을 다량 함유하여 DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성, FRAP assay으로 표현되는 높은 항산화활성을 나타냈다. 따라서 본 연구에서 개발된 당근식초는 조리용은 물론 기능성 음료로서 이용이 가능할 것으로 생각된다.

고온성 유산균인 Bacillus coagulans KM-1 균주를 이용하여 속성멸치액젓을 제조하였고 시판멸치액젓과 일반성분, 칼슘, 총질소, 아미노질소, 유리아미노산, 히스타민 등의 이화학적 품질특성을 비교하였다. 조단백질함량은 시판멸치액젓과 속성멸치액젓 각각 8.7 g/100 g, 10.95 g/100 g으로 속성멸치액젓이 더 높게 나타났으며 칼슘함량에서도 속성멸치액젓이 45.52 mg/100 g으로 시판멸치액젓 보다 높았고 유의적인 차이(p<0.05)를 보였다. 또한 총질소, 아미노질소에서도 시판멸치액젓은 1,380±13.92 mg/100g, 906.63±8.45 mg/100 g을 보인 반면 속성멸치액젓에서는 각각 1,750±15.88 mg/100 g, 1,251.15±12.72 mg/100 g로 더 높은 것으로 확인되었다. 핵산관련물질 총량은 시판멸치액젓과 속성멸치액젓 각각 201.85 mg/100 g, 212.11 mg/100 g를 보였으며 분해가 진행됨에 따라 hypoxanthine(Hx)의 함량은 시판멸치액젓 175.22 mg/100 g, 속성멸치액젓은 171.46 mg/ 100 g으로 핵산관련물질 중 가장 높게 측정되었으나 유의적인 차이(p<0.05)는 없었다. 유리아미노산 총량은 시판멸치액젓이 6983.8mg/100 g인 반면 속성멸치액젓은 9535.6 mg/100 g으로 높게 나타났으며 주요 아미노산으로 glutamic acid, hydroxyproline, citrulline, arginine, valine, leucine, proline, isoleucine으로 확인되었다. 히스타민의 측정에서 속성멸치액젓이 95.80±8.85 mg/kg으로 시판멸치액젓의 비해 5배 정도 낮게 나타났고 유의적인 차이(p<0.05)를 보였다. 대장균은 두 액젓 모두 음성으로 나타났다.

옥수수전분을 원료로, water-slurry process를 이용하여 다양한 치환도의 양이온성전분을 제조하였다. 호화억제제인 Na2SO4를 4%(w/w)첨가한 후 반응시약인 3-chloro-2-hydroxyprophyl trimethyl ammonium chloride(CHTAC)와 반응촉매인 NaOH의 양을 조절하여 치환도 0.02-0.06 범위의 양이온성전분을 제조한 후 물리화학적 특성을 조사하였다. 치환도의 증가에 따라 water holding capacity는 일반전분의 3배 이상 증가하여 전분입자의 integrity를 감소시킴을 알 수 있었으며 이는 치환도에 비례하는 swelling power의 값으로도 확인할 수 있었다. Solubility와 swelling power 모두 천연 옥수수전분의 경우에는 그 값이 상승하지 않는 60oC 이하의 온도에서도 급격히 증가하는 모습을 보였다. 요오드 흡착특성은 일반 옥수수전분과 비교하여 차이를 나타내지 않아 치환기의 결합이 무정형 영역에 집중되는 것을 알 수 있었으며 이는 X-ray diffractogram으로도 확인할 수 있었다. Amylograph pattern은 치환도에 비례하여 최고 점도와 50oC에서의 점도가 증가하였으며 호화개시온도와 최고점도 온도는 일정하게 감소하는 경향을 나타내었다. 1% 전분 용액의 유동 특성을 관찰한 결과 일반 옥수수 전분은 Newtonian fluid의 형태를 보인 반면, 양이온성전분은 pseudoplastic fluid의 거동을 나타내었고 치환도 증가에 따라 점도가 증가하는 양상을 나타내었으나 용액의 전기 전도도가 증가함에 따라 양이온성전분 고유의 유동특성이 감소하는 것을 알 수 있었다.

하수슬러지와 음식물류폐기물을 포함한 유기성폐기물은 도시의 산업화, 인구 증가에 따라 그 규모와 발생량이 증가하고 있는 추세이다. 하수슬러지의 경우, 2003년 이후로 연평균 4.6 %씩 꾸준히 증가하여 2014년 기준 597 개소 하수처리장에서 약 10,112.7 ton/d 정도 발생되었다. 같은 해 음식물류폐기물은 총 생활폐기물 발생량의 27.4 %인 13,697.4 ton/d 규모로 배출되었다. 2012년 이후 음식물류폐기물을 필두로 해양투기가 전면 금지되면서 유기성폐기물의 육상처리와 신재생 에너지원으로서 효과적 활용에 대한 정책 추진과 연구가 진행되어왔다. 매립, 소각을 포함한 육상처리 방법 중, 바이오가스화는 혐기소화 과정에서 신재생 에너지원인 메탄가스를 생산하는 시설로 현 상황에 대응하는 새로운 방안으로 각광받고 있다. 전국 12개소 하수슬러지 단독 및 병합처리 바이오가스화 시설을 대상으로 현장조사 및 정밀모니터링을 실시하였다. 사계절 평균으로 정밀모니터링 결과를 정리하였을 때, 시설의 효율성 분석에서 유기물분해율은 VS 기준 55.2 %, CODcr 기준 48.7 %로 나타났다. 병합처리 시설의 유입 VS 농도는 단독처리시 2.59 % 보다 1.6배 높은 4.05 %로 조사되었다. 대상 시료의 원소분석시 평균 C/N비는 유입 7.7, 유출 6.5로 낮은 수치를 보였다. 시설의 안정성 분석에서 혐기소화조 유출액의 VFAs은 수분석시 427 mg/L, 기기분석시 42 mg/L로 분석되었으며, 소화슬러지 탈리여액의 질소와 인은 TN 1,229 mg/L, TP 155 mg/L 등으로 안정적인 운전범위에 속하였다.

This study was designed to maximize extract yields of functional components in Angelica gigas Nakai by extrusion process. In addition, the optimizing condition of the extrusion process was established to increase the extraction of the functional components in A. gigas. The total polyphenol was increased by 40% compared to a control. And the optimizing condition was that the screw speed was 62.76 rpm, the amount of A. gigas powder was 34.79 kg/h, and the amount of water was 4.44 kg/h. The result of antioxidant activities of A. gigas extrusion, the inhibition of oxidization had the effect of 10.29 ~ 14.59% compared to a control. The content of decursin and decursinol angelate, which were index components, was 6.37%; it was increased by 16.64% compared to a control (5.31%) and showed a significantly difference (p ＜ 0.05). And the optimizing condition was the screw speed 93.71 rpm, the amount of A. gigas powder was 28.67 kg/h, and the amount of water was 9.9 kg/h.

농업유래의 바이오매스 중 볏짚의 저장형태와 저장기간에 따른 수분함량 변화와 바이오매스의 화학적 성분 변화를분석함으로써 바이오에탄올 생산을 위한 원료의 최적 저장방법을 제시하고자 하였다. 주요 결과는 아래와 같다.1. 볏짚의 수분함량 변이를 측정한 결과 실내에서 보관한사각곤포 및 원형곤포는 약 20 ~ 25%의 수분함량을유지하였으며 실외에서 보관한 비가림 시설을 도입한사각곤포의 경우 20%이하의 낮은 수분함량을 확인하였다.2. 볏짚의 화학적 성분의 변이를 분석한 결과 실외보관곤포는 cellulose 및 hemicellulose의 함량이 큰 폭으로감소하였으나, 실내에서 보관한 곤포들은 비닐원형곤포를 제외한 나머지 집속형태에서는 오히려 성분의 함량의 증가를 확인하였다.3. 볏짚을 장기간 보관할 때에는 외부환경을 차단할 수있는 실내에서 보관하거나 부득이하게 실외에서 보관할 때 최소 비가림 시설을 도입하여 수분함량 및 화학적 성분의 감소를 최소화해야 바이오에탄올 생산을 위한 고품질의 원료로써 이용될 수 있을 것이다.

For developing calcium supplement from the harmful marine organism starfish, the physiochemical property of the powdered starfish skeletal plate and the hydrolysis condition of the starfish digestive enzyme were studied. The optimal hydrolysis condition of the starfish digestive enzymes was at 55℃ for 12 h. The bulk densities of the powdered starfish skeletal plates of Asterias amurensis and Asterina pectinifera were 1.1±0.0 and 1.2±0.0 g/cm3, respectively. As for the median size, the values were 10.738 and 11.799 μm, respectively. According to the added concentration of sodium polyacrylate, the dispersibility rate of the powdered starfish skeletal plate was shown to be 6h at 0.0%, 3 days at 0.1%, 20 days at 0.2%, and until 30 days at 0.4%. The elementary composition of the powdered starfish skeletal plates from A. amurensis and A. pectinifera mainly consisted of calcium, and it formed 98.95 and 98.52% of the powdered starfish skeletal plates, respectively. The results of the X-ray diffraction (XRD) analysis showed that they were present in the form of CaCO3. Based on these results, it is suggested that starfish skeletal plate can be utilized as a functional material for a calcium supplement.

충청도 지방에서 유래하는 인삼박을 첨가한 약주의 특성 및 개발 가능성을 검토한 결과, pH는 A, B, C 모두 2단 담금 직후 감소하였다가 서서히 증가하는 경향이었고, 산도는 발효중 증가하는 경향을 나타내었으며 누룩과 조효소제 및 분말효모를 사용한 A에서 발효 4일째 pH 7.05, 산도 0.84로 가장 높았다. 알콜함량은 발효 4일째에 배양효모를 이용한 B(21.0%) 와 C(20.4%)가 분말효모를 이용한 A(19.0%)보다 높았다. 또한