산양삼(cultivated wild ginseng)의 생리학적 활성 성분은 진세노사이드(ginsenosides), 폴리아세틸렌(polyacetylenes), 인삼 단백질(ginseng proteins), 다당류(polysaccharides) 및 페놀성 물질(phenolic compounds) 등으로 알려져 있다. 이 중 가장 대표적인 생리활성 성분은 진세노사이드로 종류에 따라 항암, 항당뇨, 충추신경계(CNS) 억제, 동맥경화 및 고혈압의 예방, 항피로, 항스트레스, 항산화, 항염증, 면역기능의 증강 등의 효능이 보고되었다. 진세노사이드는 major와 minor계열로 나뉘며 minor 계열에서 유효한 생리활성이 보다 많이 보고되었다. 산양삼은 인삼보다 진세노사이드 Rb1, Rd, Re, Rg1의 함량이 높다고 알려졌으며, 비교적 열에 안정하고, 가공 중 열이나 산, 발효, 증건 등의 과정을 거쳐 유효성분이 극대화 될 수 있다. 본 연구에서는 산양삼의 유효성분 함량을 극대화하기 위해 식품에 적용 가능한 시판 효소를 이용하여 반응 온도와 시간, 효소농도를 다르게 하여 생물전환 후, 진세노사이드 함량 변화를 분석하였다. 4년근 산양삼을 70% EtOH로 추출한 농축액에 시판 효소를 최종 부피의 5, 10, 15%로 첨가하여 50°C에서 1시간 반응시킨 후, BuOH 추출을 통해 진세노사이드를 추출하였다. High performance liquid chromatography(HPLC)를 이용하여 BuOH 추출물의 진세노사이드 성분을 분석하였다. 그 결과, pectinase와 β-glucanase, cellulase계 효소를 첨가하여 효소반응을 하였을 때, 산양삼 추출액에서 minor계열 진세노사이드가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 시판 효소를 사용한 산양삼의 생물전환이 가능할 것으로 생각되며, 선택된 효소를 사용하여 진세노사이드 극대화를 위한 생물전환의 최적 조건을 확립할 수 있을 것이다.

최근 우리나라의 고령자 인구 비율이 증가함에 따라 고령자의 삶의 질 향상에 대한 요구가 증가되고 있다. 이에 고령자를 위한 연화식 개발을 위해 삼치의 연도 개선에 적합한 열처리 공정 방법에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 열처리 공정 방법(conventional steam, superheated steam (chamber temp.: 100, 200°C )의 가열 시간(1-30 min)에 따른 삼치(3×3×1cm3)의 경도 변화, 조리 감량, 수분함량 변화를 분석하였다. Conventional steam은 100°C 수증기를 이용한 열처리 방법으로 가열 시간 (1-30 min) 증가에 따른 삼치의 경도는 일정하게 유지되었다. Superheated steam 100°C에서는 처리시간이 증가함에 따라 conventional steam과 유사하게 경도가 유지되었고, 200°C에서는 가열 시간 5min 까지는 conventional steam과 경도에서 유의차가 없었다. 하지만 조리시간 10 min 이상에서는 조리시간 증가에 따라 경도가 증가하였다. 조리 감량은 1, 5, 10, 20, 30 min 처리시간이 증가함에 따라 conventional steam의 경우 각각 8.0, 16.9, 20.6, 26.6 25.2 %로 나타났고, superheated steam 100°C에 의해서는 각각 8.6, 17.0, 19.1, 22.1, 24.9 %로 200°C에서는 각각 11.8, 22.1, 37.4, 60.8, 66.0 %로 나타났다. 열처리 공정 방법에 따른 수분함량의 변화는 처리시간이 증가함에 따라 감소하였고, 감소 속도에서 conventional steam과 superheated steam 100°C 처리는 유사하게 측정되었고, superheated steam 200°C 처리는 빠르게 감소하는 것으로 측정되었다. 즉, 100°C에서는 conventional steam 또는 superheated steam 방법에 따른 경도 차이가 없었고, 처리시간이 증가함에 따른 경도 변화도 미미하게 나타났다. 반면 200°C superheated steam 가열 공정 시 10 min 이상 처리시간은 경도와 조리 감량의 급격한 증가와 수분함량의 감소가 유도되었다.

본 연구는 콩 종자의 침종에 의한 수분흡수와 발아과정에서 종자 내 기능성 성분 변화를 알아봄으로써 초기발아단계의 영양적 가치를 검토하고자 대두 (Glycine max L.) 건조 종자와 침종 및 발아단계 별 (3mm 발아, 15mm 발아) 총 페놀 및 플라보노이드 함량과 12종류의 isoflavone 성분 분석을 수행하였다. 대두 품종인 일품검정콩과 소양콩을 발아단계 별로 총 페놀 및 플라보노이드 함량과 isoflavone 물질 분석을 실시한 결과, 총 페놀 및 플라보노이드 함량의 경우 침종 시 함량이 증가하였다가 발아 후 다시 감소하여 건종자와 유사한 수준을 나타내었다. 소양콩의 경우 침종 시 다른 처리구에 비해 총 페놀 함량과 총 플라보노이드 함량이 각각 8.36 gallic acid equivalent·g-1 dry weight, 5.11 catechin equivalent·g-1 dry weight 으로 2배 가량 높게 측정되었다. 대두의 발아단계별 isoflavone 함량 측정 결과, aglycone의 경우, 침종종자와 3mm발아에서 함량이 증가하였으며 특히 발아가 시작되는 단계인 3mm발아에서 건조종자에 비해 2배 이상 급격히 증가하였다. 반면 glycosyl isoflavone의 경우, 소양콩 침종 시 함량의 증가를 제외하고는, 두 품종 모두 전체적으로 발아가 진행될수록 감소하는 것을 보아 수분의 흡수와 발아가 시작되면서 glycoside의 탈당에 의한 aglycone으로의 전환이 이루어진 것으로 보인다. 총 isoflavone의 함량은 일품검정콩에서는 건조 종자, 소양콩에서는 침종종자에서 가장 높은 값을 보이나, glycosyl isoflavone보다 aglycone형태가 체내에서 더욱 흡수와 소화가 잘 되는 것을 감안하였을 때에 glycosyl isoflavone의 aglycone으로의 전환이 가장 활발히 진행되는 3mm발아종자가 체내 생리활성 기능성 제품으로의 산업화에 활용가치가 높을 것으로 사료된다.

본 연구는 UV 조사가 대두 발아 시 이소플라보노이드 함량 변화에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 대두 품종인 ‘풍원콩’을 사용하여 UV-A(315~400nm), UV-B(280~315nm)에 각각 2, 3, 5, 7일동안 광 감응을 하였다. 1일 16시간 광 감응 시켰으며, 증류수를 사용하여 수경재배 하였다. 종자가 발아하여 생육을 하는 동안 자엽, 하배축, 뿌리에서의 물질 변화를 알아보기 위하여 부위별로 나누어 분석하였다. 종자의 발아 후 생장은 암 조건과 UV-A에서 잘 자라며 생육 상태는 UV-A에서 좋은 것으로 나타났다. 폴리 페놀의 경우 자엽, 하배축에서는 UV-A에서 7일차에 함량이 급격히 증가하였으며, 뿌리에서는 UV-B 처리 7일차에 함량이 급격히 증가하였다. 총 플라보노이드 분석은 자엽에서 UV-A와 UV-B를 처리한 생육기간 동안 꾸준한 증가를 보였고 하배축에서는 암 조건과 형광등에서 꾸준히 증가하였다. 뿌리에서는 암 조건 처리구에서 7일차에 급격한 증가를 보였다. 콩의 이소플라보노이드 12종은 부위별로 다른 함량을 나타내었다. 자엽의 경우 7종(Daidzin, Genistin, Malonyl glycitin, Acetyl glycitin, Malonyl genistin, Daidzein, Genistein)의 이소플라보노이드가 함유되어 있었고 하배축과 뿌리에서는 9종(Daidzin, Glycitin, Genistin, Malonyl daidzin, Malonyl glycitin, Malonyl genistin, Glycitein, Acetyl genistin, Genistein)의 이소플라보노이드가 함유 되어 되었다. 자엽에서의 이소플라보노이드 함량은 UV-A를 처리한 곳에서 생육이 진행될 때 감소하는 것이 나타났다. 하배축에서는 이소플라보노이드가 암 상태를 제외한 처리구에서 생육기간동안 감소하다가 다시 증가는 경향을 보였다. 뿌리에서는 이소플라보노이드 함량은 암 조건과 형광등에서는 점차 감소하는 경향을 보이나 UV-A와 UV-B 처리구에서는 감소하다 7일차에 다시 증가하는 경향을 보였다. 전반적으로 콩의 초기 생장 촉진과 높은 이소플라보노이드의 집적은 UV-A 조사에서 가장 효율적 임을 알 수 있었다.

Due to the globalization of food supply have been growing, there have been a great demands for food safety and quality assuarance for on-site detection. On-site detetction isuue is the process should be fast, simple, user-friendly and require minimal equipments. Herein, we developed a Radial chromatography (RC) biosensor integrated with the immuno-gold nanoparticles-coated magnetic nanoparticle (AuNPs@Fe3O4) for specific separation and detection of the target bacteria, E. coli O157:H7, in sample. The immuno-AuNPs@Fe3O4 specifically binds to E.coli O157:H7 creating AuNP@Fe3O4-E.coli complexes and captured bacteria were concentrated by magnet. The complex can be identified with inner ring derived from the difference of mobility of free AuNPs@Fe3O4 on the RC sensor. Our results show that AuNPs@Fe3O4 based RC sensor has high sensitivity to the target bacteria over non-target bacteria with a detection limit of 103 CFU/ml. Our system offers a rapid and sensitive means of detecting E.coli O157:H7 with naked eyes, which can be applied to the field diagnosis.

식물성 대체식육 제조의 기초단계로 Soy protein isolate (SPI)를 이용한 dough의 물성학적 변화에서 CaCl2과 glucono-delta-lactone (GdL)에 의한 textural properties 영향에 대한 연구를 수행하였다. Soy protein isolate 20% (w/w) dough에 CaCl2 (0~2.0 g/100g) 또는 GdL (0~2.0 g/100g)을 첨가하여 90°C 30 min 열처리 후 textural profile analysis를 평가하였다. CaCl2 농도가 증가함에 따라 SPI dough의 hardness, gumminess, chewiness, cohesiveness, resilience가 점차 감소하였다. 반면 GdL 첨가에 의해서 hardness, gumminess, chewiness의 유의적 증가가 관찰되었고, cohesiveness, resilience가 약간 감소되었다. SPI dough의 springiness 변화에서 CaCl2 또는 GdL 첨가에 의한 영향이 없는 것으로 나타났다. 보수력 변화에서 CaCl2 1.5, 2.0 g/100g 첨가량에서 보수력의 유의적 감소가 관찰되었고, GdL 첨가량 0-2.0 g/100g 범위에서 보수력 변화는 관찰되지 않았다. Ca2+과 GdL은 protein coagulation에 영향을 미쳐서 SPI dough의 물성 변화가 유도된 것으로 사료되었다. 이를 근거로 향후 SPI를 이용한 식물성 대체식육 제조 시 anisotropic texture를 유도할 수 dough제조를 위한 기초 자료로 활용하고자 한다.

The object of this study was to evaluate the physico-chemical characteristics of three varieties of Korean rice extrudates (Samgoang, Solgeng and Chouchong) by using a twin-extruder with a barrel temperature of 140°C, screw speed 200 rpm, moisture content 20%, feed rate 100 g/min and die diameter 3.3 mm. Properties of the extrudates including specific length (SL), expansion ratio (ER), piece density (Pd), water absorption index (WAI), water solubility index (WSI) , color and reducing sugar content were analyzed. Chouchong extrudates expressed the lowest SL the highest ER the lowest Pd and the highest WSI, whereas Samgoang ones were found to have the highest SL, a medium ER, WSI and WAI. Solgeng samples gave the highest SL, medium ER, highest Pd and WAI. The amount of reducing sugar found in extrudates was highest in Chouchong, followed by Samgoang. The lightness (L*) and yellowness (b*) obtained their greatest value with Solgeng, which also presented the lowest value of redness (a*), behind Samgoang. The three varieties of rice presented different physicochemical properties.

Rapid, simple, and sensitive detection of pathogen bacteria is a highly topical research area due to increasingly concerning of food safety and public health. Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) is a promising and attractive technique offering fast, sensitive, comparatively low-cost, and in-suit detection of pathogenic bacteria. However, this technique requires the preparation step for reducing the noise derived from heterogeneous matrixes of food sample. Immunomagnetic separation (IMS) is widely used technique enabling separation and concentration of the target analyte. It can be used not only laboratory scale but also field diagnosis easily. Here, we synthesized gold-shelled starch magnetic microparticles (GS@SMMPs) for effective separation and concentration of Escherichia coli O157:H7, which were subsequently subjected to SERS integrated with gold-coated 3D-well substrate for bacterial detection in aqueous solution. GS@SMMPs were labelled by Anti-E. coli O157 monoclonal antibody through gold binding protein and staphylococcal protein G (GBP-SPG) fusion protein. In IMS experiment, the immuno-GS@SMMPs showed high capture efficiency over 90% to E. coli O157:H7, which resulted in 10 times decrease in detection limit in PCR assay. Through SERS assay, E. coli O157:H7 concentrated by immuno-GS@SMMPs were successfully detected even at an extremely low concentration of 101 CFU/ml the subjected to SERS. Moreover, by using sandwich method using SERS reporter consisting of GBP-SPG, we found that E. coli O157:H7 were able to be detected by SERS quantitatively through measuring the SERS intensity of GBP-SPG. This novel strategy combining SERS and IMS could be meaningful for extending the application in SERS for in-suit sensitive detection of pathogenic bacteria.

The aim of this study was to determine the different soy protein concentrate (0, 15, 30, and 45%), defatted soy flour (0, 10, 20, and 30%), and wheat flour (10, 20, and 30%) contents replacing fish meal on physiochemical properties of extruded aquatic feed by using twin screw extruder. The moisture content, barrel temperature, die diameter, and screw speed were adjusted to 45%, 137°C, 4 mm, and 250 rpm, respectively. With the higher amount of soy protein concentrate replacing fish meal, the expansion ratio, swelling ratio, and water stability significantly increased while specific length and water holding capacity significantly decreased. With increasing the defatted soy flour contents, expansion ratio significantly increased, but specific length, water holding capacity and water stability significantly decreased. With increasing in the wheat flour contents, the specific length significantly decreased while the water stability significantly increased. In conclusion, high-quality aquatic feed was achieved in this study and could be used in the future.

The objective of this study was to determine the effect of moisture content(45, 50, 55%), barrel temperature(140, 150°C), screw speed(150, 250 rpm) and two die configurations on the physical properties of extruded soy protein isolate(SPI). Water holding capacity(WHC), texture, integrity index and nitrogen solubility index(NSI) of extruded SPI were analyzed. The texture of extruded SPI was affected by the die configuration. The physical properties of extruded SPI was significantly influenced by barrel temperature, moisture content and die configuration. The increase in water injection rate and barrel temperature led to increase WHC and NSI. The higher water injection rate led to increase integrity index and texture(elasticity, cohesiveness, chewiness, cutting strength). The extruded SPI at 8 cm die configuration had higher integrity index than those of the 5 cm die configuration. Integrity index and NSI were negatively correlated. Thus, the die configuration can be useful to control quality of extruded SPI.

The aim of the study was to determine physiochemical properties of extruded fish feed at different barrel temperature (120, 130, and 140°C) and moisture content (35, 40, and 45%). As barrel temperature and moisture content increased, expansion ratio, water holding capacity, and water stability increased, while bulk density, hardness, and swelling ratio decreased. Soaking time had significant (P<0.05) effect on water stability. Best water stability was observed on all samples soaked for 1 h. Protein digestibility was not significantly different among the samples while protein digestibility of extruded fish feed significant higher than raw materials.

The objective of this study was to determine the effect of moisture contents (40, 50, 60%) and CO2 gas injection (0 and 800 mL/min) on physicochemical properties of extruded soy protein isolate (SPI). The expansion ratio and specific length at 40 and 50% moisture contents with CO2 gas injection increased while piece density decreased. On the contrary, the expansion ratio and specific length of extruded SPI at 60% moisture content with CO₂ gas injection decreased while piece density increased. Extruded SPI with CO2 gas injection had small cell size and higher amount of cell than extruded SPI without CO2 gas injection. The water holding capacity and nitrogen solubility index increased with CO2 gas injection increased while the integrity index and the springiness and cohesiveness decreased. In conclusion, extruded SPI with CO2 gas injection showed better expansion properties and cell formation than extruded SPI without CO2 gas injection.

The comparison of physicochemical properties and cell structure of texturized vegetable protein (TVP) and different types of meats (beef, pork, and chicken samples) were studied. TVP from the blend of 40% isolated soy protein (ISP) and 60% wheat gluten (WG) was texturized with a twin-screw extruder at 100 g/min feed rate, 45% moisture content, 250 rpm screw speed and 140℃ die temperature. The nitrogen solubility index, integrity index, chewiness, longitudinal cutting strength and microstructure of TVP were similar to the chicken sample, when compared to the other meats. However, water absorption capacity (WAC) of TVP (217.38%) was significantly (P<0.05) higher than those of meat samples (109.53 to 165.35%). The microstructure of TVP showed the fibrous structure. Non-uniform air cells were observed in the microstructure of TVP, which could indicate high WAC. The study demonstrated that the physicochemical and cell structure of TVP from the blend 40% ISP and 60% WG with 45% moisture extrusion process was similar as chicken sample.

전분입자의 수산기와 음이온성 올리고당의 카르복실기 사이의 에스테르(ester) 결합의 형성에 대한 반응촉매로서 마이크로웨이브 방전 저온플라즈마(microwave-discharged cold plasma, MWCP)의 가능성이 최근 보고되었다. 본 연구는 MWCP 처리에 의한 옥수수전분 입자들의 수산기와 음이온성 올릭고머의 카르복시기의 에스테르 유도체들 형성에 대한 MWCP의 친환경 반응촉매로서의 활용가능성을 조사하기 위해 옥수수전분과 음이온성 올리고머를 혼합하여 MWCP를 처리하고 이들의 용해도, 팽윤력 및 호화특성을 조사하였다. 옥수수전분은 pH 5.5으로 조정된 음이온성 검(λ-carrageenan, LC; Low-methoxy Pectin, LP; Sodium Alginate, SA; 효소 처리를 한 pectin, ELP) 가수분해물(단량체, 이량체 및 올리고머 혼합물)을 혼합하여 상온 (무처리) 및 80°C (선호화)에서 30분간 교반한 후 수분함량이 10% 이하가 될 때까지 50°C에서 건조하여 전분-음이온성 반응혼합물을 제조하였다. 제조된 반응혼합물들은 900 W 전력으로 마이크로웨이브를 발진시켜 N2 환경에서 형성된 MWCP 하에서 20분 동안 처리하였다. 처리된 반응혼합물은 용해도(총당 및 전분), 팽윤력, 호화특성을 분석하였다. 총당-용해도는 전분-음이온성 반응혼합물들 및 MWCP 처리군들 모두 옥수수전분에 비해 유의적으로 증가하였다. MWCP 처리군들 중 선호화된 혼합물의 처리군들의 용해도가 각각의 무처리 처리군들에 비해 높은 총당-용해도를 나타내었다. 반응혼합물들의 전분-용해도는 총당-용해도와 미미한 차이를 보였지만, MWCP 처리군들은 총당-용해도보다 유의적으로 낮은 전분-용해도를 나타내었다. 팽윤력은 무처리 반응혼합물이 무처리 MWCP 처리군들보다 유의적으로 높았으나, 선호화 반응혼합물은 선호화 MWCP 처리군들보다 유의적으로 낮았다. 호화특성의 경우 옥수수전분에 비해 MWCP 처리의 유무와 관계없이 전분-음이온성 가수분해물 혼합물들은 높은 호화온도를 나타냈다. 무처리 반응혼합물들은 이들 각각의 무처리 MWCP 처리군들과 호화온도에 의한 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 선호화 반응혼합물들은 이들 각각의 선호화 MWCP 처리군들보다 유의적으로 낮은 호화온도를 나타내었다. 결과적으로 MWCP는 옥수수전분과 음이온성 검 가수분해물들 사이의 에스테르 결합 형성을 촉매하는 것으로 기대되며, 전분-음이온성 검 가수분해물들의 선호화 처리가 MWCP의 반응촉매로서의 역할을 용이하게 하는 것으로 생각된다.

매실은 생과로 섭취할 수 없는 과실로 대부분 당침 및 절임(염 및 식초)의 형태로 가공하여 활용된다. 그러나 최근 매실 및 매실가공품에 천연독소인 아미그달린이 함유되어 있다고 알려져 있다. 본 연구는 매실로부터 아미그달린 추출조건을 탐색하고, 숙기별 및 재배지역별 매실의 과육과 씨 부분의 아미그달린을 정량하였으며, 매실초와 우매보시(매실의 소금절임)의 아미그달린 함량 변화를 조사하였다. 경상남도 하동군에서 2017년 6월 중·하순에 수확된 청매실과 황매실(숙기가 지난 청매실)을, 경상남도 하동 및 전라남도 순천과 광양에서 2017년 6월 하순에 수확된 ‘남고’ 품종의 홍매실을 동결진공건조하여 과육과 씨로 분리하고, 각각을 분쇄하여 60 mesh 표준체망을 통과시켜 실리카겔과 함께 4°C에서 저장하면서 본 연구의 재료로 사용하였다. 아미그달린의 추출조건 탐색은 청매실 씨 분말을 이용하여 에탄올 수용액의 농도, 추출시간, 추출회수 등에 대해서 조사하였다. 매실초는 청매실과 양조식초(총산도 ~6%)를 1:1로 혼합하여 밀봉하였고, 우메보시는 청매실에 동량의 소금을 층층이 덮고 100 mL의 담금주를 도포하여 밀봉하였다. 매실초를 제조한 후 24시간 후를 0일로 하여 30일 간격으로 매실초와 매실을 취하였다. 우메보시는 청매실과 혼합된 모든 소금이 용해되었을 때는 0일로 하여 30일 간격으로 매실절임과 절임액을 취하였다. 아미그달린의 정량은 HPLC를 이용하여 수행하였다. 추출용매로 농도(0-100%)를 달리한 에탄올 수용액을 이용하여 25°C에서 청매실 씨 분말로 부터 24시간 동안 아미그달린을 추출하였을 때, 아미그달린 함량은 에탄올 수용액의 농도가 0%에서 50%로 증가하면서 증가하였고, 50%를 초과하여 100%로 증가하면서 감소하였다. 50% 에탄올 수용액을 추출용매로 25°C에서 청매실씨 분말에서 아미그달린의 추출에 대한 추출시간의 영향을 조사하였을 때, 1시간의 추출시간 동안 추출된 아미그달린 총량의 약 85%가 추출되었고, 추출시간 4시간까지 아미그달린 함량은 점진적으로 증가하였으나, 그 이후에는 아미그달린 함량에 있어 유의적인 변화가 관찰되지 않았다. 또한 1시간 간격으로 신선한 추출용매를 교환하여 추출하는 경우에 있어 최초 추출조작에서 대부분의 아미그달린이 추추되었지만 그 이후에는 매우 미미하거나 추출되지 않았다. 따라서 아미그달린의 추출조건은 50% 에탄올 수용액을 추출용매로 하여 25°C에서 4시간 동안 추출하는 것이었다. 결정된 추출조건 하에서 매실 과육과 씨의 아미그달린 함량을 결정하였을 때, 아미그달린은 과육보다 씨에 주로 분포하고 있었으며, 청매실보다는 황매실에 적은 수준으로 존재하였다. 또한 지역별로는 하동>순천>광양 순서로 매실의 과육과 씨의 아미그달린 함량이 증가하였다.

핵과류 과실에 함유되어 있는 천연독소인 아미그달린은 포도당 2분자가 결합되어 있는 배당체로체내 대사과정 중 비배당체로 전환되면서 독성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 아미그달린 표준용액을 가열 및 자외선조사를 통해 아미그달린을 저감할 수 있는 방법을 탐색하고자 하였다. 아미그달린 순물질은 살구씨로부터 추출·정제된 것을 사용하였다. 가열에 의한 아미그달린의 저감효율을 탐색하기 위해 0.5-1.5% 구연산 수용액에 1000 ppm의 농도가 되도록 아미그달린을 가하여 아미그달린 용액을 제조한 후 70-100°C의 온도에서 0-30분간 가열하였다. 가열처리를 완료한 후 가열하는 동안 아미그달린 용액으로부터 손실된 수분의 양을 보충하여 HPLC를 이용하여 아미그달린을 정량하였다. 자외선조사에 의한 아미그달린의 저감효율의 탐색은 500 ppm의 아미그달린 수용액을 제조한 후 25°C에서 교반하면서 6-18 W의 침수형 자외선 램프를 이용하여 자외선(UVC)을 조사하하면서 시간에 따라 아미그달린 용액을 취하여 HPLC를 이용하여 아미그달린을 정량하였다. 아미그달린의 저감에 대한 가열처리의 효과와 관련하여 가열온도, 가열시간, 및 구연산농도에 따라 아미그달린 저감율은 0-1.8%로 범위로 매우 낮은 수준이었다. 반면 아미그달린 저감에 대한 자외선 조사의 효과는 본 연구에서 적용된 침수형 자외선 램프로부터 조사되는 에너지의 양이 증가할수록 아미그달린은 감소되었다. 아미그달린 저감율은 6 W에서 480분간의 자외선조사는 97.2%, 12 W에서 420분간의 자외선조사는 97.8%, 18 W에서 360분간의 자외선조사는 98.5%이었다. 한편 초기 아미그달린 농도의 50% 저감에는 6 W에서 35분, 12 W에서 15분, 18 W에서 10분 동안 자외선조사하는 것이었다. 결과적으로 아미그달린의 저감은 가열온도, 가열시간, 구연산농도와 같은 조건들 보다는 자외선조사가 효과적인 방법인 것으로 생각된다.

즉석조리 죽 제품들은 선호화(pre-gelatinized) 쌀가루와 기타 부재료(곡류, 채소 및 약용식물 등) 가루들을 단순 혼합한 형태로 제공되고 있지만, 물을 가하였을 때 선호화 쌀가루가 응집되어 조리가 불편한 단점이 있다. 본 연구는 쌀가루의 응집현상을 최소화할 수 있는 쌀가루를 활용하고, 식이섬유를 강화할 수 있는 비지분말을 활용한 즉석조리 비지죽 프리믹스를 개발하기 위해 비지분말, 멥쌀가루 및 찹쌀가루의 최적혼합비율을 조사하고자 하였다. 멥쌀 및 찹쌀 가루들은 멥쌀과 찹쌀을 습식제분, 건조, 분쇄, 선별(100 mesh)을 통해 제조하였다. 비지분말은 두부제조공정에서 배출된 생비지를 120°C에서 3시간 동안 습열처리한 후 건조, 분쇄, 선별(100 mesh)을 통해 제조하였다. 즉석조리 비지죽 프리믹스의 혼합비율은 비지분말, 멥쌀가루 및 찹쌀가루의 제한범위를 각각 10-40%, 10-30% 및 50-70%로 하여 modified distance mixture design에 의해 16개의 혼합비율들을 설계하였다. 혼합물설계법의 반응표면분석을 위한 반응들은 비지분말-멥쌀가루-찹쌀가루 혼합물을 물과 혼합하여 5%(w/w) 고형분 함량의 분산물을 제조하여 페이스팅 점도 특성치들과 마이크로웨이브 가열(1,000 W, 80 s)을 통해 제조된 비지분말-멥쌀가루-찹쌀가루 혼합물 페이스트의 겉보기 점도 특성치들을 이용하였다. 가루소재 혼합물들의 페이스팅 점도 특성치들에 대해서 반응표면분석을 수행하였을 때, 최고점도, 최저점도, 붕괴점도, 최종점도 및 치반점도들은 1차항 요인들에 대해서만 유의적인 차이를 나타내었으나, 최고 및 최저 점도들은 멥쌀가루의 함량에 영향을 받지 않았다. 또한 혼합물 내에서 비지분말 및 찹쌀가루 함량의 증가는 가루소재 혼합물의 페이스팅 점도 특성치들을 각각 유의적으로 감소시키거나 증가시켰다. 마이크로웨이브 가열에 의한 가루소재 혼합물 페이스트들의 겉보기 점도 특성치들에 대해서 η-00 (마이크로웨이브 가열 즉시 50°C에서 측정된 점도)와 η-A20 (혼합물 페이스트를 20분간 상온에서 방치한 후 50°C에서 측정된 점도)의 선형(linear) 모델에 적합하였으며, Δη (20분간 방치 전후의 혼합물 페이스트의 50°C에서 측정된 점도 차이), η-00-RH (마이크로웨이브 가열 후 재가열하고 50°C로 냉각된 혼합물 페이스트의 점도)와 Δη-RH (재가열된 후 50°C로 냉각된 혼합물 페이스트의 점도 차이)는 3차항(cubic) 모델에 적합하였고, η-A20-RH (혼합물 페이스트를 20분간 상온에서 방치한 후 재가열하고 50°C로 냉각된 혼합물 페이스의 점도)은 2차항(quadratic) 모델에 적합한 것으로 분석되었다. 반응표면분석된 결과에 기초하여 수치해석법을 이용하여 최적혼합비율을 결정하였을 때, 즉석조리 비지죽 프리믹스는 36% 비지분말, 11% 멥쌀가루, 53% 찹쌀가루로 구성되었고, 비지분말을 30%로 고정할 경우 멥쌀가루는 16%, 찹쌀가루는 54% 이었다.

전분 페이스트나 겔의 초기 노화현상은 전분 내의 아밀로오스 분자들 사이의 신속한 회합의 결과이며, 전분성 가공식품들의 품질저하의 주요 원인들 중 하나이다. 본 연구는 멥쌀전분의 물리적, 열적, 및 유변학적 특성에 대한 음이온성 검의 첨가와 멥쌀전분-음이온성 검 혼합물에 대한 건열처리의 효과의 조사를 통해 노화를 지연(또는 억제)할 수 있는 멥쌀전분 소재를 개발하고자 하였다. 습식제분된 멥쌀가루로부터 알칼리침지법을 통해 제조된 멥쌀전분을 사용하였으며, 음이온성 검은 carboxymethylcellulose (CC), λ-carrageenan (LC), low-methoxy pectin (LP), sodium alginate (SA)와 xanthan gum (XT)를 사용하였다. 1%(w/w)의 음이온성 검 용액(pH 5.5)을 제조하여 멥쌀전분과 혼합한 후 50°C의 온도로 건조하여 멥쌀전분-음이온성 검 혼합물(수분함량 10% 미만)을 제조하였다(건열처리대조군). 또한 멥쌀전분은 음이온성 검류의 첨가없이 동일하게 처리하여 건열처리대조군에 대한 원료대조군으로 하였다. 제조된 원료대조군과 건열처리대조군은 130°C의 컨벡션오븐에서 4시간 동안 건열처리하여 각각 원료건열처리군과 건열처리군(건열처리 멥쌀전분-음이온성 검 반응물)을 제조하였다. 제조된 대조군과 처리군들은 용해도, 팽윤력, 호화/노화 특성, 페이스팅 점도 특성, 페이스트의 점탄특성을 측정하였다. 용해도는 LP 건열처리군이 24.8%로 가장 높았고, 원료대조군과 건열처리 대조군에 대한 건열처리의 효과는 원료, LC 및 LP 건열처리군들은 이들 각각의 대조군에 비해 높았으며, SA 및 XT 건열처리군들은 낮았다. 팽윤력은 LP 건열처리군을 제외한 모든 건열처리군들이 이들 각각의 대조군들 보다 유의적으로 낮았다. 호화온도는 모든 건열처리군들이 이들 각각의 대조군보다 유의적으로 낮은 수준을 나타내었고, 호화엔탈피는 원료대조군이 12.8 J/g으로 건열처리대조군, 원료건열처리군, 건열처리군보다 높은 수준을 나타내었다. 페이스팅 점도 특성에 있어 원료대조군과 원료건열처리군보다 낮은 치반점도(setback viscosity)는 LM 및 XT 건열처리대조군과 건열처리군에서 관찰되었다. 대조군들과 건열처리군들을 페이스트로 제조한 후 상온에서 1시간 동안 방냉하여 형성된 페이스트들의 점탄특성을 측정하였을 때, XT 건열처리군을 제외한 건열처리군들은 이들의 대조군들에 비해 유의적으로 감소하였다. 게다가 LM 및 XT 건열처리군들은 이들의 건열처리대조군에 비해 각각 높은 정도로 감소하거나 증가하는 현상을 나타내었다. 또한 80도의 페이스트를 25도에서 시간에 따라 점탄특성을 변화를 측정하였을 때, 2시간 후 점탄특성의 증가는 건열처리대조군에 비해 LM 건열처리군이 가장 낮은 수준을 나타내었다. /g8 s 따라서 LM 건열처리군은 은 용해도가 이의 건열처리대조군에 비해 높은 수준이지만 이들의 치반점도 및 점탄특성들을 비교할 때, LM은 멥쌀전분과 단순혼합하거나 LM-멥쌀전분 혼합물의 건열처리를 통해 멥쌀전분 페이스트의 노화를 지연시키는 효과가 큰 것으로 판단된다.

감자전분은 감자를 마쇄, 여과, 침지, 세척 및 건조 등 일련의 과정에 따라 제조되며, 감자전분 특유의 특성으로 최근 식품산업에서 사용량이 증가하고 있으나, 추출수율이 낮고, 가격이 비싸 전분소재로서 활용이 제한된다. 본 연구의 목적은 감자로부터 감자전분의 추출수율에 대한 효소적 추출법 요인들의 영향을 탐색하고, 효소적 추출법에 의해 제조된 감자전분의 물리화학적 특성들의 평가를 통해 상업화 가능성을 조사하는 것이었다. 저온당화현상에 의한 감자내의 전분 함량의 감소를 최소로 하기 위해 감자는 세척하여 2 cm 두께로 세절하고 -20°C에서 냉동저장하면서 본 연구의 재료로 사용하였으며, 셀룰로오스분해효소는 식품첨가물등급의 것을 이용하였다. 감자전분의 효소적 추출 조건은 중심합성계획법을 이용하여 5개의 중심점을 포함하는 20개의 효소적 추출조건들을 설계하였다. 효소적 추출의 요인들은 반응시간, 반응온도 및 효소사용량으로 각각 8-24 h, 15-40°C 및 1.0-1.5%의 수준이었고, 반응표면분석을 위한 특성치(반응)은 추출수율과 전분회수율로 하였다. 반응표면분석을 통해 추출수율이 가장 높은 5개의 추출조건에서 제조된 감자전분들을 선별하여 XRD 패턴 및 상대적 결정화도, swelling factor (SF), 호화특성 및 페이스팅 점도 특성들을 조사하였다. 효소적 추출 조건에 따른 감자전분들의 특성에 대한 대조군은 기존의 추출방법에 의해 제조된 감자전분으로 하였다. 추출수율은 대조군이 26.2%(d.b)으로 효소적 추출법에 의한 감자전분들(69.4~88.9%)보다 유의적으로 낮았으며, 최고수율은 88.9%로 감자의 건조중량 기준으로 1.5%의 셀룰로오스분해효소를 가하여 40°C에서 8시간 동안 처리한 것이었다. 대조군과 효소적 추출방법에 의한 감자전분들은 전형적인 B형 결정구조를 나타내었으며, 상대적 결정화도(12-21%)는 대조군(16%)에 비해 낮거나 높은 수준이었다. SF는 대조군이 10.1로 효소처리군(5.4-6.5)보다 높았다. 전분의 호화온도는 대조군과 효소적 추출방법에 의한 감자전분들 사이에서 유의적인 차이가 없었지만, 호화엔탈피는 대조군(16.9 J/g)이 효소적 추출방법에 의한 감자전분들(13.9~16.9)보다 높거나 유사하였다. 대조군의 페이스팅 점도는 전형적인 감자전분의 점도 프로파일을 나타내었지만 효소적 추출방법에 의한 감자전분들은 추출조건에 따라 상이하였다. 결과적으로 효소적 추출방법에 의한 감자전분들은 대조군에 비해 물리적 및 페이스팅 점도 특성이 상이 하였지만, 산업적으로 활용가능한 수준이었으며, 추출수율이 약 2.5배 가량 높아 기존의 감자전분 추출방법에 비해 경제적인 방법인 것으로 생각된다.

쌀전분은 알칼리침지법을 이용하여 쌀이나 쌀가루로부터 추출 및 정제되나, 쌀전분의 추출·정제에 장시간이 요구되고, 과량의 염을 발생시키는 문제점들이 있다. 본 연구의 목적은 쌀가루로부터 쌀전분의 추출수율에 대한 효소적 추출법 요인들의 영향을 탐색하고, 효소적 추출법에 의해 제조된 쌀전분의 물리화학적 특성들의 평가를 통해 상업화 가능성을 조사하는 것이었다. 멥쌀은 습식 제분한 후 -20°C에서 냉동저장하면서 본 연구의 재료로 사용하였고, 단백질분해효소는 식품첨가물등급의 것을 이용하였다. 쌀전분의 효소적 추출 조건은 단백질분해효소의 반응시간, 반응온도 및 사용량을 요인들로 하여 23 요인설계법에 의해 5개의 중심점들과 반복점들을 포함하는 21개의 실험점들을 설계하였다. 설계된 추출 조건에 따라 제조된 쌀전분들 중 추출수율이 50%(d.b) 이상이며, 쌀전분의 상대적 순도가 100% 이상인 쌀전분들을 선별하여 아밀로오스 함량, 용해도 및 팽윤력, 호화 특성과 페이스팅 점도 특성을 분석하였다. 또한 동일한 쌀가루로부터 알칼리침지법에 의한 추출·정제된 쌀전분을 대조군으로 하였다. 선별된 쌀전분들은 반응시간, 반응온도, 효소사용량이 각각 8 h, 15°C, 0.5%(d.b)에서(RST1), 24 h, 15°C, 1.5%(d.b)에서(RST2), 24 h, 15°C, 0.5%(d.b)에서(RST3) 추출한 것들이었다. 아밀로오스 함량은 대조군에 비해 RST1은 유의적으로 낮았으며, RST2와 RST3는 유의적인 차이가 없었다. 용해도는 대조군에 비해 단백질분해효소 처리에 의한 쌀전분들이 유의적으로 높은 수준을 나타내었고, 팽윤력은 RST1을 제외하고 대조군과 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 호화온도는 대조군에 비해 단백질분해효소 처리에 의한 쌀전분들이 유의적으로 높았으나, 호화엔탈피는 유의적으로 낮았다. 페이스팅 점도는 대조군에 비해 단백질분해효소 처리에 의한 쌀전분들이 낮은 수준을 나타내었다. 결과적으로 단백질분해효소 처리에 의한 쌀전분들은 기존의 알칼리침지법에 의한 쌀전분과는 다른 특성을 보유한 쌀전분 소재로서 활용가능성이 있을 것으로 생각된다.