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.

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.

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.

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.

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.

전분입자의 수산기와 구연산의 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 카르복실산, 인산 및 황산 에스테르 유도체들의 형성과 이들의 물리화학적 특성들의 조사를 통해 MWCP의 친환경 반응촉매로서의 활용가능성을 조사하고자 하였다. 옥수수전분은 pH 4-6으로 조정된 구연산용액, NaH2PO4-Na2HPO4 혼합용액, NaHSO4-Na2SO4 혼합용액들 각각과 혼합한 후 수분함량이 10% 이하가 될 때까지 50°C에서 건조하여 반응혼합물을 제조하였다. 제조된 반응혼합물들은 900 W 전력으로 마이크로웨이브를 발진시켜 N2 환경에서 형성된 MWCP 하에서 20분 동안 처리하였다. 처리된 반응혼합물은 50% 에탄올 수용액으로 3회 세척하여 옥수수전분과 반응하지 않은 반응물질들을 제거한 후 용해도, 팽윤력, 호화특성 및 노화도를 분석하였다. 용해도에 대한 MWCP처리의 영향은 전분-구연산 혼합물의 경우 pH 4에서 증가하였고, pH 6에서 감소하였으며, 전분-인산염 혼합물의 경우 pH 5에서 증가하였고, pH 6에서 감소하였다. 그러나 전분-황산염 혼합물의 용해도는 MWCP 처리에 대한 유의적 영향을 나타나지 않았다. 팽윤력은 전분-구연산 혼합물의 경우 pH 4와 pH 5에서 MWCP 처리에 의해 증가하였으나, 전분-인산염 및 전분-황산염 혼합물들에서는 pH 6에서만 유의적으로 증가하였다. 호화특성에 대한 MWCP 처리의 영향이 처리군들 사이에서 전반적으로 관찰되지 않았으나, pH 4와 5의 전분-인산염 혼합물들은 MWCP 처리에 의해 호화온도가 각각 증가 및 감소하였다. 노화도는 MWCP 처리를 통해 pH 4와 5의 전분-구연산 혼합물에서, pH 5와 6의 전분-인산염 혼합물에서, pH 4와 5의 전분-황산염 혼합물에서 감소하였다. 현재까지의 연구결과들에 기초할 때, MWCP 처리는 옥수수전분과 구연산, 인산염, 및 황산염 혼합물들의 물리적 및 열적 특성들에 대해 극적인 변화를 발생시키지는 않았다. 그럼에도 전분과 반응물질들 사이의 에스테르 결합 형성에 대한 반응촉매로서의 잠재력을 보유하고 있는 것으로 보이며, 전분과 반응물질 혼합물의 pH가 반응촉매로서의 MWCP의 기능에 영향을 미치는 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.

고구마전분은 고구마를 마쇄, 여과, 침지, 세척 및 건조 등 일련의 과정에 따라 제조되나, 추출수율이 낮고, 가격이 비싸 상업적인 전분소재로서 활용이 제한된다. 본 연구의 목적은 고구마로부터 고구마전분의 추출수율에 대한 효소적 추출법 요인들의 영향을 탐색하고, 효소적 추출법에 의해 제조된 고구마전분의 물리화학적 특성들의 평가를 통해 상업화 가능성을 조사하는 것이었다. 저온당화현상에 의한 고구마 내의 전분 함량의 감소를 최소로 하기 위해 고구마는 세척하여 2 cm 두께로 세절하고 -20°C에서 냉동저장하면서 본 연구의 재료로 사용하였으며, 셀룰로오스분해효소는 식품첨가물등급의 것을 이용하였다. 고구마전분의 효소적 추출 조건은 셀룰로오스분해효소의 반응시간, 반응온도 및 사용량을 요인들로 하는 23 요인설계법을 이용하여 5개의 중심점들과 반복점들을 포함하는 21개의 실험점들을 설계하였다. 고구마로부터 전분의 추출수율이 40%(d.b) 이상이고, 회수율이 70% 이상인 효소반응조건들을 이용하여 추출된 고구마전분들을 선별하고, 이들의 용해도 및 팽윤력, 호화 특성과 페이스팅 점도 특성을 분석하였다. 또한 동일한 고구마를 이용하여 기존의 방법에 따라 추출된 고구마전분을 대조군으로 하였다. 선별된 고구마전분들은 반응시간, 반응온도, 효소 사용량이 각각 3 h, 40°C, 3.0%(d.b)에서(SPS1), 4.5 h, 27.5°C, 2.0%(d.b)에서(SPS2), 6 h, 15°C, 3.0%(d.b)에서(SPS3) 추출한 것들이었다. 셀룰로오스분해효소 처리에 의한 고구마전분의 추출수율은 반응시간, 반응온도 및 효소 사용량 사이의 유의적인 상호작용이 존재하였다. 용해도는 대조군에 비해 SPS1은 유의적으로 낮았으나, SPS2와 SPS3는 유의적으로 높았다. 팽윤력은 SPS1을 제외한 셀룰로오스분해효소 처리에 의한 고구마전분들이 대조군 보다 유의적으로 높은 수준을 나타내었다. 호화온도는 고구마전분들 사이에서 유의적인 차이를 나타내지 않았지만, 호화엔탈피는 SPS1만 대조군에 비해 유의적으로 높았다. 페이스팅 점도는 셀룰로오스분해효소 처리에 의한 고구마전분들이 대조군 보다 미미하게 낮은 수준을 나타내었다. 결과적으로 셀룰로오스분해효소 처리에 의한 고구마전분들은 기존의 추출법에 의한 고구마전분과는 용해도와 팽윤력에 있어 차이를 보였지만 전반적으로 기존의 추출법에 의한 고구마전분을 대체할 수 있을 것으로 생각된다.

Germinated brown rice flour has received much attention due to its health-functional ingredients such as dietary fibers. However, the food industry has faced challenges of using germinated brown rice flour in processed foods because it causes undesirable quality attributes such as high cooking loss and sticky texture. In this study, three different types of food additives (starches, hydrocolloids, emulsifiers) were incorporated into the formulation of extruded rice cakes and their combined effects on the cooking loss and textural properties of the germinated brown rice cakes were investigated. The addition of emulsifiers had a tendency to increase cooking loss and soften the noodle texture. Most of the starches except gelatinized and high-amylose rice flours showed similar effects to the emulsifiers. Xanthan gum, gelatin, and HPMC were positively effective in reducing the cooking loss of the rice cakes and increasing their hardness. When the ingredients were combined, the mixture of saemimyeon rice flour, HPMC, and xanthan/agar reduced the cooking loss by 66.7%. Most of all, this study provided an ingredient map that was plotted on the axis of hardness and cooking loss, depending on single and combined treatments of various ingredients.

감귤(Citrus unshiu Marc.)에 활성칼슘수용액과 grapefruit seed extract (GSE)코팅을 병합 처리한 후, modified atmosphere packaging (MAP)를 통해 Penicillium digitatum (P. digitatum)에 대한 저해효과를 확인하였고, 저장 기간 동안에 감귤의 이화학적 특성과 품질 특성을 조사하였다. 감귤은 0.2% 활성 칼슘 수용액(0.2% CaO/distilled water(w/w), CaO)으로 3분간 침지세척 후, GSE (1% w/ 카나우바 왁스 w)와 Tween-80 (25% w/GSE w)을 혼합하여 10,000 rpm에서 2분간 균질화시킨 에멀젼 용액으로 코팅(GSE 코팅)되었다. 무처리 감귤, GSE 코팅처리 감귤, 그리고 CaO-GSE 코팅처리 감귤(0.2% 활성칼슘 수용액으로 세척 후, GSE 코팅 처리된 감귤)은 nylon/low-density-polyethylene(N/LDPE) 포장지에 담은 후 진공포장기를 이용하여 각각 air와 MA (O2: CO2: N2 = 9.9±0.2: 2.1±0.1: 88.0±0.3)로 포장하였고, 포장된 감귤들은 4°C에서 35일, 25°C에서 14일간 저장되었다. CaO-GSE 코팅 감귤 (MAP)의 호흡률은 저장온도에 관계없이 무처리 감귤과 GSE 코팅 감귤에 비해 낮았고, 가장 효과적으로 N/LDPE 포장지 내의 가스조성을 유지하였다. GSE 코팅 또는 CaO-GSE 코팅 처리는 포장기체 조성에 관계없이 감귤의 경도에 유의적인 차이가 없었다(p>0.05). 또한, CaO-GSE 코팅(MAP)의 당도는 GSE 코팅(air와 MAP)에 비해 무처리구와 유의적인 차이가 적었으며, CaO-GSE 코팅(MAP)는 pH를 무처리구와 GSE 코팅에 비해 각각의 저장온도에서 연속적으로 유지하였다. 저장기간과 저장온도, 그리고 기체조성에 관계없이 CaO-GSE 코팅 (MAP)는 무처리구 또는 GSE 코팅보다 감귤의 적정산도, 아스코브산 농도, 총 페놀 함량, 그리고 항산화능을 지속적으로 유지하였다. CaO-GSE 코팅 (MAP)의 황색도는 저장온도와 저장일자에 관계없이 무처리구(MAP)의 황색도와 유의적인 차이가 없었다. 따라서, 본 연구에서 실험한 CaO-GSE 코팅(MAP)는 저장기간 동안 감귤의 이화학적 특성을 유지하면서 저장기간을 연장시킬 것이다.

감귤(Citrus unshiu Marc.)의 곰팡이(Penicillium digitatum) 발병 억제를 위해 선행연구를 통해 개발된 grapefruit seed extract (GSE) 코팅제와 활성칼슘, 푸마르산, 그리고 미산성 전해수의 병합처리 방법을 개발하였고, 각각의 처리를 통해 항곰팡이 효과가 유의적으로 가장 높은 조건을 최적 병합처리 조건으로 결정하여, 저장 중 감귤의 품질특성과 항곰팡이 효과를 조사하였다. 감귤 시료는 0.2% 활성 칼슘 수용액(0.2% CaO/distilled water (w/w), CaO) 과 0.5% 푸마르산/미산성 전해수(w/w) 수용액(0.5% fumaric acid/ slightly acidic electrolyzed water (w/w), FS), 그리고 CaO와 FS의 혼합액(CaO-FS)으로 3종류의 처리를 하였다. 감귤은 각 처리용액 별로 3분간 침지세척한 후, 카나우바 왁스 대비 1.0% GSE (w/w)와 Tween-80 (25% w/GSE w)을 혼합한 코팅액(GSE 코팅)으로 코팅되었다. 각 처리용액과 GSE 코팅을 병합처리한 결과, CaO-GSE 코팅의 항곰팡이 효과가 유의적으로 높아 최적 병합처리조건으로 결정되었다(p<0.05). 무처리구, GSE 코팅, 그리고 CaO 처리 후 코팅한 감귤(CaO-GSE 코팅)은 4°C에서 35일, 25°C에서 14일간 저장되었다. 25°C에 저장된 CaO-GSE 코팅은 무처리구와 GSE 코팅보다 감귤의 P. digitatum 생장을 효과적으로 억제하였다(p<0.05). 또한 CaO-GSE 코팅은 저장온도에 관계없이 감귤의 경도에 영향을 주지 않았고, 25°C에 저장 했을 시, 무처리구에 비해 유의적으로 높은 경도를 유지하였다(p<0.05). CaO-GSE 코팅은 저장온도와 저장일자에 관계없이 무처리구와 GSE 코팅에 비해 호흡률이 낮았고, 저장 중 감귤의 당도, pH는 무처리구와 유의적으로 비슷한 경향을 보였다. 저장기간에 관계없이 CaO-GSE 코팅의 적정산도는 4°C에서 무처리구와 유의적인 차이가 없었으나, 25°C에서는 무처리구보다 유의적으로 높았다. 저장기간 동안 감귤의 색도 중 명도와 적색도는 저장기간, 저장일자, 그리고 처리여부에 관계없이 저장기간 동안 모든 시료에서 유의적인 차이가 없는 것으로 보였으나, GSE 코팅과 CaO-GSE 코팅의 황색도는 저장일자가 길어질수록 무처리구에 비해 유의적으로 감소하였다. 반면에, 감귤의 아스코르브산 농도, 총 페놀 함량, 항산화능은 모든 온도에서 총 저장기간 동안 CaO-GSE 코팅이 GSE 코팅보다 지속적으로 높게 유지되었다. 그러므로 본 연구에서 개발된 CaO-GSE 코팅은 저장 중 감귤의 P. digitatum 생장억제와 저장 중 감귤의 품질을 유지시켜 감귤의 저장성 증대에 기여할 것이다.

Gluten-free industry has experienced consistent growth with increasing the number of individuals with celiac disease. Among gluten-free products, the popularity of rice noodles has been worldwide increasing over the recent years. However, rice noodles have several processing limitations such as high cooking turbidity and long cooking time. Therefore, various ingredients have been incorporated into the formulation of rice noodles in order to improve their quality attributes. In this study, turanose which is known to be a new sugar alternative with low sweetness was applied to rice noodles and their effects were characterized in terms of thermal, rheological, and textural properties. Gluten-free rice noodles were prepared with different levels of turanose (0.5, 1.0, 1.5%, w/w) by using a twin-screw extruder. Rice flour with turanose had higher gelatinization temperature and also showed higher enthalpy values after storage at 4°C. The use of turanose also increased the pasting and mixing parameters of rice flour. In addition, the application of turanose to rice noodles affected their qualities such as texture and cooking loss. Thus, this study demonstrated that turanose could positively contribute to enhancing the qualities of gluten-free rice noodles as a new additive.

최근 식품의 교차 오염을 방지할 수 있는 포장 후 (in-package) 식품 살균 기술로서 유전체 방벽 대기압 콜드 플라스마 (dielectric barrier discharge atmospheric cold plasma, DACP)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 포장 후 식품 살균 기술에 있어서 초기 미생물 농도와 포장 변수에 따른 미생물 저해 정도는 실제 상업적 공정으로 DACP를 적용하기 위한 중요한 변수이다. 따라서 본 연구의 목적은 Salmonella 초기 농도, 포장 형태, 그리고 처리 중 진동이 DACP 처리를 통해 식품 표면의 Salmonella 저해 효과에 미치는 영향을 연구하여 추후 DACP의 상업적 적용에 기여하는 것이었다. 샐러드는 혼합 채소인 로메인 상추(6.5 x 7.5 cm, 4g), 적 양배추(5.5 x 5 cm, 4g), 당근(0.3 x 0.3 x 5cm, 10g), 그리고 대추 방울토마토(7-8g) 순서로 포장하였다. 진동은 1분마다 15초 동안, 3Hz로 흔들어 가했으며 전압 37.6 kV에서 3분간 DACP 처리하였다. 실험 변수는 다음과 같았다. 식품 표면에 접종된 Salmonella 초기 농도는 한 포장 내의 혼합 채소와 대추 방울토마토에서 각각 ~6, ~ 4 log CFU/mL 이거나, 모두~ 5 log CFU/mL이었고, 포장형태는 용기 (solid) 포장과 파우치 (flexible) 포장이었고, 처리 중 진동을 가하거나 가하지 않았다. Salmonella 초기 농도, 포장 형태, 그리고 처리 중 진동 여부와 관계없이 DACP 처리에 의한 샐러드 중 혼합 채소의 Salmonella 저해는 유의적 차이가 없었다(P>0.05). 샐러드 중 토마토 표면에 접종된 Salmonella 초기 농도가 ~5에서 6 log CFU/mL로 증가함에 따라 DACP 처리에 의한 Salmonella 저해가 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 처리 중 진동을 가하지 않았을 때 파우치 포장된 샐러드 중 토마토는 용기 포장보다 0.4 log CFU/mL 가량 덜 효과적인 Salmonella 저해를 보였다(P>0.05). 그러나 진동을 가하며 처리했을 때 포장 형태와 관계없이 Salmonella 저해에 유의적 차이가 없었다(P>0.05). 본 연구에서는 식품 표면의 Salmonella 초기 농도, 포장 형태가 DACP 처리에 의한 혼합 샐러드의 Salmonella 저해에 미치는 영향을 알 수 있었고, 포장 형태에서 비롯된 Salmonella 저해의 차이를 처리 중 진동으로 보완할 수 있음을 밝혀냈다. 이를 통해 추후 DACP 처리의 상업적인 적용에 대한 정보를 제공할 수 있을 것이다.

The prevalence of chronic diseases has increased steadily over the last 20 years. The side effects of drugs used to treat chronic disease have always been a problem, owing to the need for long-term medication. Many studies have attempted to discover drugs from natural sources with fewer side effects. In this study, we investigated the possibility of using jujube leaf as a potential anti-diabetic drug source or food supplement. The IC50 values of acarbose and jujube leaf extract on a-glucosidase were 2.59 and 0.37 mg/mL, respectively. In vitro tests showed that the inhibition of a-glucosidase was maintained after the jujube extract was passed through a simulated digestive system, but no inhibition of a-amylase was observed either before or after the in vitro digestion. The jujube leaf extract showed mixed non-competitive inhibition. Jujube leaf extract is expected to be safer and cheaper than synthetic inhibitors.

Subcritical water extraction (SWE) is an eco-friendly new extraction technology because it does not contain harmful organic solvent and has high extraction efficiency in a short time compared with conventional extraction methods. Blueberries (Vaccinium corymbosum) are widely known as superfood due to rich source of anthocyanin (malvidin-3-o-galgctoside) and antioxidant activity. In this study, optimal extraction condition of SWE from blueberries was determined and compared with the conventional extraction methods. SWE was carried out using a Dionex Accelerated Solvent Extractor (ASE, Model 350) under conditions of temperatures (110, 130, 150 and 170°C) and times (1, 3, 5 and 10 min). Total anthocyanin of SWE extracts was compared with hot water (60°C, 1 h) extract and pressed juice extract. The total anthocyanin content was determined by pH differential method. Considering both the extraction time and temperature conditions, the highest content of total anthocyanin content was 0.455 mg/g FW Vaccinium corymbosum at 130°C for 3 min. At high temperature and long extraction time, the anthocyanin in the blueberries will undergo thermal degradation due to low stability of anthocyanin at extreme condition. Besides, maximum yield of anthocyanin from blueberries using SWE was about 1.2 and 3.8 times more higher than hot water extract and pressed juice extract, respectively. Therefore, SWE is faster and more efficient method to extract anthocyanin from blueberries than conventional extraction methods. This study shows a possibility of SWE applied to food processing industry.

Oats (Avena satica L.) are an important source of dietary fiber mainly composed of β-glucans, which is reported to be effective in lowering of cholesterol and decreasing the risk of heart attack. Subcritical water extraction (SWE) is a new and promising method for the extraction of β-glucan due to its polarity-selectivity, efficiency of recovery, time-efficiency, and lower cost. In this study, efficiencies of the SWE were investigated for the extraction of β-glucan from oat flour. The conditions for maximizing the extraction efficiency were determined by varying temperature (110-190°C), pH of solvent (pH 3.0-10.6), static time (5-20 min) and particle size of oat flour. The amount of β-glucan was determined with a ‘Mixed-linkage β-glucan’ assay kit (Megazyme International Ltd.), according to McCleary and Codd (1991). The overall results showed that the concentration of β-glucan was highest under the following conditions: extraction temperature of 200°C, pH value of 4.0, static time of 10 min, and particle size of 425-850 μm. The extraction yield under the optimum condition was 6.98±1.17 g/100 g oat flour, which was over two-fold higher than that obtained using hot water extraction method (60°C, 3 h). Therefore, SWE is a feasible alternative for extracting soluble dietary fiber (β-glucan) from oat flour.

Citrus fruit is important source of flavonoids, mainly flavanones which are narirutin and hesperidin. Those citrus flavonoids have been found to have health-related properties including antioxidant, anticancer, and anti-inflammatory. The main purpose of this study was to verify that the extraction of narirutin and hesperidin from Citrus peel can be more effective by combining pulsed electric field (PEF) pre-treatment and subcritical water extraction (SWE). Citrus unshiu peels were treated with PEF under conditions of electric field strength (3 kV/cm) and times (1 and 2 min). Subsequent SWE was conducted by using a Dionex Accelerated Solvent Extractor (ASE, Model 350) at extraction temperature 170°C for 10 min. The total flavonoids content was measured by using the aluminum chloride colorimetric method and the antioxidant capacity was analyzed by the Ferric reducing antioxidant power (FRAP) assay using spectrophotometer. The concentrations of narirutin and hesperidin were increased as PEF pre-treatment time increased. The highest concentrations of narirutin and hesperidin were 13.41 mg narirutin/g dry citrus peel and 141.16 mg hesperidin/g dry citrus peel at PEF pre-treatment condition of 3 kV/cm and 2 min. The total flavonoids contents of the extracts increased 105.2% and 123.1% for citrus peel PEF treated at 1 and 2 min, respectively. In addition, compared to the untreated sample, PEF pre-treatments of 1 and 2 min increased the antioxidant capacity of the extracts 109.2% and 160.8%, respectively. Therefore, the results demonstrate the potential of PEF pre-treatment to improve the SWE of flavonoids from citrus unshiu peel.

The purpose of this study was to utilize the stem of Opuntia ficus-indica and to optimize the extraction conditions and standardize extract process for water soluble dietary fiber and solid. Extraction process was optimized by applying various conditions such as pH, ethanol concentration, extracting temperature and time. Maximum extraction yield for water soluble dietary fiber and solid were obtained using 100% water, indicating that ethanol hampered extraction. Also, extraction was unstable with higher heat, longer extraction time, and low acidic conditions. Maximum extraction of water soluble dietary fiber (27.92%) and solid (5.6 g) were obtained at 50°C, pH7, and 7 hr extraction time. Extract had antioxidant capacity at 1105.98 mg vitamin C equivalents (VCE) on ABTS assay and 118.10 mg VCE on DPPH assay.

활성칼슘 수용액(0.2%, w/w, CaO/distilled water, CaO) 처리와 유전체 방벽 대기압 콜드 플라즈마(dielectric barrier discharge atmospheric cold plasma, DACP) 처리를 병합하여 감귤에 접종된 Penicillium digitatum에 대한 저해 효과와 저장 기간에 따른 이화학적 특성을 연구하였다. 처리 변수는 3분 동안 CaO에 침지 처리하거나, 처리 전압 35.2 kV에서 2분동안 DACP 처리하거나, CaO와 DACP 처리를 병합하는 것이었다(CaO-DACP). P. digitatum 저해 효과는 곰팡이 발생률(disease incidence, D.I., %)로 확인하였다. 이화학적 특성 분석을 위해 감귤은 4 °C에서 35일, 그리고 25 °C에서 14일간 저장되었다. CaO-DACP 처리된 감귤에서 D.I.가 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). DACP 처리 직후 감귤의 호흡률, 색도, 당도, pH, 그리고 적정 산도는 무처리 시료와 유의적으로 차이가 없었다(p>0.05). 4 °C 저장 14일차와 25 °C 저장 3일차까지 CaO-DACP 처리된 감귤은 단독 DACP 처리된 시료보다 유의적으로 낮은 호흡률을 보였다(p<0.05). 모든 저장 온도에서 단독 DACP와 CaO-DACP 처리된 감귤의 명도는 저장 기간 동안 무처리 시료와 동일한 경향으로 감소하였다(p<0.05). DACP 처리는 저장 중 감귤 과육의 당도, pH, 그리고 적정 산도에 유의적으로 영향을 미치지 않았다(p>0.05). Scanning electron miscopy (SEM) 결과, DACP 처리와 CaO-DACP 처리된 감귤은 무처리 시료의 표면보다 매끄러운 경향을 보였다. 본 연구를 통해 DACP 처리와 CaO-DACP 처리가 감귤 저장 중 품질 변화를 최소화시키는 살균 기술로 사용될 가능성을 확인할 수 있었다.

두유는 단백질, 지질, 다당류 등이 에멀션과 서스펜션 형태로 혼합된 분산 시스템이다. 두유의 안정성은 제조조건과 균질화 방법에 따른 입자의 크기와 열처리 조건 등에 의하여 크게 영향을 받으며, 일반적으로 점증제와 계면활성제를 사용하여 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 양친매성의 진세노사이드를 함유한 인삼 분말의 첨가와 열처리가 고압 균질화하여 제조한 비지 분리 두유의 안정화에 미치는 영향을 분석하였다. 전두유의 비지를 분리한 후 2% (w/w)의 인삼 분말을 첨가하였으며, 이때 진세노사이드 함량(Rg1, Rb1, 및 Rg3의 합량)은 0.088 mg/100g soy milk 이었다. 이후 두유를 열처리(90°C, 10 min)하거나 열처리 하지 않고 고압 균질화(4500 psi)하여 인삼 분말을 함유한 비지 분리 두유를 제조하였다. 제조한 두유 샘플들의 고형분 함량은 6.7-7.5% (w/w), pH는 6.4-6.8, 제타 포텐셜은 -7-0.3 mV, 입도 크기는 17-23 μm 범위에서 측정되었다. 두유의 저장 안정성은 두유를 45 ml 유리관에 넣고 25°C에서 144 h 동안 저장하면서 분리된 상층부와 하층부의 입도크기, 투과도, 상분리 현상 등을 측정하여 분석하였다. 인삼 분말을 첨가하지 않은 비열처리 두유의 경우, 저장 중 상층부의 입도 크기는 21.6±0.2 μm에서 6.6±0.4 μm로 감소하였고 투과도는 5.2±0.0%에서 77.3±0.1%로 급격히 증가하였다. 2%의 인삼 분말을 첨가한 비열처리 두유의 경우, 저장 중 상층부의 입도 크기는 21.6±0.1 μm에서 38.5±3.1 μm와 투과도는 0.8±0.0%에서 58.1±0.1%로 각각 증가하였다. 인삼 분말을 첨가하지 않은 열처리 두유의 경우, 저장 중 상층부의 입도크기는 17.4±2.4 μm에서 1.1±0.0 μm로 감소하였고 투과도는 7.3±0.1에서 14.0±0.1로 증가하였다. 2% 인삼 분말을 첨가한 열처리 두유의 경우, 상층부의 입도 크기는 22.9±0.4-24.9±0.5 μm, 투과도는 1.0±0.0-4.3±0.1% 범위에서 일정한 값을 유지하여 가장 높은 저장 안정성을 나타내었다. 저장 중 하층부에서는 인삼 분말첨가와 열처리에 따른 입도크기와 투과도는 각각 12.5±0.9-24.5 μm와 0.3±0.0-7.3±0.1% 범위로써 유의적인 차이는 보이지 않았다.