옥수수수염은 옥수수의 열매 부분을 싸고 있는 실 같은 부분으로 플라보노이드인 maysin이 가장 많이 함유되어 있으며 옥수수수염의 대표적인 기능성 물질이다. 옥수수수염은 유효성분 추출을 위하여 일반적으로 열수추출 방법으로 추출하여 이용하였 지만 가용성분 위주의 추출로 인한 낮은 추출효율, 높은 에너지소비 및 열에 의한 유용성분의 파괴 등과 같은 단점이 있으므로 옥수수수염의 추출 전처리공정의 표준화를 개발하고 표준화된 원료를 이용하여 추출수율 증진을 위하여 ...
옥수수수염은 옥수수의 열매 부분을 싸고 있는 실 같은 부분으로 플라보노이드인 maysin이 가장 많이 함유되어 있으며 옥수수수염의 대표적인 기능성 물질이다. 옥수수수염은 유효성분 추출을 위하여 일반적으로 열수추출 방법으로 추출하여 이용하였 지만 가용성분 위주의 추출로 인한 낮은 추출효율, 높은 에너지소비 및 열에 의한 유용성분의 파괴 등과 같은 단점이 있으므로 옥수수수염의 추출 전처리공정의 표준화를 개발하고 표준화된 원료를 이용하여 추출수율 증진을 위하여 에탄올 추출공정 및 효소처리공정 최적화를 통한 제조공정의 표준화를 개발하고자 하였다. 옥수수수염의 세척공정으로서 세척정도를 미생물 분석으로 비교분석한 결과 흐르는 물에서 3 분간 세척한 공정이 일반세균감소에 효과적이었으며 진균류는 초음파세척으로 10 분간 진행하는 것이 효과적이었다. 열풍건조와 원적외선건조법을 이용하여 건조온도(40-90℃)의 조건에서 6%(dry basis) 까지 건조하였 때 열풍건조에서 40℃일 때 가장 높은 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, tyrosinase 저해 효과를 나타냈다. 또한, 분말화 공정에서는 분말입자 크기에 따른 maysin 추출함량에는 큰 차이가 나타나지 않았으며 40 mesh에 비하여 100과 200 mesh 분말은 25℃, 75% RH의 저장과정에서 caking과 수분흡습 현상이 나타났다. 옥수수수염의 에탄올추출공정을 개발하기 위하여 세 가지 요인으로서 에탄올농도 (30-90%), 추출온도(20-60℃), 추출시간(1-6 hr)에 따른 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, tyrosinase 저해 효과를 반응표면분석법에 의하여 최적화 하였다. 본 실험의 흥미영역 구간 실험 점에서 총 폴리페놀함량은 2088.6-3043.6 mg/100g, 총 플라보노이드 함량은 1029.0-1714.6 mg/100g, maysin 함량은 241.95-868.72 mg/100g, DPPH radicla 소거능은 17.00-65.77%, tyrosinase 저해 효과는 21.28-60.67%로 나타났으며, 최적 에탄올 추출 공정 조건은 에탄올농도 80.45%, 추출온도 53.49℃, 추출시간 4.95 hr의 조건으로 예측되었다. 최적 에탄올 추출 조건에 의해 제조한 옥수수수염 추출물의 phytochemical 함량 및 생리활성 향상을 위해 Novozym 33095와 Pectinex ultra SP-L 및 Celluclast 1.5L FG 효소를 이용하여 효소 처리를 하였으며 최적 효소처리공정에 대한 실험설계는 중심합성계획법을 사용하였다. Novozym 33095(10,000 pectin transeliminase unit/mL)에 대한 세 가지 요인으로서 시료에 대한 효소농도(0.05-0.25 mL/L), 반응온도(20-60℃), 반응시간(60-120 분)에 따른 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, tyrosinase 저해 효과를 반응표면분석법에 의하여 최적화하였으며 최적 효소처리공정 조건은 효소농도 0.11 mL/L, 반응온도 20℃, 반응시간 120 분의 조건이었고 이때의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, tyrosinase 저해 효과는 대조구 대비 각각 175, 224, 401, 131 및 143% 수준으로 나타났다. Pectinex ultra SP-L(9,500 pectinase unit/mL)에 대한 세 가지 요인으로서 시료에 대한 효소농도(0.5-1.5 mL/100L), 반응온도(20-60℃), 반응시간(2-8 hr)에 따른 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, yrosinase 저해효과를 반응표면분석법에 의하여 최적화하였으며 최적 효소처리공정 조건은 효소농도 1.48 mL/100L, 반응온도 21.52℃, 반응시간 7.78 hr의 조건이었고 이때의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, tyrosinase 저해 효과는 대조구 대비 각각 223, 271, 401, 132 및 142% 수준으로 나타났다. Celluclast 1.5L FG(700 Endoglucanase unit/g)에 대한 세 가지 요인으로서 시료에 대한 효소농도(0.25-0.75%), 반응온도(20-60℃), 반응시간(40-120 분)에 따른 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, yrosinase 저해효과를 반응표면분석법에 의하여 최적화하였으며 최적 효소처리공정 조건은 효소농 도 0.75%, 반응온도 8.91℃, 반응시간 108.76 분의 조건이었고 이때의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, tyrosinase 저해 효과는 대조구 대비 각각 185, 273, 440, 142 및 161% 수준으로 나타났다. 전반적으로 Novozym 33095이나 Pectinex ultra SP-L 효소처리보다 종속변수 값들이 높게 나타났다.
옥수수수염은 옥수수의 열매 부분을 싸고 있는 실 같은 부분으로 플라보노이드인 maysin이 가장 많이 함유되어 있으며 옥수수수염의 대표적인 기능성 물질이다. 옥수수수염은 유효성분 추출을 위하여 일반적으로 열수추출 방법으로 추출하여 이용하였 지만 가용성분 위주의 추출로 인한 낮은 추출효율, 높은 에너지소비 및 열에 의한 유용성분의 파괴 등과 같은 단점이 있으므로 옥수수수염의 추출 전처리공정의 표준화를 개발하고 표준화된 원료를 이용하여 추출수율 증진을 위하여 에탄올 추출공정 및 효소처리공정 최적화를 통한 제조공정의 표준화를 개발하고자 하였다. 옥수수수염의 세척공정으로서 세척정도를 미생물 분석으로 비교분석한 결과 흐르는 물에서 3 분간 세척한 공정이 일반세균감소에 효과적이었으며 진균류는 초음파세척으로 10 분간 진행하는 것이 효과적이었다. 열풍건조와 원적외선건조법을 이용하여 건조온도(40-90℃)의 조건에서 6%(dry basis) 까지 건조하였 때 열풍건조에서 40℃일 때 가장 높은 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, tyrosinase 저해 효과를 나타냈다. 또한, 분말화 공정에서는 분말입자 크기에 따른 maysin 추출함량에는 큰 차이가 나타나지 않았으며 40 mesh에 비하여 100과 200 mesh 분말은 25℃, 75% RH의 저장과정에서 caking과 수분흡습 현상이 나타났다. 옥수수수염의 에탄올추출공정을 개발하기 위하여 세 가지 요인으로서 에탄올농도 (30-90%), 추출온도(20-60℃), 추출시간(1-6 hr)에 따른 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, tyrosinase 저해 효과를 반응표면분석법에 의하여 최적화 하였다. 본 실험의 흥미영역 구간 실험 점에서 총 폴리페놀함량은 2088.6-3043.6 mg/100g, 총 플라보노이드 함량은 1029.0-1714.6 mg/100g, maysin 함량은 241.95-868.72 mg/100g, DPPH radicla 소거능은 17.00-65.77%, tyrosinase 저해 효과는 21.28-60.67%로 나타났으며, 최적 에탄올 추출 공정 조건은 에탄올농도 80.45%, 추출온도 53.49℃, 추출시간 4.95 hr의 조건으로 예측되었다. 최적 에탄올 추출 조건에 의해 제조한 옥수수수염 추출물의 phytochemical 함량 및 생리활성 향상을 위해 Novozym 33095와 Pectinex ultra SP-L 및 Celluclast 1.5L FG 효소를 이용하여 효소 처리를 하였으며 최적 효소처리공정에 대한 실험설계는 중심합성계획법을 사용하였다. Novozym 33095(10,000 pectin transeliminase unit/mL)에 대한 세 가지 요인으로서 시료에 대한 효소농도(0.05-0.25 mL/L), 반응온도(20-60℃), 반응시간(60-120 분)에 따른 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, tyrosinase 저해 효과를 반응표면분석법에 의하여 최적화하였으며 최적 효소처리공정 조건은 효소농도 0.11 mL/L, 반응온도 20℃, 반응시간 120 분의 조건이었고 이때의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, tyrosinase 저해 효과는 대조구 대비 각각 175, 224, 401, 131 및 143% 수준으로 나타났다. Pectinex ultra SP-L(9,500 pectinase unit/mL)에 대한 세 가지 요인으로서 시료에 대한 효소농도(0.5-1.5 mL/100L), 반응온도(20-60℃), 반응시간(2-8 hr)에 따른 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, yrosinase 저해효과를 반응표면분석법에 의하여 최적화하였으며 최적 효소처리공정 조건은 효소농도 1.48 mL/100L, 반응온도 21.52℃, 반응시간 7.78 hr의 조건이었고 이때의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, tyrosinase 저해 효과는 대조구 대비 각각 223, 271, 401, 132 및 142% 수준으로 나타났다. Celluclast 1.5L FG(700 Endoglucanase unit/g)에 대한 세 가지 요인으로서 시료에 대한 효소농도(0.25-0.75%), 반응온도(20-60℃), 반응시간(40-120 분)에 따른 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, yrosinase 저해효과를 반응표면분석법에 의하여 최적화하였으며 최적 효소처리공정 조건은 효소농 도 0.75%, 반응온도 8.91℃, 반응시간 108.76 분의 조건이었고 이때의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, maysin 함량, DPPH radical 소거능, tyrosinase 저해 효과는 대조구 대비 각각 185, 273, 440, 142 및 161% 수준으로 나타났다. 전반적으로 Novozym 33095이나 Pectinex ultra SP-L 효소처리보다 종속변수 값들이 높게 나타났다.
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