커피는 석유 다음으로 전 세계에서 많이 거래되는 상품이다. 특유의 청량한 향이나 맛 외에도 커피는 인체에 유익한 영향을 주는 생리활성물질들을 포함하고 있다. 다양한 역학연구에서는 커피의 소비는 심장혈관계 질병, 발암, 파킨슨병, 알츠하이머 등의 만성질환의 위험을 감소시키는 것을 보여주었다. 커피의 인체 유익한 효과는 클로로겐산 및 커피산 등의 페놀산, 카페인, 트리고넬린 및 ...
커피는 석유 다음으로 전 세계에서 많이 거래되는 상품이다. 특유의 청량한 향이나 맛 외에도 커피는 인체에 유익한 영향을 주는 생리활성물질들을 포함하고 있다. 다양한 역학연구에서는 커피의 소비는 심장혈관계 질병, 발암, 파킨슨병, 알츠하이머 등의 만성질환의 위험을 감소시키는 것을 보여주었다. 커피의 인체 유익한 효과는 클로로겐산 및 커피산 등의 페놀산, 카페인, 트리고넬린 및 로스팅 과정에서 생성되는 갈색의 색소 등을 포함하는 생리활성물질과 관련되어 있다. 이러한 생리활성물질은 사용된 커피음료를 만든 이후 생성되는 커피찌꺼기에서도 구할 수 있다. 본 연구에서는 아임계 및 초임계 유체를 기반으로 한 청정공정기술을 이용하여 이러한 화합물을 회수하였다. 첫 번째 연구에서, 로스팅 된 Coffea arabica (Yrigachefe, Ethiopia)로부터 초임계 이산화탄소를 이용하여 오일을 회수한 후 향의 손실과 산화방지를 위해, 추출한 오일을 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol)을 담체로 선정하여 particles from gas-saturated solutions (PGSS) 공정을 이용하여 캡슐화하였다. 캡슐화 실험은 다양한 온도(40-50°C)와 압력(200-300 bar), 담체와 오일의 비율(5:1-10:1 w/w)을 변수로 수행하였다. 표면반응방법론을 캡슐화 효율에 영향을 미치는 공정 매개 변수를 최적화하기 위해 사용하였다. 커피오일의 최적 캡슐화 조건은 79.78 %의 최대 캡슐화 효율를 나타낸 온도 40.0℃, 압력 260.14 bar 및 비율 6.57 : 1g / g 조건 인것으로 밝혀졌다. 캡슐화 된 오일은 저장 12 주 후에 과산화물 가가 4.56 meq / kg로 나타났으며, 캡슐화 후 지방산 조성의 손실은 2 % 미만인 것으로 관찰되었다. 또한 최적 조건을 사용하여 얻어진 입자의 향미 제품은 향미 보존상태가 매우 양호하게 나타났다. 이러한 결과는 PGSS 공정을 이용한 마이크로 캡슐화가 열에 민감한 물질의 캡슐화 및 자유롭게 유동하는 분말 입자의 제조에 사용될 수 있고 식품 및 관련 산업에서 사용할 수 있음을 보여주었다. 두 번째 연구에서는 커피 원두 원료에 존재하는 풍부한 생물 활성 화합물을 수용성 커피 추출물로 전환시켜 회수하는데 있어서 아임계 가수분해(SCWH)가 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구를 진행함에 있어 커피 원료는 서로 다른 지리적 조건에서 얻은 5 가지 유형의 원두를 사용하여 수행되었다. SCWH는 180-220°C의 온도와 30-60 bar의 압력에서 수행되었다. 추출물의 총 페놀 함량 (TPC), 총 플라보노이드 함량 (TFC), 개별 페놀산 함량을 측정하였으며, 생물학적 활성인 항산화능, 항균능 및 항고혈압능을 측정하였다. 커피 추출물의 TPC 및 TFC는 각각 120.4 - 144.4 mg gallic acid / g 및 15 - 43 mg catechin/ g 로 나타났으며, 각각의 조건에서 회수된 샘플에서 우세한 페놀산은 클로로겐산인 것으로 나타났다. 추출물은 높은 항산화 및 항균 활성을 나타냈다. 또한, 동결 건조 된 커피추출물의 1.989 - 2.562 mg / mL 범위의 IC50 값을 갖는 체외 항고혈압제 활성이 우수한 것으로 나타났다. Coffea canephora의 CE는 모든 시험 분석에서 Coffea arabica보다 우수한 생체 기능을 보였다. 세 번째 연구에서는 커피찌꺼기로부터 고부가가치 물질을 생산하기 위해 마이크로파 및 초음파와 같은 전처리 방법과 질소 및 이산화탄소와 같은 보조 가스가 아임계 수에 용해됨에 따른 영향을 조사했다. 아임계 수 처리는 다양한 온도 (180-240°C) 및 압력 (20-60 bar)에서 수행되었으며, 회수한 가수 분해물의 총 페놀 함량 (TPC), 총 플라보노이드 함량 (TFC), 환원당 (RS), 단백질 함량, 항산화 및 항균 작용에 대해 연구하였다. 추출물의 TPC 값은 33.1 ± 1.89 mg gallic acid /g에서 51.2 ± 1.87 mg gallic acid/g 사이이고 TFC 값은 각각 15.13 ± 1.73 mg catechin/g 에서 25.51 ± 1.55 mg catechin/g 범위에 있음을 보여주었다. 환원당 함량은 8.88 ± 1.19에서 37.9 ± 4.21 g/100g 의 범위로, 단백질 함량은 20.05 ± 2.33에서 47.38 ± 4.41 mg/g범위로 나타났다. 항산화 활성 중 DPPH 라디칼 소거능은 0.36 ± 0.03 에서 0.51 ± 0.08 mmol trolox/g로 나타났으며, ABTS 라디칼 소거능은 0.39 ± 0.04 에서 0.76 ± 0.01 mmol trolox/g 로 나타났다. 추출물은 동결건조 하였을 때 널리 알려진 식중독 균인 황색포도상구균에 대해 최소 억제 농도 5 mg/ml로 우수한 항균활성을 나타내었다. 본 연구는 전 처리와 조건인자가 커피찌꺼기의 severity 지수를 감소시킴으로써 추출물의 액화 및 추출물의 조성을 증가시킬 수 있음을 보여주었다. 네 번째 연구에서, 천연 커피 다당류의 분자 변형은 아임계 수를 처리함으로써 수행되었다. 아임계 수 처리는 180 ~ 220 ℃의 온도 및 30 ~ 60 bar의 압력에서 사용되었으며, 다당류의 분자 및 구조 변형은 FT-IR, UV분광법, XRD 및 TGA와 같은 여러 기술을 이용하여 확인되었다. 변형된 다당류의 항산화 활성을 여러 화학적 및 Saccharomyces cerevisiae 기반의 고 처리량 분석방법을 사용하여 평가하였다. 변형된 다당류는 시험된 모든 분석법에서 높은 항산화 활성을 보였으며, 높은 DNA 보호 활성을 나타냈다. 본 연구의 결과는 아임계 수가 다당류의 분자 변형을 위한 녹색 용매로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
커피는 석유 다음으로 전 세계에서 많이 거래되는 상품이다. 특유의 청량한 향이나 맛 외에도 커피는 인체에 유익한 영향을 주는 생리활성물질들을 포함하고 있다. 다양한 역학연구에서는 커피의 소비는 심장혈관계 질병, 발암, 파킨슨병, 알츠하이머 등의 만성질환의 위험을 감소시키는 것을 보여주었다. 커피의 인체 유익한 효과는 클로로겐산 및 커피산 등의 페놀산, 카페인, 트리고넬린 및 로스팅 과정에서 생성되는 갈색의 색소 등을 포함하는 생리활성물질과 관련되어 있다. 이러한 생리활성물질은 사용된 커피음료를 만든 이후 생성되는 커피찌꺼기에서도 구할 수 있다. 본 연구에서는 아임계 및 초임계 유체를 기반으로 한 청정공정기술을 이용하여 이러한 화합물을 회수하였다. 첫 번째 연구에서, 로스팅 된 Coffea arabica (Yrigachefe, Ethiopia)로부터 초임계 이산화탄소를 이용하여 오일을 회수한 후 향의 손실과 산화방지를 위해, 추출한 오일을 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol)을 담체로 선정하여 particles from gas-saturated solutions (PGSS) 공정을 이용하여 캡슐화하였다. 캡슐화 실험은 다양한 온도(40-50°C)와 압력(200-300 bar), 담체와 오일의 비율(5:1-10:1 w/w)을 변수로 수행하였다. 표면반응방법론을 캡슐화 효율에 영향을 미치는 공정 매개 변수를 최적화하기 위해 사용하였다. 커피오일의 최적 캡슐화 조건은 79.78 %의 최대 캡슐화 효율를 나타낸 온도 40.0℃, 압력 260.14 bar 및 비율 6.57 : 1g / g 조건 인것으로 밝혀졌다. 캡슐화 된 오일은 저장 12 주 후에 과산화물 가가 4.56 meq / kg로 나타났으며, 캡슐화 후 지방산 조성의 손실은 2 % 미만인 것으로 관찰되었다. 또한 최적 조건을 사용하여 얻어진 입자의 향미 제품은 향미 보존상태가 매우 양호하게 나타났다. 이러한 결과는 PGSS 공정을 이용한 마이크로 캡슐화가 열에 민감한 물질의 캡슐화 및 자유롭게 유동하는 분말 입자의 제조에 사용될 수 있고 식품 및 관련 산업에서 사용할 수 있음을 보여주었다. 두 번째 연구에서는 커피 원두 원료에 존재하는 풍부한 생물 활성 화합물을 수용성 커피 추출물로 전환시켜 회수하는데 있어서 아임계 가수분해(SCWH)가 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구를 진행함에 있어 커피 원료는 서로 다른 지리적 조건에서 얻은 5 가지 유형의 원두를 사용하여 수행되었다. SCWH는 180-220°C의 온도와 30-60 bar의 압력에서 수행되었다. 추출물의 총 페놀 함량 (TPC), 총 플라보노이드 함량 (TFC), 개별 페놀산 함량을 측정하였으며, 생물학적 활성인 항산화능, 항균능 및 항고혈압능을 측정하였다. 커피 추출물의 TPC 및 TFC는 각각 120.4 - 144.4 mg gallic acid / g 및 15 - 43 mg catechin/ g 로 나타났으며, 각각의 조건에서 회수된 샘플에서 우세한 페놀산은 클로로겐산인 것으로 나타났다. 추출물은 높은 항산화 및 항균 활성을 나타냈다. 또한, 동결 건조 된 커피추출물의 1.989 - 2.562 mg / mL 범위의 IC50 값을 갖는 체외 항고혈압제 활성이 우수한 것으로 나타났다. Coffea canephora의 CE는 모든 시험 분석에서 Coffea arabica보다 우수한 생체 기능을 보였다. 세 번째 연구에서는 커피찌꺼기로부터 고부가가치 물질을 생산하기 위해 마이크로파 및 초음파와 같은 전처리 방법과 질소 및 이산화탄소와 같은 보조 가스가 아임계 수에 용해됨에 따른 영향을 조사했다. 아임계 수 처리는 다양한 온도 (180-240°C) 및 압력 (20-60 bar)에서 수행되었으며, 회수한 가수 분해물의 총 페놀 함량 (TPC), 총 플라보노이드 함량 (TFC), 환원당 (RS), 단백질 함량, 항산화 및 항균 작용에 대해 연구하였다. 추출물의 TPC 값은 33.1 ± 1.89 mg gallic acid /g에서 51.2 ± 1.87 mg gallic acid/g 사이이고 TFC 값은 각각 15.13 ± 1.73 mg catechin/g 에서 25.51 ± 1.55 mg catechin/g 범위에 있음을 보여주었다. 환원당 함량은 8.88 ± 1.19에서 37.9 ± 4.21 g/100g 의 범위로, 단백질 함량은 20.05 ± 2.33에서 47.38 ± 4.41 mg/g범위로 나타났다. 항산화 활성 중 DPPH 라디칼 소거능은 0.36 ± 0.03 에서 0.51 ± 0.08 mmol trolox/g로 나타났으며, ABTS 라디칼 소거능은 0.39 ± 0.04 에서 0.76 ± 0.01 mmol trolox/g 로 나타났다. 추출물은 동결건조 하였을 때 널리 알려진 식중독 균인 황색포도상구균에 대해 최소 억제 농도 5 mg/ml로 우수한 항균활성을 나타내었다. 본 연구는 전 처리와 조건인자가 커피찌꺼기의 severity 지수를 감소시킴으로써 추출물의 액화 및 추출물의 조성을 증가시킬 수 있음을 보여주었다. 네 번째 연구에서, 천연 커피 다당류의 분자 변형은 아임계 수를 처리함으로써 수행되었다. 아임계 수 처리는 180 ~ 220 ℃의 온도 및 30 ~ 60 bar의 압력에서 사용되었으며, 다당류의 분자 및 구조 변형은 FT-IR, UV 분광법, XRD 및 TGA와 같은 여러 기술을 이용하여 확인되었다. 변형된 다당류의 항산화 활성을 여러 화학적 및 Saccharomyces cerevisiae 기반의 고 처리량 분석방법을 사용하여 평가하였다. 변형된 다당류는 시험된 모든 분석법에서 높은 항산화 활성을 보였으며, 높은 DNA 보호 활성을 나타냈다. 본 연구의 결과는 아임계 수가 다당류의 분자 변형을 위한 녹색 용매로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.