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제안 방법
- Ultrasonic processor로 제조한 포화도가 다른 emulsion 의 particle size 변화를 실온에서 9일간 저장하면서 측정하였다(Table 2). Volume-surface mean diameter(d32)의 경우 모든 emulsion 시료에서 0.
- X축은 chemical shift로써 ppm으로 표시하였는데, 1H-NMR spectrum에서 chemical shift 3.65에 존재하는 methyl esters의-OCH3 peak와 chemical shift 5.25에 존재하는 trigly- cerides의 >CHOCOR peak를 이용하여 정량분석을 진행하였다(24).
- 두 가지의 유화방법을 이용하여 emulsion을 제조하였다. 먼저 ultrasonic processor(Sonics & Materials Inc.
- 또한 실험실 규모의 고압균질기(M-110Y, Microfluidics Newton, MA, USA)를 사용하여 3000 psi에서 emulsion(10 wt%의 우지 alcoholysis 반응물, 0.25 wt% L-α-phosphatidylcholine, 90 wt% 20 mM bis-tris buffer, pH 7)을 제조하고 emulsion의 산화안정성을 측정하였다(18).
- 먼저 ultrasonic processor(Sonics & Materials Inc., Newtown, CT, USA)를 사용하여 유상 1 g과 수상으로 bis-tris buffer(pH 7) 9 mL, 0.025 g L-α-phosphatidylcholine을 첨가하고 20 kHz에서 20초 동안 처리하여 유화액을 제조하였으며, 이 유화액에 대한 emulsion activity, emulsion stability, Turbiscan test, 지방구 크기 관찰 실험을 진행하였다.
- , curcumin)은 나노기술인 microemulsion 형태로 하여 건강기능성 식품 등에 첨가·사용하는데, 이 경우 유상(oil phase)으로 이들 기능성 성분들을 녹일 수 있는 지방산 에스테르가 이용되고 있다(13). 본 실험에서는 먼저 우지를 alcoholysis 반응하여 주로 ester로 구성된 반응물을 획득하고, 이를 요소와 반응시키는 요소포접화합물 결정화법(14)을 통하여 포화도가 72.3%인 우지 alcoholysis 반응물을 획득하였다. 이후 이 반응물을 유상으로 하여 포화도가 다른 oil-in-water emulsion[5(Σ SFA5)-72%(ΣSFA72)]을 제조하여 포화도 변화에 따른 emulsion의 유화안정성 및 산화안정성 변화를 조사하였다.
- 본 연구는 urea fractionation을 통하여 포화도 함량이 5.8%, 28.4%, 39.2%, 50.7%, 72.3%인 우지 alcoholysis 반응 물을 제조하고, 이를 유상(oil phase)으로 ultrasonic processor 및 고압균질기를 이용하여 emulsion을 제조한 후 이에 대한 유화 안정성과 산화 안정성을 실험하였다. 유화 안정성(ES)을 관찰한 결과 ES값은 46.
- 시료를 hydrogen nuclear magnetic resonance(1H-NMR)용 튜브에 50 mg을 채우고 700 μL의 CDCl3를 혼합하여 분석하였다(16).
- 얻어진 액상 층과 요소 층의 우지 alcoholysis 반응물의 지방산 조성은 Zhang(17)의 방법에 의하여 gas chromatograph(Hewlett-Packard 6890 series, Hewlett-Packard, Avondale, PA, USA)로써 flame ionization detector를 사용하였고, 칼럼은 SPTM-2560(biscyanopropyl polysiloxane, 100 m×0.25 mm i.d., 0.2 μm film thickness, Supelco, Bellefonte, PA, USA)을 이용하여 분석하였고 실험에 사용된 유상들은 우지 alcoholysis 반응물을 요소 분획하여 액상층에서 획득한 분획물 (ΣSFA5), 우지 alcoholysis 반응물을 요소 분획하여 요소층에서 획득한 분획물(ΣSFA72) 그리고 ΣSFA5 66.7 wt%와ΣSFA72 33.3 wt%의 혼합물(ΣSFA28), ΣSFA5 50 wt%와ΣSFA72 50 wt% 혼합물(ΣSFA39) 및 ΣSFA5 33.3 wt%와ΣSFA72 66.7 wt% 혼합물(ΣSFA50)을 사용하였다.
- 이후 밑층을 버리고 증류수로 여러 번 수세하였고 anhydrous sodium sulfate column을 이용하여 hexane 층의 수분 및 불순물을 제거한 후, rotary vacuum evaporator(N-1000, EYELA, Tokyo, Japan)와 질소를 이용하여 용매를 제거하면서 액상 층의 우지 반응물을 추출하였다. 요소 층에 포접된 포화지방산이 많은 우지 alcoholysis 반응물을 추출하기 위하여 먼저 획득된 포접 요소 층을 증류수로 용해한 후 위에 설명한 방법으로 추출하였다. 얻어진 액상 층과 요소 층의 우지 alcoholysis 반응물의 지방산 조성은 Zhang(17)의 방법에 의하여 gas chromatograph(Hewlett-Packard 6890 series, Hewlett-Packard, Avondale, PA, USA)로써 flame ionization detector를 사용하였고, 칼럼은 SPTM-2560(biscyanopropyl polysiloxane, 100 m×0.
- 우지 alcoholysis 반응물(110 g)에 메탄올(1,100 mL)과 요소(220 g)을 첨가하여 65℃ water bath에서 용해시키고 2℃에서 14시간 동안 방치한 후, 감압여과 장치를 이용하여 액상 층과 요소 층으로 분리하였고 얻어진 액상 층을 separate funnel을 이용하여 200 mL 액상 층에 200 mL hexane을 첨가하여 층을 분리하였다.
- 우지 alcoholysis 반응물의 구성성분을 측정하기 위하여 normal-phase high performance liquid chromatography (NP-HPLC, Younglin, Anyang, Korea) 분석을 실시하였다. 검출기는 evaporative light scattering detector(ELSD, SEDEX Model 75, Sedere, Alfortville, France)를 사용하였고 칼럼은 Hypersil BDS CPS 5 μ(250×4.
- 유화안정도는 Turbiscan(Formulaction Co., Toulouse, France)을 이용하여 측정하였다. Emulsion 시료 10 mL를 취하여 측정용기(50 mm)에 넣은 후 28±2℃에서 유화안정도를 측정하였으며, 그 결과는 후방산란(backscattering profile, %)에 근거하여 기울기 값으로 나타내었다(20).
- 시료를 10분간 원심 분리(5,000 rpm)한 다음 상등 액의 형광광도를 UV-spectrophotometer로 532 nm에서 측정하였다. 이때 흡광도를 TBARS 값으로 표시하고, 1,1,3,3-tetraethoxypropane(TEP 표준물질을 이용한 표준 검량곡선에 의하여 산출하였다 (23).
- 우지 alcoholysis 반응물(110 g)에 메탄올(1,100 mL)과 요소(220 g)을 첨가하여 65℃ water bath에서 용해시키고 2℃에서 14시간 동안 방치한 후, 감압여과 장치를 이용하여 액상 층과 요소 층으로 분리하였고 얻어진 액상 층을 separate funnel을 이용하여 200 mL 액상 층에 200 mL hexane을 첨가하여 층을 분리하였다. 이후 밑층을 버리고 증류수로 여러 번 수세하였고 anhydrous sodium sulfate column을 이용하여 hexane 층의 수분 및 불순물을 제거한 후, rotary vacuum evaporator(N-1000, EYELA, Tokyo, Japan)와 질소를 이용하여 용매를 제거하면서 액상 층의 우지 반응물을 추출하였다. 요소 층에 포접된 포화지방산이 많은 우지 alcoholysis 반응물을 추출하기 위하여 먼저 획득된 포접 요소 층을 증류수로 용해한 후 위에 설명한 방법으로 추출하였다.
- 이후 이 반응물을 유상으로 하여 포화도가 다른 oil-in-water emulsion[5(Σ SFA5)-72%(ΣSFA72)]을 제조하여 포화도 변화에 따른 emulsion의 유화안정성 및 산화안정성 변화를 조사하였다.
- 제조한 emulsion의 지방구 평균 입자 크기는 입도분석기 (Mastersizer S, Malvern Instrument, Worcestershire, UK) 를 사용하여 측정하였으며, 결과는 weight mean diameter (d43)와 volume-surface mean diameter(d32)로 표시하였다 (21).
- 검출기의 분석 조건은 Jeon과 Lee(15)의 방법을 사용하였다. 한편 핵자기공명분광기(hydrogen nuclear magnetic resonance spectrum, Bruker Advance Ⅲ 600 spectrometer operating at 600.13 MHz, Bruker Corp., Karlsruhe, Germany)를 사용하여 우지 alcoholysis 반응물의 각 성분 mol%를 측정하였다. 시료를 hydrogen nuclear magnetic resonance(1H-NMR)용 튜브에 50 mg을 채우고 700 μL의 CDCl3를 혼합하여 분석하였다(16).
대상 데이터
- , Ltd.(Tokyo, Japan)로부터 구입하였다. 요소 분획 시 사용된 methanol과 hexane은 normal-grade이었고, 이외의 용매는 분석용 특급시약을 사용하였다.
- Emulsion 제조에 사용된 원료유는 우지 alcoholysis 반응물로써 농촌진흥청 바이오디젤 센터(전라남도 무안)에서 제공받았고, 유화제로 사용된 L-α-phosphatidylcholine(from soybean, type IV-S, ≥30)와 ammonium thiocyanate, barium chloride dihydrate, iron(Ⅱ) sulfate heptahydrate, trichloroacetic acid, deuterated chloroform(chloroform-d, 99.9 atom% D, containing 0.1% v/v, tetramethylsilane)은 Sigma-Aldrich(St. Louis, MO, USA)의 제품을 사용하였으며, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol은 Junsei Chemical Co., Ltd.
- 검출기는 evaporative light scattering detector(ELSD, SEDEX Model 75, Sedere, Alfortville, France)를 사용하였고 칼럼은 Hypersil BDS CPS 5 μ(250×4.6 mm, Thermo Hypersil Ltd., Cheshire, UK)를 사용하였다.
데이터처리
- 실험별 결과는 SPSS(version 16.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test(DMRT)로 샘플 간 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- ES 측정은 Lima와 Alegre(19)가 제시한 방법을 이용하였다. ES를 구하기 위하여 emulsion 20 μL를 bis-tris buffer(pH 7) 5 mL로 희석하여 540 nm에서 15분 간격으로 3,000 rpm에서 15분간 원심분리(centrifuge, HA1000-3, Hanil Science Industrial Co.
- , Cheshire, UK)를 사용하였다. 검출기의 분석 조건은 Jeon과 Lee(15)의 방법을 사용하였다. 한편 핵자기공명분광기(hydrogen nuclear magnetic resonance spectrum, Bruker Advance Ⅲ 600 spectrometer operating at 600.
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