초록 ▼

신선한 왕대를 기계식 탄화로와 재래식 토요를 이용하여 탄화시켜 죽초액을 제조하고 제조방법에 따르는 이들의 이화학적 특성 및 화학적 성분조성을 분석하고 정제방법을 확립하여 조죽초액을 정제하고 이들의 생리기능성을 각각 조사함으로써 죽초액을 식품첨가물 내지는 기능성식품 소재로 이용하기 위한 기초적인 데이터를 제공하고자 하였다. 기계식 탄화로를 이용하여 1000℃ 전후에서 5일간 탄화시켜 기계식 죽초액을 제조하고 재래식 토요를 이용하여 600℃ 전후에서 2주간 탄화시켜 재래식 죽초액을 제조하고 각각의 죽초액의 물리화학적 성질로 비중, 색도

신선한 왕대를 기계식 탄화로와 재래식 토요를 이용하여 탄화시켜 죽초액을 제조하고 제조방법에 따르는 이들의 이화학적 특성 및 화학적 성분조성을 분석하고 정제방법을 확립하여 조죽초액을 정제하고 이들의 생리기능성을 각각 조사함으로써 죽초액을 식품첨가물 내지는 기능성식품 소재로 이용하기 위한 기초적인 데이터를 제공하고자 하였다. 기계식 탄화로를 이용하여 1000℃ 전후에서 5일간 탄화시켜 기계식 죽초액을 제조하고 재래식 토요를 이용하여 600℃ 전후에서 2주간 탄화시켜 재래식 죽초액을 제조하고 각각의 죽초액의 물리화학적 성질로 비중, 색도, 투과도, 굴절율 및 pH, 총산, 용해타르, 작열잔사 등을 측정하고 무기성분, 페놀성 화합물, 유기산, 알코올류 등의 성분조성을 분석, 비교하였다. 죽초액을 식품첨가물로 이용하기 위해, 죽초액의 주요성분들의 비등점 차이를 이용하여 104℃에서 다단계 증류·정제를 실시하였다. 즉, 이들 중 유해성분의 함량이 비교적 많이 함유되어 있는 기계식 죽초액을 104℃에서 증류하여 저비등점의 전증류액 20∼30% 버리고 고비등점의 후증류액 20∼30%를 버린 다음 중간 부분의 것을 취하여 기계식 정제 죽초액을 얻었다. 이렇게 얻어진 기계식 정제 죽초액, 정제되지 않은 기계식 죽초액 및 재래식 죽초액을 농도와 pH를 달리하면서 아질산염 소거 효과를 조사하였고, 농도와 반응시간을 달리하면서 radical 소거효과를 측정하였다. 또한, 상기의 죽초액을 농도를 달리하면서 대표적인 식품 부패균과 식중독균에 처리하여 제조방법과 농도에 따른 죽초액의 항균활성을 측정하고 그들의 최소저해농도와 최소치사농도를 측정하였다. 그리고 기계식 정제죽초액을 농도를 달리하여 대두유, 팜유, 돈지에 각각 첨가하여 식용유지에 대한 항산화 작용을 측정하였으며 유지의 유도기간과 상대적인 항산화 작용효과를 측정하였다. 본 연구를 통하여 얻어진 성과는 다음과 같다. 제조방법에 따른 죽초액의 물리화학적 성질에는 뚜렷한 차이를 나타내었으며 재래식 죽초액의 품질이 더 우수하였다. 그러나 양자 모두 페놀, 메탄올 등 독성물질이 식품공전 허용범위 이상 함유되어 있어 직접 음용하거나 식품에 첨가함이 부당하며 필히 적절한 정제과정을 거쳐야만 한다. 증류과정을 거쳐 유해성분을 단계적으로 제거할 수 있었지만 이와 동시에 일부 기능성 성분들이 소실됨을 알수 있었다. 일정한 조건하에서 제조방법에 따른 죽초액의 아질산염 소거작용과 radical 소거작용효과는 기계식 죽초액>기계식 정제죽초액>재래식 죽초액의 크기로 나타났고 농도의 증가에 따라 효과가 증가하였는데 이는 죽초액에 함유되어 있는 페놀성 화합물에 의한 효과인 것으로 인정된다. 항미생물 활성은 재래식 죽초액>기계식 정제죽초액>기계식 죽초액의 크기로 나타났고 농도가 증가할수록 커졌는데 이는 주로 유기산에 의한 효과로 인정된다. 그러나 페놀과 같은 독성물질에 의한 영향도 있을 것으로 생각되며 금후 이 방면의 연구가 계속 진행되어야 할 것이다. 정제 죽초액을 대두유, 팜유, 돈지에 첨가하였을 때 식용유지의 산패억제 효과는 농도의 증가에 따라 비례적으로 증가하였으며 죽초액을 유지 중량의 1% 첨가하였을 때 항산화제인 BHT를 0.02%를 첨가한 것보다 더 우수한 항산화 활성이 있음을 확인하였다. 뿐만 아니라, 이상의 연구성과의 일부로 “기계식 탄화로와 재래식 토요를 이용하여 제조한 죽초액의 이화학적 특성: 식품처리제로서의 특성”이란 제목으로 한국식품영양과학회지 31(2),251-256에 발표하였으며 “제조방법에 따른 죽초액의 아질산염 소거 및 전자공여 작용효과”란 제목으로 한국식품과학회지에 투고 중에 있다. 그 외 연구성과들도 학술지에 투고 하기 위해 작성 중에 있으며 죽초액 정제방법에 대한 특허 출원 준비 중에 있다. 그리고 “제조방법에 따른 죽초액의 물리화학적 성질 및 생리화성”이란 제목으로 박사과정 1명을 배출하였다. 결과적으로, 본 연구에서는 식품학적인 차원에서 죽초액의 물리화학적 성질과 화학적 성분조성을 조사하고 식품에의 이용가능성을 고찰하였으며 아질산염 소거작용, radical 소거작용, 항미생물 활성, 식용유지에 대한 항산화 작용 등에 대한 자료를 제시함으로써 금후죽초액을 식품첨가물 또는 기능성 식품소재로의 개발하기 위한 기초적인 자료로 유용하게 활용될 것이다.

Abstract ▼

The purpose of this studies were to investigate physicochemical characteristics and chemical composition of bamboo smoke distillates (BSD) produced by mechanical steel kiln and traditional earth kiln, develop their purification method, and investigate their bioactive effects for using as a food ingr

The purpose of this studies were to investigate physicochemical characteristics and chemical composition of bamboo smoke distillates (BSD) produced by mechanical steel kiln and traditional earth kiln, develop their purification method, and investigate their bioactive effects for using as a food ingredient or a food additive. Specific gravity, color, transmittance, reflective index, pH, TA, soluble tar, and remains bamboo smoke distillates (BSD) by the steel kiln and earth kiln was determined and the content of minerals, phenolic compounds, organic acids, and alcohols were measured. The crude by the steel kiln BSD were purified by multiple stage distillation method heating until 104 C based on the difference of boiling points of major compounds. Nitrite scavenging effect of BSDs by steel kiln (MBSD) and earth kiln (TBSD) and purified BSD (PBSD) was investigated at the different concentration and pH of the BSD and radical scavenging effect measured at the different concentration and reaction time. The antimicrobial effect of the BSD was investigated with BSD produced by different method and at the concentration of BSD and minimal inhibition concentration and minimal death concentration were measured. Finally, antioxidative effect of purified BSD was investigated with soybean oil, palm oil, and lard and oxidation induction period and relative antioxidant effectiveness were determined. Depending on the manufacturing methods, physicochemical characteristics of BSD was quite different and MBSD was better than TBSD. Both of them should be purified to use food additives and ingredients because they have more phenolics and methanol than limit of food regulation limit. In purification, phenolics and methanol can be reduce by distillation and some of compounds, which have pysiological effects, concurrently lose from BSD. Nitrite scavenging effect and radical scavenging effect were high in MBSD>PBSD>TBSD and increased with increasing BSD concentration. It could be due to concentration of phenolics. Antimicrobial effect was high in TBSD>PBSD>MBSD and increased with increasing concentration. It could be due to concentration of organic acids, but phenolic may affect the effectiveness; therefore, toxicologic studies with phenolic in BSD should be conducted in the future. When BSD added to soybean oil, paln oil, and lard, the antioxidative effect was increased with increasing its concentration . One percent of PBSD had more antioxdant effect than 0.02% BHT did; therefore, we found BSD had more antioxidative effct than the synthesized antioxidant.

목차 Contents

• I. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• II. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• III. 연구내용 및 결과...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법...7
• 3. 결과 및 고찰...17
• 4. 결론...58
• 5. 인용문헌...60