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Development of Organic Material Recommendation System for Organic Rice Using Linear Programming
Cho-Rong Lee,Sang-Min Lee,Hyun Young Hwang,Jae-Hoon Shin,Jung-Hun Ok,Hong-Shik Nam,Jung-Lai Cho,Kwang-Su Kim,Nan-Hee An 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회지 Vol.54 No.4
Fertilizer recommendation system (FRS) is a useful method for environmentally friendly agriculture. However, the conventional FRS does not deal with organic materials such as green manure and oilcake, which used for domestic organic farming. In this study, we developed an organic material recommendation system (OMRS) using linear programming. This procedure calculates the amount of organic material that maximizes the fertilizer effect under constraints such as N input range and C/N ratio. A combination of two organic materials, including green manure etc., is considered. The procedure was tested in the R statistic program using lp_solve, a library for the mixed integer linear programming solver. Application of this model increased rice yield index than standard rate of fertilizer. This program was also implemented to Korea Soil Information System. This system will be useful for farmers to make decisions that meet their specific needs, such as organic resources, crop nutrient requirements, and environmental regulatory policies.
반응표면분석을 이용한 청국장 제조시 마늘의 첨가조건 최적화
황초롱 ( Cho Rong Hwang ),심혜진 ( Hye Jin Sim ),김경민 ( Gyeong Min Kim ),조계만 ( Kye Man Cho ),김정환 ( Jeong Hwan Kim ),신정혜 ( Jung Hye Shin ) 한국식품조리과학회(구 한국조리과학회) 2013 한국식품조리과학회지 Vol.29 No.6
마늘을 이용한 청국장의 제조조건을 최적화 하고자 중심합성계획에 따라 마늘의 첨가량(X1), 마늘 열처리시간(X2) 및 청국장 발효시간(X3)을 독립변수로 하고, 점질물 생성량(Y1), 산도(Y2), 아미노태 질소량(Y3), γ-GTP(Y4) 및 ABTS 라디칼 소거능(Y5)을 종속변수로 하여 반응표면분석을 실시하였다. 점질물 생성량의 정상점은 최대점으로 실제변수인 마늘의 첨가량이 6.53%, 열처리 시간 6.81분, 청국장 발효시간 55.18시간에서 13.02%의 최적 값을 보였다. 산도는 청국장의 발효시간이 길어질수록 증가하였으며, 최소값인 0.50%를 나타내는 마늘 첨가량의 실제변수는 7.75%, 열처리 시간은 3.42분, 청국장 발효는 58.60시간이었다. 아미노태 질소 함량은 80.58∼158.82 mg% 범위였는데 정상점은 안장점으로 능선분석을 통해 얻어진 아미노태 질소의 최고값은 156.97 mg%였다. 이 때 마늘 첨가량 및 열처리 시간은 각각 6.21% 및 14.85분, 청국장 발효시간은 58.04시간이었다. γ-GTP 활성은 353.66mU/mL의 최대값을 가질 때, 마늘 첨가량, 마늘 열처리 시간 및 청국장 발효시간이 각각 5.73%, 6.99분, 57.96시간 이었다. ABTS 라디칼 소거능은 마늘 첨가량과 청국장 발효시간을 낮추고 마늘의 열처리 시간을 높이는 경우 76.43%의 최고값 얻을 수 있었는데, 이에 따른 실제변수의 마늘의 첨가량과 열처리시간은 각각 3.78% 및 14.28분과 청국장 발효시간은 57.99시간이었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 마늘이 첨가된 청국장 제조를 위해 마늘은 불린 콩 무게 대비 3.78~7.75%로 첨가하되 3.42~14.85분의 범위에서 스팀가열한 후 사용하며, 55~59시간 정도 발효시키는 것이 적합하였다. This study was performed to determine the optimal composition of Cheonggukjang added with garlic. The experiment utilized a central composite design (CCD). The evaluation was carried out by means of response surface methodology (RSM), which included 18 experimental points with three independent variables : the content of the garlic (1.3∼9.7%, X1), the steaming time of garlic (0∼15.1 min, X2), and the fermentation time of Cheonggukjang (48.2∼71.8 h, X3). The viscous substance (Y1), acidity (Y2), amino-type nitrogen (Y3), γ-GTP activity (Y4) and ABTS radical scavenging activity (Y5). were assessed in four replicates with five dependent variables. The maximum content of the viscous substance was 13.02% at 6.53% (X1), 6.81 min (X2) and 55.18 h (X3). The acidity was increased when the fermentation time was longer, and the minimum acidity point was 0.50% at 7.75% (X1), 3.42 min (X2) and 58.60 h (X3), respectively. The content of the amino-type nitrogen at the experimental range studied was was 80.58∼158.82 mg%, and the stationary point was at saddle point. Using ridge analysis, the maximum point was 156.97 mg% at 6.21% (X1), 14.85 min (X2) and 58.04 h(X3). The optimum conditions of γ-GTP activity was 5.73% (X1), 6.99 min (X2) and 57.96 h(X3), respectively, at the maximum point was 353.66 mU/mL. The maximum point of ABTS radical scavenging activity was 76.43% at 3.78% (X1), 14.28 min (X2) and 57.99 h(X3) at the saddle point, when the garlic steaming time was longer.
Kim, Cho Rong,Kim, Jae Kyeom,Shin, Eui-Cheol,Choi, Soo Jung,Kwon, Yoon Kyung,Kim, Youn-Jung,Kim, Chang-Ju,Park, Gwi Gun,Park, Cheung-Seog,Shin, Dong-Hoon 한국응용생명화학회 2014 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.57 No.6
Response surface methodology (RSM) was utilized to optimize extraction conditions for the acetylcholinesterase inhibitor from Rhodiola sachalinensis. Optimized values for AChE inhibition and extraction yield were 19.41 and 13.35%, respectively, and these were in good agreement with the experimental values from validation, suggesting that RSM is a useful tool.
Antioxidant and Antiobesity Activity of Solvent Fractions from Red Garlic
Cho Rong Hwang(황초롱),Jung Hae Shin(신정혜),Min Jung Kang(강민정),Soo Jung Lee(이수정),Nak Ju Sung(성낙주) 한국생명과학회 2012 생명과학회지 Vol.22 No.7
열처리를 통한 새로운 마늘 가공품의 개발 및 그 생리활성 규명을 위한 연구의 일환으로 새로이 개발된 홍마늘의 용매별 계통 분획물을 제조하고, 항산화 활성과 항비만 활성을 중심으로 한 생리활성을 비교 분석하였다. 홍마늘 계통 분획물 중 갈변물질의 함량은 chloroform 분획물에서 가장 높았고, 총 페놀 화합물과 플라보노이드 함량은 hexane 분획물에서 가장 높은 함량이었고, 다음으로 chloroform 분획물의 순이었다. DPPH와 ABTS 라디칼소거능 및 FRAP법에 의한 항산화능도 chloroform 분획물이 타 분획물에 비해 유의적으로 높은 활성을 나타내었다. 항산화 활성은 갈변물질의 함량이 높고, 총 페놀 화합물 및 플라보노이드의 함량이 높은 hexane 및 chloroform 화합물에서 활성이 높아 홍마늘 분획물의 항산화능은 이들 물질의 상호작용에 의한 결과로 추정된다. Pancreatic lipase 저해활성은 500 μg/ml 미만의 농도에서는 농도 증가와 더불어 유의적으로 활성이 증가하였으며, 가장 활성이 높았던 chloroform 분획물에서 40% 이상의 활성을 나타내었다. 항산화 활성 분석의 결과에서 활성이 높았던 hexane 및 chloroform 분획물의 지방세포 분화와 지방 축적 억제 활성은 여타 분획물에 비해 상대적으로 낮았다. 항산화 활성과 항비만 활성이 일치하는 경향을 나타내지 않았는데, 이는 홍마늘 중의 항산화 활성물질은 주로 비극성이며, 지방 축적 억제 활성이 있는 물질은 주로 극성에 대한 용해성이 더 높기 때문으로 추정되며, 이와 관련하여서는 향후 더 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다. Development of garlic processing products by thermal treatment and researched biological activity of a new product, red garlic. Red garlic MeOH extract was graduated by solvents, such as hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol, and water, in order. Each solvent fraction was dried by a rotary evaporator and then resolved in water for analysis of its antioxidant and antiobesity activity. Browning compounds of red garlic fractions were the highest in the chloroform fraction. Total phenolic compounds and flavonoid content were highest in the hexane fraction. The chloroform fraction showed significantly higher activity in DPPH, ABTS radical scavenging activity, and antioxidant activity by FRAP. We propose that the antioxidant activity of the solvent fractions from red garlic was revealed interaction of browning compounds, total phenolic compounds, and flavonoids. Due to the higher activity of the shown fraction, the hexane and the chloroform fractions were have high contents of these compounds. Below 500 μg/ml, pancreatic lipase inhibition activity was significantly increased by sample concentration. And chloroform fraction, have the highest inhibition activity was shown over the 40%. In 3T3-L1 cells, the lipid accumulation inhibition activity was lower in the hexane and in the chloroform fraction than in the other fractions.