지속가능한 인류의 발전을 견인하는 식품과학과 산업의 변화

김용노 한국식품과학회 2023 식품과학과 산업 Vol.56 No.4

2014 한-중 연합 국제 파이토뉴트리언트 심포지엄을 마치고

김용노 한국식품과학회 2014 식품과학과 산업 Vol.47 No.2

제1회 타가토스 산학 심포지엄 개최 보고

김용노 한국식품과학회 2012 식품과학과 산업 Vol.45 No.2

제 4회 비타민 C 국제 심포지엄을 마치고

김용노 한국식품과학회 2014 식품과학과 산업 Vol.47 No.2

상태천이 이중검색방식의 이동통신용 Viterbi 디코더 설계

김용노,이상곤,정은택,류흥균 한국통신학회 1994 韓國通信學會論文誌 Vol.19 No.4

디지털 이동 통신 시스템에서, 길쌈부호는 최적 에러정정기법이라 생각된다. 최근 디지털 이동 통신의 부호정정을 위하여 Viterbi 알고리즘은 길쌈부호의 부호화를 위해 가장 널리 사용된다. Viterbi 디코더의 하드웨어 설계를 위하 많은 방법들이 대부분 부호기의 부호율 R=1/2 또는 2/3인 메모리 소자수가 적고 부호 구속장이 짧은 것으로 제안되었다. 본 논문에서는, 지연 메모리 기억소자인 m=6의 부호율 R=1/2 K=1/2, K=7(171,133) 길쌈부호기를 위한 설계방식을 고려하였다. Viterbi 알고리즘에 상태천이 이중검색 방식을 이용한 새로운 기법을 제안하였다. 그리고 회로설계는 랜덤 2비트 에러 정정 복원할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 Viterbi 디코더는 1비트와 2비트 에러신호에 대하여 정확하게 정정하였다. In digital mobile communication systems, the convolutional coding is considered as the optimum error correcting scheme. Recently, the Viterbi algorithm is widely used for the decoding of convolutional code. Most Viterbi decoder has been proposed in conde rate R=1/2 or 2/3 with memory components (m) less than 3. which degrades the error correcting capability because of small code constraints (K). We consider the design method for typical code rate R=1/2, K=7(171,133) convolutional code with memory components, m=6. In this paper, a novel construction method is presented which combines maximum likelihood decoding with a state transition double detection and comparison method. And the designed circuit has the error-correcting capability of random 2 bit error. As the results of logic simulation, it is shown that the proposed Viterbi decoder exactly corrects 1 bit and 2 bit error signal.

미생물에 의한 단세포유지의 생산과 이용

김용노(Yong-Ro Kim),윤석후(Suk Hoo Yoon) 한국식품과학회 2015 한국식품과학회지 Vol.47 No.6

단세포유지 생산에 이용되는 미생물은 효모, 곰팡이, 미세조류 등이다. 단세포유지의 생산 효율은 배지의 조성을 조절하여 영양공급을 최적화하거나, 배양 조건을 조절하거나, 최신의 생명공학 기술을 활용하여 균주를 개량함으로써 증가시킬 수 있다. 단세포 유지를 상업적으로 대량 생산하기 위해서는 값이 싼 탄소원을 확보하는 것이 무엇보다 중요하므로 지구 상에 풍부한 섬유질 자원을 활용하는 방법이 주목을 끌고 있다. 미세조류는 대기 중의 탄산가스를 탄소원으로 이용하므로 탄소원의 비용이 들지 않는다는 장점이 있다. 단세포유지 생산 미생물의 유전자를 조작하거나 대사공학기술을 이용하는 방법은 균주의 생산성을 획기적으로 높이기도 한다. 단세포유지는 그 동안 식품, 사료, 의약품 등으로 사용되어 왔으나 최근에는 바이오디젤(biodiesel)의 원료로도 사용될 수 있어 또 다른 관심을 끌고 있다. With the shortage of edible fats and oils and depletion of fossil fuels in many countries, microbial lipids is emerging as one of the most promising sources of fats and oils in the global market. Oleaginous microorganisms, also called single cell oils (SCOs), can accumulate lipids more than 25% in the cell volume. Triacylglycerols are the major storage lipids. SCOs offer several advantages for lipid production as follows: SCOs have short life span which would shorten production time, cultivation conditions are not affected by climate and place; the production process is easy to control. There are a number of oleaginous yeasts, molds, and microalgae. Furthermore, the lipid productivity of SCOs can be enhanced through strain improvement and the optimization of cultivation conditions. The new strains developed using recent advanced biotechnical methods showed greatly improved oleaginicity. Further, hydrolysates of lignocellulosic materials can be used as carbon sources for economic production of SCO.

효소처리와 트레할로스를 첨가한 백설기의 품질 특성 변화 연구

이은숙,두화진,김용노,심재용 한국산업식품공학회 2010 산업 식품공학 Vol.14 No.3

본 연구는 백설기의 노화를 억제 및 저장 중 품질 향상을 위한 Novamyl의 최적 첨가량을 0.1%로 선정하고 트레할로스를 5%, 10%, 15% 첨가하여 백설기를 제조한 후 상온(25oC)에서 0, 1, 2, 3일간 저장하면서 기계적 및 관능적 특성과 노화 속도 변화를 살펴보았으며 그 결과는 다음과 같다. 수분활성도는 트레할로스의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며 저장 일수에 따른 차이는 없었다. 색도는 트레할로스를 첨가한 백설기의 명도(L값)가 유의적으로 낮게 나타났으며 적색도를 나타내는 a값은 첨가군이 대조구에 비해 낮게 나타났고 황색도(b값)는 첨가군이 다소 낮은 값을 보였으며 저장 일수가 증가함에 따라 황색도가 감소하는 경향을 보였다. 기계적 조직감에 대해서는 트레할로스의 첨가량이 증가할수록 경도가 감소하였고 저장 중 씹힘성의 감소폭이 감소하였다. Avrami 방정식으로 노화속도를 측정하였으며, Avrami exponent(n) 값과 시간상수(1/k) 값을 계산한 결과 트레할로스 첨가군이 대조구에 비해 노화속도가 감소하였음을 알 수 있었다. 관능검사 결과에서 15% 첨가구가 대부분의 항목에서 우수한 결과를 보였고 특히 전반적인 기호도 및 씹힘성 항목에서 높은 선호도 값을 보였으나 10% 첨가구와의 유의적인 차이는 보이지 않았다. 이와 같은 실험결과를 통해 백설기 제조 시 Novamyl 0.1%를 처리하고 트레할로스를 첨가할 경우 노화 억제와 품질 향상의 효과가 있었으며, 특히 기계적 측정 결과와 관능검사 결과를 종합했을 때, 트레할로스를 10% 첨가가 15%의 첨가에 비해 유의적인 차이가 적어 가장 적절한 것으로 나타났다. 효소의 첨가는 백설기의 노화를 억제하는 효과가 있지만 물성적인 측면에서 조직이 과도하게 물러지는 등의 문제를 보이는데 이에 트레할로스를 적당량 첨가함으로써 노화 억제를 향상시키고 물성적인 측면과 기호도를 향상시켜 저장성이 우수하고 소비자의 입맛에 적합한 백설기의 제조가 가능하다고 사료된다. This study was to investigate the combined effect of enzyme and trehalose addition on the retrogradation rate and quality changes in a Korean traditional rice cake, Backsulgi. As for the enzyme, a commercial maltogenic amylase, Novamyl, was used. From texture profile analysis and sensory tests, the optimum enzyme content for the preparation of Backsulgi was determined to be 0.1%. Backsulgi was prepared with the fixed content of Novamyl (0.1%) and different ratios (5, 10, 15%) of trehalose, and physicochemical and sensory properties were examined for 3 days of storage at 25oC. As trehalose content increased, the water activity of Backsulgi decreased. In Hunter's color value, L- and a-values of trehalose-added samples were significantly lower than those of control. In texture profile analysis, hardness of Backsulgi decreased with trehalose content. During storage, a increase in hardness and a decrease in cohesiveness were typically observed for all samples. However, those changes were significantly reduced with trehalose content. The retardation of retrogradation with the enzyme and trehalose addition was confirmed using calculated Avrami rate and time constants. These results revealed that combined treatments of 0.1% Novamyl and 10% trehalose could produce Backsulgi of better sensory quality with retarded retrogradation compared to separated treatment.

통밀가루 첨가량에 따른 설기떡의 품질 특성

이은숙,두화진,김용노,심재용 한국산업식품공학회 2010 산업 식품공학 Vol.14 No.2

식이섬유가 풍부한 WWF를 우리 전통 음식인 설기떡에 첨가하여 수분함량, 색, 기계적 조직감 특성, 노화도, 관능적 특성 등 품질 특성을 규명하였으며, 품질과 영양적 가치를 고려한 적절한 첨가 수준을 찾고자 하였다. 시료들 간 유의적인 수분 함량의 차이는 없었으며, 색도 중 L(명도)값은 WWF의 첨가량이 증가할수록 감소하는 값을 나타내었다. TPA 검사에서 hardness는 제조 직후 시료들 간 유의적인 차이가 없었으나, 저장 후에는 WWF의 함량이 많아질수록 그 값이 유의적으로 감소하여, WWF의 첨가가 설기떡의 노화 지연에 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 저장 기간 중 WWF 첨가량이 증가할수록 springiness와 chewiness가 대조군에 비해 낮은 값을 나타내었다. 그 밖의 조직감 특성은 시료 간 유의적인 차이를 보이지 않았다. Avrami 방정식의 시간상수(1/k)값은 WWF 함량이 증가할수록 증가하여 WWF의 노화지연 효과를 확인하였다. 관능적 품질특성은 맛과 향, 조직감에서 5% 대체군이 전반적으로 높게 평가되었으며 전반적인 기호도까지 고려하면 5% WWF 대체가 맛과 향 및 조직감에 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다. A Korean traditional food, sulgidduk, was prepared with the supplementation of whole wheat flour (WWF) high in dietary fiber, and its quality characteristics were investigated depending on the WWF content (3, 5, and 7%). There was no significant difference found in moisture content of final products. Colorimetric analysis revealed that L-value representing brightness decreased with increasing WWF content. In texture profile analysis, freshly-made samples did not show measurable difference in hardness depending on WWF content. However, stored samples at 25oC for up to 3 days exhibited a decrease in hardness with increasing WWF content, indicating retardation of retrogradation related to WWF addition. Springiness and chewiness values showed decreasing trend with WWF content especially for stored samples. Retardation of retrogradation with WWF addition was also evidenced by observing the increment of time constant calculated from Avrami equation. Analysis of sensory evaluation demonstrated that considering flavor, taste, texture, and overall acceptability, 5% substitution of rice flour with WWF could be a promising formulation for quality product with high nutritional value.

호정화에 의한 백설기의 품질특성

두화진,이은숙,김용노,심재용 한국산업식품공학회 2009 산업 식품공학 Vol.13 No.4

본 연구에서는 호정화 방법을 달리하여 만든 호정화 쌀을 이용 멥쌀가루를 대체하여 첨가비율을 달리한 백설기를 제조하고 품질특성을 살펴보았다. 수분함량은 호정화 방법과는 상관없이 호정화 쌀의 첨가량이 증가할수록 높아지는 경향을 보였으며 저장동안에 큰 변화는 없었다. 백설기의 명도를 나타내는 L값은 대조구와 10-50% 첨가군간의 유의적인 차이는 없었으나 100% 첨가구만 다소 낮은 값을 보였다. a값과 b값은 호정화 쌀의 첨가량이 증가함에 따라 높아졌는데 특히 dry oven으로 제조한 호정화 쌀의 첨가군에서 증가폭이 컸다. 이는 dry oven 방법으로 만든 호정화 쌀의 갈변화 현상이 roaster 방법보다 큼을 알 수 있었다. Texture analyzer를 사용한 기계적 물성 측정 결과 경도(hardness), 응집성(cohesiveness), 검성(gumminess), 씹힘성(chewiness)은 호정화 방법에 상관없이 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었고 경도가 대조구보다 낮은 값을 보여 단단함이 적었지만 씹힘성은 감소하였다. 전체적으로 dry oven 방법에 의한 호정화 쌀의 첨가가 노화로 인한 경도 증가를 감소시키는데 좀더 효과적임을 알 수 있었다. Avrami 방정식에 의한 노화특성의 시간상수(1/k) 값은 호정화 쌀의 첨가량이 증가할수록 증가하여 노화 억제에 호정화 쌀의 첨가가 효과가 있음을 보여주었다. 관능검사 결과는 제조직후에는 대조구와 첨가군간의 유의적인 기호도 차이는 적었으나 저장 1일 후에는 호정화 쌀의 첨가로 인해 전체적인 품질 기호도가 증가하고 경도도 감소하는 등의 긍정적인 효과를 나타내었다. 이상의 연구를 통해 호정화시킨 쌀의 첨가는 저장 시 떡의 노화를 억제하는 효과가 있음을 알 수 있었으며 호정화 방법으로는 쌀의 갈변현상을 최소화한 roaster 방법이 좀더 우수한 것으로 판명되었고 호정화 쌀의 첨가량은 30% 정도가 효과적인 비율임을 알 수 있었다. The purpose of this study was to investigate the effect of dextrinization methods (dry oven and roaster) and the ratio of dextrinized rice on the quality of Backsulgi during storage. The moisture content significantly increased with increasing the amount of dextrinized rice regardless of dextrinization methods. As the ratio of dextrinized rice increased, the L value of the Backsulgi decreased, but the a and b values increased. The a and b values of dry oven method were higher than those of roaster method due to their thermal denaturalization. However, there were no significant pattern's change in sample's colors during storage. In the texture profiles, the hardness, cohesiveness, gumminess and chewiness significantly decreased with increasing the amount of dextrinized rice depending on the dextrinization methods and the ratios. The time constant (1/k) of the Backsulgi with dextrinized rice comparatively higher than that of control and appeared to be the highest in the Backsulgi formulated by 100% of dextrinized rice. In the sensory evaluation, Backsulgi with dextrinized rice over 30% after 1day storage showed higher value in overall quality and lower value in hardness than control. The addition of 30% dextrinized rice made by roaster showed the most effective on the quality and retrogradation of Backsulgi.

베타-카로텐 탑재 하이드로 젤 농도와 저작에 따른 지방소화율과 생체접근율의 변화

문세훈,김용노,Mun, Saehun,Kim, Yong-Ro 한국식품조리과학회 2017 한국식품조리과학회지 Vol.33 No.2

Purpose: This study was conducted to examine the effects of the starch concentration of filled hydrogel and the addition of ${\alpha}-amylase$ and simulated mastication processing in an oral phase on lipid digestion and ${\beta}-carotene$ bioaccessibility of filled hydrogels. Methods: Lipid digestion and ${\beta}-carotene$ bioaccessibility of the filled hydrogels were measured after the samples were passed through an in vitro gastrointestinal tract model consisting of oral, gastric, and small intestinal phases. Results: The initial rate and final extent of lipid digestion were higher in the filled hydrogels than in the emulsion when the filled hydrogels were treated in an oral phase without simulated mastication processing and addition of ${\alpha}-amylase$, regardless of starch concentration. However, when the filled hydrogels were minced using mortar and pestle for 2 min and were exposed to ${\alpha}-amylase$, the filled hydrogel fabricated with 5% starch showed the lowest lipid digestion rate and extent compared to the emulsion and other filled hydrogels. Bioaccessibility of ${\beta}-carotene$ was higher in the filled hydrogels than in the emulsion, regardless of the digestion method performed in an oral phase and starch concentration. However, there were appreciable differences in bioaccessibility of the filled hydrogels depending on whether or not simulated mastication and addition of ${\alpha}-amylase$ were employed. Conclusion: These results suggested that the rheological properties of initial filled hydrogels and simulated mastication processing in an oral phase plays an important role in determining the lipid digestion and ${\beta}-carotene$ bioacccessibility entrapped within filled hydrogels.