Drying kinetics and optimization for thin-layer drying processes of raspberries (Rubus coreanus Miq.) using statistical models and response surface methodology

텅후이,이원영 한국식품저장유통학회 2015 한국식품저장유통학회지 Vol.22 No.1

Raspberries are a good resource of polyphenols and have a powerful antioxidant activity, but shelf life for raspberries is short which brings a lot of economic losses. In this study, we try to use cool-air (20~40℃) or hot-air (60~100℃) to produce semi-dried raspberries with extended shelf life, and to determine the best method for improving fruit quality by minimizing nutrient losses during drying processes. The effects of process variables (drying temperature and processing time) on the quality of final dried raspberries were investigated. Response surface methodology was employed to establish statistical models for simulating the drying processes, and the moisture residue content and the loss ratios of total phenolic content (TPC), vitamin C (VC), and ellagic acid (EA) that result from the drying processes of raspberries using either hot or cool-air were predicted. Superimposed contour plots have been successfully used in the determination of the optimum zone within the experimental region. Optimal conditions determined for achieving minimal losses of TPC, VC, and EA, and a final moisture residue of 45% using the hot-air drying process were a drying temperature of 65.75℃ and a processing time of 4.3 hr. While for the cool-air process, the optimal conditions predicted were 21.3℃ and 28.2 hr. Successful application of response surface methodology provided scientific reference for optimal conditions of semi-drying raspberries, minimizing nutrient losses and improving product quality.

전기분해수와 이산화염소수 처리 복분자(Rubus coreanus Miquel)의 살균효과

텅후이 ( Hui Teng ),김유호 ( You Ho Kim ),이원영 ( Won Young Lee ) 한국식품저장유통학회(구 한국농산물저장유통학회) 2013 한국식품저장유통학회지 Vol.20 No.4

본 연구에서는 수도수, 전기분해수, 이산화염소수 처리에 의한 복분자 달기의저장온도 및 기간에 따른 품질 변화를 분석하였다. 복분자 딸기를 수도수, 전기분해수와 이산화염소수 농도별 10, 50, 100, 200 ppm으로 각각 30초 동안 침지를 한 후, 상온과 냉장 저장하여 시간에 다른 저장성 효과를 비교하였다. 또한, 외관 품질유지와 갈변저해효과를 탐색하였다. 또한 복분자로부터 Bacillus cereus 와 Micrococcus luteus의 위해미생물을 분리·동정하였다. 살균세척수를 처리한 후 저장 온도별 시간에 따른 미생물 총균수를 측정한 결과, 각 처리구의 미생물 살균력은 전기분해수와 이산화염소수가 수도수 처리보다 증가하였으며 이산화염소수는 고농도일수록 현저하게 증가하였다. 상온에서 저장하는 구보다 냉장 저장한 구에서의 미생물 억제효과가 뒤어났다. 복분자 달기의 표면에 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 전기분해수와 이산화염소수 처리구에서는 미생물이 생존하지 않았다. 효소활성을 측정한 결과, 수도수 처리구보다 살균세척수 처리구에서 함량이 낮아졌으며 시간이 지남에 따라 서서히 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 세척 방법 간 유사한 결과를 나타내어싿. 저장일수가 증가할수록 감소하였고 전기분해수와 이산화염소수 처리구의 함량이 수도수 처리보다는 낮았다. 따라서, 복분자 딸기의 전기분해수와 이산화염소수 처리는 미행물 생육을 억제하면서 신선도를 유지하고 품질 유지 및 저장성 향상에 기여할 것으로 사료된다. This study was carried out in enter to investigate sterilization effect and to extend storage periods of the Rubus coreanus by treating with tap water (TW), electrolyzed water (EW) and aqueous chlorine dioxide (ClO2). After each treatment plot was soaked with 10, 50, 100, 200 ppm ill each sterilizing solution within 30 sec, each treatment was compared during the storage time at mom temperature and refrigerator temperature. As results of total plate count according to temperatures and periods, the microbial sterilizing power of each treatment plot was bigger at EW and CIO2 treatment plots then the TW treatment plot; however, it sharply increased on the high concentration CIO2 treatment plot. Futhermore, the cold storage treatment plot had more outstanding microbial sterilizing power man ibe loom temperature treeuuent plot As a result of observing UK.` surface of the Rubus coreanus using scanning electron microscope (SEM), no mtcmbc was seen in Ew ard CIO2 treatment plot. The results of measuring enzyme activity showed a more significant decrease ill EW and CIO2 solutions treatment plot than TW treatment plot but gradually increased with time. The contents of total polyphenol revealed similar values on each treatment. The EW and OO! treatment of the Rubus coreanus could lie considered as good methods for inhibiting microbial growth in fresh vegetables and fruit, thereby contributing 10 quality maintenance.

전해수와 이산화염소수 세척에 따른 뽕나무 오디(Morus alba L.)의 살균효과

텅후이(Hui-Teng),이선호(Sun-Ho Lee),이원영(Won-Young Lee) 동아시아식생활학회 2013 동아시아식생활학회지 Vol.23 No.5

반응표면분석법을 이용한 차가버섯의 초음파 추출공정 최적화

김동연,텅후이,최용희,Kim, Dong-Yeon,Teng, Hui,Choi, Yong-Hee 경북대학교 농업과학기술연구소 2012 慶北大農學誌 Vol.30 No.2

본 연구에서는 항암효과가 뛰어난 차가버섯의 초음파 추출 공정 최적화를 위해 반응표면 분석법으로 모니터링하여 최적 추출 조건을 설정하였다. 중심합성계획법에 따라 추출 시간($X_1$), 에탄올 농도($X_2$), 추출 온도($X_3$)을 요인변수로 하고 추출 수율($Y_1$), 총 페놀함량($Y_2$), 총 플라보노이드함량($Y_3$), 갈색도($Y_4$)를 종속변수로 하여 시행 하였다. 실험 결과 추출 수율은 에탄올 농도와 추출 온도에 영향을 받음을 알 수 있었다. 안장점에서 추출 조건이 추출 시간 20.47min($X_1$), 에탄올 농도 42.85%($X_2$), 추출 온도 $69.57^{\circ}C$($X_3$)일 때, 최대값 18.02%로 나타났다. 총 페놀함량 또한 에탄올 농도와 추출 온도에 영향을 크게 받았다. 최대값은 71.57mg GAE/g으로 나타났으며 이때의 추출 조건은 추출시간 21.60min($X_1$), 에탄올 농도 45.19%($X_2$), 추출 온도 $69.68^{\circ}C$($X_3$)로 나타났다. 총 플라보노이드함량은 추출 온도의 영향을 받은 것으로 나타났고 안장점에서 추출 조건은 추출 시간 22.53min($X_1$), 에탄올 농도 46.37%($X_2$), 추출온도 $69.56^{\circ}C$($X_3$)였고 최대값은 35.98mg RE/g으로 예측되었다. 갈색도는 추출 시간, 에탄올 농도, 추출 온도 이 세가지 조건 모두에 영향을 크게 받았다. 안장점일 때의 추출시간 22.00min($X_1$), 에탄올 농도 46.89%($X_2$), 추출 온도 $69.71^{\circ}C$($X_3$)의 조건에서 최대값이 예측되었다. 앞에서 얻은 결과들을 바탕으로 contour map을 분석한 결과 추출시간 21.50min, 에탄올 농도 44.87%, 추출 온도 $69.64^{\circ}C$의 최적 추출 조건이 예측되었다. This study was conducted to monitor the yields of useful substances extracted from Inonotus obliquus. Optimization of ultrasonic-assisted extraction process was carried out by using response surface methodology under different extraction conditions. A central composite design was applied to investigate the effects of independent variables such as extraction time ($X_1$), ethanol concentration ($X_2$) and extraction temperature ($X_3$) on dependent variables such as soluble solid yield ($Y_1$), total phenol contents ($Y_2$), total flavonoid contents ($Y_3$) and browning color($Y_4$). Soluble solid yield was affected by ethanol concentration and extraction temperature. The maximum soluble solid yield was 18.02% at 20.47 min ($X_1$), 42.85% ($X_2$) and $69.57^{\circ}C$ ($X_3$) in saddle point. Total phenol contents were highly affected by ethanol concentration and extraction temperature. The maximum total phenol contents were 71.57mg GAE/g at 21.60min ($X_1$), 45.19% ($X_2$), $69.68^{\circ}C$ ($X_3$). The electron donating ability was affected by extraction temperature and extraction time. Total flavonoid contents were affected by only extraction temperature. The maximum total flavonoid contents were 35.98 mg RE/g at 22.53min ($X_1$), 46.37% ($X_2$), $69.56^{\circ}C$ ($X_3$) in saddle point. The browning color was highly affected by extraction time, ethanol concentration and extraction temperature. The maximum browning color was at 22.00 min ($X_1$), 46.89% ($X_2$), $69.71^{\circ}C$ ($X_3$) in saddle point. As a result, the optimum extraction conditions were predicted; extraction time of 21.50 min, ethanol concentration of 44.87% and extraction temperature of $69.635^{\circ}C$.

반응표면분석법을 이용한 차가버섯의 초음파 추출공정 최적화

김동연,텅후이,최용희 경북대학교 농업생명과학대학 2012 Current Research on Agriculture and Life Sciences Vol.30 No.2

본 연구에서는 항암효과가 뛰어난 차가버섯의 초음파 추출 공정 최적화를 위해 반응표면 분석법으로 모니터링하여 최적 추출 조건을 설정하였다. 중심합성계획법에 따라 추출 시간(), 에탄올 농도(), 추출 온도()을 요인변수로 하고 추출 수율(), 총 페놀함량(), 총 플라보노이드함량(), 갈색도()를 종속변수로 하여 시행 하였다. 실험 결과 추출 수율은 에탄올 농도와 추출 온도에 영향을 받음을 알 수 있었다. 안장점에서 추출 조건이 추출 시간 20.47min(), 에탄올 농도 42.85%(), 추출 온도 ()일 때, 최대값 18.02%로 나타났다. 총 페놀함량 또한 에탄올 농도와 추출 온도에 영향을 크게 받았다. 최대값은 71.57mg GAE/g으로 나타났으며 이때의 추출 조건은 추출시간 21.60min(), 에탄올 농도 45.19%(), 추출 온도 ()로 나타났다. 총 플라보노이드함량은 추출 온도의 영향을 받은 것으로 나타났고 안장점에서 추출 조건은 추출 시간 22.53min(), 에탄올 농도 46.37%(), 추출온도 ()였고 최대값은 35.98mg RE/g으로 예측되었다. 갈색도는 추출 시간, 에탄올 농도, 추출 온도 이 세가지 조건 모두에 영향을 크게 받았다. 안장점일 때의 추출시간 22.00min(), 에탄올 농도 46.89%(), 추출 온도 ()의 조건에서 최대값이 예측되었다. 앞에서 얻은 결과들을 바탕으로 contour map을 분석한 결과 추출시간 21.50min, 에탄올 농도 44.87%, 추출 온도 의 최적 추출 조건이 예측되었다. This study was conducted to monitor the yields of useful substances extracted from Inonotus obliquus. Optimization of ultrasonic-assisted extraction process was carried out by using response surface methodology under different extraction conditions. A central composite design was applied to investigate the effects of independent variables such as extraction time (), ethanol concentration () and extraction temperature () on dependent variables such as soluble solid yield (), total phenol contents (), total flavonoid contents () and browning color(). Soluble solid yield was affected by ethanol concentration and extraction temperature. The maximum soluble solid yield was 18.02% at 20.47 min (), 42.85% () and () in saddle point. Total phenol contents were highly affected by ethanol concentration and extraction temperature. The maximum total phenol contents were 71.57mg GAE/g at 21.60min (), 45.19% (), (). The electron donating ability was affected by extraction temperature and extraction time. Total flavonoid contents were affected by only extraction temperature. The maximum total flavonoid contents were 35.98 mg RE/g at 22.53min (), 46.37% (), () in saddle point. The browning color was highly affected by extraction time, ethanol concentration and extraction temperature. The maximum browning color was at 22.00 min (), 46.89% (), () in saddle point. As a result, the optimum extraction conditions were predicted; extraction time of 21.50 min, ethanol concentration of 44.87% and extraction temperature of .