반응표면분석법을 이용한 땅콩의 Phytosterol 추출조건 최적화 (Optimization of the Extraction Conditions of Phytosterols from Peanuts Using the Response Surface Methodology)

서지정보

· 발행기관 : 한국식품영양과학회
· 수록지 정보 : 한국식품영양과학회지 / 53권 / 1호 / 46 ~ 52페이지
· 저자명 : 홍미래, 허희진, 위치도, 김병희, 김인환, 이준수

초록

견과류 및 종실류에 속하는 땅콩은 phytosterol이 풍부한 식품으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Box-Behnken design으로 설계한 반응표면분석법을 이용하여 땅콩으로부터 주요 phytosterol 성분의 추출조건을 최적화하였다. 추출 및 검화 단계의 최적화를 위해 60% KOH의 양(5~15 mL), 75°C에서의 검화 시간(15~55분) 및 최종 에탄올 농도(25~ 45%)에 따른 땅콩의 campesterol, stigmasterol 및 β-sitosterol 3가지 함량을 평가하였다. 회귀분석 결과를 바탕으로 유의미한 결정계수가 나타났으며 적합성 결여 검정의 유의성이 기각되어 반응표면 모델이 적합함을 확인하였다. 능선분석을 통해 얻은 최적 조건은 60% KOH의 양 10.76~ 11.50 mL, 75°C에서의 검화 시간 42.82~45.95분 및 최종 에탄올 농도 43.23~43.70%였다. 최적 조건에서 추출한 phytosterol 성분 함량의 실측치는 예측치와 유사한 값을 나타내었다. 따라서 반응표면분석법과 능선분석을 이용하여 땅콩의 phytosterol 함량 분석을 위한 추출조건을 최적화하였다. 본 연구에서 도출한 최적 추출조건은 땅콩뿐만 아니라 비슷한 매트릭스를 가지는 다양한 견과류에도 적용될 수 있을 것으로 사료되며 식품의 phytosterol 성분 기능성 데이터베이스 구축에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

Peanuts, other nuts and seeds are rich in phytosterols. In this study, the extraction conditions of phytosterols from peanuts (Arachis hypogaea L.) were optimized using a response surface methodology (RSM) constructed by Box-Behnken design. The effects of varying the amount of 60% potassium hydroxide (X1: 5∼15 mL), saponification time at 75°C (X2: 15∼55 min), and final ethanol concentration (X3: 25∼45%) on the three major phytosterol contents in peanuts were evaluated to optimize the extraction and saponification steps using RSM. In general, the analysis of variance showed that the model appeared to be adequate, with no significant lack of fit, and with a satisfactory coefficient of determination. Based on the ridge analysis, the optimum conditions found were: X1, 10.76∼11.50; X2, 42.82∼45.95 at 75°C; and X3, 43.23∼43.70. Under the optimized conditions, the experimental values agreed with the values predicted by ridge analysis. Thus, the optimum conditions for the extraction of phytosterol from the peanut samples were developed using RSM and ridge analysis. It is believed that these results can be applied not only to peanuts but also to various other nuts and seeds with similar matrices and will hence be useful for the development of a functional food composition database of phytosterols.

참고자료

· 없음