Estimation of Kinetic Parameters of Nonenzymatic Browning Reaction Using Equivalent Time at Reference Temperarture with Linearly Increasing Temperature Profile

정속가열(定速加熱)조건에서 표준온도상당시간(相當時間)을 이용한 비효소적 갈색화 반응의 동력학 파라미터 추정(推定)

The procedure using equivalent time at reference temperature has been assessed for the estimation of kinetic parameters with experimental data. Kinetic studies of nonenzymatic browning reaction in model and food system were carried out with linearly increasing temperature method. These kinetic parameters, n, $k_{ref}$ and $E_a$ of the systems were evaluated from original data in one step by nonlinear least square regression. The one step procedure yielded efficiently accurate parameter estimation. Computer simulated data with the kinetic models were well consistent with experimental data (average correlation coefficient=0.96).

식품의 품질변화에 미치는 온도의 영향을 분석하기 위한 kinetic parameters를 추정하는데 있어서 표준온도 상당시간이 유효함을 밝히기 위하여 비효소적 갈색반응 액체 모델 및 식품시스템을 직선적으로 온도를 증가시키는 조건$(6^{\circ}\;/h)$에서 반응시켰다. 표준온도 상당시간은 $t_E=-{\exp}[-(E_a/R)\;(1/T-1/T_{ref})]$로 정의되며, 임의의 온도 T에서 1일 동안에 일어난 품질변화는 표준온도 $T_{ref}$에서 몇일 동안에 일어난 변화에 상당하는가를 의미한다. 이와 같이 정의되는 표준온도 상당시간을 이용하여 glucose-lysine모델, 여러종류의 아미노산과 당의 액체모델 및 액체 음료 식품시스템의 실험자료로부터 비선형 최소자승법으로 kinetic parameter, n, $k_{ref}$ 및 $E_a$를 추정하였다. Glucose와 lysine의 손실속도는 1차 반응, 갈색물질 형성속도는 0차 반응이었다. 추정한 kinetic parameters를 이용하여 computer simulation한 결과 실험값과의 상관계수가 0.96 이상으로 잘 일치하여 $t_E$를 이용한 1단계 비선형 최소자승법으로 kinetic parameters를 효율적으로 정확히 추정할 수 있음을 확인하였다.