• 한국식품과학회지
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• 제46권3호
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• pp.315-322
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• 2014

본 연구는 미생물로부터 유래된 5종(AH, AK, AY, PS와 R)의 lipase들을 Amberlite XAD 7에 흡착법으로 고정화 시킨 후 각 immobilized lipase들의 특성을 알아보았다. 고정화 전과 후의 단백질 함량 및 각 free lipase들과 immobilized lipase들을 이용한 interesterification 반응물의 지방산과 TAG 조성을 분석하였다. 또한, immobilized lipase에 있어 중요한 요인인 reusability를 확인하였다. Free lipase의 단백질 함량은 2.22-11.41%로 AH가 가장 높았던 반면, immobilized lipase에서는 AH, PS와 AK가 mg protein/g support이 높았다. 한편, 반응 특성을 알아보기 위해 카놀라유, PEE와 StEE를 기질로 하여 batch type interesterification을 진행하였을 때, free lipase의 경우 free lipase R을 제외한 다른 free lipase들은 반응시간이 1시간에서 72시간으로 증가함에 따라 총 포화지방산 함량이 증가하였으며 그 중 free lipase AH가 반응성이 가장 높았다. 또한, RP-HPLC를 통해 free lipase AK 반응물을 분석한 결과, 반응시간이 길어질수록 카놀라유(0시간)에서 볼 수 있었던 57.49 area%의 ${\bigcirc}{\bigcirc}{\bigcirc}$가 6.53 area%로 감소하였다. 이는 각 free lipase들이 PEE와 StEE를 효소적 반응에 이용했기 때문이라고 판단된다. 한편, immobilized lipase AY와 R의 경우 반응시간이 1시간에서 48시간으로 증가하여도 카놀라유(0시간)의 총 포화지방산 함량과 큰 차이가 없었으나 immobilized AK의 경우 48시간에서 38.3 area%의 포화지방산 함량으로 가장 높은 활성을 보였다. 또한, 이를 사용하여 continuous type으로 반응하였을 때 유속이 느릴수록 효소와 기질 사이의 접촉 시간이 길어져 반응물의 총 포화지방산 함량이 증가함을 알 수 있었다. Reusability는 immobilized AK, AH와 PS 모두에서 두 번째 반복 반응을 하였을 때, 첫 번째 반응보다 총 포화지방산이 120-196.5% 증가하였다. 그러나 bounding protein 함량이 가장 높았던 immobilized AK는 support에 흡착되었던 free lipase AK의 탈착이 일어나 2번째 반응 후부터 활성이 감소한 반면, immobilized AH와 PS는 활성이 비교적 유지되었다.

• 농업과학연구
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• 제37권1호
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• pp.69-72
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• 2010

This study explored the solid fat index (SFI) of structured lipids (SLs) synthesized by lipase-catalyzed (Lipozyme TLIM) interesterification using hydrogenated coconut oil (HCO), palm oil (PO) and palm stearin solid (PSS). SLs were produced using three blends of HCO/PO (60:40, w/w), HCO/PSS (40:60 and 60:40, w/w), and HCO/PO/PSS (32:48:18, w/w/w) to find a desirable confectionary fat by monitoring melting and crystallization behaviors of SFI of SLs using differential scanning calorimetry (DSC). SFI of HCO/PSS (60:40) and HCO/PO/PSS (32:48:18) at $25^{\circ}C$ were 70% and 68%, respectively. These results suggest that HCO/PSS (60:40) and HCO/PO/PSS (32:48:18) may be useful as potential SLs of a confectionary fat.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권8호
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• pp.1113-1120
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• 2011

본 연구에서는 palm mid fraction(PMF)와 stearic ethyl ester를 기질로 Lipozyme TLIM을 이용한 에스테르 교환반응을 실시하였으며 기질의 몰 비율과 효소양 및 시간에 따른 TAG 조성 변화와 함께 POS 구성율 및 acyl migration 정도를 알아보았다. sn-2 위치에서의 주요 지방산 조성 변화는 몰 비율과 효소양, 반응시간이 증가할수록 C18:1은 점차 감소하였고, C16:0과 C18:0은 증가함을 알 수 있었다. 이와 같은 변화는 특히 반응시간이 증가함에 따라 두드러지게 나타났으며 acyl migration 생성과 관계가 깊은 것으로 예측되었다. 그 결과 총 포화지방산의 함량은 최고 37.4 area%까지 증가한 수치를 보였다. 반응 합성물의 주요 TAG 조성으로는 POP, POS, SOS와 같은 대칭형 구조의 TAG가 확인되었으며 반응이 진행됨에 따라 POP는 감소하고 POS가 증가하는 경향을 보였다. Acyl migration과 POS 함량을 고려하였을 때 몰 비율 1:2, 효소양 3 wt%, 5시간 반응 조건에서 POS는 53.5 area%의 높은 함량을 보였으며 이때 총 포화지방산함량은 반응 전 11.9 area%와 비교하여 약 2배 증가한 23.1 area%를 나타내었다. 한편, 전체 반응 조건 중 가장 높은 POS 함량은 55.4 area%의 수치를 보였는데, 이후 몰 비율과 효소양의 증가와 더불어 반응시간이 지속되었음에도 불구하고 POS는 오히려 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 반응이 진행되면서 acyl migration에 의해 sn-2 위치에 palmitic acid와 stearic acid가 전이된 PPS, PSS, SSS와 같은 TAG의 생성도 증가함을 알 수 있었다.

• 농업과학연구
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• 제40권4호
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• pp.367-375
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• 2013

The enzymatic interesterification was performed to produce structured lipids (SLs) with palm mid fraction (PMF) and stearic ethyl ester (STEE) for 1, 3, 6, 9, 12 and 15 hr at $80^{\circ}C$. The reaction was catalyzed by Lipozyme TLIM (immobilized lipase from Thermomyces lanuginosus, amount of 20% by weight of total substrates) in a shaking water bath set at 180 rpm. The optimum condition for synthesis of asymmetric SLs were: substrate molar ratio 1:0.5 (PMF:STEE, by weight), reaction time 6 hr, enzyme 20% (wt%, water activity=0.085) of total substrate and reaction temperature $80^{\circ}C$. After reaction at optimized condition, triacylglycerols (symmetrical and asymmetrical TAGs) from reactants were isolated. POP/PPO (1,3-palmitoyl-2-oleoyl glycerol or 1,2-palmitoyl-3-oleoyl glycerol), POS/PSO (palmitoyl-oleoyl-stearoyl glycerol or palmitoyl-stearoyl-oleoyl glycerol), SOS/SSO (1,3-stearoyl-2-oleoyl glycerol or 1,2-stearoyl-3-oleoyl glycerol) were obtained by solvent fractionation. Finally, refined SLs contained stearic acid of 16.91%. Solid fat index and thermogram of the refined SLs were obtained using differential scanning calorimetry. The degree of asymmetric triacylglycerol in the refined SLs was analyzed by Ag-HPLC equipped with evaporated light scattering detector (ELSD). The refined SLs consisted of symmetric TAG of 41.15 area% and asymmetric TAG of 58.85 area%.

• 한국식품과학회지
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• 제37권5호
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• pp.709-712
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• 2005

조류(microalgae, from Schizochytrium sp.)로부터 DHA가 풍부하고 이취가 적은 지질을 획득하고 이를 옥수수유와 함께 반응기질로 이용하여 재구성지질을 합성하였다. 본 실험에 사용된 합성조건으로 oleic(17.3 mol%), linoleic(31.8 mol%), 그리고 docosahexaenoic acid(14.9 mol%)가 함유된 재구성지질을 합성하였다. ${\alpha}-,\;{\gamma}-$, 및 ${\delta}-tocopherol$의 총 함량은 0.059%로 분석되었고, 비누화 가(183.8) 및 요오드 가(201.8)를 측정하였다. 한편, 수행된 반응조건 및 반응시간동안 대부분의 반응은 6시간 내에 이루어 졌고, 그 상승폭은 3-6시간 사이에서 약 2.3배의 증가를 보이며 가장 크게 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권7호
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• pp.1052-1058
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• 2005

미세조류(microalgae)인 Schizochytrium sp.로부터 유래된 조류유(250 g)와 식물성 유지인 대두유(250 g)의 혼합 유지를 기질로 하고, sn-1,3 위치에 특이적으로 작용하는 Lipozyme RM IM(Rhizomucor miehei, EC 3.1.1.3)을 이용한 interesterification에 의해 회분식 반응기$(65^{\circ}C,\;300 rpm,\;15hr)$에서 재구성 지질을 합성하였다. 합성 된 재구성 지질의 주요 지방산 조성은 DHA$(15.7\;mol\%)$와 linoleic acid$(31.1\;mol\%)$, palmitic acid$(20.2\;mol\%)$, oleic acid$(13.5\;mol\%)$ 및 $EPA(6.6\;mol\%)$로 분석되었으며, linoleic aicd와 DHA가 sn-2 위치에서 높은 함량을 차지하였다. Normal-phase HPLC 분석결과 재구성지질은 $87.1\;area\%$의 TAG와 $12.1\;area\%$의 DAG 형태와 같은 중성지질로 구성되어 있었다. Reversed-phase HPLC 분석 결과 재구성 지질의 $PN=20\~22(10.3\;area\%),\;PN=24\~32(53.1\;area\%)$ 및 $PN=36\~48(36.6\;area\%)$ peaks내에 각각 PN=20, PN=22, PN=28, PN=30, PN=34, PN=38, PN=42를 가지고 재구성 지 질 함량의 약 $50.5\;area\%$를 차지하며 반응기질과 구별된 새로운 peaks가 합성에 의해 생성되었음을 확인하였다 재구성지질의 요오드가는 고도의 불포화도를 가지는 조류유(274.0)보다 약 $25\%$ 낮아진 206.7을 나타내었으며, 분자량을 설명하는 비누화 값이 183.8, 산가는 반응기질과 같은 0.3 이하의 측정값을 나타내었다. 재구성지질의 Hunter color $L^{\ast}(\pm\;lightness/darkness)$ 값은 13.8로 측정되었으며, $b^{\ast}(\pm,\;yellowness/blueness)$ 값은 13.8로 측정되었으며, $b^{\ast}(\pm,\;yellowness/blueness)$ 값은 반응기질보다 유의적으로 가장 높은 55.1을 나타내었다(p<0.05).

• 농업과학연구
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• 제45권2호
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• pp.265-282
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• 2018

The purpose of this research was to produce symmetric (Saturated-Unsaturated-Saturated, SUS) triacylglycerol (TAG) using palm stearin fraction oil (PSFO) and high oleic sunflower oil (HOSO) as substrates to replace cocoa butter. PSFO was blended with HOSO (1 : 2 weight ratio), and $lipozyme^{(R)}$ TLIM (20 weight % of the substrate) was added. Interesterification was carried out in a shaking water bath at $55^{\circ}C$ at 220 rpm for 6 hours. The response surface methodology (RSM) through the central composite face design was employed to observe the optimized SUS-TAG. The independent factors were the reaction temperature ($X_1$: 65, 75 and $85^{\circ}C$), reaction time ($X_2$: 1, 3 and 5 hours) and ratio of TLIM ($X_3$: 10, 15 and 20 weight %). The dependent variables were $Y_1$ = Saturated-Unsaturated-Unsaturated (SUU, area %), $Y_2=SUS$ (area %), $Y_3$ = Saturated-Saturated-Unsaturated (SSU, area %), $Y_4$ = Unsaturated-Unsaturated-Unsaturated (UUU, area %), and $Y_5=sn-2$ unsaturated fatty acid (area %). The optimal conditions from the central composite face design minimized acyl migration while maximizing the presence of unsaturated fatty acid at the sn-2 position (73.43 area %). The optimal conditions were $X_1=65^{\circ}C$, $X_2=1hour$, and $X_3=20weight%$. As a result of the response surface analysis, the lack of fits was found as $Y_1=0.622$, $Y_2=0.438$, $Y_3=0.264$, $Y_4=0.526$, and $Y_5=0.215$, and their $R^2$ were 0.897, 0.944, 0.826, 0.857, and 0.867, respectively.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권9호
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• pp.1320-1327
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• 2010

카놀라유, 대두극도경화유를 기질로 이용하여 저트랜스 고체지방을 회분식 반응기(batch type reactor)에 의해 합성하였다. Sn-1,3 위치 특이성을 가진 TLIM을 이용한 효소적 에스테르 교환 반응을 통하여 생성된 저트랜스 고체지방의 이화학적 특성을 살펴보았다. DSC 분석을 통하여 저트랜스 고체지방의 고체지방 함량(SFC)과 융점 곡선 및 결정화 곡선을 알아보았다. 다양한 혼합비율의 저트랜스 고체지방들은 각 기질이 가진 지방산의 비율에 따라 차별적으로 넓은 범위의 온도를 나타내었다. 즉, 카놀라유의 함량이 높아질수록 각 온도에 해당하는 SFC는 감소하는 경향을 나타낸 반면, 대두극도경화유의 함량이 높아질수록 SFC가 증가하는 경향을 보였다. DSC를 이용한 흡열 및 발열 피크 분석결과, 카놀라유의 함량이 증가할수록 피크가 낮은 온도 쪽으로 이동하는 경향을 보여주었다. 저트랜스 고체지방들의 지방산 조성은 C18:0와 C18:1, C18:2가 전체 지방산 조성의 80% 이상 구성되어 있으며, 총 트랜스 지방산(${\Sigma}TFA$)의 함량은 0.3 wt% 이하의 낮은 함량을 나타내었다. Sn-2 position의 주요 지방산 또한 C18:0와 C18:1, C18:2가 대부분을 차지하였으며 특히 불포화지방산의 함량이 높게 나타났다. 역상 HPLC를 이용하여 TAG 조성을 분석한 결과, 주요 TAG 조성은 LOO, OOO, POO/SOL, SOO, SOS로 구성되어 있었다. 그중 카놀라유의 함량이 증가할수록 저트랜스 고체지방의 TAG 조성은 LOO, OOO, POO/SOL, SOO의 수치가 증가하였고, 대두극도경화유의 함량이 감소할수록 POS/PSP, SOS, SSS의 수치는 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권4호
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• pp.531-536
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• 2004

Omega-3 지방산인 DHA가 풍부하고 이취가 적은 조류(microalgae, Schizochytrum sp.)로부터 지질을 획득하여 이를 옥수수유와 기질로 이용, 고정화효소인 RM IM(from Rhizomucormiehei)을 촉매로 하여 interesterification 반응에 의해 고기능성 유지를 효과적으로 생성하기 위하여 합성조건을 반응표면분석에 의해 최적화하였다. 항온교반수조에서 소량 합성된 재구성 지질의 TG 지방산 조성 분석 결과, 재구성지질에 함유된 DHA의 함량은 15.06mol%를 나타내었고, DHA-enriched algae oil에 과량 함유된 palmitic acid(30.67mo1%), myristic acid(11.64mol%)의 함량은 각각 30, 60% 감소하여 21.70, 4.96 mol%를 보였으며, oleic과 linoleic acid의 함량은 급격히 증가하여 각각 20.20, 27.34 mo1%를 나타내었다. RP HPLC-ELSD system을 이용하여 재구성지질의 TG 형태를 분리한 결과, 두 기질에 존재하지 않은 다수의 새로운 TG peak를 확인한 수 있었으며, 이중 쉽게 식별이 가능한 3개의 peak를 선택, 이들 peak area% 총합을 반응변수로 하고 온도$(35-75^{\circ}C,\;X_1)$, 시간(2-42시간, $X_2$) 및 효소농도(2-14%, $X_3$)를 요인변수로 하여 중심합성계획에 의해 반응조건을 최적화하였다. 그 결과, 온도$(70.28^{\circ}C)$, 시간(28.74시간), 효소농도(11.30%)의 최적합성조건에서 최대값 6.97 area%로 예측되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제37권4호
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• pp.584-589
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• 2005

지방산 TAG 분자의 sn-1,3 위치에서 특이적으로 반응하는 Lipozyme RM IM(from Rhizomucor meihei)을 촉매로 이용, 비용매계(solvent-free system)조건에서 glycerolysis를 통하여 조류유(from Schizochytrium sp.)와 대두유로부터 DAG, MAG 함유 기능성 유지를 합성하였다. 합성된 유지는 DHA(16.0mol%)와 linoleic acid(32.4mol%), palmitic acid(18.2 mol%), oleic acid (14.0mol%), EPA(6.7mol%) 및 myristic acid(4.9mol%) 등을 함유하고 있었으며, 유지 내 TAG 분자의 sn-2 위치에는 DHA(21.0 mol%)와 linoleic acid(29.2 mol%)가 높은 분포로 함유되어 있었다. 48시간의 효소 반응 후 DAG의 지방산 조성은 DHA(13.3mol%)와 linoleic acid(34.3 mol%), palmitic acid(20.0 mol%), oleic acid(13.2mol%), myristic acid(5.8mol%) 및 EPA(5.5 mol%) 등으로 조사되었고, MAG의 경우는 DHA(8.6mol%)와 linoleic acid(34.0mol%), palmitic acid(23.9mol%), oleic acid (15.1mol%) 및 EPA(4.1mol%) 등으로 분석되었다. 효소적 glycerolysis 반응 완료(48hr) 후 총 지질 내 약 60%의 DAG 및 MAG 함유하는 기능성 유지는 19.2area%의 1,3-DAG와 22.2 area%의 1,2-DAG, 16.0area%의 MAG 및 TAG(42.3area%), FFA(0.2area%)와 같은 중성 지질로 구성되어 있었다. 이러한 기능성 유지의 요오드가는 208.8, 비누화가는 179.6으로 측정되었으며, 산가(조류유, 대두유; <0.3)는 3.4이하를 나타내어 합성 중 생성, 잔류 가능한 유리 지방산 제거(산가 저하)를 위한 정제 과정이 필요할 것으로 사료된다. 또한, 기능성 유지는 Hunter $L^*(+/-,\;lightness/darkness;\;77.9),\;a^*(+/-,\;redness/greenness;\;15.9)$ 및 $b^*(+/-,\;yellowness/blueness;\;54.6)$와 같은 색도를 나타내었다.