마이크로웨이브를 활용한 새우 껍질로부터 키틴 추출: 면 중심 합성 설계 기반 단백질 제거 최적화

이건호; 장민정; 정종연; 안종화

추천

검색

질문

자료유형: 학술저널

저자정보: 이건호 (강원대학교) 장민정 (강원대학교) 정종연 (강원대학교) 안종화 (강원대학교)

저널정보: 대한환경공학회 대한환경공학회지 대한환경공학회지 제47권 제2호

발행연도: 2025.2

수록면: 98 - 109 (12page)

이용수

📌

연구주제

📖

연구배경

🔬

연구방법

🏆

연구결과

초록· 키워드

오류제보하기

새우껍질 내 키틴(chitin)을 추출하기 위하여 마이크로웨이브(microwave)가열 방법으로 미네랄과 단백질을 제거하고자 한다. 미네랄 제거 후 반응표면법을 이용하여 단백질 제거를 위한 최적 인자조건을 제시하고자 하였다. 비연속적 조건에서 조사 시간(1~5분), 온도(90~130℃), 조사 강도(400~1,600 W) 등에 따른 미네랄 제거에 관한 실험을 하였다. 미네랄 제거 과정을 거친 후 단백질 제거 실험은 비연속적 조건에서 조사 시간(1~10분), 온도(40~100℃), 조사 강도(400~1,600 W) 등에 따른 실험을 진행하였다. 연속적인 스케일에서 단백질 제거를 위한 인자 간의 최적점과 상호작용을 확인하기 위해 반응표면분석법(response surface analysis) 중 면 중심 합성 설계(central composite face-centered design)를 사용하였다. 독립인자는 온도(40~100℃), 조사 강도(600~1,600 W)로 설정하였다. 비연속적 조건에서 미네랄 제거 실험 결과, 조사 시간 3분, 온도 100℃, 조사 강도 1,600 W에서 99.9% 이상의 미네랄 제거율을 달성하였다. 또한 단백질 제거 실험의 경우 조사 시간 3분, 온도 40℃, 조사 강도 1,600 W에서 최대 94.9%의 단백질 제거율을 보였다. 온도는 낮을수록 단백질 제거율이 높았다. 조사 강도가 증가할수록 단백질 제거율은 높았다. 연속적인 스케일에서 단백질 제거의 최적 조건은 온도 40℃, 조사 강도 1,600 W로 나타났다. 이때의 제거율은 95.0%이다. 모든 독립 변수가 p<0.05으로 마이크로웨이브 가열방식의 제거에 유의미한 영향을 주었다. 본 실험에서 추출한 키틴은 α-키틴 구조를 가지며, 결정화도(crystallinity)가 84.5%로 상업용 키틴(82.1%)보다 높았다. 키틴 표면을 관찰한 결과, 다공성이 증가하고 미네랄과 단백질이 제거됨을 확인하였다. 미네랄 제거는 조사 시간 3분, 온도 100℃, 조사 강도 1,600 W에서 99.9% 이상의 높은 미네랄 제거율을 달성하였다. 새우껍질에서 키틴을 추출하기 위한 최적 단백질 제거 조건은 온도 40℃, 조사 강도 1,600 W이다. 추출된 키틴은 α-키틴 구조를 가지며, 결정화도가 84.5%로 나타났다. 따라서 마이크로웨이브 가열은 갑각류로부터 키틴 추출 시 미네랄 제거와 단백질 제거 등을 위한 효과적인 전처리 방법으로 사용할 수 있다.

The objective of this study is to extract chitin from shrimp shells by removing minerals and proteins using a microwave heating method. The optimal conditions for protein removal were proposed using response surface analysis. Experiments on mineral removal were conducted under discontinuous conditions with irradiation time (1~5min), temperature (90~130℃), and irradiation power (400~1,600 W). Following the mineral removal process, protein removal experiments were performed under discontinuous conditions with irradiation time (1~10 min), temperature (40~100℃), and irradiation power (400~1,600 W). To identify the optimal points and interactions between factors for protein removal on a continuous scale, the central composite face-centered design, a type of response surface analysis, was employed. Independent variables were set as temperature (40~100℃) and irradiation power (600~1,600W). Under discontinuous conditions, mineral removal experiments resulted in over 99.9% mineral removal efficiency at 3 min, 100℃, and 1,600 W. For protein removal, maximum efficiency of 94.9% was observed at 3 min, 40℃, and 1,600 W. Lower temperatures resulted in higher protein removal efficiency. Higher irradiation power led to increased protein removal efficiency. The optimal conditions for protein removal in continuous scale experiments were found to be 40℃ and 1,600 W. Under these conditions, a removal efficiency of 95% was achieved. All independent variables significantly influenced the removal process using microwave heating, with p<0.05. The chitin extracted in this experiment exhibited an α-chitin structure with a crystallinity of 84.5%, which is higher than that of commercial chitin (82.1%). Observation of the chitin surface confirmed increased porosity and the removal of minerals and proteins. Mineral removal achieved over 99.9% removal efficiency at 3 min, 100℃, and 1,600 W. The optimal conditions for protein removal in chitin extraction from shrimp shells are 40℃ and 1,600 W. The extracted chitin has an α-chitin structure with a crystallinity of 84.5%. Thus, microwave heating can be used as an effective pretreatment method for mineral and protein removal in chitin extraction from crustaceans.

#protein removal #microwave #response surface analysis #shrimp shell #chitin #단백질 제거 #마이크로웨이브 #반응표면분석법 #새우껍질 #키틴

참고문헌 (0)

참고문헌 신청

참고문헌이 DBpia에서 서비스 중이라면, [참고문헌 신청]을 통해 등록해보세요

함께 읽어보면 좋을 논문

논문 유사도에 따라 DBpia 가 추천하는 논문입니다. 함께 보면 좋을 연관 논문을 확인해보세요!

이 논문의 저자 정보

안종화

소속기관 강원대학교

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 TOP 5% 농수해양학 > 농학

논문수 63 이용수 3,364

이 논문과 함께 이용한 논문

미강 발효물-NK의 면역 증강 활성에 영향을 주는 제조공정

김대원 , 강대중 , 황성주 생명과학회지 2024 .11

최근 본 자료

전체보기

UCI(KEPA) : I410-151-25-02-092509977

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

초록· 키워드

AI 요약

연구주제

연구배경

연구방법

연구결과

주요내용

목차

참고문헌 (0)

함께 읽어보면 좋을 논문

이 논문의 저자 정보

이 논문과 함께 이용한 논문

최근 본 자료

댓글(0)