미역의 구성 성분 분석 결과, 탄수화물 48.5%, 섬유 3.5%, 단백질 18.2%, 지방 1.8%, 회분 28%로 구성되어 있다. 초고온 열산 가수분해를 통해 단당과 저해물질의 농도가 증가하는 경향을 나타났으며 10% 미역분말에서 32.8%의 효율이 가장 높게 나타났다. 270mM 황산 농도에서 34.7%의 효율이 가장 높게 나타났고 7.5분 열처리 시간에서 37.2%의 효율이 가장 높게 나타났다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>미역의 성분 분석</h2> <p>미역의 구성성분을 AOAC 방법으로 분석한 결과 \( 48.5 \% \) 탄수화물, \( 3.5 \% \) 섬유, \( 18.2 \% \) 단백질, \( 1.8 \% \) 지방, \( 28.0 \% \) 회분으로 구성되어 있다.</p> <h2>초고온 열산 가수분해</h2> <p>미역에서 아세톤, 부탄올, 에탄올 발효를 위한 단당을 생산하기 위해 one factor at a time 방법으로 초고온 열산 가수분해를 수행하였다. Fig. 1은 \(6-14\%\)의 미역분말, \(90-450 \mathrm{mM} \) 의 황산, 2.5분에서 10분까지의 열처리 시간, 그리고 \( 140-200^{\circ} \mathrm{C} \) 까지의 온도에 대한 결과를 나타냈다.</p> <p>Fig. 1A는 다양한 미역분말 농도에 따른 초고온 열산 가수분해 결과이며, 온도는 \( 160^{\circ} \mathrm{C} \), 황산 농도는 \( 180 \mathrm{mM} \), 열처리 시간은 10분으로 고정하여 실험을 진행하였다. 슬러리 농도가 증가할수록 가수분해되는 단당과 저해물질의 농도도 증가하는 경향을 나타냈다. 하지만 \( 10 \% \) 에서 초고온 열산 가수분해 효율(Ep)이 \( 32.8 \% \) 로 가장 높게 나타났으며 농도가 높아질수록 효율이 떨어짐을 확인하였다.</p> <p>Fig. 1B는 슬러리 농도 \( 10 \% \), 온도는 \( 160^{\circ} \mathrm{C} \), 열처리 시간은 10분으로 고정하고 황산 농도를 \( 90-450 \mathrm{mM} \) 로 처리한 결과이다. Mannitol의 양은 모든 황산 농도에서 비슷한 수치를 나타냈으나 황산 농도가 \( 270 \mathrm{mM} \) 일 때, 가장 많은 glucose양이 생성됨을 확인하였다. 그에 따른 초고온 열산 가수분해 효율(Ep)도 \( 34.7 \% \) 로 가장 높음을 확인할 수 있다.</p> <p>Fig. 1C는 슬러리 농도 \( 10 \% \), 황산 농도 \( 270 \mathrm{mM} \), 온도는 \( 160^{\circ} \mathrm{C} \) 로 고정한 후 열처리 시간을 다르게 하여 수행한 결과이다. Glucose의 농도는 모두 비슷하게 나타났지만 7.5분에서 mannitol의 농도가 가장 높게 나타났고 그에 따른 초고온 열산 가수분해 효율(Ep)도 \( 37.2 \% \) 로 가장 높게 나타났다.</p> <p>Fig. 1D는 슬러리 농도 \( 10 \% \), 황산 농도 \( 270 \mathrm{mM} \), 열처리 시간 7.5분으로 고정한 후 온도를 \( 140-200^{\circ} \mathrm{C} \) 로 수행하였다. \( 160^{\circ} \mathrm{C} \) 를 기점으로 온도가 높아질수록 저해물질이 증가하고 당이 감소하는 것을 확인하였다. 초고온 열산 가수분해 효율(Ep) 도 \( 160^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 \( 37.2 \% \) 로 가장 높으며 그 전후로는 감소하였다. 비교를 위해 control로 열산 가수분해인 \( 121^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 60분동안 반응시켰다, control은 초고온 열산 가수분해에 비해 생성되는 당은 적고, 저해물질은 많이 생성됨을 확인하였다. 따라서 이번 연구에서는 온도를 올림으로써 열처리 시간을 줄일 수 있고 그에 따라 저해물질의 농도가 낮게 나타나며 그에 비해 생성되는 당의 농도는 초고온 열산 가수분해가 더 많음을 확인하였다.</p>