CO2를 이용한 초임계 유체 추출과 초고압 전처리 공정의 복합공정을 사용한 대두 분말의 대두유 추출 수율 최적화

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 초임계 CO2 추출법을 이용하여 공정변수가 대두유의 수율에 미치는 영향과 초고압 처리가 초임계 추출에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. RSM 실험법을 통한 최적화 실험에서 468.18 bar, 80.23oC, 46.82 g/min의 조건에서 최대값 25.88%를 나타내었다. 초임계 추출법의 최적추출조건에서 초고압 전처리 후 추출 수율은 17.15-23.66%로 전처리 전보다 감소하는 경향을 나타내었다. 462.13MPa, 1분의 추출조건에서 정상점은 최대값으로 24.91%가 예측되었다. 초고압 전처리 후 초임계 추출에서 수율이 증가하지 않은 이유는 초고압 전처리시 입자의 뭉침현상이 일어나 평균입자크기가 증가하여 나타난 현상으로 추론하였다. 결과적으로 초고압 전처리는 초임계 추출 수율 증가에 영향을 미치지 못하는 것을 알 수 있었다. 초임계 CO2 추출법을 이용하여 대두유를 추출할 경우 추출 압력, 유량이 높을수록 추출온도가 낮을수록 더 많은 양의 대두유를 추출할 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Response surface methodology (RSM) was applied to determine the optimum operating conditions to maximize the yield of oil components from the soy bean powders using a novel combined process of a supercritical CO2 fluid extraction (SCFE) with a high pressure process (HPP) as a pretreatment. The optimization of the combined process was conducted with two steps: 1) determining the optimum conditions for maximizing the yield under the SCFE, and 2) determining the optimum conditions for HPP at the optimum operating conditions of SCFE determined from the step 1. Central composite design was applied for both steps of optimization. The process variables for SCFE were ranged from 200-400 bar, 40-70oC, and 20-40 g/min) for the pressure of extraction vessel, temperature, and mass flow rate, respectively. In addition the process variables for HPP were the applied pressure (100-400 MPa) and the applied time (5-25 min). The maximum yield from SCFE was 25.88% at 468.18 bar, 80.23oC, and 46.82 g/min. The optimum operating conditions of HPP in the combined process was predicted to be 462.13 MPa and 1 min. for 24.91% of yield. The yield of the combined process was lower than that of SCFE. It might be because of the increase of particle size due to the agglomeration after applying HPP.