반응표면분석법을 이용한 천년초 줄기로부터 식이섬유소 추출을 위한 효소처리 조건의 최적화

본 연구에서는 천년초 줄기를 ViscozymeⓇ을 이용하여 효소분해하여 분해물의 수율과 식이섬유 함량 등을 측정하여 반응표면분석법으로 천년초 줄기의 최적 효소분해 조건을 설정하였다. 실험계획은 중심합성계획법으로 실시하여 2가지 독립변수로서 효소농도(0.5-2.5%) 및 반응시간(1-5시간)을 설정하고, 종속변수로는 가수분해물의 수율, 총식이섬유 함량, 수용성 식이섬유 함량 및 불용성 식이섬유 함량을 측정하여 효소분해조건을 최적하였다. 천년초 줄기의 일반성분을 측정한 결과, 탄수화물이 69.66%, 식이섬유 58.82%로 식이섬유가 탄수화물의 대부분을 차지하였다. 중심합성계획법에 의해 설정된 13개의 효소분해조건에서 천년초 줄기를 분해하여 모니터링한 후 최적 분해조건을 예측한 결과, 종속변수에 따른 회귀식은 모두 5% 이내 수준에서 유의성이 인정되었다. 수율에 대한 예측된 최적조건은 효소농도 2.46%, 반응시간 2.47시간이었고, 총식이섬유 함량은 효소농도 0.98%, 반응시간 1.29시간이었으며, 수용성 식이섬유 함량은 효소농도 0.96%, 반응시간 1.32시간이었고, 불용성 식이섬유 함량은 효소농도 1.68%, 반응시간 1.03시간으로, 이때 각 종속변수의 최대값은 수율 54.12%, 총식이섬유 함량 48.54%, 수용성 식이섬유 함량 46.97%, 불용성 식이섬유 함량 3.64%로 나타났다. 천년초 줄기 분해물의 수율, 총식이섬유 함량, 수용성 식이섬유 함량 및 불용성 식이섬유 함량에 대한 최적 분해조건을 superimposing 한 결과, 효소농도 1-1.8%, 반응시간 1-1.8시간으로 예측되었다.