National Research and Development Corporation, 바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 의장] (이하 "AIST")Nanomaterials Research Division[연구 부서 책임자 사사키 테이크 (Sasaki Takeshi)] Miyamae Takayuki, Nano Interface Measurement Group의 최고 수사관, Kirin Co, Ltd와 협력했으며 [이사이자 사키 이사 오리 (Isozaki Isao Nori) 대표 이사 인 Kirin "Kato Osahito, 최고 수사관 Kato Osahi, Kato Osahito, Kato kato kato, kato kato kato와 함께 일했습니다 수석 조사관 인 카토 오사이 (Kato Osahi) 최고 수사관 인 오사이 (Osahi)는 표면 분석에 효과적인 분광법을 사용하여 표면 표면 분자와 표면에 홉 유래 분자의 거동과 에볼루션 바카라에 포함 된 단백질을 직접 측정하는 분광법을 사용합니다 이것들은 에볼루션 바카라 거품의 형성 및 안정화를위한 중요한 정보입니다
에볼루션 바카라 폼에는 단백질과 홉 성분이 포함되어 있다는 것이 이전에 알려졌지만, 폼의 액체 부분에 존재하는지 또는 가스와 액체 사이의 인터페이스 (가스-액체 인터페이스)에 확실하지 않았습니다 이번에는 고체와 액체의 표면과 인터페이스에 존재하는 분자를 사용했습니다진동 스펙트럼선택적으로 측정 할 수 있습니다합계 주파수 생성 분광학 (SFG 분광법)를 사용하여 에볼루션 바카라 표면을 검사 할 때, 에볼루션 바카라의 쓴 맛을 포함하는 홉 유래 분자와 단백질은 표면에 존재하며 표면에 나타나는 풍부한 홉-유래 분자 사이에 상관 관계가 있음이 밝혀졌습니다
이 성과에 대한 세부 사항은 2018 년 8 월 10 일 (일본 시간) 일본 화학 학회의 학술 저널에 제공 될 것입니다화학 편지에 게시 또한 2018 년 9 월 10 일부터 13 일까지 후쿠오카 국제 의회 센터 (Fukuoka City, Hakata Ward)에서 열릴 제 12 차 분자 과학 토론 회의에서 발표 될 예정입니다
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| 에볼루션 바카라 거품의 가스 액체 인터페이스에 포함 된 홉 유래 분자 상태 및 단백질의 개념 다이어그램 |
에볼루션 바카라는 인류가 발명 한 가장 오래된 알코올 음료이며, 그 기원은 메소포타미아 문명으로 거슬러 올라갈 수 있습니다 에볼루션 바카라의 주요 성분은 물, 발아 보리, 홉 및 양조자 효모로 만든 맥아입니다 홉은 특히 중세 유럽에서 에볼루션 바카라 양조에 사용되기 시작한 이후 에볼루션 바카라의 필수 성분이었습니다 홉은 에볼루션 바카라에 뚜렷한 쓴 맛과 상쾌한 맛을 줄뿐만 아니라 자연 살균제로서 유통 기한을 향상시킵니다
에볼루션 바카라 쓴 맛을주는 홉은 주로 쓴 성분입니다Isohumurons및 Isohumulones는 에볼루션 바카라 거품의 형성에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다 에볼루션 바카라의 경우, 폼은 제품의 가치를 결정하는 데 필수적인 요소 일뿐 만 아니라 폼의 장기 안정성 (스프레이 어스)도 에볼루션 바카라의 품질과 제품 가치를 향상시키는 데 중요합니다 따라서, 에볼루션 바카라 거품의 형성 및 안정화를 담당하는 액체 표면의 분자 거동을 조사해야했다
AIST는 재료 표면 및 인터페이스에 대한 분자 정보를 선택적으로 측정하고 평가하는 방법으로 SFG 분광법을 사용하여 유기 재료 인터페이스를 평가하고 분석하기위한 기술을 연구하고 개발하고 있습니다 지금까지 액체 표면을 분석하는 예로서, 수성 황산 용액의 표면은 SFG 분광법에 의해 조사되어 오랫동안 알려지지 않은 수성 황산 용액의 산 해리 상태를 명확히하기 위해 조사되었다 (AIST TODAY 8 권, 문제 7 [PDF : 404K])
SFG 분광법은 재료의 표면이나 인터페이스에서만 생성 된 단일 빛을 사용하고 고체 및 액체 및 인터페이스의 표면에있는 분자의 방향, 순서, 상호 작용 등을 검사 할 수있는 측정 방법입니다 또한이 방법은 빛을 사용하기 때문에 가열 및 냉각과 같은 샘플의 온도 및 환경의 변화로 인해 표면 상태의 변화를 조사 할 수 있습니다
이번에는 SFG 분광법을 사용한 액체 표면 분석 기술을 사용하여 기린으로 작업하여 에볼루션 바카라 표면의 분자 거동과 폼 형성에 필요한 분자 정보 사이의 관계를 조사하기로 결정했습니다
일반적으로, "기포"는 가스와 액체로 구성되며, 친수성 및 소수성 부분을 갖는 분자는 그들의 계면, 즉 액체의 표면에 존재한다 에볼루션 바카라 폼의 경우, 단백질과 같은 액체에 함유 된 고 분자량 분자는 폼의 형성 및 안정화에 중요한 역할을하며, 단백질의 작용과 거품의 형성 및 안정성 사이의 관계를 조사하기 위해 액체 내부를 조사하기 위해 많은 연구가 수행되었다 그러나, 폼은 액체 표면에 생성되기 때문에, 에볼루션 바카라 표면의 정보는 폼 형성 과정을 조사하기 위해 필요하지만, 분자 수준에서 액체 표면을 검사하는 방법이 거의 없기 때문에 에볼루션 바카라 표면의 분자 구조가 액체의 내부와 동일한 지 완전히 알려지지 않았다
이번에는 가스와 액체 사이의 계면의 분자 거동, 특히 에볼루션 바카라 표면의 SFG 분광법에 의해 조사되었습니다 에볼루션 바카라는 종종 냉장으로 소비되므로 샘플 스테이지는 3 ° C로 냉각되었고 시원한 상태에서 에볼루션 바카라 표면의 SFG 스펙트럼을 측정했습니다
먼저, 우리는 양조 시점에 홉이 첨가 된 홉과 에볼루션 바카라가있는 정상 에볼루션 바카라의 SFG 스펙트럼을 측정했으며, 홉이 추가 된 에볼루션 바카라의 경우 2926cm 만 발견했습니다-1(그림 1) 다음으로, 에볼루션 바카라의 주요 성분은 홉에서 발견되는 폴리 페놀의 유형 인 홉 추출물 (Isohumulones)입니다Isoxanthofumol, 에탄올 및 에볼루션 바카라에서 추출한 단백질 성분을 에볼루션 바카라와 동일한 농도를 갖는 수용액을 사용하여 기준 샘플로 제조하고, SFG 스펙트럼을 측정 하였다 (도 2 (a) ~ (d)) 수성 홉 추출물 용액 및 수성이 옥스 산토 푸 몰 용액에서, 에볼루션 바카라 표면과 동일한 위치에서 SFG의 피크가 관찰되는 반면, 에볼루션 바카라에 함유 된 수성 단백질 용액 또는 에탄올 용액에서는이 위치에서 피크가 관찰되지 않았다 이것은 에볼루션 바카라 표면의 SFG 스펙트럼의 2926 cm임을 보여줍니다-1의 피크 HOP 또는 Isoxanthofumol로부터 유래 된 이소 푸 둘론으로부터 유래 된 것으로 생각된다 또한 양조 중에 에볼루션 바카라에 다른 홉이 추가 된 에볼루션 바카라 표면의 SFG 스펙트럼을 측정했을 때, 우리는이 2926 cm-1의 피크 홉 첨가량이 증가함에 따라 증가하는 경향이 있음을 보여 주었다 (도 3 (a)) 도 1에 사용 된 상용 에볼루션 바카라에 첨가 된 홉의 양 나중에 설명 될 436 g/L이며, 이는도 1에 도시 된 ∆에 해당한다 3 이러한 실험 결과는 홉 유래 분자가 표면에 모이는 경향이 있음을 보여준다
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그림 1 에볼루션 바카라 표면의 SFG 스펙트럼
빨간색 화살표는 홉 추가로 보이는 SFG 신호를 나타냅니다 |
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그림 2 에볼루션 바카라를 구성하는 주요 구성 요소의 수성 용액 표면의 SFG 스펙트럼
(a) 수성 홉 추출물의 표면, (b) Isoxanthohumol-deuperated 에탄올-이비 수용액의 표면, (c) 수성 5% 에탄올 표면,
(d) 에볼루션 바카라에서 추출 된 수성 단백질 용액 표면 |
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| 그림 3 : (a) 홉의 양이 변경 될 때 홉 유래 SFG의 신호 강도의 변화 및 (b) 홉에서 에볼루션 바카라 폼의 지속 가능성의 의존성 |
에볼루션 바카라 양조 중 첨가 된 홉의 양을 늘리면 폼의 안정성 (폼 지속 시간)이 향상되었습니다 (그림 3 (b)) 이 추세는 홉 추가량을 증가시켜 SFG 스펙트럼을 측정 할 때 2926 cm-1의 피크 강도가 증가하는 경향과 좋은 상관 관계를 보여 주며, 에볼루션 바카라 표면의 홉에서 파생 된 분자가 더 많을수록 에볼루션 바카라 폼 안정성이 더욱 향상된다는 것이 확인되었습니다
액체의 표면 점도는 폼의 안정성에 관여하는 것으로 알려져 있지만, 액체에 고 분자량 분자, 특히 단백질의 존재는 점성에 중요하다 에볼루션 바카라에는 홉 이외의 원료에서 유래 된 고 분자량 단백질 성분이 포함되어 있으므로 에볼루션 바카라 표면의 단백질과 홉 사이의 관계를 조사하기 위해 상업용 에볼루션 바카라를 물로 희석하여 표면 SFG 스펙트럼을 측정했습니다 물로 희석 된 에볼루션 바카라 표면의 SFG 스펙트럼은 단백질-특이 적 아미드 결합으로부터 1630cm를 나타낸다-1홉에서 피크 강도 및 2926cm-1피크 강도는 동일한 거동을 나타내며, 홉 유래 분자와 단백질이 표면에 공존한다는 것을 강력하게 제안했습니다 (그림 4)
이러한 이유로부터, 단백질 및 홉 유래 성분의 소수성 구조는 에볼루션 바카라 표면의 물과 상호 작용하여 네트워크를 형성하고, 폼의 상단 표면에 나타날 때, 매우 안정적인 폼이 증가하여 더 안정적인 발포체가 증가하여 더 안정적인 폼을 만들어내는 것으로 간주 될 수있다
표면 단백질의 존재와 함께 홉 유래 분자의 개입은 에볼루션 바카라 거품을 안정화시키는 데 중요하다고 제안되었지만, 이번에는 이제 우리는 홉-유도 분자와 단백질이 처음으로 표면에 코출되도록 실험적으로 확인했다
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| 희석 된 상업용 에볼루션 바카라시기 그림 4 2926 cm-1| 홉에서 파생 된 SFG의 신호 강도의 농도 의존성 및 아미드 결합에서 유래 한 SFG의 신호 강도의 농도 의존성 |
일반적으로, 폼은 재료의 특성을 크게 바꿀 수 있으므로, 폼의 형성 과정과 표면의 분자 거동을 조사하는 것은 재료 개발과 같은 다른 분야에서 중요한 문제입니다 앞으로, 우리는 이번에 사용 된 표면 및 인터페이스 측정 및 분석 기술을 사용하여 가스 액체 계면의 분자 거동과 다양한 재료의 특성을 설명 할 것입니다