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서울대학교 농업생명과학대학 장판식 교수

효소공학실은 식품가공 및 농생명공학 분야에서 세계적인 연구 역량을 보유한 연구실로, 식품가공 효소의 탐색, 특성 규명, 대량생산 및 응용기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 본 연구실은 곰팡이, 식물, 미생물 등 다양한 생물자원에서 유래한 신규 효소의 분리·정제와 이들의 반응 특성, 입체선택성, 안정성 분석을 통해 식품가공에 적합한 맞춤형 효소를 개발하고 있습니다. 최근에는 유전자 재조합, 대사공학, 단백질 공학 등 첨단 바이오 기술을 접목하여 효소의 기능성 향상 및 산업적 활용성을 극대화하는 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 특히, 효소를 활용한 구조지질 합성, 지방산 이성화, 다기능성 유화제 및 항균·항산화 소재의 효소적 합성 등 식품가공 신기술 개발에 앞장서고 있습니다. 에리소르빌 라우레이트, 에리소르빌 미리스테이트, 에리소르빌 리시놀레이트 등 효소 촉매 반응을 통한 다기능성 식품 유화제의 개발은 식품의 저장성, 안전성, 영양성 개선뿐만 아니라 건강기능식품, 친환경 식품첨가물, 천연 방부제 등 고부가가치 식품 소재 개발로 이어지고 있습니다. 또한, 효소의 반응공정 최적화, 연속 생산 시스템 구축, 효소의 고정화 및 재사용성 향상, 친환경 무용매 반응계 개발 등 산업 현장에 적용 가능한 다양한 기술을 개발하고 있습니다. 지질 및 유화제 기반 식품소재의 구조·기능 연구도 본 연구실의 핵심 분야입니다. 트리아실글리세롤, 구조지질, 지방산 에스터 등 다양한 지질 성분의 효소적 변환 및 이성화, 그리고 이들을 활용한 신개념 유화제 및 기능성 소재 개발에 집중하고 있습니다. 고성능 HPLC, NMR, 질량분석 등 첨단 분석기술을 활용하여 분자구조 및 기능 특성을 정밀하게 분석하며, 유화제의 알킬 사슬 길이, 구조적 변형에 따른 기능성 변화, 유화제의 미세구조와 식품 내 분산 안정성, 생체이용률 향상 등 구조-기능 상관관계에 대한 체계적인 연구도 병행되고 있습니다. 이외에도, 나노·마이크로 입자 기반의 지질 전달체, 리포좀, 하이드로겔 등 첨단 식품소재의 제조 및 응용 연구도 활발히 진행하고 있습니다. 마이크로플루이딕스, 동결건조, 표면개질 등 다양한 공정기술을 접목하여, 기능성 지질 및 유화제의 안정성, 생체이용률, 타깃 전달 효율을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 미래 식품산업의 고도화와 맞춤형 기능성 식품 개발에 중요한 기초를 제공하고 있습니다. 본 연구실은 국내외 식품산업, 바이오산업, 제약 및 화장품 산업 등 다양한 분야와의 산학협력 및 기술이전, 특허 출원, 논문 발표, 국제학회 활동 등 활발한 대외활동을 통해 연구성과의 실용화와 확산에도 힘쓰고 있습니다. 앞으로도 효소공학 및 식품가공 신소재 분야에서 혁신적인 연구를 지속적으로 추진하여, 건강하고 안전한 미래 식품산업 발전에 기여할 것입니다.

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