장혜원 연구실
바이오식품공학과 장혜원
장혜원 연구실은 바이오식품공학 분야에서 식용곤충, 대체육, 식물성 식품, 식품 부산물 등 다양한 소재를 활용한 식품화학 및 기능성 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 미래 식량 위기와 환경 문제에 대응하기 위해 지속 가능한 대체 단백질 및 오일 자원의 발굴과 식품 소재로의 응용을 중점적으로 추진하고 있습니다. 특히, 곤충 단백질 및 오일의 영양성분, 기능성, 향미 특성 분석을 통해 대체육, 비건 식품, 건강기능식품 등 다양한 신제품 개발에 기여하고 있습니다.
연구실은 첨단 분석기술(헤드스페이스 고체상 미세추출, SPME-Arrow, GC-MS 등)을 활용하여 식품 내 휘발성 화합물, 향미 성분, 품질 지표 성분 등을 정밀하게 분석합니다. 이러한 기술은 곤충, 감자, 오미자, 감귤류, 참깨, 크릴 오일 등 다양한 식품 소재의 품질 평가, 위조 판별, 가공 및 저장 중 변화 모니터링 등에 폭넓게 적용되고 있습니다. 또한, 마이야르 반응, 발효, 가공 공정에서 생성되는 주요 향기 및 이취 성분의 생성 메커니즘을 규명하고, 이를 제어하는 기술 개발에도 앞장서고 있습니다.
본 연구실은 대체육 및 식물성 식품의 품질 특성, 영양성분, 항산화 활성, 관능 특성 등을 종합적으로 연구하며, 텍스처드 식물성 단백질, 곤충 분말, 곡류 및 과일·채소 부산물 등 다양한 소재를 활용한 건강지향 식품 개발에 주력하고 있습니다. 트랜스글루타미나아제, 고압 처리, 발효 등 다양한 가공 기술을 적용하여 식감과 풍미를 개선하고, 소비자 맞춤형 기능성 식품 개발에 기여하고 있습니다.
연구실은 특허 등록, 기술이전, 산업체 협력 연구를 통해 연구 성과의 실용화와 산업적 확산에도 힘쓰고 있습니다. 식품 내 미량 유해물질 검출, 천연 향료 개발, 품질지표 성분 발굴 등 다양한 분야에서 혁신적인 분석법을 개발하여 국내외 식품 산업의 품질 관리 및 신제품 개발에 기여하고 있습니다.
이처럼 장혜원 연구실은 식품화학, 기능성, 향미 분석, 대체 단백질 및 오일 개발, 대체육 및 식물성 식품 연구 등 다양한 분야에서 학문적·산업적 가치를 창출하며, 지속 가능한 미래 식품 산업 발전에 중요한 역할을 수행하고 있습니다.
Antioxidative Activities
Antioxidant Activity
Essential Oils
식용곤충 기반 대체 단백질 및 오일의 식품화학적 분석과 응용
장혜원 연구실은 식용곤충을 활용한 대체 단백질 및 오일의 식품화학적 특성 분석과 식품 소재로의 응용 연구에 중점을 두고 있습니다. 최근 식량 위기와 환경 문제로 인해 곤충 단백질이 지속 가능한 식품 자원으로 주목받고 있으며, 본 연구실은 다양한 곤충(예: 밀웜, 프로타티아 브레비타르시스, 메뚜기 등)에서 추출한 단백질과 오일의 영양성분, 지방산 조성, 기능성 및 향미 특성을 체계적으로 분석합니다.
곤충 단백질 및 오일의 추출 방법(초임계 유체 추출, 초음파 보조 추출 등)에 따른 품질 특성, 휘발성 화합물 프로파일, 항산화 활성, 가공 적성 등을 다각적으로 평가합니다. 또한, 곤충 유래 단백질의 기능성 개선(예: 트랜스글루타미나아제 처리, 고압 처리 등) 및 식품 가공 적용성을 높이기 위한 다양한 물리·화학적, 생물학적 처리법을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 곤충 단백질의 거부감을 줄이고, 식품 내 적용성을 높이기 위한 기반 기술로 이어집니다.
본 연구실은 곤충 단백질 및 오일을 활용한 대체육, 비건 식품, 건강기능식품 등 다양한 식품 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 곤충 유래 소재의 영양학적, 기능적, 관능적 특성을 심층적으로 분석하여, 미래 식품 산업에서의 실용적 활용 방안을 제시하고, 지속 가능한 식품 시스템 구축에 기여하고 있습니다.
식품 향미 및 휘발성 화합물 분석 기술 개발
장혜원 연구실은 식품의 향미와 휘발성 화합물 분석을 위한 첨단 분석기술 개발에 선도적인 역할을 하고 있습니다. 헤드스페이스 고체상 미세추출(SPME), SPME-Arrow, HS-SBSE, GC-MS 등 다양한 분석법을 최적화하여 식품 내 향기 성분, 휘발성 유기화합물(VOC), 품질 지표 성분 등을 정밀하게 측정합니다. 이 기술들은 곤충, 곡류, 과일, 오일, 발효식품 등 다양한 식품군에 적용되어, 식품의 품질 평가, 위조 및 혼입 판별, 가공 및 저장 중 변화 모니터링 등에 활용됩니다.
특히, 본 연구실은 식용곤충, 감자, 오미자, 감귤류, 참깨, 크릴 오일 등 다양한 식품 소재의 향미 성분을 분석하여, 소비자 기호도와 연계한 향미 프로파일링 연구를 수행합니다. 또한, 마이야르 반응, 발효, 가공 공정 등에서 생성되는 주요 향기 성분 및 이취 성분을 규명하고, 이들의 생성 메커니즘과 제어 방안도 제시합니다. 이러한 연구는 식품의 관능 품질 향상과 더불어, 안전성 및 기능성 확보에도 중요한 역할을 합니다.
연구실은 특허 등록 및 기술이전, 산업체 협력 연구를 통해 식품 향미 분석 기술의 실용화에도 앞장서고 있습니다. 식품 내 미량 유해물질(예: α-다이카보닐 화합물, 4-메틸이미다졸 등) 검출, 천연 향료 개발, 품질지표 성분 발굴 등 다양한 분야에서 혁신적인 분석법을 개발하여, 국내외 식품 산업의 품질 관리 및 신제품 개발에 기여하고 있습니다.
대체육 및 식물성 식품의 품질 특성 및 기능성 연구
본 연구실은 대체육(식물성 고기, 배양육, 곤충 기반 대체육 등)과 다양한 식물성 식품의 품질 특성, 영양성분, 항산화 활성, 관능 특성 등을 종합적으로 연구합니다. 최근 환경, 윤리, 건강 문제로 인해 대체육 및 식물성 식품에 대한 관심이 높아지고 있으며, 연구실은 텍스처드 식물성 단백질, 곤충 분말, 곡류 부산물, 과일·채소 껍질 등 다양한 소재를 활용한 대체육 및 비건 식품의 개발과 품질 평가에 주력하고 있습니다.
대체육의 조직감, 수분 보유력, 조리 손실, 색상, 텍스처, 휘발성 화합물 등 물리·화학적 특성을 분석하고, 트랜스글루타미나아제, 고압 처리, 발효 등 다양한 가공 기술을 적용하여 식감과 풍미를 개선합니다. 또한, 곡류, 과일, 채소 부산물(예: 보리, 비트, 석류, 배, 양파껍질 등)을 활용한 기능성 쿠키, 떡, 스낵 등 건강지향 식품의 항산화 활성, 영양성분, 소비자 기호도 등을 평가하여, 고부가가치 식품 개발에 기여하고 있습니다.
이러한 연구는 식품 부산물의 자원화, 영양 및 기능성 강화, 소비자 맞춤형 건강식품 개발 등 다양한 사회적 요구에 부응하며, 지속 가능한 식품 산업 발전에 중요한 역할을 하고 있습니다. 또한, 국내외 식품 기업 및 연구기관과의 협력을 통해 연구 성과의 산업적 확산에도 힘쓰고 있습니다.
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Calmodulin and calcium signaling in potato tuberization: The role of membrane transporters in stress adaptation
장혜원, Muthu Thiruvengadam, 진용익, Arcot Rekha, 최희진, 정범수, 김장원, 이승빈, 이자민, 김승현
PLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY, 202506
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Optimization and comparative analysis of quality characteristics and volatile profiles in edible insect oils extracted using supercritical fluid extraction and ultrasound-assisted extraction methods
장혜원, 남진경, 곽병문
FOOD CHEMISTRY, 202505
3
Comparison of plastic and glass cages on volatile compounds in protein extracted from Protaetia brevitarsis larvae
장혜원, 차지윤, 김태경, 김예지, 이재훈, 강민철, 최윤상
Future Foods, 202412
2
지역별 고품질 감자 생산 원천기술 적용 지역특화 명품감자 기술 개발
3
향미 등 수입 식품소재 국산화, 대체기술 개발
