식품생물공학은 식품의 생산, 가공, 저장, 안전성 및 기능성 향상을 위해 생명공학적 기술과 미생물, 효소를 활용하는 학문입니다. 본 연구실은 미생물 효소공학을 기반으로 다양한 식품 소재의 기능성 증진, 품질 개선, 안전성 확보를 목표로 하고 있습니다. 특히, 미생물에서 유래한 효소를 이용하여 전분, 다당류, 올리고당 등 다양한 탄수화물의 구조를 변형하거나 새로운 기능성 물질을 합성하는 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 최근에는 고온성, 내열성, 특이적 기질 특성을 가진 신규 효소의 발굴 및 유전자 재조합을 통한 효소 생산 기술 개발에 집중하고 있습니다. 이러한 효소들은 식품 가공 공정의 효율을 높이고, 기존 식품의 영양성분 및 생리활성 성분을 극대화하는 데 활용됩니다. 예를 들어, 글루카노트랜스퍼라제, 아밀라아제, 브랜칭 엔자임 등 다양한 효소를 이용한 전분 및 다당류의 구조 변환, 기능성 당류의 합성, 그리고 이들의 산업적 응용에 관한 연구가 대표적입니다. 이와 더불어, 효소를 이용한 식품 내 유해물질 저감, 기능성 성분의 안정화, 식품의 저장성 및 기호성 향상 등 실용적 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 연구는 식품산업뿐만 아니라 건강기능식품, 바이오의약, 친환경 소재 개발 등 다양한 분야로 확장되고 있으며, 국내외 특허 및 기술이전, 산업체 협력 연구로 이어지고 있습니다.

본 연구실은 기능성 식품 소재의 개발과 이들의 생체 내 전달 효율을 극대화하기 위한 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 천연물 유래 생리활성 물질(예: 이노토디올, 진세노사이드, 트리테르페노이드 등)의 분리, 정제, 구조 분석 및 이들의 생리활성 평가가 주요 연구 주제입니다. 특히, 항염증, 항알레르기, 항산화, 면역조절 등 다양한 생리활성을 가진 식물성 소재의 탐색과 기능성 증진을 위한 효소 변환, 미생물 발효, 나노에멀전, 캡슐화 등 첨단 기술을 접목하고 있습니다. 최근에는 생리활성 물질의 체내 흡수율(생체이용률) 향상 및 표적 전달을 위한 나노입자, 복합체, 에멀전, 사이클로덱스트린 복합체 등 다양한 전달 시스템을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 이노토디올의 γ-사이클로덱스트린 복합화, 나노에멀전화, 말토헵타오스-팔미트산 에스터를 이용한 제형 최적화 연구 등이 대표적입니다. 이러한 연구는 기능성 식품, 건강기능식품, 의약 소재 등 다양한 산업 분야에서 활용될 수 있습니다. 또한, 동물 모델 및 세포 실험을 통해 개발된 소재의 항염증, 항알레르기, 면역조절, 항산화 효과를 검증하고, 장내 미생물 조성 변화, 대사체 분석 등 융합적 접근을 통해 과학적 근거를 확보하고 있습니다. 이를 바탕으로 식의약 소재의 산업화, 맞춤형 건강관리, 미래 식품산업의 고부가가치 창출에 기여하고 있습니다.

식품의 품질과 안전성 확보는 현대 식품공학의 핵심 과제 중 하나입니다. 본 연구실은 다양한 식품 및 농산물의 품질 평가, 기능성 성분 분석, 저장 및 가공 조건에 따른 품질 변화 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 전자코, 질량분석기, 분광기 등 첨단 분석 장비를 활용하여 김치, 배추, 무, 블루베리 등 다양한 식품의 원산지 판별, 품질 특성, 기능성 성분(예: 글루코시놀레이트, 폴리페놀, 안토시아닌 등) 함량 변화를 정밀하게 분석합니다. 원산지 판별 연구에서는 전자코와 다변량 통계분석을 접목하여 한국산과 중국산 김치, 배추, 무 등 주요 농산물의 휘발성 성분 패턴을 비교하고, 신뢰성 높은 판별 알고리즘을 개발하였습니다. 이러한 기술은 식품의 위조 방지, 소비자 신뢰도 제고, 식품 산업의 투명성 확보에 크게 기여할 수 있습니다. 또한, 저장 온도, 가공 조건, 유통 환경에 따른 품질 변화, 미생물 안전성, 영양성분 변화 등 실용적 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이외에도, 식품 가공 부산물의 기능성 소재화, 신선 농산물의 저장성 향상, 고기능성 품종 개발 등 다양한 응용 연구를 통해 식품산업의 경쟁력 강화와 국민 건강 증진에 이바지하고 있습니다.