미강 식이섬유인 헤미셀룰로오스를 효율적으로 추출할 수 있는 공정을 개발하고자 반응표면분석법에 의한 헤미셀룰로오스 추출공정 최적화를 실시하였다. 중심합성계획에 따라 NaOH 농도($X_1$), 추출 시간($X_2$)을 독립변수($X_i$)로 하고 추출물의 특성 즉, 추출 수율($Y_1$), Xyl/Ara ratio($Y_2$), 우론산($Y_3$), 베타 글루칸($Y_4$), 총 당($Y_5$)을 종속변수로 하여 추출을 실시하였다. 그 결과, R-square는 $0.8626{sim}0.9319$으로 나타났으며, 추출 수율은 NaOH 농도가 증가하고 추출 시간이 증가함에 따라 값이 증가하였다. 추출 수율을 고려하여 이들 추출물의 특성을 모두 만족시키는 최적 추출조건은 NaOH 농도 2.45 M, 추출 시간 24.2 시간으로 나타났으며 예측된 최적 추출조건에서 실험한 결과, 각 종속변수들의 예측값과 실제값이 유사하게 나타났다. 최적 추출물의 구조적 특성을 조사한 결과, 표면구조는 매우 불규칙한 망상구조의 형태로 작은 입자와 큰 고분자 입자가 함께 관찰되었으며 평균 분자량은 $235{sim}240$ kDa과 $8.0{sim}9.4$ kDa의 범위로 나타났다.
A central composite design was applied to investigate the effects of the independent variables of NaOH concentration(X1) and extraction time(X2) on dependent variables such as Yield(Y1), Xyl/Ara ratio(Y2), uronic acid(Y3), $eta$-glucan(Y4) and total sugars(Y5) of hemicelluloses separated from rice bran. The Coefficients of determination(R2) in various models ranged from 0.8626 to 0.9319. Yield increased with increased NaOH concentration and extraction time. The optimum extraction conditions were NaOH concentration at 2.45M and extraction time of 24.2 h. Predicted values at the optimized conditions were acceptable, compared with experimental values. The structural characteristics of an optimum hemicellulose extract were explored. As a result, it showed that the surfaces of hemicellulose had a highly irregular reticulated structure. And also it was both small and large molecular particle in the hemicelluloses. Their average molecular weights were in the ranges $235{sim}240$ kDa and $8.0{sim}9.4kDa$, respectively.
