Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권1호
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pp.1-9
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2016
굴은 향기가 좋고 영양성분이 풍부하며 질병 예방의 기능성이 높은 우수한 수산식품으로 동서양인 모두가 선호한다. 대량으로 생산된 굴의 보관 및 유통의 편의성을 증가시키는 가장 좋은 방법은 건조하는 것인데, 기존의 열풍건조나 동결건조에 의할 경우에는 굴의 육질이 매우 약하여 향과 영양 성분의 파괴가 많아 완전건조가 불가능하다. 본 논문에서는 $15^{\circ}C$ 저온진공건조기술을 이용하여 한국산 양식 생굴과 자연산 생굴을 완전 건조하는 과정에서 진공상태하의 진공열전달특성에 관한 실험적 결과를 보고하였다.
현재 남해안 일대에서 과량 생산되고 있는 양식산 굴의 소비 촉진을 위하여 영양과 건강 기능성을 함유하면서 신세대의 기호에 맞는 굴 조미 건제품의 제조를 시도하였다. 최적조건에서 저장성 있는 조미 반건조 굴 가공품의 제조를 위하여 동결 굴을 해동한 다음 굴 특유의 비린내를 차폐하기 위하여 무즙($5{\pm}3^{\circ}C$, 2시간)에 침지, 수세 및 탈수하고 5분동안 증자하였다. 이어서 탈수(10분) 및 가열$(105^{\circ}C)$한 다음 조미액(간장 33.6, 밀가루 7.2, 물 40.5, 솔비톨 8.8, 미림 9.9)에서 5분 동안 침지한 후 열풍건조기($45^{\circ}C$, 6시간)에서 건조처리 하였다. 그리고 1% sodium alginate 용액에 침지, 건조($45^{\circ}C$, 1시간)한 다음 레토르트 파우치 필름에 충전, 밀봉한 후 저장성 부여를 위하여 $F_0$ value가 5.4분이 되도록 살균하여 조미 반건조 굴 가공품을 제조하였다. 최적 조건에서 제조된 코팅 및 조미처리 굴 가공품은 대조 제품(무코팅 및 무조미 건조 굴 가공품)에 비하여 수분 및 조회분이 약간 높았고, 조지방 및 조단백질은 낮았으며, 색조는 어두우면서 경도는 높았다. 코팅 처리 조미 반건조 굴제품은 또한 필수 아미노산의 함량이 높으면서 곡류 제한 아미노산인 lysine과 n-3계 지방산의 조성비가 높았다.
최근 매실나무를 기주로 한 겨우살이의 인공재배에 성공함에 따라, 식 의약품과 화장품의 소재 및 산업화 가능성을 확인하기 위해 80% 에탄올 및 증류수 초음파추출물의 총 폴리페놀 플라보노이드 함량 및 DPPH free radical 소거능을 측정하였다. 경기도 남양주시에서 인공재배한 매실나무겨우살이(동결건조) 및 강원도 홍천에서 채취한 자연산 굴참나무겨우살이(열풍건조, $30^{\circ}C$, 7day)의 80% 에탄올, 증류수 초음파추출물에 대한 총 폴리페놀 및 플라보노이드함량 그리고 DPPH free radical 소거능을 측정한 결과, 시료의 농도에 비례하여 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량 그리고 DPPH free radical 소거능이 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 매실나무겨우살이의 80% 에탄올 추출물이 5,000ppm에서 $192.63{\mu}g/ml$로 가장 많았으며, 굴참나무겨우살이의 물 추출물이 100ppm에서 $4.86{\mu}g/ml$로 가장 낮고 매실나무겨우살이가 모든 용매에서 더 많은 폴리페놀을 함유한 것으로 확인되었다. 총 플라보노이드 함량은 굴참나무겨우살이의 80% 에탄올 추출물이 5,000ppm에서 $83.59{\mu}g/ml$로 가장 높았으며, 매실나무겨우살이 물 추출물이 $4.6{\mu}g/ml$로 가장 낮았고 굴참나무겨우살이가 모든 용매에서 더 많은 플라보노이드를 함유한 것으로 확인되었다. DPPH free radical 소거능은 80% 에탄올 추출물 5,000ppm에서 매실나무겨우살이 81.75%로 시료 중 가장 높았고, 굴참나무겨우살이 물 추출물 100ppm이 3.55%로 가장 낮음을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과에 따르면, 겨우살이를 초음파추출법으로 추출할 때, 80% 에탄올 초음파추출물이 더 많은 폴리페놀을 함유하여 80% 에탄올 추출물이 물 추출물보다 비교적 적합하였다. 80% 에탄올로 초음파추출 하였을 때 동결건조 한 매실나무겨우살이가 열풍건조한 자연산 굴참나무겨우살이보다 더 많은 폴리페놀을 함유하고 있고, 더 높은 DPPH free radical 소거능을 보여줌에 따라 식 의약품 그리고 화장품의 소재화 및 산업화의 가능성이 높음을 확인할 수 있었다.
패류 인공종묘생산시 양질의 먹이를 원활하게 공급하기 위하여 장기간 보관이 가능한 건조먹이를 생산하여, 굴 유생을 대상으로 이용 가능성을 조사하였다. 이를 위하여 건조먹이의 생화학성분과 지방산 조성을 분석한 결과, 생화학성분 조성은 생먹이 및 농축먹이와 차이가 없었다. 지방산 조성은 건조먹이가 생먹이보다 PUFA DHA 및 EPA의 비율이 높았으며 (p<0.05) 특히 EPA는 생먹이보다 7.35배 높았다. 농축먹이에 건조먹이를 비율별로 혼합하여 굴 유생을 15일간 사육한 후 유생의 생존율과 지질 함량을 분석한 결과, 건조먹이를 $30\%$까지 혼합하여 사용하여도 생먹이만을 공급한 것보다 굴 유생의 생존율이 향상되었으며, 그중 건조먹이를 $10\%$ 혼합하여 사육하면 생먹이만으로 사육한 것보다 생존율이 2.1배 향상되었다(p<0.05) 15일째 굴 유생의 지질 함량은 건조먹이를 $10\%$ 혼합하여 사육한 경우 생먹이만을 공급한 것보다 약 1.6배 높았다. 따라서 패류의 종묘를 생산하지 않는 시기에 먹이생물을 배양하여 건조먹이 형태로 보관하여 두었다가, 농축먹이와 혼합하여 사용한다면, 보다 간편하게 먹이를 공급할 수도 있으며 아울러 유생의 생존율도 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
참나무는 소나무와 함께 우리나라의 대표적 수종이나 아름다운 목리에도 불구하고 건조가 어려워 다양하게 사용되지 못하였다. 본 연구를 통해 굴참나무 판재와 원판의 효율적 건조방법을 찾고자 노력하였다. 먼저 마구리 도포제 효과를 조사한 결과 4가지 마구리 도포제 중 PVAc 접착제를 두껍게 도포한 것이 가장 좋은 효과를 나타냈다. 천연건조속도는 1.2%MC/일로 미농무성(USDA)의 안전건조속도(safe drying rate) 1-3%MC/일을 초과하지 않았다. 본 연구에 사용된 USDA의 참나무 열기건조 스케쥴은 천연건조된 국산굴참나무재를 내부 할열없이 함수율 8%까지 건조하는데 효과적이었다. pallet형 잔목을 사용하여 참나무 원판의 V-크랙을 막고자 하였으나 성공하지 못했다. 그러나 일반 잔목 건조에 비해 V-크랙의 갈라진 면이 깨끗했으며 다른 할열은 거의 발생하지 않았다.
산업폐기물 중 하나인 굴패각(Oyster Shell, OS)에 대한 건설재료로써의 활용성을 검토하기 위해 굴패각을 혼합한 콘크리트의 장기역학적 특성과 내구성을 실험적으로 평가하였다. 실험결과에 따르면 굴패각을 10% 대체한 콘크리트의 장기강도는 굴패각을 대체하지 않은 콘크리트와 유사한 결과를 보였으나, 굴패각을 20% 대체한 콘크리트의 장기강도는 감소하는 것을 보였다. 즉, 일정 한도 이상의 굴패각 대체는 콘크리트의 장기재령 강도에 열화요인으로 작용할 수 있는 것으로 나타났고, 굴패각의 대체에 따른 탄성계수 저하는 대체율에 거의 비례적으로 저하하였으며 굴패각의 대체율 20%에서 약 10∼15% 저하하였다. 굴패각의 대체율이 증가할수록 건조수축 발생량은 증가하였으며 기존의 건조수축과 크리프 모델식은 굴패각의 증가에 따른 영향을 잘 반영하지 못하였고 이에 대한 예측식의 보정이 필요하다. 잔골재의 일부를 굴패각으로 대체하여도 콘크리트의 동결융해 저항성, 탄산화 저항성, 및 화학침식 저항성에는 나쁜 영향을 미치지 않으며, 투수 저항성은 오히려 크게 개선되었다.
목재는 연소성이 높은 본질적인 결함을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 자연 건조된 굴참나무와 느티나무의 연소성질을 시험하였다. 열방출율과 CO/$CO_2$ 발생과 연기차폐와 같은 연기지수를 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 측정하였다. $50kW/m^2$의 외부 열유속하에서 굴참나무의 총 방출열량, THR ($140.2MJ/m^2$)은 느티나무의 THR ($85.7MJ/m^2$) 과 비교하여 높게 나타났다. 그리고 굴참나무의 총 연기발생량, $TSP3.50m^2$는 느티나무의 $TSP0.65m^2$에 비하여 높게 나타났다. 이들 결과는 시험목의 체적밀도에 의존함을 보여준다. CO/$CO_2$ 발생비는 굴참나무와 느티나무가 각각 0.053, 0.043을 나타내었다. 또한 느티나무가 굴참나무에 비해 숯생성으로 인한 증대된 연소 억제성을 보여주었다.
본 연구에서는 국산 참나무류의 고부가가치재 이용기술 개발을 위해 굴참나무와 신갈나무를 대상으로 입목으로부터 마루판재까지의 가공수율을 조사하였다. 또한 참나무류 건조시간 단축을 위한 건조스케줄의 개선 및 물성평가를 수행하였다. 건조시간은 총 173시간이 소요되었으며, 최종함수율은 굴참나무 5.39%, 신갈나무 4.17%로 측정되었다. 건조에 따른 굴참나무와 신갈나무의 재색변화는 ${\Delta}E$ 값이 7~11으로 현저한 변화를 보였다. 건조에 따른 수축률은 굴참나무의 경우, 접선방향 8.1%, 방사방향 5.0%이었으며, 신갈나무의 경우, 접선방향 8.5%, 방사방향 6.2%로 평가되었다. 제재수율은 30~40%, 최종제품수율은 8~15%로 평가되었다. 본 연구에서 조사된 참나무류의 가공특성은 아직까지 저이용되고 있는 국산 활엽수의 효율적인 생산계획을 수립하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
가열 및 동결저장이 오징어, 굴, 새우 및 명태의 in vitro 소화율과 trypsin indigestible substrate (TIS) 함량 변화에 미치는 영향을 실험한 결과는 다음과 같다. Boiling 했을 때 최고의 운 in vitro 소화율을 나타내는 시간은 오징어 1분, 내장을 제거한 굴 0.5분, 내장을 제거하지 않은 굴은 1분이었고, 명태는 5분 이었으며, 오징어와 굴은 부위에 따라 소화율은 다르게 나타났다. 최고의 in vitro 소화율을 나타내는 steaming 조건은 오징어는 $100^{\circ}C$에서 1분, 굴은 $88^{\circ}C$에서 1분이었으며, 명태는 $100^{\circ}C$에서 $1{\sim}2.5$분이었다. TIS는 진시료에서 in vitro 소화율과 역상관관계를 가지며 변화하였다. 동결건조한 시료가 다른 건조품보다 현저하게 높은 in vitro 소화율을 보였으나, 내장을 제거했거나 지방함량이 낮은 시료를 천일건조했을 때도 동결건조시료에 버금가는 in vitro 소화율을 나타내었다. 동결저장은 지방함량이 낮은 시료의 in vitro 소화율의 저하 및 TIS함량 증가에 효과적이었으나, 지방함량이 높아 산패가 심하게 진행된 시료에는 현저한 효과를 볼 수 없었다. 지방함량은 수산식품단백질을 가열처리했거나 저장했을 때의 소화율 변화에 결정적인 영향을 미침을 알 수 있었으며, 4가지의 효소를 이용한 multi-enzyme digestion technique은 수산식품단백질의 소화율 변화를 측정함에 있어 아주 민감하고 유용한 방법으로 판명되었다.
건조굴 가공시 생굴의 수세${\cdot}$자숙과정에서 아황산 소오다로서 처리하여 건조굴은 저장할 때 일어나는 갈변에 대한 영향을 검토하고 항산화제를 첨가한 효과를 측정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 아황산소오다의 침지농도별, 침지시간별 처리효과를 비교하면 전보에서 얻은 생굴중의 환원당과 tyrosine의 제거효과와 같이 건조굴의 저장후에도 0.5M 용액에서 6분간 침지한 후, 60분간 수세한 것의 효과가 가장 좋았다. 침지용액을 산성으로 조절하는 것도 도움이 되었다. 2. 저장중의 TBA치, 지방의 산화적 갈변 및 당아미노 반응에 의한 갈변도의 추세를 검토해 보면 지방산화적 갈변이 주도적이 였고 당-아미노반응 또한 완만하게 특속적으로 진행되고 있으며 두 반응은 서로 관련하고 있어 아황산염의 처리가 지방의 산화적 갈변에도 영향을 미치고 있다. 3. 황산화제의 첨가는 주도적인 갈변요인인 지방의 산화를 억제함은 물론, 아황산염의 처리와 항산화제처리를 병행하였을 때 효과는 상승적으로 나타나 0.5M 아황산소오다 처리와 항산화제를 병용했을 때가 가장 효과가 좋았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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