현재 합성 산화방지제에 대한 독성에 따른 사용 우려로 인해 천연 산화방지제에 대한 관심이 지속적으로 증가되고 있으나 천연 산화방지제 역시 한정적이다. 따라서 본 연구에서는 쿠민 종자의 에탄올 추출물의 산화 방지 효과와 유지 산화에 대한 산화 안정성을 평가해 보고자 하였다. 산화방지효과를 측정하기 위해 실시한 DPPH 라디칼 소거 활성 결과 0.5 mg/mL에서 73.4% 소거 활성을 보였으며, ABTS 양이온 라디칼 소거 활성 결과 1.0 mg/mL의 농도에서 50.1% 소거하였다. 총 페놀함량의 결과 $61.0{\mu}M$ tannic acid equivalent/g extract, FRAP 환원력 측정의 결과 $429{\mu}M$ ascorbic acid equivalent/g extract로 측정되었다. $100^{\circ}C$에서 9시간 열산화 시킨 옥수수기름에 첨가 후 산화안정성 평가 결과 초기 산화생성물을 측정하는 CDA의 양은 대조군보다 100 ppm의 농도로 첨가한 쿠민 종자 에탄올 추출물 첨가군이 13.4% 적게 생성되었으며, 이차 산화생성물을 측정하는 ${\rho}-AV$는 대조군에 비해 59.1% 적게 생성되었다. 이러한 유지산화 안정성효과는 쿠민 종자 에탄올 추출물에 존재하는 향기성분들에 의해 영향을 미친 것으로 판단된다. 본 연구 결과 쿠민 종자 에탄올 추출물에 존재하는 향기성분에 의해 산화방지와 유지 산화안정성의 우수한 효과를 나타낸 것으로 관찰되었으며 이는 유지가공식품 제조 시 불가피한 합성 산화방지제의 사용을 대체할 수 있는 천연 산화방지제로서의 가능성을 타진한 결과라고 사료된다.
기유의 soot 분산 성능 실험과 엔진유의 산화 및 분산성 실험을 하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 윤활기유는 soot의 분산 성능에 매우 큰 영향을 미치며 고급 기유일수록 soot의 함량이 클수록 우수한 성능을 보인다. 2. VHVI 기유는 산화 시험 시간이 경과할수록 광유계 기유보다 우수한 산화안정성을 나타낸다. 3. 산화방지제는 산화방지뿐 아니라 분산성에도 영향을 미친다. 4. 광유계 기유를 사용한 경우 ZnDDP는 산화 방지 및 분산성을 향상 시키지 못하나 VHVI 기유에 ZnDDP를 투여한 경우에는 산화방지효과와 분산성능을 향상시킨다.
전기절연체로 사용되는 가교폴리에틸렌(XLPE)의 내후성에 미치는 산화방지제(Antioxidant)와 카본블랙의 효과를 살펴 보았다. 산화방지제와 카본블랙을 조합하여 16가지의 시료를 제작하고 xenon-arc lamp type의 Weather-Ometer로 500, 1000, 1500, 2000 시간 촉진열화시켰을 때 촉진열화 각 시간대별로 열화거동을 관찰하였다. 인장강도, 신장율, 절연파괴전압, tan ${\delta}$로 XLPE의 내후성을 평가한 결과, 산화방지제보다는 카본블랙이 더 효과적이었고 두 첨가제를 조합해서 사용할 때 내후성이 우수한 synergistic effect를 나타냈다.
활성 산소종은 노화, 특히 피부노화의 원인 물질로 작용하고 있다. 피부는 자외선에 노출되어 있어 활성 산소종을 만드는 광화학적 반응들이 계속해서 일어나고 있다. 이들 활성 산소종들은 피부 세포 및 조직 손상을 주도한다. 이들은 항산화 효소와 비효소적 항산화제들로 구성된 항산화 방어망을 파괴함으로써 산화제/항산화제 균형을 산화 상태 쪽으로 기울게 한다. 결과적으로 계속된 산화적 스트레스는 지질 과산화, 단백질 산화, 간질 성분을 파괴시키는 단백질분해효소의 활성화, 탄력 섬유인 콜라겐과 엘라스틴의 사슬절단 및 비정상적인 교차결합, 히아루론산 사슬의 절단, 멜라닌 생성반웅 촉진, DNA 산화와 같은 생체 구성 성분들의 손상을 야기시킨다. 결국에는 탄력감수 주름살 및 기미.주근깨 둥으로 특징 지워지는 피부노화가 가속화된다. 따라서 피부노화 방지를 위해서는, 과잉의 활성 산소종 생성을 억제하고 또한 생성된 활성산소를 효율적으로 제거할 수 있는 시스템이 화장품의 처방에 반드시 포함될 필요가 있다. 즉, 산화제/항산화제 밸런스가 유지되는 피부의 항산화 방어 시스템 구축이 필요하다. 피부노화 방지에 있어서 천연물의 역할로 (1) 자외선 흡수제로서의 역할, (2) 항산화제로서의 역할, (3) 주름 개선제로서의 역할, (4) 미백제로서의 역할, (5) 항균\ulcorner항염작용 및면역 조절제로서의 역할에 대하여 살펴 보았다. 21세기는 본격적으로 기능성 화장품 시대가 개막될 것으로 예측하고 있다. 이에 맞춰 천연물들은 피부노화를 방지하는데 주도적인 역할을 할 것으로 기대된다.
본 보에서는 지난 호에 이어 내연기관용 윤활유 첨가제 중 청정제로 사용되는 과염기성 Ca-phenate와 산화방지제 및 마모방지제로 널리 사용되는 Zn-dialkyldithiophosphate (Zn-DTP), 분산제인 polyisobutenyl succinimide(PIBSI)의 국산화에 대한 연구결과를 요약하여 기술하였다.
Photochromic dye의 광안정성을 향상시키기 위해 다양한 형태의 산화방지제 및 자외선흡수제를 사용하고 있다. PMMA를 MEK에 녹이고 photochromic dye, 다양한 형태의 산화방지제 및 자외선흡수제를 첨가하여 film 조성액을 만들고 PET film에 coating하여 도막을 만들어 광변색소의 안정성을 관찰하였다. 산화방지제 및 자외선 흡수제의 종류에 따른 광변색소의 변색특성을 관찰하였으며, 농도에 따른 광변색소의 광안정성을 관찰하였다.
우주발사체용 액체추진제 공급시스템에서 산화제가 엔진으로 공급될 때 다양한 환경 또는 외력에 의해서 탱크 내부의 출구영역에서 와류가 발생한다. 이러한 swirl을 방지하기 위한 탱크 내부에 AVD(Anti-Device Vortex)라는 와류방지 장치를 설치한다. 유동해석을 통해 LOX(액체산소) 공급에 효율적인 와류방지장치의 성능을 확인하였다. AVD 개수와 길이에 따라 공급시간에 대한 질유량과 산화제 자유표면에서 swirl의 크기 등을 분석해서 최적의 크기와 개수를 도출하고 설계에 반영하고자 한다.
자동차의 환경규제, 고성증화에 맞추어 새로이 규격이 제정된 ILSAC GF-2 가솔린엔지유는 SEQ VI와 SEQ VIA를 통한 연비시험 결과 ILSAC GF-1엔지유에 비해서 연비성능이 향상되었으며, phosphorous함량 규제에 따라 ZnDDP의 첨가량을 줄였음에도 불구하고 다른 산화방지제와 마모방지제를 투입함으로써 규격엔진시험을 통과하였고 실파를 이용한 시험에서는 ILSAC GF-1에 비해서 우수한 마모방지성능과 산화안정성을 보였다.
본 연구에서는 볶지않은 들깨와 볶은 들깨에서 착유한 들기름에 몇가지 산화방지제를 첨가하여 들기름의 산화안정성을 검토하였다. $190^{\circ}C$에서 20분동안 볶은 들깨와 볶지 않은 들깨에서 착유한 들기름에 ${\alpha}$-토코페롤, ${\delta}$-토코페롤을 100, 200, 300과 400 ppm, BHA, BHT와 TBHQ를 50, 100, 150과 200 ppm으로 농도별로 첨가하여 $50^{\circ}C$에서 저장하면서 과산화물가를 측정하였다. 측정한 과산화물가는 antioxidative index (항산화제를 첨가한 들기름의 유도기간/항산화제를 첨가안한 들기름의 유도기간)로 환산하여 산화적 안정성을 비교하였다. 볶지 않고 착유한 들기름보다 볶은 들깨에서 착유한 들기름의 산화안정성이 뛰어나, 볶음공정이 들기름의 산화안정성에 약 4배 정도 기여하는 것으로 나타났다. 첨가된 토코페롤류는 들기름의 산화를 촉진하였다. 합성산화방지제인 BHA는 산화방지 효과가 없었고, BHT는 미약한 산화방지 효과를 보였다. 그러나 TBHQ는 강한 산화방지 효과를 보였다. 이 결과로 미루어 볼때 TBHQ를 법적 허용 기준치인 200 ppm이내에서 첨가하였을때 들기름의 저장안정성을 약 5배 이상 향상시킬 수 있을 것으로 예상되며, TBHQ가 들기름의 산화 안정성 향상에 가장 적합한 산화방지제로 판단되었다. 또한 볶음조건을 조절함으로써 들기름의 산화안정성에도 기여할 것으로 판단되었다.
지방산화는 기본적으로 불포화지방과 산소의 결합이나 이 현상을 제대로 알고 실제 식품에 적용하기 위해서는 지방산화에 미치는 모든 인자들의 화학적 관점(one-electron reduction potential, bond dissociation enthalpy) 뿐만 아니라 물리적 현상(interface, antioxidant polar paradox)을 포괄적으로 이해해야 한다. Invitro실험법에 의해 도출된 산화방지제는 가능성을 보여주는 것이나 실제 식품과 bulk oil, 유화형태, 오르가노젤과 같은고체 상태의 다양한 매트릭스에서는 다른 활성을 나타낸다. 또한 산화방지제의 농도와 다른 물질의 존재에 따라 예상과 다른 활성을 나타내기도 한다. 산화방지제를 활용하여 최종제품의 유통기한을 증가시키기 위해서는 실제 활용될 제품의 매질로 사용해야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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