고온에서 가열 살균한 냉동 해산물의 텍스처 경화 개선 효과를 당알코올을 이용한 얼음결정 억제 측면에서 연구, 고찰하여 상업적으로 적용 가능한 전처리 방법을 확립하였다. 레토르트 낙지, 오징어 및 소라의 텍스처 경화 현상 개선 실험 결과 2, 4%(w/w) 솔비톨 용액을 혼합 후 급속냉동, 해동 후 고온 가열한 경우 무처리구 대비 텍스처의 기계적 측정 지표인 경도값이 9-36% 내외 감소하여 텍스처 연화 효과가 발생하는 것으로 나타났다. 냉동 해산물의 냉동 과정에서 발생하는 얼음결정 형성에 따른 단백 조직의 수축에 의한 질긴 식감과 세포 조직 손상이 솔비톨 첨가에 따른 미세 얼음결정 형성과 보수력 향상으로 최소화되어 고온 가열 후에도 무처리구 대비 수분 용출이 감소하여 텍스처 연화가 발생함을 알 수 있었다(1,3,13-15). 또한 솔비톨 처리 시 단백 조직의 보수력 향상으로 중량 변화에 근거한 수율도 2-5% 내외 상승하였다. 오징어살과 소라살에서 5점 척도법 분석형 관능검사 결과 전처리 실험구의 탄력성 및 식감 기호도가 무처리구 대비 통계적 유의성 있게 0.2-0.4점 우수한 것으로 나타나 텍스처 기기 측정치와 동일하게 관능 분석에서도 텍스처 연화에 따른 식감 향상 효과가 검증 되었다. 이상과 같이 레토르트 냉동 해산물 원료의 냉동변성 현상을 억제하기 위하여 솔비톨과 염을 이용하여 급속 냉동시키는 얼음결정 억제 전처리 공정을 적용한 결과 오징어살과 소라살에서서 냉동변성 방지 효과가 확인되었으며, 오징어살의 최적 처리조건은 2% (w/w) 솔비톨 용액, 소라살의 최적 처리조건은 4% (w/w) 솔비톨 용액이었다.
불균일계 고체산 촉매인 설폰기(Sulfonyl Group) 함유 활성탄 촉매를 이용하여 솔비톨(Sorbitol)의 아이소소바이드로(Isosorbide)의 탈수반응을 수행하였다. 설폰화 반응(Sulfonation)에 의해 제조된 설폰화 활성탄 물질에 대해 대표적인 상업용 산촉매인 설폰화 지르코니아(Sulfated $ZrO_2$)와 산성 이온교환수지 Amberlyst-36과 솔비톨 탈수반응의 촉매활성을 비교하였다. 설폰화 활성탄 촉매를 이용하여 423.15 K에서 솔비톨의 탈수 반응 결과, 100% 솔비톨 전환율과 52% 아이소소바이드 선택도를 얻었다. 설폰화 활성탄은 낮은 설폰기 농도(0.5 mmol/g)에도 불구하고 높은 표면적으로 인해 423.15 K에서 Amberlyst-36과 유사한 솔비톨 탈수 반응 특성을 보이며, Amberlyst-36 대비 473.15 K 이상 고온에서도 안정한 특성을 보이는 고체산 촉매로 판단되었다. 또한, 솔비톨 탈수반응 결과를 바탕으로 반응과 생성물의 분리를 동시에 할 수 있는 반응증류 공정에 설폰화 활성탄 촉매를 적용한 결과, 기존 황산 공정 대비 2배 이상 빠른 반응시간에 단위 설폰산 농도 기준으로 4배 이상 높은 아이소소바이드 수율을 얻을 수 있었다.
딸기잼에 첨가되는 설탕을 당알코올로 대체하여 무설탕 잼을 제조하기 위한 최적의 당알코올 혼합비를 구하고자 우선 용해도가 상대적으로 낮고 가격이 높은 자일리톨의 적정 최소 첨가비율을 알아보았다. 자일리톨을 10-30% 첨가한 딸기잼은 설탕만을 35% 첨가한 대조군과 비교하여 pH 및 총산도에는 변화가 없으나 첨가비율이 증가함에 따라 적색도 및 안토시아닌 잔존율이 증가하여 가열 중 변화되는 딸기잼의 색을 개선할 수 있는 것으로 나타났다. 반면 자일리톨의 낮은 용해도로 인해 10% 이상이 첨가될 경우 잼의 강도 감소 및 스프레드메타 치의 증가를 유발하여 잼의 물성에 부정적 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났다. 소비자 기호도에서도 10%의 자일리톨을 첨가한 잼이 가장 선호되어 자일리톨의 첨가는 10%를 넘지 않는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 이어서, 자일리톨 첨가비를 10%로 하고 25%의 솔비톨 또는 25%의 말티톨을 첨가하거나, 자일리톨 10%, 솔비톨 12.5% 및 말티톨 12.5%를 첨가한 무설탕 잼의 pH, 총산도, 기계적 강도 및 스프레드메타 치는 변화가 없었으나 적색도 및 안토시아닌 잔존율은 대조군과 비교하여 유의적으로 높았다. 자일리톨의 첨가비를 5%로 하고 30%의 솔비톨 또는 30%의 말티톨을 첨가하거나, 자일리톨 5%, 솔비톨 15% 및 말티톨 15%를 첨가한 무설탕 잼의 경우도 동일한 결과를 보였다. 그러나 관능검사 결과에서는 자일리톨을 5% 첨가한 모든 무설탕 잼 군이 대조군 및 자일리톨을 10% 첨가한 실험 군과 비교하여 종합적 기호도가 낮은 반면 자일리톨 10%, 솔비톨 12.5% 및 말티톨 12.5%를 첨가한 잼은 대조군 보다 기호도가 높았다.
가소제로서 솔비톨 혼합물의 첨가가 분리대두단백 필름의 수분흡습특성, 수분투과도, 색, 인장강도 및 신장률, 그리고 용해 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 솔비톨 혼합물은 액상형과 결정형의 상태로 다양한 비율로 혼합하여 첨가하였고, 가소제로 글리세린을 첨가한 대조구 필름의 물리적 특성과 비교하였다. 솔비톨이 첨가된 필름은 대조구 필름에 비해 높은 인장강도를 갖는 반면 낮은 수분투과도 및 신장률을 보였다. 한편 솔비톨 첨가 형태에 따른 영향은 필름 신장률에는 유의적 차이는 보였으나 기타 수분투과도, 색, 인장강도 등의 필름특성에는 커다란 차이는 보이지 않았다. 솔비톨 첨가된 필름은 높은 수분차단 효과 및 필름강도를 갖는 대신 높은 용해성을 보여, 상업적 활용성을 증진시키기 위해서는 이를 극복하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.
김치의 맛을 내기 위하여 부재료로 사용하고 있는 설탕, 물엿과 김치 국제 규격에서 첨가제로 사용하고 있는 솔비톨의 김치 미생물의 이용 정도와 이들 당류가 김치 발효시 pH, 산도 등의 이화학적 특성, 미생물의 수 및 관능적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 김치 미생물의 당 이용도는 김치에서 분리한 젖산균 10종류중 3균주가 솔비톨을 이용하지 못하였다. 당을 1% 첨가하여 김치를 제조하였을 경우 pH는 시료간에 큰 차이가 없었으나, 적정산도의 경우는 대조구에 비하여 설탕 및 물엿 첨가구의 산생성이 높았으며, 솔비톨 첨가량이 많을수록 산 생성속도와 그 함량이 적어 적정산도 기준으로 솔비톨 첨가구가 대조구보다 가식기간이 약 2배정도 증가하였다. 총균수와 젖산균 경우 전반적으로 당첨가의 영향이 거의 없었으며, 조직감은 씹힘성에 있어서 솔비톨 첨가구가 전반적으로 높은 값을 나타내었다. 관능검사에 있어서는 당을 1% 첨가한 구에서는 발효 전반에 걸쳐 신맛을 제외하고 각 항목에 있어서 시료간의 차이를 보이지 않았으나, 솔비톨 5, 10% 첨가구는 발효가 진행됨에 따라 조직감과 전체적인 기호도에 있어서 대조구보다 높게 평가하였다.
자일리톨 껌 저작에 의해 어린이들의 유치우식증 예방효과를 평가하기 위하여 3개 어린이집에서 만 $5{\sim}6$세 어린이 123명을 최종 선정하였다. 자일리톨 껌을 씹는 군(42명), 솔비톨 껌을 씹는 군(42명) 그리고 아무런 조치도 취하지 않은 대조군(39명)으로 나누어 12개월 동안 하루 5회씩 껌을 저작하게 한 다음 구강검사와 우식활성 검사를 통해 유치우식증 예방효과를 비교 분석 하였다. 12개월 동안 대조군 어린이들에서는 dfs index가 5.19개면 증가하였고 솔비톨 군에서는 2.96개면이 증가한 반면 자일리톨 군에서는 2.62개면이 증가하여 대조군에 비해 자일리톨 군은 47.1%가 감소하였고 솔비톨 군에서는 43.6%가 감소한 것으로 나타났다. Dentocult-SM strip 검사 및 site strip 검사 결과 모두에서 대조군에 비해 자일리톨 껌과 솔비톨 껌을 씹은 군의 아동들에서 우식활성도가 공히 감소되었다 따라서 본 연구와 같은 집중적인 자일리톨 껌의 저작 사업은 대상자들과 부모들의 사업에 대한 호응도가 높았고, 사업 시행이 다른 국책 구강보건사업에 비해 용이하였으며 특히 유치우식증 예방적인 측면에서 효과적인 것으로 나타났다.
환경친화적이면서 저가의 비이온성 계면활성제가 함유된 소화약제를 조제하고 이의 물성과 소화약제 성능시험을 수행하였다. 약제의 주된 계면활성제로서 에톡실레이티이드 솔비톨 셉타올레이트, 에톡실레이트 솔비톨 트리올레이트 그리고 선형 에톡실레이트 이차 알코올을 사용하였다. 본 연구에서는 휘발유의 부피보다 4배 가량의 6% 소화약제가 투입되는 경우 화재를 진압할 수 있는 능력을 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 1단위 B급 화재 진화 시험을 수행한 결과, 소화성능은 계면활성제의 농도에 정비례하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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