인구증가와 개발 도상 국가의 산업 활동 증가로 인해 대기 중 미세먼지농도가 상승함에 따라 생태계에 미치는 영향이 심각해지고 있다. 그로인해 미세먼지발생을 줄이기 위한 정책을 수립하여 시행하거나 미세먼지를 여과해주는 공기청정기나 마스크의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 전기방사실험을 통해 셀룰로스 아세테이트 파이버 필터를 제조하고 고분자용액에 활성탄을 첨가하여 미세입자 제거에 미치는 활성탄의 영향을 평가하였다. 미세입자 생성을 위해 염화나트륨 수용액을 사용하였으며, 공기 중 수분의 영향을 배제하기 위해 건조기를 설치하여 수분을 제거한 후 필터 성능을 분석하였다. 활성탄이 첨가될수록 미세입자 제거 효율은 증가하였으며, 아세톤 흡착량 또한 증가하였다.
항효모 활성이 우수한 녹차씨로부터 천연 보존소재를 개발하기 위하여 추출 원료를 최적화하기 위한 녹차씨의 전처리 방법을 평가하였다. 과피 유무에 따른 녹차씨의 추출 결과 추출물의 항효모 활성은 같았으며, 추출 수율은 과피를 제거한 속씨에서 근소하게 높은 것으로 나타났다. 건조에 따른 녹차씨의 수분 함량은 항효모 활성에는 영향을 주지 않았으나 추출 수율은 7.3% 수분 함량에서 가장 높게 나타났다. 분쇄 공정에 따른 녹차씨 추출물의 항효모 활성은 같았으나, 원료의 입도가 작은 믹서 분쇄 원료에서 추출 수율이 더 높게 나타났다. 녹차씨 오일을 추출한 부산물인 탈지 녹차씨를 추출하여 보존소재 원료로써 활용 가능성을 평가한 결과 항효모 활성은 녹차씨 추출물과 같았으며, 탈지 방법에 따라 수율은 다르게 나타나 헥산 추출 탈지 녹차씨보다 압착 탈지 녹차씨의 추출 수율이 더 높게 나타났다. 녹차씨의 전처리 방법 평가에 따라 천연 보존소재를 추출하기 위한 원료로서 과피가 포함된 녹차씨를 수분 함량 7.3%로 건조한 후 롤밀 분쇄하여 착유기로 오일을 추출한 탈지 녹차씨를 제조하였다. 탈지 녹차씨를 추출 용매에 따라 추출한 후 수율 및 항효모 활성을 조사한 결과 경제성이 높은 추출 용매는 물이 적합하였다. 추출 온도 및 시간에 따른 탈지 녹차씨의 추출결과 $90^{\circ}C$ 추출에서는 항효모 활성이 다소 불안정한 것으로 나타났다. 추출 수율과 항효모 활성의 안정성을 고려하여 물을 용매로 하였을 때 $50^{\circ}C$, 4시간 추출 조건이 적합할 것으로 생각된다.
SLES를 주성분으로 사용한 액체세정제는 공기 중에 노출하여 방치하는 경우 표면에 피막이 형성되는 경우가 있다. 이는 제형 중의 수분이 증발하면서 세정제 주성분인 계면활성제의 농도변화로 인한 미셀의 상변화로 판단된다. SLES는 30~60% 영역에서 강한 육방정계 액정상이 나타나고, 60% 이상에서는 라멜라 액정상을 보인다. 본 연구에서는 SLES 주성분으로 사용된 액체세정제의 표면 겔링 현상은 내용물에서 수분 증발로 인하여 발생하는 현상이다. 액체세정제에서 수분이 증발되면서 계면활성제의 농도가 높아지는 결과였다. 표면 겔링 상태는 편광현미경으로 관찰한 결과 혼합 계면활성제 시스템의 액정상으로 확인되었다. 결론적으로 SLES를 주성분으로 사용하는 처방에서 겔링 필름 형성을 방지하기 위하여 수용성이 좋은 AOS를 증량하고 액정형성을 방지할 수 있는 이차 계면활성제인 SAS를 도입하고, 하이드로트로프로 SXS와 PEG1500을 적용하였다. 이와 같이 개선된 액체세정제 처방4와 5는 공기 중에 노출되어도 표면에 피막이 형성되는 겔링현상을 방지할 수 있었다.
HPMC, MC, SA 등의 검류를 밀가루 중량대비 0.5% 첨가하였을 때 식빵의 품질 특성에 미치는 영향으로 빵의 수분함량, 수분활성도, 냉각손실, 부피, 레올로지, 관능검사 등을 조사하였다. 빵의 수분함량과 수분활성도는 검류 중 HPMC를 첨가한 경우 가장 높았고, 냉각 손실률은 HPMC를 첨가한 경우 가장 적어 대조구와 2.4% 차이가 있었다. 부피는 SA를 첨가한 경우 $2,560{\pm}24$ mL로 가장 컸으며, 레올로지 특성에서 경도와 max G는 HPMC를 첨가한 경우 가장 낮아 부드러웠고, 탄력성은 SA를 첨가한 경우 가장 컸다. 관능검사에서 HPMC를 첨가한 경우 점수가 높아 가장 선호하는 것으로 나타났다. 결과적으로 SA를 첨가하였을 때 식빵의 부피와 탄력성이 HPMC를 첨가하였을 때 보다 높았으나, 수분함량, 수분활성도, 및 관능검사 등의 결과는 HPMC 첨가 구에서 높았으며, 냉각손실률은 낮은 것으로 나타나 HPMC를 첨가하는 것이 식빵의 품질 개선에 더 효과적인 것으로 생각된다.
본 연구는 조직감과 영양이 뛰어난 쌀 팽화 스낵 제조를 위하여, 쌀가루에 부족한 각종 영양소를 보충할 수 있는 저렴하고 우수한 식품 소재인 갈색거저리(mealworm)를 첨가한 압출성형물의 이화학적 특성에 대하여 살펴보았다. 쌀 압출성형 원료배합비는 쌀가루 100%, 쌀가루 90%에 갈색거저리 10%, 쌀가루 80%에 갈색거저리 20%로 하였고, 압출성형 공정변수는 사출구 온도를 $130^{\circ}C$와 $140^{\circ}C$, 수분함량을 20%와 25%로 조절하였다. 압출성형한 후 직경 팽화율, 비길이, 조각밀도, 파괴세기 및 겉보기 탄성계수, 색도, 수분용해지수 및 수분흡착지수, 수용성질소지수, 단백질 소화율, DPPH 라디칼 소거 활성, 산패도를 측정하였다. 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 팽화율은 감소하였고 비길이와 밀도는 증가하였다. 온도와 수분함량에 따른 변화에서는 사출구 도가 증가하고 수분함량이 감소할수록 직경팽화율은 증가하였으며 밀도는 감소하는 경향을 보였다. 파괴세기와 겉보기 탄성계수에서는 갈색거저리 첨가 함량이 10%일 때 감소하였다가 20%일 때 다소 증가하였다. 또한 사출구 온도가 감소하고 수분함량이 증가할수록 값이 증가하였다. 수분용해지수는 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 상승하였다. 수분흡착지수는 갈색거저리 첨가함량이 높을수록 증가하였다. DPPH 라디칼 소거 활성에서는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 값이 유의적으로 증가하였고 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 증가하였다. 산패도는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 감소하였고 40일 이후에도 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 값이 감소하였으나 값의 상승폭은 쌀 압출성형물에 비하여 다소 크게 나타났다. 쌀가루에 갈색거저리의 첨가는 쌀 스낵의 영양적인 면을 개선하고 항산화성을 부여하는 유효한 공정이며 사출구 온도를 낮추고 수분함량을 증가시켰을 때 팽화스낵으로써 조직감이 향상되었음을 확인하였다.
본 연구에서는 청원지역에서 재배하고 있는 6품종의 쌀을 당 분해 효소 및 단백질 분해 효소를 이용하여 쌀단백질 추출물을 제조하고, 항산화 효과 및 수분보유력을 비교 분석하였다. 품종별 쌀단백질 추출물의 단백질 함량을 측정한 결과 흑미 추출물이 4900 ㎍/mL로 가장 높게 나타났고, 향찰현미 추출물이 3700 ㎍/mL로 가장 낮게 나타났다. 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate 라디칼 소거 활성 결과 흑미 추출물과 홍현미 추출물이 2 mg/mL에서 80.0% 이상의 우수한 소거 활성을 확인하였다. 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) 라디칼 소거 활성은 흑미 추출물과 홍현미 추출물이 2 mg/mL에서 70.0% 이상의 소거 활성을 나타내었다. 수분보유력 평가 결과는 홍현미, 홍찰현미, 흑미, 향찰현미를 이용한 추출물은 수분보유력이 110% 이상임을 확인하였다. 종합적으로 흑미를 이용한 쌀단백질 추출물이 항산화 및 수분보유력이 우수한 효과를 나타냄으로써 피부 보습 및 항산화 기능성 화장품 소재로 응용가능성이 있음을 시사한다.
건강기능성 식품으로 각광을 받고 있는 키위과일의 건조 중 유효성분의 손실을 최대한 줄일 수 있는 진공동결건조법을 이용하여 키위과일을 동결건조하고 생키위, 동결건조키위 및 해동공정을 거친 해동키위를 시료로 하여 텍스츄어와 수분함량의 변화를 조사연구 하였다. Freeze Drying Kiwi는 생Kiwi보다 수분함량이 크게 감소되어 텍스츄어(hardness, firmness, stiffness) 수치가 전체적으로 매우 높게 나타났으나, 해동(Re-Hydration Kiwi)시킨 경우에는 텍스츄어가 생키위의 $1.2{\sim}l.3$배 정도로 나타나 동결건조법으로 건조하면 키위의 복원성이 매우 좋은 것으로 나타났다. 키위는 동결건조에 의해 수분함량이 크게 줄어 식품의 부패요소 중 중요요소인 수분활성도(Aw; Water Activity)가 크게 낮아져 식품의 원형이 비교적 그대로 유지되면서 유통기한(Shelf life)이 크게 연장되는 것을 알 수 있었다.
오염토양 복원의 신기술로서 미생물계면활성제를 이용한 생물학적 정화법(Bioremediation)의 표준화된 절차와 현장적용 결과를 제시하였다. 적절한 양분과 수분 그리고 산소를 공급하여 유류 오염물질의 생물학적 제거효율을 극대화시킬 수 있었으며 특히 유류오염물질을 효과적으로 분산시키기 위해 미생물계면활성제를 사용함으로써 오염된 토양을 단기간 내에 복원하는데 상당히 효과적인 기술임을 확인 할 수 있었으며 지속적인 현장적용 기술의 개발을 통하여 국내외적으로 당면하고 있는 토양오염문제를 해결하는데 크게 이바지 할 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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