리튬이온 제조공정에서 전해질 주입 후 반드시 거쳐야 하는 숙성공정은 일반적으로 별로 중요하게 다루어 지지 않고 있다. 왜냐하면 전지 숙성공정이 전지성능에 영향을 주는 인자에 대하여 그다지 깊이 있게 연구가 되어있지 않기 때문이다. 하지만 숙성공정 중에 나타나는 OCV 변화는 전해질 내에 포함되어 있는 성분이 전극으로 전기화학적 흡착되어 나타나는 현상으로 SEI 피막 형성에 매우 중요한 역할을 하게 된다. 이에 본 연구에서는 숙성기간 중에 변하게 되는 OCV와 SEI피막의 관계, 그리고 전지성능과의 연계에 대하여 깊이 있게 논의하고자 한다.
유기성 폐기물은 더 이상 처리대상이 아닌 자원이며 이러한 자원화 방법 중의 하나인 퇴비화는 자원의 재활용적인 측면에서 가장 친환경적인 방법이라 할 수 있다. 퇴비화는 그 방법에 상관없이 발효공정과 숙성공정이라는 핵심적인 공정 또는 과정을 거치게 된다. 본 연구에서는 유기성 폐기물을 퇴비화 처리하는 핵심장치인 기존 발효 및 숙성공정의 문제점을 파악하고 이러한 문제점을 해결하기 위한 이동용 퇴비화 장치 개발에 관한 연구가 수행되었다. 실험에 사용된 반응용기는 회전되므로 교반 도중 이물질 등에 의해 중지되는 일이 없고, 혼합이 완벽하게 일어난다. 그리고 공기량을 조절함으로써 반응용기 내부의 온도를 균일하게 유지시킬 수 있으므로 미생물을 이용한 발효 및 숙성이 용이하다. 또한, 기존의 발효장치에 비해 경제성이 있으며 인적, 물적 관리비가 절감되고 유기성 폐기물을 이용한 퇴비제품을 대량 생산할 수 있다. 특히, 공간을 적게 차지하면서도 유기성 폐기물이 공기와 접촉하는 면적을 증대시킬 수 있게 됨과 더불어, 이동가능하게 된 퇴비화장치를 제공하는 효과가 있다.
저염양념젓갈은 재래식 고식염 젓갈과는 달리 저염, 저온으로 숙성한다는 것이 가장 큰 특징 이며 숙성기간 중 자가소화 및 미생물이 생산하는 효소 작용에 의하여 특유의 감칠맛을 가지게 된다(Park et al., 1996). 기존의 창란젓갈 숙성공정은 0$\pm$2$^{\circ}C$에서 50~60일 동안 정치상태로 숙성하게 되는데(Han, 1996; Park, 1998), 이때 숙성용기 아랫부분에 기체가 발생하는 등 (Kim et al., 1993) 상하간의 품질편차가 크고 숙성기간이 장기화되는 단점이 있다. (중략)
다공성 실리카 게 분말은 저밀도, 고비표면적의 특성을 가지며 물리적, 화학적 성질이 우수하여 필름의 점착방지제, 페인트의 소광제, 맥주의 흡착제, 촉매의 담지체등 산업전반에 걸쳐 여러용도로 사용되고 있다. 이러한 다공성 실리카 겔 분말은 고상법, 기상법, 액상법등으로 제조할 수 있으며, 이 중에서 sodium silicate를 원료로 하는 액상공정은 다공성의 제어가 용이하고, 공정이 간단하며, 고순도의 균질한 실리카를 얻을 수 있는 방법으로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 액상법(sol-gel method)를 사용하여 점착방지제, 소광제 등으로 사용되는 다공성 실리카 겔 미분말의 개발에 초점을 두어 연구하였다. 그리고, 겔 분말의 다공성 제어를 위하여 공정 각 단계에서의 겔 내부의 구조의 변화에 대한 연구와 함께 수화겔의 숙성이 기공특성에 미치는 영향, 건조조건의 기공특성에 대한 영향 등을 살펴보았다. 다공성 실리카 겔 미분말은 다음과 같은 공정에 의해 제조되었다. sodium silicate를 황산과 반응시켜 겔화하고 추가의 황산을 투입하여 미반응분의 Na를 제거한 후 pH 7이상의 알카리 영역에서 숙성하여 다공성을 지닌 실리카 수화겔을 제조하였다. 수화겔의 탈수, 세척, 건조 공정을 거쳐 건조겔을 제조하고, 1-20$\mu\textrm{m}$의 크기로 분쇄하여 최종 제품을 얻을 수 있었다. 최종 다공성 실리카 겔 분말은 비표면적 200-700$m^2$/g, 기공부피 0.5-2.5cc/g, 평균 입경 3-5$\mu\textrm{m}$, 백색도 95% 이상의 물성을 보였다. sodium silicate와 황산의 겔화 반응에 의해 생성된 수화겔은 수 nm크기의 일차입자들의 연속적인 network로이루어져 있으며, 일차입자크기가 너무 작기 때문에 내부의 기공들은 별로 존재하지 않는 상태이다. 2차 주가황산 투입에 의해 미반응의 알카리 이온들을 중화, 제거시킬 수 있으며, 겔의 다공성을 좌우하는 숙성단계에서 숙성 pH, 온도, 시간등의 인자에 의해 수화겔의 기공특성을 제어할 수 있다. pH 7이상에서 실리카의 용해도가 크고, 용해도의 입자크기 의존성이 크므로, 일자입자는 Ostwald-ripening에 의해 계속 성장할 수 있으며, 이때, 입자의 성장은 숙성 온도와 시간에 의존한다. 탈수, 세척공정에 의해 가용성 염인 Na2SO4를 제거하고, 건조조건을 변화시킴으로써 기공부피를 증가시키는 것이 가능하였으며, Fast drying을 사용하여 점착방지제에 적합한 기공부피를 갖는 실리카 건조겔을 제조할 수 있었다.
저염창란젓갈 제조 공정에 시 숙성공정에 교반과정을 도입하여 숙성기간의 단축과 제품의 균일화를 시도하였다. 먼저 시험구의 경우에는 원료창란을 연속교반 염장한 후 생성된 유출수를 제거하고 $0\pm2^{\circ}C$에서 4시간마다 10rpm으로 10분간 교반숙성하였으며, 대조구의 경우는 정치염장한 후 유출수를 포함하여 $0\pm2^{\circ}C$에서 정치숙성하였다. 60일간 숙성시키면서 이들의 품질변화를 측정한 결과 숙성일수가 경과할수록 pH는 낮아졌으며, 숙성 60일째에는 초기 pH 7.0에서 $6.2\~6.3$ 정도로 떨어졌으며 시험구가 대조구 보다 대체로 낮은 값을 나타내었다. 또한 시험구의 경우 숙성 30일째에Brix는 27.4, VBN은 $54.3 mg\%$ , 아미노태질소는 $87.9 mg\%$를 나타내었는데 비하여 대조구는 경우 숙성 50일째 Brix는 27.1, VBN은 $57.8 mg\%$, 아미노태질소는 $96.6mg\%$를 나타내었다. 숙성 중 미생물 변화는 대조구의 경우 50일째 $1.9\times10^6CFU/g$, 시험구의 경우 30일째 $2.6\times10^6CFU/g$으로 최대로 증가한 후 서서히 감소하는 경향을 보였다. 또한 관능검사 평가 결과도 대조구의 경우 50일째, 시험구의 경우 30일째에 최고값을 나타내어 창란젓갈의 최적 숙성기간은 대조구의 경우 50일, 시험구의 경우 30일로, 교반숙성 시키는 경우가 정치숙성에 비해 20일정도 공정일수를 단축할 수 있었다.
본 연구는 숙성고의 온도와 상대습도를 각각 $3{\pm}2$와 $75{\pm}5%$로 설정하고 14일간 건조숙성(dry aging)된 건조숙성 육우 등심과 비건조숙성 육우 등심을 비교하였다. 건조숙성 육우의 수분함량이 비건조숙성 육우보다 낮은 반면(p<0.001), 단백질함량과 지방함량은 건조숙성 육우가 비건조숙성 육우보다 높은 함량을 보였다. 건조숙성 육우의 pH와 적색도가 비건조숙성 육우보다 높은 값을 나타내었다. 건조숙성 육우의 보수력과 가열수율은 비건조숙성 육우보다 유의적으로 높은 값을 나타냈다(p<0.001). 그러나 건조숙성 육우의 전단력은 비건조숙성 육우보다 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.01). 관능평가에서 풍미, 연도, 다즙성과 전체적인 기호도는 건조숙성 육우가 비건조숙성 육우보다 유의적으로 높은 평가를 받았다. 따라서 육우에 건조숙성 공정을 접목한다면 연도와 풍미가 증진된 건조숙성 육우를 제조할 수 있을 것이다.
이축 연신에 의한 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 막을 제조하기 위한 공정 조건을 확립하기 위하여 상용화되는 PTFE 막 및 PTFE 미세 분말을 선택하였다. 막 제조공정에 사용 되기 위해 PTFE 미세 분말은 전처리 되었고, 첨가제와 혼합되었으며, 혼합물의 숙성, 페이스트 압출 공정, 칼렌더 가공 공정 등이 수행되었고 막의 두께 및 기공크기와 다공성을 측정하였다. 기계적 물성을 강화하기 위하여 시료의 후처리가 실시되었고, PTFE 막 제조공정을 위한 페이스트 압출 공정에서의 PTFE 분말과 첨가제의 혼합비, 숙성 시간, 숙성 온도, 압력 등에 관한 공정 조건이 확립되었고, 기공크기(pore size)와 다공성(porosity)을 조절할 수 있는 이축연신 공정에 대한 최적공정 조건도 확립하였다.
젓갈의 제조 공정 중 미생물의 작용은 주로 숙성과정과 완제품의 보관과정에 일어나는 것으로 알려져 있다. 우선 숙성과정은 원료와 함께 부착되어온 미생물이 일차적으로 식염농도에 따라 선택을 받아 적응해 가면서 2차적인 대사산물 생성 및 적자 생존에 의하여 우점종을 형성하여 발효에 관여하게 되며, 젓갈은 그 특성상 멸균과정을 거칠 수 없어 숙성에 관여했던 미생물들이 완제품의 보관 중에도 계속 남아있게 되므로 저장성에 있어 문제가 되고 있다. (중략)
우리나라의 전통적인 젓갈류는 염도가 지나치게 높고 제조 방법이 단순하고 비위생적으로 생산되는 경우가 많아 고품질 젓갈 제품의 생산을 위해서는 새로운 공정 개발이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구는 명란을 액 염지법으로 염도를 8%로 줄이고 진공 숙성기법으로 맛을 강화시켜 새로운 명란 젓갈을 제조하였다. 또한 저염 젓갈의 저장성을 높이기 위하여 진공 발효시켜 저장하면서 숙성 형태별 숙성 기간에 따른 이화학적 성분의 변화를 조사한 결과 명란 젓갈의 수분, pH 및 염도 변화는 숙성 기간이 경과함에 따라 큰 차이 없이 감소하는 경향이었고 수분은 무진공(상압) 숙성시에 약간 더 감소하는 것으로 나타났으며 휘발성 염기 질소(VBN) 및 구성 아미노산의 함량은 숙성형태에 상관없이 숙성이 진행됨에 따라 약간씩 증가하였고 VBN의 함량이 상압숙성에서 높은 경향이었고 총 구성아미노산은 진공 숙성시에 더 많게 나타났다. 총균수 역시 어느 정도 증가했다가 다소 감소하는 경향은 비슷하나 진공 숙성에 비해 상압 숙성시에 높았다. 이상의 결과로 볼 때, 명란젓갈의 숙성시 진공처리는 전반적인 젓갈의 숙성을 지연시켜주며 젓갈의 품질 유지 기간에도 효과적으로 나타났다.
이 총설의 목적은 도포 숙성 치즈와 곰팡이 숙성 치즈의 제조 공정의 차이를 살펴보고 이들의 관능적 특성 차이에 관하여 비교 분석 하는 것이다. 도포 숙성 치즈와 곰팡이 숙성 치즈의 관능적 특성은 치즈의 품질 평가에서 가장 중요한 요소이다. 도포 숙성 치즈는 부드럽고 잘 부스러지는 질감을 가지고 있다. 그리고 블루 치즈와 비교하여 짠맛과 신맛이 강한 편이다. 반면에 블루 치즈 (곰팡이 숙성 치즈)는 산양유로 만들었을 때 더 부드럽고 크림과 같은 질감이 나며 냄새가 좀 더 강한 편이다. 블루 치즈는 좀더 산도와 짠맛, 쓴맛이 도포 숙성 치즈에 배하여 강한 편이며 좀 더 신선한 맛이 나는 것이 특징이다. 또한 도포 숙성 치즈와 곰팡이 숙성 치즈의 관능적 특성, 예를 들면 냄새, 맛, 질감 등은 치즈의 품질 평가에 아주 중요한 요소로 작용할 것이라 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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