• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.45 no.8
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• pp.1170-1176
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• 2016

The aim of this study was to investigate the effects of screw speed, moisture content, and die temperature on the physical properties of extruded soy protein isolate. Extrusion conditions were moisture content (20 and 25%) and die temperature (120, 130, and $140^{\circ}C$) at a fixed screw speed of 250 rpm. The other extrusion conditions for screw speed (150, 200, 250, 300, and 330 rpm) were a fixed moisture content and die temperature of 30% and $140^{\circ}C$, respectively. Specific mechanical energy input decreased as die temperature increased from 120 to $140^{\circ}C$, whereas specific mechanical energy input increased as screw speed increased from 150 to 330 rpm. Expansion ratio and specific length increased as die temperature increased. Breaking strength decreased as die temperature increased and moisture content decreased. A lower moisture content resulted in a greater color difference. Integrity index increased as die temperature increased from 120 to $140^{\circ}C$ and moisture content decreased from 25 to 20%. Nitrogen solubility index decreased as screw speed increased from 150 to 330 rpm. Nitrogen solubility index was lowest at $2.83{\pm}0.51%$ as screw speed decreased to 150 rpm. In conclusion, moisture content was a more important factor than die temperature for texturization of soy protein isolate.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.45 no.12
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• pp.1769-1775
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• 2016

Aerial parts (leaves and stems) of radish are usually discarded due to the distinct undesirable flavors associated with inappropriate preparations, despite their many health benefits. In this study, we examined the role of extrusion process in the removal of off-flavors and elevation of antioxidant activity in radish (Raphanus sativus L.) leaves and stems. To optimize the extrusion conditions, we changed the barrel temperature (110, 120, and $130^{\circ}C$), screw speed (150, 200, 250, and 300 rpm), and moisture content (20, 25, and 30%). The polyphenol and flavonoid contents significantly increased in extruded radish leaves and stems (ER) under optimum extrusion conditions ($130^{\circ}C$, 250 rpm, and 20%). Under extrusion conditions, we compared off-flavors (as amount of sulfur-containing compound) levels between ER and non-extruded radish leaves and stems (NER) by an electronic nose. A total of six peaks (sulfur-containing compound) were similarly detected in both ER and NER, whereas the ER showed reduced off-flavors. Levels of glucosinolate (${\mu}g/g$), which can be hydrolyzed into off-flavors during mastication or processing, were significantly decreased in the ER. From these results, extrusion processing can be an effective method to increase anti-oxidant activity and removal of off-flavors in radish leaves and stems.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.223.2-223.2
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• 2010

용융탄산염 연료전지(MCFC)는 $650^{\circ}C$에서 작동하는 고온형 연료전지 시스템이다. 이 시스템은 천연가스 등을 개질하여 생산된 수소를 바로 전기로 생산할 수 있는 시스템으로 열효율이 높으며, 현재 대체 발전시스템으로 각광을 받고 있다. MCFC는 개질방식에 따라 내부개질 방식과 외부개질 방식이 있다. 내부개질 방식은 수소를 생산하는 개질기가 스택내부에 장착된 형식으로 천연가스를 스택내부에서 개질하여 바로 전기를 생산하는 방식이다. 이 내부개질반응에 사용되는 촉매로는 알루미나에 담지된 니켈(Ni) 계열촉매이 주로 쓰이고 있다. 또한 내부개질촉매의 형태는 작은 원주형의 촉매형태로 성형되어 사용된다. 이 성형된 촉매의 크기가 바로 내부개질 스택의 크기를 결정하는 중요한 요소이다. 그래서 촉매의 크기는 되도록이면 작게 성형하는 것이 중요하다. 그러나 촉매의 크기가 너무 작으면 촉매를 성형하는데 큰 어려움이 생기게 된다. 본 연구에서는 니켈 촉매를 공침법이 아닌 균일용액침전법을 이용하여 제조하였으며, 이 촉매를 이용하여 지름이 약 2 mm 이하로 촉매를 압출성형하는 방법을 연구하였다. 먼저 요소(urea)를 이용한 균일용액침전법으로 촉매를 제조하였다. 최적의 촉매 합성조건을 살펴보기 위해서, 반응 온도를 80, 85, 90, 95, $100^{\circ}C$로 변화 시키면서 제조된 촉매의 특성을 살펴보았다. 그리고 촉매의 적절한 니켈 양을 알아보기 위해서 니켈의 양을 30, 40, 50, 60, 70 wt%로 변화 시켰으며, 조촉매로 사용되는 MgO 양을 5, 10, 15, 20 wt%로 변화 시켜서 제조된 촉매의 특성을 살펴보았다. 물성을 비교하기 위해서, X-선 회절분석(XRD) 및 TPR, 물리화학흡착을 하였다. 그 결과 침전반응온도가 $80^{\circ}C$에서 촉매가 가장 좋은 물성을 보였으며, 우수한 개질성능을 보였다. 그리고 촉매 활성물질인 니켈의 함량은 50 wt% 정도가 가장 적절한 함량이었으며, MgO의 함량이 15 wt%일 때 가장 우수한 물성과 개질 성능을 보여주었다. 이 촉매들은 공침법으로 제조된 상용촉매와 비교하였을 때, 보다 우수한 물성과 개질성능 보였다. 그래서 이 촉매를 균일침전법을 이용하여 대량으로 제조한 다음 압출성형 방법을 이용하여 촉매를 원주형으로 제조하였다. 먼저 제조된 촉매는 별도의 분쇄작업(볼밀 혹은 제트밀)을 거치지 않아도 입자사이즈가 약 $4{\mu}m$ 수준이 나오도록 촉매 제조조건을 조절 하였다. 그리고 소량의 Methyl cellulose(MC) 바이더와 물만 사용하여 촉매를 혼합한 다음 스크류 압출기를 이용하여 촉매를 성형하였다. 이 촉매는 지름이 약 2 mm 이하로 제조할 수 있었으며, 기계적 강도는 타정기로 성형한 상용촉매보다 우수하였다. 그리고 촉매 성능 또한 상용촉매와 비교하였을 때, 우수한 성능 보였다. MCFC용 내부개질 촉매로 균일용액침전법을 사용한 촉매가 적합하다고 판단되며, 압출성형에도 적합하다고 판단되었다.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.42 no.11
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• pp.1848-1856
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• 2013

This study is designed to examine the change in physical properties of extruded brown rice-vegetable mix at different temperatures and $CO_2$ gas injections. Moisture content and screw speed were fixed to 27% and 100 rpm respectively. Die temperatures and $CO_2$ gas injections were adjusted to 60, 80, $100^{\circ}C$ and 0, 150 mL/min, respectively. The ratio of ${\alpha}$-brown rice, brown rice and sugars (oligosaccharides and palatinose) was fixed to 25, 50 and 16%, respectively. Green tea, tomato and pumpkin powder were blended individually at 9%. Specific mechanical energy (SME) input decreased as die temperature for each vegetable addition increased. All extrudates decreased in density and breaking strength, but increased in specific length and water soluble index as $CO_2$ gas injection increased. Elastic modulus decreased as the die temperature and $CO_2$ gas injection increased. Extruded green tea mix with $CO_2$ gas injection at 150 mL/min was larger pore size and higher amount of pore than the tomato and pumpkin extrudates with $CO_2$ gas injection. Cold extrusion with $CO_2$ gas injection at $60^{\circ}C$ die temperature could be applicable for making Saengsik (uncooked food).

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.106.2-106.2
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• 2012

Ti-Ni합금은 CsCl구조의 B2상, monoclinic 구조의 B19'(M)상과 rhombohedral 구조의 R상(R)이 나타난다고 알려져 있고, 이들 상의 변태에 의해 열탄성 마르텐사이트와 응력유기 마르텐사이트에 의한 형상기억효과와 초탄성 효과를 가지고 있다. 또한 Ti-Ni 합금은 우수한 형상기억특성을 가질 뿐만 아니라 생체적합성, 가공성 및 내식성 등이 뛰어나 공업분야 및 생체분야에서 폭 넓게 활용되고 있다. Ti-Ni합금의 형상기억특성은 냉간가공 후 어닐링 처리의 온도와 시간에 따른 matrix 내 Ni의 농도, 석출물의 밀도와 크기, 전위밀도와 전위주위의 응력장에 의해 영향을 받는다고 알려져 있다. 본 연구에서는 Ti-Ni합금의 형상기억 특성 및 변태온도에 미치는 영향을 조사하기 위해 다양한 냉간가공률의 시료를 제작하여 다양한 온도에서 Annealing 처리를 하여 냉간가공률 및 Annealing 온도가 형상기억특성에 미치는 영향을 조사하였다. Ti-50.4 at.% Ni 합금은 진공 아크 용해로에서 용해 하였으며, 용해된 Ingot는 열간단조 및 열간 압출한 후 냉간 인발과 중간온도에서 어닐링을 반복하면서 직경 0.5mm의 선재로 만들었다. 최종적으로 제작한 선재의 냉간가공률은 9.5%, 18.2%, 34.5%, 45% 이었다. 각 시편은 5X10-5torr의 진공으로 석영관에 진공 봉입하여 각각 673K, 723K, 783K에서 1hr 열처리 하였다. 합금의 형상기억특성과 변태온도는 DSC에 의해 조사되었다. DSC 측정 결과, 냉간가공률이 증가함에 따라 마르텐사이트 변태 온도는 감소하였고, 어닐링 온도가 증가함에 따라 마르텐사이트 변태 온도는 증가하였다. 또한 가공률이 증가하여도 R상 변태온도는 큰 변화가 없었고, Annealing온도가 증가함에 따라 R상 변태온도는 감소하였다. 또한, 형상기억특성은 인장시험기를 이용한 정하중 열싸이클 테스트를 이용하여 평가 하였다. 냉간 가공률이 증가함에 따라 안정한 형상기억특성을 나타내었다.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.43 no.11
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• pp.1716-1723
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• 2014

This study was designed to examine the change in physical properties of extruded brown rice-vegetable mix at different pregelatinized brown rice contents and $CO_2$ gas injection. Moisture content, screw speed and die temperature were fixed to 30%, 100 rpm and 60, respectively. $CO_2$ gas injection was adjusted to 0, 300, 600, and 800 mL/min. The content of vegetables (carrot, pumpkin, kale and Angelica keiskei) mix was fixed 5%. Pregelatinized and raw brown rice powder were blended as the ratio of 0/95, 30/65 and 50/45. Specific mechanical energy input decreased as pregelatinized brown rice ratio increased. Expansion index increased and the size and number of pores increased but density decreased with the increasing in $CO_2$ gas injection. Gelatinization degree increased as $CO_2$ gas injection increased. In conclusion, cold extrusion with $CO_2$ gas injection at $60^{\circ}C$ die temperature could be applied for Saengsik (uncooked food) making.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2001.11a
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• pp.29-29
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• 2001

열전재료는 열전현상을 가지고 있어 열전발전과 열선냉각이 가능하기 때분에 해저용, 우주용, 군사용의 특수 전원으로 이미 실용화되어있고, 반도체, 레이저 다이오드, 적외선 검출소자 등의 냉각기로 쓰여지고 있어 많은 연구자들이 이들 재료에 대한 연구에 관을 갖고 열전특성을 향상시키기 위하여 많은 연구를 진행하고 있다 이들 열전재료는 사용 온도구역에 따라 3종류로 구분하고 있으며, 실온부근의 저온 영역(20$0^{\circ}C$)이하에서는 $Bi_2Te_3$계 재료, 중온영역(20$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$)에서sms (Pb,Ge) Te계 재료, 고온영역(50$0^{\circ}C$~lOoo$^{\circ}C$)에서는 Si-Ge계 Fe Si계 재료가 이용되고 있다. 본 연구에서는 실온에서 성능지수가 높은 Bi_2(Te,Se)_3$에 대한 연구를 진행하였다. Bi_2(Te,Se)_3$계 열전재료는 기존의 공법인 Zone melting법을 이용하는 경우 성능지수가 높으나, 단위정이 Rhombohedral 구조파 기저면(basal plane)에 벽개성이 있는 관계로 재료의 적지 않은 손실과 가공상의 어려움이 있다. 또한 사료전체에 걸쳐 화학적으로 균질한 고용체를 얻는 것도 어려운 문제점으보 부각되고 있디 따라서 이와같은 문제점을 보완하기 위하여 용질원자의 편석감소, 고용도의 증가, 균일 고용체 형성, 결정립의 미세화등의 장점이 있는 급속응고법을 본 연구에 응용하였다. 본 연구에서는 위에서와 같은 급속응고의 장점과 대량 가공이 능늪한 연간압출공정을 이용하여 제조된 분말을 성형화 하였다. 특히 열간압출 가공에 있어서 압축다이 각 변화는 재료의 소성유동에 매우 중요한 역하을 하게되며, 이와 갇은 소성유동은 본 재료의 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C 면 배양에 중요한 역할을 한 것으 로 기대된다. 이에 본 연구에서는 압출다이 각도 변화에 따른 미세조직변화와 이들 조직이 강도와 열전특성에 미치는 영향을 석하고자 한다. 압출재의 미세조직은 XRD(X Ray Diffraction), SEM(Scanning Electron Microscopy)으로 분석하였으며, 열전특성인 Seebeck계수($\alpha$)와 전기비저항( $\rho$ )은 열전측정장치로, 기계적 강도는 MTS장비를 이용하여 이루어졌다. 또한 압축다이각도 변화에 따른 결정방위 해석은 모노크로미터가 장착된 X RD장비감 이용하여 분석되었다.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.29 no.5
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• pp.681-688
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• 1996

To investigate the effort of drying methods on the physicochemical properties of agar, gel strength, viscosity, melting and setting point, and phase transition by differential scanning calorimetery (DSC) during its heating were determined. In addition the structural differences of agar powder by scanning electron microscope (SEM) was examined. The most shortest onset temperature of gel strength increase was extruding method among any other methods. Viscosity of agar with hot air method, 400.00 cps at $45^{\circ}C$, was markedly increased, but with spraying and extruding ones were little change. The melting and setting point, and the temperature for maximum endothermic and enthalpy for agar with extruding one, $80.01^{\circ}C,\;36.05^{\circ}C\;and\;61.72^{\circ}C,\;0.73\;cal/g$, respectively, were lowest among the drying ones. But in the case of reheating after gelling, there were little change in all methods. Observing the surface structure of agar with SEM, extruding method showed the most unstable with absorptive property.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.29 no.5
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• pp.947-954
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• 1997

Selected physical properties of cornmeal extrudates fortified with dairy products and extrusion process by $CO_2$ gas injection were analysed. Dairy products including whole milk powder, whey protein concentrate non-fat dry milk, and sodium caseinate were tested at the addition of 10% and 20%, based on cornmeal weight. $CO_2$ gas was injected to the barrel at the pressure of 0.7 and 1.4 MPa. Specific mechanical energy (SME) input was decreased by the addition of dairy products. Sodium caseinate had a little effect on decreasing the SME input, however whole milk powder tremendously reduced SME input when the concentration increased. An increase in milk product content resulted in increasing the piece density at the injection pressure of 0.7 MPa. At both 10% and 20% milk product content, the piece density was lowest at the injection pressure of 0.7 MPa. The sectional expansion index was highest at the injection pressure of 0.7 MPa. However, the specific length was constantly increased with the increase in $CO_2$ injection pressure. Water absorption index was decreased and water solubility index was increased by the addition of milk products. The injection pressure of $CO_2$ was optimum at 0.7 MPa. The addition of whole milk powder limited to puff the melt, but the other milk products tested resulted in puffing with $CO_2$ injection to 1.4 MPa.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.46 no.4
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• pp.465-472
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• 2017

In this study, tuna sawdust was added to extruded meat analog in order to develop a meat analog with high quality. Addition of tuna sawdust has merit for utilizing a byproduct from poultry processing. Physicochemical characteristics were examined through the extrusion cooking process. The basic mixture of sample mixed with 65% deffated soy flour 25% isolated soy protein, and 10% corn starch was setup as the raw material. Three kinds of samples were made in total by addition of 15% and 30% tuna sawdust to this mixture. The extrusion process had a screw speed of 250 rpm, die temperature of $140^{\circ}C$, and moisture content of 50%. As addition of tuna sawdust increased, breaking strength and density decreased, specific length increased, and integrity and water holding capacity decreased. Likewise, nitrogen solubility index and protein digestibility decreased as addition of tuna sawdust increased. DPPH radical scavenging activity increased as addition of tuna sawdust addition, whereas it decreased as storage period increased to 30 or 60 days. The value of rancidity decreased as addition of tuna sawdust increased. However, 60 days later, radical scavenging activity increased more or less, and a significant difference was detected 150 days later. In conclusion, addition of tuna sawdust increased soft texture, and nutrition of the basic mixture sample. The process promoting functionality such as improvement of antioxidant function was confirmed through this study.