유화제가 찹쌀떡의 품질에 미치는 영향을 규명하기 위하여 monoglyceride, lecithin, sugar ester를 찹쌀분말 대비 각각 0.5%, 1%씩 혼합하여 falling number, RVA를 측정하고 찹쌀떡을 제조한 후 5~7$^{\circ}C$ 사이에 서 냉장 보관하면서 색차계, 수분활성도, rheometer 등을 조사하였다. Falling number는 control과 mono-glyceride, lecithin 0.5%, 1%를 사용한 것은 큰 차이를 보이지 않았으나 control의 77.5에 비하여 sugar ester의 경우0.5%와1% 사용시 각각 88.4, 81로 높게 나와 sugar ester가 점도를 높이는 것을 알 수 있었다. 찹쌀 분말의 호화개시온도는 66.78$^{\circ}C$이었으며 유화제를 첨가한 것은 66.45~67.05$^{\circ}C$로 유화제가 호화개시온도에 큰 영향을 미치지 못하였다. 최고점도는 lecithin이 227 RVU, 1% sugar ester가 228.5로 control 231.5에 비하여 낮아졌으며 그밖에 유화제는 최고점도 및 최종 점도가 control에 비하여 높아졌고 특히 1% sugar ester 사용한 것의 최종점도는 199.5 RVU로 가장 높게 나와 falling number와 유사한 경향을 보였다. 유화제를 첨가하여 찹쌀떡의 제조한 결과 유화제를 첨가하지 않은 경우보다 노화가 지연되었으며 1% sugar ester 첨가시 지연 효과가 가장 크게 나타났다. 수분 활성도는 저장 5일째 1% sugar ester를 사용한 것이 0.875로 가장 낮았고 유화제를 사용하지 않은 것이 0.911로 가장 높게 나와 유화제가 찹쌀떡의 수분활성도를 낮추었으며 그 가운데 sugar ester의 효과가 가장 좋았다.
W/O 에멀젼; 안정성; 유화제본 연구에서는 일반적으로 O/W 에멀젼에 비해 안정화가 어려운 W/O 에멀젼, 특히 유동성이 높은 저점도 W/O 에멀젼의 안정성 증진을 위하여 유화제, 전해질, 유화 안정화제, 겔화제 등을 적용한 다양한 실험을 수행하여 보았다. 그 결과 이번 실험에서는 Polyglyceryl-4 diisostearate/polyhydroxystearate/sebacate를 주 유화제로 하면서 PEG-30 dipolyhydroxystearate와 Cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone을 보조 유화제로 하는 유화 체계에, 전해질로 Sodium chloride를 0.5 %, 유화 안정화제로 Distearyldimonium chloride를 1 %, 유상 겔화제로 Glyceryl behenate/eicosadioate를 0.5 % 적용한 유화 입자도 작고 조밀하며 점도도 2,000 cps 이하로 일정하게 유지되는 안정한 저점도 W/O 에멀젼을 제조할 수가 있었다. 또한 상기와 같은 에멀젼 베이스에 무기 자외선 차단성분의 적용 실험을 통하여 안정성이 우수한 저점도 플루이드형 자외선 차단제품의 개발 가능성도 긍정적으로 검토할 수가 있었다.
본 연구에서는 polyoxyethylene(10) dodecylphenyl ether와 3-butenoic acid를 사용하여 방향족을 포함한 아크릴계 비이온 반응성 유화제를 합성하였으며, 합성된 비이온 반응성 유화제는 1H-NMR과 FT-IR로 구조를 확인하였다. 수성 아크릴 베이스 에멀젼의 제조에서 합성된 방향족을 포함한 비이온 반응성 유화제와 방향족을 포함하지 않은 비이온 반응성 유화제 및 음이온 유화제를 사용하여 고형분, 전환율, 입도분포, 박리강도와 내열유지력의 물성을 확인하였다. 입도분포의 경우 370~698 nm 범위에서 측정되었으며, 박리강도는 평균 1.507~1.802 kgf/in범위에서 측정되었다. 제조된 베이스 에멀젼의 내열유지력은 0.50~2.00 mm 범위에서 측정되었으며, 특히 합성된 방향족을 포함한 비이온 반응성 유화제를 사용한 경우, 방향족을 포함하지 않는 비이온 반응성 유화제를 사용한 경우보다 내열 유지력이 가장 뛰어남을 확인하였으며, 수성 아크릴 점착제로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
쌀가루(200 mesh)로 만든 슈의 품질을 향상시키기 위하여 가장 효과적인 첨가물의 종류와 첨가비율을 구명하고져 본 실험을 수행하였다. 첨가물로는 lecithin, span 20, span 40, span 80 등의 유화제와, gelatin, arabic pm, methylcellulose, CMC 등의 점증제를 사용하였다. 1. 쌀가루만으로도 슈형성은 가능하였다. 2. 그러나, 유화제를 첨가하면 쌀가루만의 무첨가구 보다 관능평가에서는 유의차가 없었지만 팽화력이 우수하였다. 3. 점증제로는 큰 효과가 없었으며, 오히려 다량첨가시에는 반죽의 경도가 커져서 슈내부에 공동이 형성되지 않았다. 4. 두가지의 유화제나 점증제와의 복합사용은 유화제 단독 사용시보다 효과가 없었다. 5. Lecithin을 0.6%로 첨가할 경우, 슈의 품질이 가장 우수하였다.
유화중합은 물을 용매로 사용하기 때문에 화재와 폭발의 위험성이 없고 환경문제가 없으며 원료 원가 면에서 저렴한 특징이 있기 때문에 수요가 매년 증가하고 있는 실정이다. 이 같은 장점을 지닌 유화중합은 물을 분산매로 폴리머를 제조하는 유용한 기술이지만 유화제, 이온성의 개시제 등과 같이 폴리머 본래의 성질을 저하시키며 물에 잘 용해되는 성분을 수반한다. 따라서 이러한 기존 유화중합법의 단점을 보완한 새로운 에멀젼 라텍스 제조기술로서, 유화제 대신에 폴리비닐알콜과 같은 보호폴로이드 또는 유기 과산화물을 사용하는 무유화제 제조기법에 대한 연구가 이루어지고, 이와 같이 제조된 에멀젼 라텍스는 기존 공정에 의해 제조된 제품에 비해 내수성과 건조된 필름의 인장 강도 및 여러 매트릭스에 대한 부착력이 향상된다. 그러나 이들 방법으로 제조된 폴리머도 복합 물성이 요구되는 분야에는 한계가 있어 복합 라텍스 제조에 대한 새로운 연구가 최근에 많이 되고 있다.(중략)
활성글루텐을 첨가한 쌀가루에 검의 첨가가 쌀가루의 신속점도측정기(RVA) 호화양상과 farinograph 반죽특성에 미치는 영향을 조사하였다. 검의 첨가에 의해 쌀가루의 RVA 최고점도는 증가한 반면 setback은 약간 감소함을 나타내었다. 활성글루텐을 첨가한 쌀가루에 검의 첨가는 farinograph 수분흡수율을 증가시키고 반죽의 안정도를 증가시켜 반죽을 강하게 하는 효과를 부여하였다. 쌀가루에 활성글루텐을 14% 첨가하고 검, 유화제 및 효소제를 복합처리하여 쌀빵을 제조한 후 쌀빵의 부피와 저장 중 경도변화를 조사하였다. 쌀가루에 첨가하는 활성글루텐의 양이 감소함에 따라 쌀빵의 부피가 감소하였지만 검, 유화제 및 효소제를 복합첨가 함으로써 쌀빵의 부피를 현저히 개선시킬 수 있었다. 활성글루텐만을 첨가한 쌀빵은 저장 중에 경도가 급격히 상승하였으나 검, 유화제 및 효소제를 복합첨가하여 제조한 쌀빵은 저장 중에 경도의 증가 폭이 현저하게 감소함을 나타내었다. 따라서 적절한 검, 유화제, 효소제의 복합처리는 쌀빵의 부피와 경도 변화 등 쌀빵의 품질에 매우 긍정적인 영향을 주는 것으로 평가되었다.
본 연구에서는 3-butenoic acid와 폴리옥시에틸렌(20) 스테아릴 에테르를 사용하여 비닐기를 가진 반응성 유화제를 합성하였다. 합성 반응성 유화제는 FT-IR 및 $^1H-NMR$에 의해 확인되었다. 또한, 아크릴계 점착제의 제조에서 합성된 반응성 유화제와 통상적으로 사용되는 비이온성 유화제를 사용하여 각각의 점착제의 특성을 비교하였다. 고형분 함량은 56.8~57.4%의 범위에서 측정되었다. 초기 접착의 경우, 반응성 유화제로 제조된 S20BA는 $^{\sharp}13$으로 측정되었다. 제조된 접착제의 박리강도는 $0.66{\sim}1.05kg_f$의 범위에서 측정되었고 S20BA를 사용한 경우 가장 높은 박리 강도가 측정되었다. 내열성 시험 결과, S20BA의 내열성이 $840^{\circ}C$로 가장 높았다. 피부용 접착제에 대한 응용성을 평가하기 위하여 pH는 중성 7로 측정되었으며, 일차 피부 자극 시험의 결과로 비자극성으로 측정되었다.
지용성의 토코페롤이 갖고 있는 많은 생리활성 기능을 수용액 상태에서도 발현할 수 있도록 유지 용해성을 갖는 토코페롤을 친수성 및 친유성 계면활성제를 이용하여 수분산 기법으로 최적의 토코페롤 유화액을 제조하고 최적의 유화 critical micellization concentration(CMC)을 선정하고자 표면장력 및 유화액의 저장안정성을 측정하였다. 실험에 사용한 토코페롤의 분자량은 $340{\sim}360$ 정도였으며 유화모델은 O/O/W/W형으로 선정하였다. 유화안정성과 표면장력과의 상관관계를 살펴보면, 유화액의 표면장력이 $40{\sim}46\;dyne/cm$에서 안정성을 확인할 수 있었으며, 표면장력이 40 dyne/cm이하로 떨어졌을 경우에는 유화안정성이 낮아졌다. 토코페롤의 유화안정성 실험 결과, 20%, 30%, 40% 수용성 토코페롤 유화액 모두에서 hydrophobic 계통의 유화제로 polyglycerine polyricinoleate를 적용한 유화 에멀젼에서 유화안 정성이 높았으며, hydrophilic 계통의 유화제에서는 polyglycerine monostearate> polyglycerine monooleate> polyoxyethylene(20) sorbitan monooleate$\geq$ polyoxyethylene(20) sorbitan monolaurate 순으로 유화안정성을 나타내었다.
열분해 폴리에틸렌 왁스 에멀젼을 경제적으로 제조하기 위하여 아크릴산 그라프트 폴리에틸렌 왁스를 KOH와 다양한 유화제로 비누화 반응을 행하여 자기유화 폴리에틸렌 왁스를 제조하였다. 자기유화 폴리에틸렌 왁스의 비누화 반응정도를 FT-IR 스펙트럼으로 분석한 결과, 아크릴산 그라프트 폴리에틸렌 왁스에 함유되어 있는 카르복실산 그룹에 기인한 카르보닐 피크가 사라지고 카르복실산 염 그룹에 기인한 카르보닐 피크가 새롭게 나타나는 것을 확인함으로써 자기유화 폴리에틸렌 왁스를 제조할 수 있었다. 자기유화특성은 자기유화 폴리에틸렌 왁스를 별도의 유화제를 사용하지 않고 에멀젼을 제조한 후 에멀젼 사이즈 및 에멀젼 안정성 결과로 평가하였다. 자기유화특성 평가결과, 에멀젼 사이즈 및 에멀젼 안정성은 유화제의 양과 유화제의 구조에 따라 차이를 나타내었다. 즉, 유화제의 양이 많고 친수성을 나타내는 에틸렌옥사이드 그룹이 많이 함유되어 있는 유화제일수록 에멀젼의 사이즈가 작게 나타났으며 에멀젼 안정성이 우수하였다. 또한, 아크릴산 그라프트 폴리에틸렌 왁스를 비누화 반응으로 개질할 때 2종의 유화제를 혼합하여 개질한 자기유화 폴리에틸렌 왁스의 에멀젼의 사이즈가 단일 유화제로 개질한 자기유화 폴리에틸렌 왁스의 에멀젼 사이즈 보다 작고 에멀젼 사이즈 분포도가 대체적으로 균일하게 나타났다. 특히, OAE-5와 LAE-15 유화제를 혼합하여 개질한 자기유화 폴리에틸렌 왁스 10 wt%를 함유한 에멀젼의 에멀젼 사이즈가 $4.34{\mu}m$로 가장 우수한 에멀젼 특성을 나타내었다.
지방질층(${\omega}3$계 고도불포화 지방산을 함유한 정제어유)과 수분층(고분자 물질의 분산 호화액)이 3:2(w:w)의 비율로 혼합되고 유화제가 0.50%(w/w)의 농도로 첨가된 O/W형 유화계내에서 첨가된 유화제와 고분자물질의 종류 및 조성이 유화안정성에 미치는 영향을 검토하였다. HLB값이 11.0 이상 또는 2.8 이하인 단일종류의 유화제가 첨가된 실험구가 99.0 이상의 높은 ESI값을 갖는 안정한 유화계를 형성하였으며, HLB값이 $3.4{\sim}8.6$ 범위의 단일 종류 유화제를 첨가한 경우는 40.0 이하의 낮은 ESI값을 갖는 불안정한 유화계를 형성하였고, 특히 HLB값이 0.6인 유화제 PGPR(polyglycerol polyricinoleate)을 첨가한 경우는 100.0의 높은 ESI값을 나타낼 뿐만 아니라 안정한 유화계를 형성하는 양상을 나타내었다. 또한, PGPR과 PSML(polyoxyethylene sorbitan monolaurate)을 함께 0.50%(w/w)의 농도로 첨가하면 단일 종류의 유화제를 첨가한 경우에 비하여 ESI값이 모두 높은 유화계를 형성하였으며, 유화제의 최적 조성은 PGPR이 0.25%(w/w), PSML이 0.25%(w/w)이었다. 피복물질로서는 waxy corn starch와 agar를 각각 0.25%(w/v) 및 0.50%(w/v)의 농도로 고르게 분산 액화시킨 수분층을 사용한 유화계에서 최대의 ESI값을 갖는 것으로 판명되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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