고등어를 보다 맛있고 편리하게 식용화할 수 있는 방안의 하나로 수세공정을 생략하여 영양성분의 유실을 막고, 유화커어드(emulsion curd)를 첨가하여 어획시기에 관계없이 제품의 지질함량이 일정함과 동시에 재품의 조직감을 개선하고, 향신료 및 부원료 등을 이용하여 어취차폐 및 결착성이 있으면서 또한 기름튀김하여 적색육어류의 특징적인 육색을 보완한 고등어버어거의 가공조건을 구명하였다. 채육한 고등어육(85%)과 돼지육(15%)의 혼합육에 대하여 유화커어드 18.3%, 대두단백질 3.0%, 식염 및 설탕 각각 2.0%, MSG 0.1%, 중합인산염 0.2%, sodium bicarbonate 0.4%, beef extract powder 0.5%, 그리고 어취교정을 위하여 양파가루, 마늘가루 및 생강가루 각각 0.1%씩을 첨가한 다음 잘 혼합하여 지름 80 mm, 높이 10 mm로 성형한 후 5 ppm의 실리콘유를 첨가한 $165^{\circ}C$ 부근의 튀김유에서 2분간 기름튀김하여 제조한 고등어버어거가 가장 좋았다.
정어리 냉동고기풀의 최적 가공조건은 원료 정어리를 알칼리 염수수세한 후 정어리 육에 대해 분리 대두단백질 : 물 : 정제 정어리유(1:5:2.6)로 만든 유화커드를 20%, 솔비톨 4%, 설탕 4%, 중합인산염 0.2% 및 항산화제로서 에리소르빈산나트륨을 0.1% 첨가하여 고기갈이한 후 $-35^{\circ}C$에서 급속동결시켜 carbon box로 포장하여 동결저장한 제품이 가장 좋았다. 본 제품의 수분함량은 73.3%, 조단백질 15.0%, 조지방은 6.9%였으며, 생균수는 $1.6{\sim}1.8{\times}10^4/g$으로 동결저장 중 변화는 거의 없었다. 제품의 주요 구성지방산은 16:0, 16:1, 18:1, 20:5 및 22:6 등으로 고도 불포화지방산이 47.7% 함유되어 있었다. 동결저장 중 120일 동안 제품의 물성, 지질산화 및 지방산의 변화 등을 측정한 결과, 유화커드와 에리소르빈산나트륨을 첨가함으로서 동결저장 중 단백질 변성, 지질의 산화 및 변색을 효율적으로 억제시킬 수 있었으며, 품질이 안정하게 유지되었다. 한편, 본 시제품과 명태 냉동고기풀을 혼합하여 가공한 어묵의 품질을 측정한 결과, 어묵의 품질에 큰 저하됨이 없이 명태 고기풀을 본 정어리 고기풀로 40%까지 대체할 수 있었으며 어육의 풍미를 갖는 연제품을 가공할 수 있다는 결론을 얻었다.
본 연구에서는 polar 한 silica 와 non-polar 한 고무사이의 친화력을 증대시키기 위하여 SBR 분자 주쇄에 acrylonitrile 을 도입시킨 acrylonitirle functionalized emulsion SBR 의 물성에 관하여 연구하였다. Acrylonitrile의 nitrile group 은 silica 표면의 silanol group 과 H-bond 를 형성할 수 있음으로 polar 한 silica 표면에 흡착되는 가교촉진제를 줄이고 가황반응을 촉진시키는 것으로 판단된다. SBR 및 AN-SBR 에 PEG 를 적용한 컴파운드의 경우 PEG 와 silica 표면의 silanol group 과의 상용성이 높아 가교촉진제가 polar 한 silica 표면에 흡착됨을 줄여 가교시간이 단축된 것으로 판단된다. 기계적 물성에서 AN-SBR 컴파운드는 SBR 1721 컴파운드 대비 100%, 300%에서 높은 모듈러스 값을 나타내었다. 이러한 결과는 AN-SBR 의 높은 분자량 및 nitrile group 의 도입에 따른 가교도의 상승에 의한 결과로 판단된다. 동적점탄특성 결과에서 AN-SBR 컴파운드는 SBR 1721 컴파운드 대비 $60^{\circ}C$ 에서 낮은 tan ${\delta}$ 값을 나타내었으며, 이는 nitrile group 과 silica 사이의 친화력에 따른 filler-rubber interaction의 향상에 의해 반복변형에 의한 energy dissipation 이 낮은 것으로 판단된다.
정어리버어거를 가공하기 위하여 쵸핑한 정어리 육에 대해 분리대두단백 : 물 : 대두유(16 : 80 : 45)로 만든 유화커어드 14.1%, 식염 1.5%, 모노글루탐산나트륨 0.1%, 설탕 2.0%, sodium bicarbonate 0.4%, 중합인산염 0.2% 빵가루 8.0%, 분리대두단백 3.0%, 양파가루 0.3%, 생강가루 0.15, 후추가루 0.1%를 첨가하여 정어리육 알맹이가 붕괴되지 않도록 혼합한 후 튀긴($165{\pm}2^{\circ}C$, 3분) 것이 가장 좋았다. 정어리버어거의 수분함량은 62.7% 조단백질 17.7%, 조지방은 14.9%로 유화커어드를 첨가하므로서 원료어 지질의 변동에 관계없이 조지방 함량은 $14{\sim}15%$ 범위로 조정 가능하였다. 제품의 주요 구성지방산은 16 : 0, 18 : 1, 20 : 5 및 22 : 6 등으로 고도불포화지방산이 많이 함유되어 있었고, aspartic acid, glutamic acid, leucine, lysine 등과 같은 아미노산의 함량이 많았다. 정어리버어거는 histidine을 주체로 하는 유리아미노산과 IMP를 주체로 하는 핵산관련물질이 주요한 맛성분이고 여기에 total creatinine, betaine 및 TMAO가 보조적으로 정어리버어거의 맛에 관여하리라 판단된다.
멸치를 보다 효율적으로 이용하기 위한 일련의 연구로 각종 조리재료나 식품가공용 중간소재로 이용할 수 있는 냉동멸치조미육의 가공조건을 구명하고 본 시제품의 화학성분을 분석하였다. 냉동멸치조미육제품을 가공하기 위하여 채육, 세절한 멸치육에 대해 분리대두 단백 : 물 : 대두유(1 : 5 : 2)로 만든 유화커어드 12.8%, 식염 0.5%, 설탕 2.0%, sodium bicarbonate 0.4%, 중합인산염 0.2%, MSG 0.2%, 분리대두단백 3.0%, 양파가루 0.3%, 생강가루 0.1%, 후추가루 0.1% 항산화제로서 sodium erythrobate를 0.2% 첨가하여 멸치육 알맹이가 붕괴되지 않도록 혼합한 후$-35^{\circ}C$에서 급속동결시켜 carton box로 포장하여 $-25{\pm}2^{\circ}C$에 동결 저장하는 것이 가장 좋았다. 냉동멸치조미육제품의 수분함량은 73.0%. 조단백질 19.1%, 조지방은 5.0%였으며 생균수는 $1.5{\sim}1.6{\times}10^5/g$, histamine함량은 70.6mg/100g이었다. 유화커어드를 첨가함으로써 제품의 지방함량 조정 및 조직감을 개선 시킬 수 있었다. 제품의 주요구성 지방산은 linoleic, oleic, palmitic, docosahexaenoic, linolenic, palmitoleic, eicosapentaenoic acid 등으로 불포화지방산이 많이 함유되어 있었고, Glu, Asp, Leu, Lvs, Ala 등이 주요 구성아미노산이었다. 멸치조미육제품의 정미성분은 IMP(160.9mg/100g)와 같은 핵산관련물질 및 Glu(179.4mg/100g), His(84.7mg/100g), Ala(54.4mg/100g), Leu(37.9mg/100g) 둥 유리아미노산이 정미성 및 양적으로 보아 주체를 이루고 있었고, 이 외에 total creatinine(158.3mg/100g), 미량의 TMAO, betaine 등으로 이루어져 있었다.
미역과 큰 다시마 알긴산의 염산 부분가수분해에 의한 저분자화 조건을 구명하였으며, 저분자화가 알긴산의 점성, 용해도, 유화능, 흡유능, 담즙산결합능 및 금속이온결합능 등의 물성에 미치는 영향에 관하여 검토하였다. 미역에서 추출한 알긴산을 시료로 하여 저분자화의 조건을 검토한 결과, 염산에 의한 반응시간의 연장 및 염산의 농도증가와 더불어 구성 polyuronate의 중합도는 급격히 감소하였다. 그리고 0.3N HCl 부분가수분해에 의하여 분자량을 1/100로 감소시키는데 소요되는 반응시간은 약 50분이었고, 이 때 각각의 수율은 약 $75\%\~80\%$ 이었다. 각 알긴산의 M/G의 비는 저분자화에 의하여 증대하였으며, 알긴산 용액의 점성은 저분자화하므로서 급격히 저하하였고, 알긴산의 점도와 분자량은 밀접한 상관관계를 보였다($r^2=0.9890$). 온도단계별 ($5\~40^{\circ}C$)로 측정한 알긴산의 용해도는 수용성 알긴산이 산$\cdot$알칼리가용성 알긴산에 비하여 $7\~12\%$ 높았으며, 저분자화와 더불어 상승하였다. 한편, 저분자화는 유화능의 증가를 가져왔으며, 용해도와는 비슷한 관계를 보였다. 그러나 흡유능과 금속이온결합능은 저분자화에 의하여 감소하였으며, 특히 금속이온결합능에 있어서는 미역 알긴산은 $Pb^{2+},\;Cu^{2+},\;Zn^{2+},\;Co^{2+}$의 순으로, 그리고 큰 다시마 알긴산은 $Cu^{2+},\;Pb^{2+},\;Zn^{2+},\;Co^{2+}$의 순으로 각각 감소하였다. 담즙산결합능은 저분자화와 더불어 오히려 증가하는 특징을 보였다.
콘크리트 제조 시 사용되는 잉여수를 지연 흡수시키기 위하여 역유화중합법으로 중합된 가교 poly(sodium acrylate)(cPSA)를 ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA) 5, 10 및 20 g을 사용하여 표면 가교시켰다. 표면 가교제 첨가량이 다른 cPSA-EGDMA를 시멘트 질량의 0.5, 1.0 및 1.5 wt% 각각 첨가하여 모르타르의 압축 및 휨강도를 측정하였다. 그 결과 cPSA-EGDMA(20 g)을 0.5 wt% 첨가한 모르타르의 압축강도는 무첨가 시멘트에 비하여 낮게 나타났으나 다른 cPSA-EGDMA 첨가 모르타르는 높게 나타났다. 그 중 특히 cPSA-EGDMA(5 g)을 1.0 wt% 첨가한 모르타르는 무첨가 모르타르의 압축강도(26.8 MPa)와 휨강도(2.52 MPa)와 비교하면 압축강도는 약 16%, 휨강도는 약 10% 증가로 가장 높게 나타났다. 그리고 공극률이 압축강도와 휨강도에 미치는 영향을 측정하기 위하여, 이들 모르타르의 FE-SEM 분석 및 porosity를 측정하였다. FE-EM 분석결과 팽윤된 cPSA-EGDMA(5 g)이 칼슘 실리케이트 수화물(C-S-H) 결정들 사이를 채우고 있는 것으로 확인되었다. cPSA-EGDMA를 첨가한 모르타르의 porosity 측정결과 무첨가 시멘트 모르타르에 비하여 모두 낮아진 가운데, 특히 cPSA-EGDMA(5 g) 1.0 wt% 첨가한 모르타르는 무첨가 시멘트 모르타르(20.1%)보다 porosity가 16.5%로 가장 낮게 나타났다.
카르복실화된 비반응성 및 반응성 폴리우레탄 레진을 이용, 아크릴 단량체의 반회분식 유화중합법을 통해 점착제를 제조하였다. 폴리우레탄 레진의 종류, 함량 그리고 가교제의 투입 방법에 제조된 점착제의 점착 성능에 대해 연구하였다. 본 실험에서 반응성 폴리우레탄 레진에 의해 제조된 점착제가 비반응성 폴리우레탄 레진에 의해 제조된 것에 비해 우수한 점착 성능을 나타내었다. 특히, acetoacetoxy ethyl methacrylate와 1,6 hexane diamine을 가교제로 도입하여 제조된 점착제는 혹독한 가습조건에 계면가교반응으로 인해 월등한 peel strength를 보여 주었다.
Butylacylate (BA)와 2-Ethylhexylacrylate (2-EHA)를 토대로 하여 수성 아크릴 점착제를 제조함에 있어서 경질성(rigidity)을 부여 하기 위하여 methyl methacrylate (MMA)를 부가 단량체로 사용하였다. 기능성 단량체의 영향을 파악하기 위하여 여러가지 기능성 단량체를 각각 1, 2, 3%를 사용하여 유화 중합(emulsion polymerization)을 하였다. 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonate acid를 사용한 아크릴 에멀젼 점착제가 접착물성이 가장 좋았다. Acrylic acid와 dimethyl-2-imidazlidon acrylate를 포함하는 아크릴 에멀젼 점착제는 물성은 좋으나 응집력이 약해 점착력 시험 중에 피착체로의 전이가 일어나는 것을 볼 수 있었다. 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonate acid의 함량이 많아질수록 접착력이 좋아졌으나 7 w% 이상에서는 점착력이 저하되는 것을 볼 수가 있었다.
도로포장용 아스팔트의 성능을 개선하기 위하여 유화중합법으로 여러 가지 조성의 반응성 고분자 개질제들을 합성하여 아스팔트와 혼합 후 성능을 시험 분석하였다. 합성된 고분자 개질제들을 아스팔트와 혼합 후 시차주사열량계(DSC)로 아스팔트의 열적 특성 변화를 측정하였고, 형광현미경으로 개질제들의 아스팔트에 대한 분산 상태를 확인하였다. 또한 각각의 개질제들을 아스팔트에 대하여 2% 혼합하여 침입도를 측정하였으며, 개질 아스팔트의 동적 안정도와 영구 변형 속도를 측정하기 위하여 개질제 각각을 아스팔트에 대하여 1%씩 혼합하여 wheel tracking 실험을 수행하였고, 그 중 가장 성능이 좋은 개질제 6번을 1.0, 1.5, 2.0% 혼합 후 wheel tracking 실험을 실시하였다. 이러한 침입도와 wheel tracking 실험에서 6번 개질제가 가장 좋은 성능을 나타내었으며, 이는 개질제의 MMA 부분이 styrene 부분보다 개질제의 성능 향상에 더 많은 기여를 하는 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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