회전 점도계를 사용하여 온도 $25{\sim}55^{\circ}C$에서 시판고추장의 유동학적 거동을 조사하고 다음의 결과를 얻었다. 1. 고추장은 전단 속도 $0.323{\sim}1.653\;sec^{-1}$에서 의가소성을 나타내며 항복치를 가지며 시간 의존성을 나타내는 thixotropic 식품이었다. 2. 전단 속도 0.978 $sec^{-1}$에서 유동 지수, 조밀도 지수, 항복치는 각각 0.597, 192.3 dyne $sec^s/cm^{2}$, 91 dyne/$cm^{2}$ 이었다. 3. 고추장의 시간 경과에 따른 겉보기 점도 변화는 초기 20분 동안에는 2차 반응 속도식에 따라 붕괴되었으나 그 이후는 시간에 거의 무관하였다. 4. 고추장의 온도 변화에 따른 겉보기 점도 변화는 Andrade 식에 따랐으며 이 식으로부터 구한 유동에 대한 활성화 에너지는 1.03 kcal/$g{\cdot}mole$이었다.
김치의 제조과정을 절임과 숙성 과정으로 구분하여 각과정중 배추조직 내의 소금 침투속도, 점도 및 텍스쳐등 물리적 품질의 변화를 측정하였다. 배추의 절임은 일정한 크기로 절단한 배추를 $4-35^{\circ}C$의 온도 범위에서 5-15%의 소금물에 침지시켰으며 김치의 발효는 절인 배추를 $4-35^{\circ}C$에서 발효시켰다. 절임시의 배추 내부에의 소금침투 속도는 절임 초기에 빠른 침투가 있다가 완만하여지는 현상으로서 온도와 소금농도가 높아질수록 소금의 침투 속도도 증가하였다. 그러나 침투속도의 증가율은 온도나 소금농도가 증가하면서 각각의 영향이 줄어들었다. 비교 점도로 표시한 점도는 절임시의 소금 용액에는 별 변화가 없었으나 발효 과정중 생성된 김치액은 약간씩 지속적으로 증가함을 보여 주었다. 한편 배추줄기 부분의 텍스쳐는 절임 초기에 현저히 감소하였다가 완만한 감소를 보여주었으며, 발효과정에 의하여는 발효 중반기까지 감소하는 경향이었다가 김치가 pH 4.2 이하로 시어지면서 견고성이 다시 증가하였다. 또한 힘-시간의 곡선에서 절임배추는 두개의 항복응력을 보였으나 김치의 pH가 낮아지면서 두번째의 항복응력이 없어지는 현상을 보여 김치 조직의 특이성을 보여 주었다.
방사선 조사된 국산 및 중국산 기장(Panicum millaceum)과 수수(Andropogon sorghum)를 대상으로 점도를 측정함으로써 방사선 조사 여부확인 방법을 연구하였다. 50rpm에서 비조사된 국산 기장과 수수의 점도가 각각 $143.38{\pm}0.44$ 및 $35.92{\pm}1.90$인 것에 반해 15kGy로 조사된 기장과 수수의 점도는 각각 $6.60{\pm}1.16$ 및 $3.86{\pm}0.32$로 크게 낮아졌다. 이런 경향은 중국산 기장과 수수도 유사한 경향을 나타내었으며 shear rate를 증가시킴에 따라 점도가 낮아짐을 확인하였다. 50rpm에서 국산 및 중국산 기장의 회귀식 및 회귀계수는 각각 0.80(y=-27.78x+150.17) 및 0.98(y=-3.36x+88.93)이고 국산 및 중국산 수수의 회귀식 및 회귀계수는 각각 0.84(y=-6.046x+35.49) 및 0.84(y=-13.34x+101.67)이었다. 점도측정값과 전분함량을 이용한 specific parameter를 구한 결과 감마선 조사선량의 증가에 따른 비례적인 감소를 보였다. 50rpm에서 국산 수수 및 기장에 대한 비조사구의 specific parameter는 14.06 및 49.10 이었고 2.5kGy 처리구의 값은 8.59 및 37.32로 유의적으로 감소하였으며 중국산 곡류 역시 유사하게 나타났다. 이와 같은 점도 및 specific parameter의 유의적인 변화는 점도측정법이 전분의 방사선 조사 여부를 검지하는 방법으로 적용 가능함을 나타내었다.
본(本) 연구(硏究)에서 얻은 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다 1. 황촉규모(黃蜀葵根) 점액(粘液)을 Bacillus subtilis ATCC 6633 Escherichia coli 1410등(等) 세균(細菌)의 증식배지(增殖培地)로서 매우 적합(適合)하고, $30^{\circ}C$, 24시간(時間)에 세균증식극기(細菌增殖極期)에 이른다. 2. 상대점도(相對粘度) ${\eta}_{\gamma}=10$으로 조제(調製)된 황촉규근(黃蜀葵根) 점약(點藥)의 점도(粘度)는 초기(初期)에 급격(急激)하게 저하(低下)되고 24시간(時間)이 경과(經過)된 다음에는 거의 일정(一定)하다. 항생물질(抗生物質)의 첨가(添加)나 고압가열조작(加熱操作)을 행(行)하여 점도저하(粘度低下)의 경향(傾向)을 어느정도(程度) 작게 할 수는 있으나 저하(低下)를 완전(完全)히 억제(抑制)할 수는 없다. 3. 황촉규근점액내(黃蜀葵根粘液內)의 당함량(糖含量)은 대분로 보아 세균(細菌)의 증식(增殖)에 따라 감소(減少)한다. 점액내(粘液內) 세균증식(細菌增殖)에 따른 세균수(細菌數)와 점도(粘度)의 저하(低下)는 서로 역상관관계(逆相關關係)가 이루어지나 당함량(糖含量)과의 관계(關係)는 모든 경우 반드시 역산관관계(逆相關關係)가 이루어지는 것은 아니다. 4. 황촉규근(黃蜀葵根) 점액내(粘液內)의 세균증식(細菌增殖)에 따른 수소(水素)이온 농도(濃度)는 초기(初期)에는 약간(若干) 저하(低下)하는 경향(傾向)을 보이나 12시간(時間)이 경과(經科)된 다음에는 세균(細菌)의 증식(增殖)에 적합(適合)한 액성(液性)을 나타낸다. 5. 황촉규근(黃蜀葵根) 점도(粘度)의 생물학적(生物學的) 요인(要因)에 의한 점도(粘度) 저하(低下)를 점액(粘液)의 fluidity ${\phi}$와 점액(粘液)의 점도저하속도(粘度低下速度) k와 관련(關聯)시켜 동역학적(動力學的)으로 고찰(考察)하여서 $l_n{\phi}_2l{\phi}\;=\;k_2-k_1$으로 나타낼 수 있는 근사(近似)한 관계식(關係式)이 유도(誘導)되며 이 식(式)으로 실험(實驗)의 결과(結果)가 잘 설명(說明)된다.
국산 및 중국산 현미를 대상으로 방사선 조사여부 판별방법의 하나인 점도측정법 검증을 위하여 0-15 kGy 범위의 감마선을 조사하고 점도, 전분함량 및 specific parameter 측정에 의한 미지시료의 조사여부 판별을 시도하였다. 현미의 전분함량은 국산과 중국산 각각 71.52와 64.58%이었고, 국산 현미가 중국산 보다 상대적으로 높은 점도를 나타내었다. 방사선 조사된 국산 및 중국산 현미의 조사선량에 따른 점도 및 specific parameter는 유의적으로 감소하였으며, 전단속도(50, 150, 300 rpm)에 영향을 받아 낮은 속도에서 조사선량의 영향이 크게 나타났다. 점도와 specific parameter의 변화에 대한 조사선량의 상관성을 나타낸 결정계수($R^2$)는 국산 현미는 0.9423-0.9567, 중국산 현미는 0.9119-0.9387을 보였다. 또한 상기 점도측정법에 의한 미지시료(n=30)의 조사여부 판별시험에서는 90%의 정확도를 보였다. 이로써 전분질 식품의 방사선 조사여부 확인에서 점도측정법은 screening 방법의 하나로써 보조적 역할의 가능성을 보여주었다.
한지의 제조에 있어서 점질물의 사용은 필수 불가결하다. 그러나 천연 점질물인 황촉규근 점액은 하절기 점도저하 문제를, 합성점제인 PAM이나 PEO 등은 수질의 영향과 응집성 및 용해성 불량이라는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 천연 점질물의 개발을 위하여 나무수국 점질물의 점도 및 한지 제조 특성에 관하여 조사하였다. 무처리 시료와 pH 9, 40℃에서 6 시간 처리한 시료 및 이것을 5℃에서 1주일간 보관한 시료 간의 점도 변화는 거의 없었다. pH 9로 조절한 시료를 40℃에서 120 시간 처리할 경우 점도 저하를 확인할 수 있었다. 점질물의 구성당 분석 결과 가열처리 및 pH 9로 조절은 무처리 시료에 비하여 galacturonic acid 및 glucuronic acid의 함량이 감소되었다. 나무수국 점질물의 습지 분리성 및 한지의 물성은 황촉규근 점질물과 같거나 약간 우수한 것으로 나타났다.
추출조건에 따른 다시마 alginate의 성질을 조사하기 위해 추출용매인 $Na_{2}CO_{3}$의 농도를 $1\%,\;3\%$, 및 $5\%$로 조절하고, 추출시간을 1, 3, 5 및 10시간으로 하였을 때 각 추출조건에서 추출된 alginate의 점도변화와 금속이 온 결합능을 측정하였다. $Na_{2}CO_{3}$의 농도가 높을수록 추출시간이 길어질수록 alginate의 겉보기 점도 및 금속이온과의 결합능은 감소하였다. Alginate 의 최대 금속이온 결합능을 나타내는 이온농도는 0.06M, $25m{\ell}$였다. Alginate의 금속이온과의 결합능은 $Pb^{++}$이 가장 높았고, $Cu^{++}$이 가장 낮게 나타났다. Alginate의 점도가 증가할수록 alginate의 금속이온 결합능도 증가되었다.
Sm-Co계 플라스틱 자석 제조를 위한 사출 성형용 컴 파운드의 제조법을 연구하기 위해 미세분말과 조대분말을 혼합하여 자성분말의 입도 변화, 배합비 및 부피분율에 따른 컴파운드의 유변학적 특성을 조사하였다. 조대분말의 평균입도가 증가하면 분말의 충진율이 증가하여 컴파운드의 점도가 감소하였다. 그러나 미세분말의 평균입도가 작아지는 경우, 미세분말들간의 응집성으로 인하여 오히려 점도가 증가하였다. 기계적으로 분쇄된 Sm-Co계 분말의 경우, 125~75 $\mu\textrm{m}$ 크기의 조대분말과 평균입도 4.9 $\mu\textrm{m}$인 미세분말을 혼합하여 제조된 컴파운드의 점도는 분말의 배합비에 의존하며 조대분말을 60%혼합한 경우 가장 낮은 점도를 나타냈다. 이는조대분말의 양이 60 %일 때 자성분말의 충진율이 최대가 됨을 의미한다. 자성분말의 부피분율에 따른 컴파운드의 점도는 유변학적 모델을 잘 만족시켰으며 사출 성형이 가능한 Sm-Co계 자성분말의 최대 부피분율은 약 66 %이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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