• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.224-230
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• 2015

본 연구는 반탄화 처리한 낙엽송 및 백합나무 칩을 이용하여 제조한 펠릿의 내구성에 대한 영향 인자를 조사하기 위하여 펠릿 제조 및 내구성 측정, 그리고 제조된 펠릿의 현미경 관찰을 수행하였다. 또한 반탄화 펠릿의 내구성 향상을 위하여 수분 및 바인더를 첨가하여 펠릿을 제조하고, 이에 대한 내구성을 측정하여 수분 및 바인더가 펠릿의 내구성에 미치는 영향을 분석하였다. 반탄화 낙엽송 및 백합나무 목분으로 제조한 펠릿의 내구성은 무반탄화 펠릿과 비교하여 낮았으며, 반탄화 펠릿의 내구성은 $230^{\circ}C$/30분의 조건에서 가장 높았다. SEM-EDX를 이용한 펠릿의 관찰에서 무반탄화 펠릿의 표면에는 리그닌이 광범위하게 분포하고 있었으며, 반탄화 펠릿에서는 리그닌이 국부적으로 응집하여 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 펠릿 제조시 목분에 수분 첨가는 반탄화 낙엽송 펠릿의 내구성 향상에 기여하였으나, 반탄화 백합나무 펠릿의 내구성은 수분 첨가와 함께 감소하였다. 한편 반탄화 펠릿의 내구성은 바인더의 첨가와 함께 향상되었으며, 리그닌과 단백질이 전분보다 내구성 향상에 효과적인 것으로 조사되었다. 결과를 종합하면, 반탄화 낙엽송 및 백합나무를 이용한 펠릿 제조시 $230^{\circ}C$ 이하의 온도와 30분 이하의 조건에서 반탄화 처리하는 것이 펠릿의 내구성 유지를 위한 적절한 반탄화 조건이라 판단된다. 또한 반탄화 처리한 고비중의 목재를 펠릿의 원료로 이용할 경우 내구성 향상을 위하여 원료에 대한 적절한 함수율 조절이, 그리고 저비중 목재는 함수율 조절보다 반탄화 처리 조건의 조절을 통하여 펠릿 제조용 원료로 이용하는 방안이 효과적일 것으로 생각한다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권11호
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• pp.599-606
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• 2017

마이크로버블-산소를 이용한 물리 화학적인 방법에 의해 가축분뇨에 포함된 유기오염물질과 질소, 인 제거에 효과를 실험실 규모의 단일 반응기를 이용하여 알아보았다. 사용한 가축분뇨의 성상은 TCOD $36,894{\pm}5,024mg/L$, SCOD $22,031{\pm}2,018mg/L$, 암모니아성질소 $4,150{\pm}35mg/L$, 그리고 인산염인 $659{\pm}113mg/L$로 고농도의 유기오염물질과 영양염류를 포함하였다. 마이크로버블과 함께 사용한 기체로 공기를 사용하였을 때 보다 산소를 사용하였을 때, 그리고 산소의 공급량이 많았을 때 유기오염물질, 질소, 인 제거량이 증가하였다. 산소를 분당 600 mL 사용하였을 때 공기를 사용했을 때와 비교하면 TCOD 제거율은 2.5배, 인은 약 5.6배 높았다. 또한 반응 시간이 길수록 영양염류의 제거율은 점진적으로 증가하여, 암모니아성질소와 인 제거는 각각 $41.03{\pm}0.20%$와 $65.49{\pm}1.39%$까지 제거되었다. 인 제거율을 증가시키기 위해 마이크로버블 적용 한 후 유출수를 응집침전을 시켰을 때, 인은 유입된 인 농도 대비 최대 92.7%까지 제거되는 것이 확인되었다. 그러나 유기오염물질(TCOD) 제거는 초기 6시간 이내에 $28.7{\pm}0.2%$까지 제거되었으나 더 이상 제거되지 않았다. 이 연구 결과 마이크로버블-산소를 가축분뇨 뿐만 아니라 다양한 하 폐수처리장의 포기조에 적용하면 연계된 단위 공정에 부하를 줄일 수 있으며 또한 고품위의 안정적인 유출수를 생산할 수 있는 방법으로 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제34권4호
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• pp.652-660
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• 2002

젓갈류의 유통기한을 연장시키기 위해서 젓갈 변질 원인균의 증식을 억제시킬 수 있는 천연 항균성 물질을 탐색하여 이를 젓갈에 첨가해 그 보존 효력을 조사하였다. 또한 젓갈에 기존 첨가 중인 원료 중에서 일부가 젓갈의 변질을 촉진시킬 수 있음을 발견하고 첨가 원료의 조성을 변화시켜 조제한 젓갈에 대해서도 그 보존 효력을 조사하였다. 총 32종의 약용 및 식용 식물류의 에탄올 추출물을 이용하여 젓갈분리균에 대한 항균력을 조사한 결과, 송지, 감초, 오배자, 울금 추출물이 젓갈 변질균에 대한 증식억제력이 강한 것으로 나타났다. 이둘 중에서 현행 식품공전상에서 식품첨가물로 사용 가능하고 식품의 관능적인 품질에 별 영향을 미치지 않는 송지를 젓갈용 천연 보존료로 활용하고자 하였다. 송지의 에탄올 용해액에다 등량의 물을 첨가하면 용해도 차이에 의해서 지방형태의 응집 침전물이 생성되었는데, 이는 비항균성의 불순물이었다. 이 침전물을 제거하여 얻은 송지 현탁액은 송지속의 약 77%에 해당하는 고형분이 제거된 것으로서 송지 특유의 냄새도 상당히 줄어들었으며, 젓갈에서 분리한 세균류에 대해서 높은 항균력을 나타내었다. 한편 젓갈의 생산 현장에서 기존 사용되고 있는 원료 중에서 미생물의 증식에 쉽게 이용될 수 있고 가스발생의 원인이 되는 물엿, 설탕을 솔비톨로 대체하고, 유기산인 비타민C와 젓산을 미생물의 증식 억제효력이 있는 산미료인 글루코노델타락톤으로 대체시켰으며, 오염도가 높은 일반 고춧가루를 방사선 살균한 무균 고춧가루로 대체시킨 젓갈(이하 변형구 젓갈로 명명)을 제작하여 이 젓갈의 보존력을 조사하였다. 또한 이 변형구에다 천연 보존료로 송지 현탁액을 1.0% 첨가한 젓갈도 제작하여 보존효과를 함께 조사하였다. 제조한 오징어젓갈을 $20^{\circ}C$에 저장하면서 보존효과를 조사한 결과, 변형구가 대조구에 비해 4일 가량 저장기간이 연장되는 효과가 나타났으며, 변형구에다 송지 현탁액을 첨가한 시료는 6일 가량 저장기간이 연장되는 효과가 나타났다. 창란젓갈을 $20^{\circ}C$에 저장하면서 보존효과를 조사한 결과, 대조구는 저장 초기부터 균수가 꾸준히 증가하기 시작하여 24일경에 용기 외부로 액즙이 유출되고, 저장 42일경에 고형분의 액화가 시작되어 상품가치가 소실되었다. 그러나 변형구와 변형구에다 송지 현탁액을 첨가한 창란젓갈은 저장 90일차에도 고형분의 액즙화나 액즙의 유출도 없었고, 미생물학적 품질과 화학적 품질도 초기와 별 차이없이 유지되었다. 따라서 변형구의 방식으로 창란젓갈을 제조하기만 해도 여름철을 제외한 계절에는 제품의 상온유통도 가능할 것으로 사료된다.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.359-366
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• 2021

할로이사이트(Al₂Si₂O₅(OH)₄·nH₂O)는 다층벽 나노 튜브 구조의 저단가 천연 점토 분말로, 상대적으로 우수한 비표면적으로 인해 수처리용 염료 흡착 소재로 연구되어왔다. 분말형 점토 소재는 수처리 시 응집으로 인한 관막음 현상을 억제하기 위해서 흡착 담체로의 사용이 검토되나, 강도 확보를 위한 높은 소성 온도 및 분말 대비 낮은 소재 활용률로 인해 흡착능 구현에 난점이 있다. 본 연구에서는 750 ℃에서 대기 소성에 따른 할로이사이트의 메틸렌블루(MB) 흡착능 유지율을 평가하였으며, 소재 활용율 향상을 위한 관형의 할로이사이트 담체를 제조하였다. 할로이사이트의 높은 열적 구조 안정성은 투과전자현미경 이미지를 통해 평가되었으며, 할로이사이트는 각각 22% (7.65 mg g^-1), 6% (11.7 mg g^-1)의 유지율을 보인 규조토 및 마그네솔^®XL 대비 우수한 MB 흡착능 유지율 및 흡착능(93%, 18.5 mg g^-1) 나타내었다. 또한, 성형 시 리그닌과의 복합화는 기존 소성체 대비 흡착능이 향상되었으며, 수소 분위기 하 소성 시 초기 MB 흡착을 촉진했다. 관형의 할로이사이트 담체는 접촉면적의 증가를 통해 막대형 담체 대비 빠른 초기 흡착량의 증가 및 우수한 질량 당 흡착능(7.36 mg g^-1)을 구현하였다.

• 공업화학
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• 제34권2호
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• pp.111-120
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• 2023

이산화탄소 순환 물질 중 대표적인 광물인 탄산칼슘의 형성 과정을 관찰하고, 대표적 조절 변수인 마그네슘-칼슘 이온의 혼합 비율(Mg/Ca 비)과 온도가 pre-nucleation cluster (PNC) 및 탄산칼슘 형성에 미치는 영향을 분석하고자 실험과정에서 칼슘 이온 선택성 전극(calcium ion selective electrode, Ca ISE)을 이용하여 핵형성 과정을 연구하였다. 실험결과 미량의 결정이 형성되었으며 표면 원소 분석을 위해 에너지 분산 X선 분석법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDS)을 사용하였고, 형상 분석을 위해 주사 전자 현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM)을 사용하였다. Mg/Ca 비와 온도 조건에 따라 다양한 형상의 결정질 탄산칼슘(방해석, 아라고나이트 등)을 확인하였으며 Ca ISE로부터 얻은 칼슘 이온 농도 그래프는 탄산칼슘 형성 과정을 보여주었다. 칼슘 이온 농도 그래프 분석을 통해 마그네슘 이온은 칼슘 이온과 탄산 이온의 결합을 방해하고 PNC 간 응집을 지연시켜 핵형성 및 탄산칼슘의 형성을 지연시킴을 확인하였다. 반면 온도는 이와 반대되는 효과를 보였으며, 본 실험 조건에서는 마그네슘 이온보다 더 큰 영향을 미쳤다. 또한 Mg/Ca 비와 온도에 따라 탄산칼슘의 형상이 뚜렷하게 변화하여 두 인자는 탄산칼슘 형성 과정에 전반적으로 영향을 미치는 중요 조절 변수임을 확인하였다.

• 한국식생활문화학회지
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• 제21권6호
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• pp.644-652
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• 2006

두부는 식물성 단백질 자원의 식품으로 세계적으로 잘 알려져 있으며 우리나라의 전통식품이다. 최근 두부가 건강식품으로 인식되면서 품질 고급화를 위한 방안으로 화학 첨가물이 아닌 천연응고제로서 석류즙을 사용하여 두부를 제조하여 기계적 및 관능적 특성의 품질특성을 조사하고 저장성을 살펴보았다. 두부의 수율을 대조군이 485g/500ml이었으나 석류즙 첨가 두부군에서는 석류즙 3%(49.3g/500mL)가 가장 높고 석류즙 2%, 4% 순이었다. 두부여액의 탁도는 석류즙 첨가량이 많아질수록 높에 나타났으며 여액의 pH는 석류즙 첨가 두부가 대조군보다 낮게 나타났다. 두부의 색도에서 L(lightness)값은 대조군이 가장 높았으며 탁한 붉은 색의 석류즙 두부는 첨가량이 증가될수록 감소하였다. a(redness)값은 석류즙 첨가량이 증가될수록 커졌으며 b(yellowness)값은 대조군이 석류즙 첨가 두부군보다 높았다. 두부의 texture에서 경도(hardness)는 석류즙 첨가 두부가 더 단단하였고 응집성(cohesiveness)은 석류즙 4%, 5% 첨가군이 대조군보다 높고, 석류즙 1%, 2%, 3% 첨가군보다 낮았다. 탄력성(springness)은 P4>P5>P3>P2>P1순이며 검성은 석류즙 3%첨가군이 GDL두부와 유사한 특성을 보였으며(p<.001), 부지짐성(brittleness)은 석류즙을 많이 첨가할수록 높아지는 경향이 있었다. 두부를 $0^{\circ}C^$에 저장하는 동안 pH는 대조군은 증가하며 석류즙 첨가 두부는 감소하는 경향을 보였으며 산도에서 대조군은 석류즙 첨가 두부와 같이 증가하였으며 두부의 저장성에서 대조군은 12일 지나면서 107 CFU/g을 넘어 부패가 진행되었으나 석류즙첨가 두부는 세균의 증식속도가 감소되어 전 기간동안 대조군에 비해 저장성 연장을 볼 수 있었다. 두부의 미세구조에서 석류즙 2%, 3% 첨가 두부가 대조군과 균일하게 구조를 나타냈으며 석류즙 첨가량이 증가할수록 입자가 크고 불규칙하며 거칠었다. 두부의 관능특성에서는 외관이 기호도는 대조군이 가장 높았으나 석류즙 첨가 두부군에서는 석류즙 2% 첨가 두부가 외관(appearance), 향미(flavor), 맛(taste), 질감(testure)에서 가장 높았다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제26권5호
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• pp.636-648
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• 2010

강원도 삼척의 특산물인 머루의 활용도를 높이고 아울러 지역을 대표하는 향토식품을 개발하기 위한 일환으로, 본 연구에서는 머루즙을 첨가한 빵의 개발이 가능한지를 검토하였다. 이에 따라, 제조방법이 다른 두 종류의 머루즙(WGJ 머루즙과 WGS 머루즙)을 농도(머루즙 무첨가빵의 수분함량의 5, 10, 15, 20%)를 달리하여 첨가하여 빵을 제조한 후, 이화학적 및 관능적 특성을 머루즙 무첨가 빵과 비교함으로써, 머루의 기능성이 빵의 물성에 부정적 영향 없이 부가될 수 있는지를 평가하였다. 실험에 사용된 2종류의 머루즙은 머루를 고압 하에서 끓인 후 착즙한 머루 100%인 착즙액(wild grape juice, WGJ 머루즙)과 머루와 설탕을 동량으로 하고 100여 일 동안 저장함으로써 삼투압의 원리로 추출한 wild grape sugar mixture (WGS) 머루즙이었다. 본 연구의 결과는 크게 다음과 같이 요약할 수 있다. $\bullet$ WGJ 머루즙 vs. WGS 머루즙. WGJ 머루즙은 WGS 머루즙에 비해 수분, 조단백질, 조회분, 산도가 유의적으로 더 높았으며(p<0.05), 당도와 pH는 유의적으로 더 낮아(p<0.001), 제조방법이 다른 두 종류의 머루즙이 화학적 조성에 있어 차이가 있음을 확인하였다. $\bullet$ 머루즙 무첨가군 vs. 첨가군. 머루즙이 첨가된 반죽은 머루즙 농도에 비례하여 색은 짙어지고 pH는 감소하였다. 이는, 반죽의 색과 pH에 영향을 주는 머루즙 내의 안토시안과 유기산(주석산)에서 기인한 결과로 볼 수 있다. 머루즙 첨가는 빵 반죽의 경도(hardness), 점착성(gumminess), 저작성(chewiness)을 감소시켰고, 복원성(resilience)과 응집성(cohesivenss)은 증가시키는 결과를 보임으로써, 머루즙 첨가에 의해 빵 반죽의 내부적 결합력은 증가되고, 동시에 부드럽고 복원력이 개선된 반죽이 만들어졌음을 시사하였다. 그러나, 반죽의 이러한 물성은 제빵이 완료된 단계까지는 유지되지 않았다. 즉, 머루즙 첨가는 빵의 경도, 점착성, 저작성을 다소 증가시키는 경향을 나타내었으며, 이는 첫째, 제빵 이후 측정된 빵의 굽기 손실이 머루즙 첨가빵이 무첨가빵에 비해 상대적으로 높았다는 사실과 관련 있을 것으로 보인다. 또한 둘째, 머루즙 첨가에 의해 낮아진 pH가 반죽 단계에서는 발효속도 및 가스발생량에 영향을 주어 반죽의 텍스쳐를 개선시켰으나, 빵을 굽는 단계에서는 오히려 전분의 호화 및 팽윤을 일부 방해함으로써 빵의 경도를 증가시킨 것으로 일부 해석될 수 있다. 그러나, 제빵 상태에서 관찰된 이러한 경향은 무첨가빵과 비교할 때 유의적인 수준은 아니었으며, 머루즙 첨가는 오히려 빵의 탄력성(springiness)을 개선시킨 것으로 평가되었다. $\bullet$ WGJ 첨가군 vs. WGS 첨가군. 머루즙의 종류에 따른 반죽 및 제빵 특성을 비교하면, 머루즙 첨가에 의한 빵반죽의 색도 강화 및 pH 감소 경향은 동일 첨가농도에서 WGJ 첨가 반죽이 WGS 첨가 반죽에 비해 더욱 현저하게 나타났다. 이는, WGJ 머루즙이 WGS 머루즙에 비해 순수 머루의 함량이 높았으므로, 이에 따라 반죽의 색과 pH에 영향을 주는 머루즙 내의 안토시안과 주석산의 함량도 WGJ 첨가 반죽에서 상대적으로 더 높았기 때문이다. 머루즙 종류 및 첨가농도 의한 색과 pH의 이러한 변화 경향은 제빵 이후에까지 일관되게 유지되었다. 한편, 제조방법이 다른 두 종류의 머루즙에 의한 차이는 제빵 완료 이후 관능평가에서 비교적 뚜렷이 관찰되었다. 즉 WGJ 머루즙 첨가빵은 머루즙 첨가에 의해 빵의 부드러운 정도(consistency)와 촉촉한 정도(moistness)가 유의적으로 감소되어 무첨가빵에 비해 전반적 기호도(overall acceptability)가 낮게 평가되었으나, WGS 머루즙 첨가빵은 무첨가빵과 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 따라서, 머루즙 종류에 의한 유의적 차이가 관찰된 관능 평가 결과를 고려한다면, WGJ 머루즙보다는 WGS 머루즙의 첨가가 더 바람직할 것으로 보인다. 또한, WGS 머루즙을 5% 첨가했을 때, 빵의 물성 및 관능적 특성이 무첨가빵과 유의적인 차이를 나타내지 않거나 혹은 개선된 현상이 관찰되었으므로, 빵의 품질 및 기호도의 유의적 저하없이 머루즙의 기능성이 제빵에 부가될 수 있을 것으로 사료되었다.