• 제목/요약/키워드: Avrami analysis

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Avrami Kinetics에 적용한 트레할로스와 변성 전분 혼합 사용 떡의 노화 억제 분석 (Retarding Retrogradation of Korean Rice Cakes(Karedduk) with a Mixture of Trehalose and Modified Starch Analyzed by Avrami Kinetics)

  • 김상숙;정혜영
    • 한국식품영양학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.39-44
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    • 2010
  • Retarding retrogradation of Korean rice cakes(Karedduk) with a mixture of trehalose and Sun-Tender added, after 0, 24, and 48 hr of storage at $5^{\circ}C$, was analyzed by Avrami kinetics. A central composite design was used for arrangement of treatment. The two independent variables selected for retarding retrogradation analysis were amounts of trehalose(x) and Sun-Tender(y). Trehalose was added at 0, 3, 6, 9, and 12% levels, and Sun-Tender added at 0, 0.3, 0.6, 0.9, and 1.2% levels, to dry rice flour. The Avrami exponent(n) for the mixtures of 9% trehalose and 0.3% Sun-Tender, and 9% trehalose and 0.9% Sun-Tender were lower than in the control. The time constant(1/k) for the mixture of trehalose and Sun-Tender was higher than in the control. The effect of retarding retrogradation of Korean rice cakes with added mixtures of trehalose and Sun-Tender showed an increasing trend as the amount of trehalose increased. These results suggest that adding a mixture of 9% trehalose and 0.3% Sun-Tender, or 9% trehalose and 0.9% Sun-Tender to Korean rice cakes(Karedduk) is effective for retarding retrogradation.

생체분해성 Poly(glycolide-co-ε-caprolactone-co-L-lactide) 블록 공중합물의 비등온 결정화 거동에 관한 연구 (Non-isothermal Crystallization Behavior of Poly(glycolide-co-ε-caprolactone-co-L-lactide) Block Copolymer)

  • 최세영;송승호
    • Elastomers and Composites
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    • 제49권1호
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    • pp.13-23
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    • 2014
  • 본 연구에서는 생체분해성 폴리에스터 계열의 glycolide, L-lactide 및 ${\varepsilon}$-caprolactone 단량체를 이용하여 2단계 중합법에 의한 삼원 공중합체를 제조하여, DSC를 이용한 비등온 결정화 거동을 고찰하였다. 보다 더 정확한 거동을 검토하기 위하여 Avrami 식과 Ozawa 식을 조합하여 비등온 결정화 거동을 고찰하였다. 과냉각도를 분석한 결과 PGCLA21의 값이 가장 큰 값을 보이고 있으며 L-lactide 함량이 증가함에 따라 과냉각도는 증가하는 경향을 보이고 있다. 수정된 Avrami 식을 이용하여 다양한 냉각속도에서 비등온 결정화 거동 결정화 속도 상수는 큰 경향을 보이고 있지 않는 것을 알 수 있었다. Avrami 및 Ozawa 식을 조합하여 특정한 상대적 결정화도에서의 냉각함수를 구한결과 L-lactide 함량이 증가하면서 PGCL과 비교시 결정화 속도를 향상시키는 역할을 하고 있는 것으로 여겨지는 반면 PGCLA41과 PGCLA21을 비교시 L-lactide 함량이 일정 이상 증가시 logF(T) 값이 큰 것을 확인 할 수 있는데 이는 동일한 결정을 얻는데 더 많은 냉각 속도를 필요로 한다는 것을 의미하며 결정화 속도 향상에 부정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.

올리고당 첨가 가래떡의 텍스처 변화와 노화 억제 분석 (Texture Profiles and Retarding Retrogradation Analysis of a Korean Rice Cake (Karedduk) with Addition of Oligosaccharides)

  • 김상숙;정혜영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.533-538
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    • 2012
  • 가래떡의 노화 특성을 분석하기 위하여 갈락토올리고당(50%)과 말토올리고당을 쌀가루 기준으로 각각 10% 농도로 첨가하여 쌀가루의 pasting 특성을 측정하였고, 가래떡을 제조하여 $5^{\circ}C$ 냉장 보관하면서 0, 2, 6, 24 및 30시간 경과 후 텍스처의 변화를 Texture Analyzer에 의해 측정하여 실험군의 떡을 무첨가군 떡과 비교하였다. 그리고 가래떡의 노화도는 텍스처 특성 중에서 0, 2, 4, 6, 22, 24, 28 및 30시간 경과 후 경도의 변화를 이용하여 Avrami 방정식에 따라 실험군의 떡을 무첨가군 떡과 비교하였다. 갈락토올리고당(50%)과 말토올리고당을 첨가한 실험군의 pasting 특성에서 peak(P) viscosity는 무첨가군에 비해 낮게 나타났고, hot paste viscosity(H)는 높게 나타났다. Breakdown(P-H)과 consistency(C-H)는 모든 실험군에서 무첨가군에 비해 낮게 나타나 올리고당을 10%를 첨가한 실험군에서 노화억제 효과가 있는 것으로 나타났다. 텍스처 특성 중 경도의 경우 실험군은 무첨가군에 비해 감소하는 경향으로 노화를 억제하는 효과를 보여 주었다. Avrami 방정식에 따른 노화 특성 분석 결과는 Avrami($n$)지수 값은 무첨가군보다 약간 높은 범위였으나 노화의 속도를 나타내는 시간상수(1/$k$)는 무첨가군 떡의 경우 43.29이었고 실험군의 경우는 82.64에서 84.75 범위로 무첨가군에 비해 그 값이 높았으며 노화속도가 느린 것으로 나타났다. 따라서 무첨가군에 비교하여 실험군 모두 경도가 낮고 노화 진행속도가 느린 것으로 나타나 갈락토올리고당(50%)과 말토올리고당을 가래떡 제조 시 10% 수준으로 첨가하면 노화억제 효과가 있는 것으로 확인되었다.

폴리프로필렌/옥수수전분 블렌드의 비등온결정화 거동 연구 (Study on the Non-isothermal Crystallization Behavior of Polypropylene/Corn Starch-MB Blends)

  • 김연철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.1125-1129
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    • 2008
  • 폴리프로필렌(polypropylene, PP)/옥수수전분(corn starch) 마스터뱃취(MB)(전분 MB) 블렌드를 PP 함량을 90, 80, 70, 60 wt%로 변화시키며 실험실 규모의 Brabender mixer를 이용하여 $200^{\circ}C$에서 제조하였다. PP/전분MB 블렌드의 화학구조, 기초 열적특성 및 비등온결정화거동을 적외선분광기 (FT-IR), 시차주사열용량분석기(DSC) 그리고 열중량분석기(TGA)를 이용하여 관찰하였다. PP/전분MB 블렌드의 제조는 수산기의 존재여부를 통해 확인하였다. 용융온도 및 엔탈피에는 큰 변화가 나타나지 않음을 알 수 있었고, 블렌드의 분해온도는 전분MB 함량에 따라 감소하고 있음을 보여주었다. PP/전분MB 블렌드의 비등온결정화 거동은 Avrami 방정식을 이용하여 분석하였다. Avrami 지수의 경우 PP는 2.71-3.97의 값을 나타내었고, PP/전분MB 블렌드의 경우는 1.48-1.99 값을 보여주었다. 활성화에너지는 Kissinger 방법에 의해서 계산되었고, PP의 경우 233 kJ/mol, PP90은 484 kJ/mol, PP80은 541 kJ/mol, PP70은 553 kJ/mol, 그리고 PP60은 422 kJ/mol이었다.

가래떡 노화 억제에 대한 당류 물질의 효과 (Effects of Carbohydrate Materials on Retarding Retrogradation of a Korean Rice Cake (Karedduk))

  • 김상숙;정혜영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.1320-1325
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    • 2007
  • 가래떡의 노화 특성을 규명하기 위하여, 미분당, 트레할로스, 프락토올리고당(95%), 이소말트, 헬스리고 및 갈락토을리고당(50%) 등 6종류 당류 물질을 쌀가루 기준으로 0, 1, 5 또는 10%의 농도로 첨가하여 쌀가루의 pasting 특성을 측정하였고, 가래떡을 제조하여 $5^{\circ}C$ 냉장 보관하면서 0, 2, 4, 6, 22, 24, 28및 30시간 경과 후 조직감의 특성 중 경도의 변화를 Avrami 방정식에 따라 노화 특성 분석을 하였다. 쌀가루의 pasting특성에서 전분 노화와 관계가 있는 break-down, consistency는 무첨가군과 비교한 결과 실험군의 값이 낮았고 대부분 첨가물에서 노화억제 효과가 있었다. Avrami방정식에 따른 노화 특성 분석 결과는 실험에 사용한 첨가물 중 프락토올리고당(95%) 10%와 트레할로스 10% 첨가 수준에서 Avrami(n)지수 값이 1.977과 2.004로 낮았고, 헬스리고 1% 첨가 수준에서 3.297로 가장 높았다. 노화의 속도를 나타내는 시간상수(1/k)는 트레할로스 10% 첨가된 떡은 238.10으로 노화의 진행 속도가 가장 낮았고, 프락토을리고당(95%) 5%와 헬스리고 1%군은 무첨가군에 비해 그값이 낮아 노화속도가가 빠른 것으로 나타났다. 따라서 무첨가군에 비해 노화 진행 속도가 빠른 것으로 나타난 프락토을리고당(95%) 5%군과 헬스리고 1%군을 제외한 다른 모든 실험군은 노화속도를 늦추는데 효과적이었다.

열시차 분석에 대한 결정화 Kinetics의 응용 (Application of Crystallization Kinetics on Differential Thermal Analysis)

  • 이선우;심광보;오근호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권11호
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    • pp.1162-1170
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    • 1998
  • PbO-TiO2-B2O3-BaO 계 유리상에서 PbTiO3의 결정화 메커니즘에 대한 이론적 고찰 및 전자현미경 관찰 그리고 결정화 기구의 열시차 분석에 대한 응용성을 조사하였다. 열시차 분석에 대한 Kissinger 식의 응용은 DTA 분석시 시료내 핵밀도가 변하지 않을 때 적용할 수 있으며, 표면결정화를 유도하기 위해 분말시료를 사용하는 경우도 활성화 에너지를 시료의 결정화 메커니즘에 크게 영향을 받는다. Ozawa 식에 의한 Avrami parameter n은 전자현미경 관찰에 의해 파악된 결정화메커니즘과 잘 일치하고 있었으며, 수정 Kissinger 식은 시료의 결정화 메커니즘을 반영하고 있어 시료의 전처리와 관계없이 참값의 활성화에너지를 구할 수 있다.

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열분석을 이용한 CaO-MgO-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$의 결정화 기구의 연구 (The Crystallization Kinetics of CaO-MgO-Al2O3-SiO2 Glass System Using Thermal Analysis)

  • 김형순
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.9-14
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    • 1992
  • Some of non-isothermal analysis methods are applied to CaO-MgO-Al2O3-SiO2 glass system to find the kinetics parameters of crystallisation, activation energy, Avrami component and frequency factor. The results using the non-isothermal analysis were compared to that of microstructure experiment. Analysis of the result has enabled to some methods to be to recommend as being the most appropriate equation to use in a glass system. It was shown that in the thermal analysis using the non-isothermal method of Kissinger, Augis-Bennett, Bansal, and Marotta, the calculation of activation energy is not much different, while Avrami component and frequency factor are different from applied each methods.

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에틸렌-테트라플르오르에틸렌 공중합체의 비등온 결정화 거동 (Non-isothermal Crystallization Behaviors of Ethylene-Tetrafluoroethylene Copolymer)

  • 이재훈;김효갑;강호종
    • 폴리머
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    • 제36권6호
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    • pp.803-809
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    • 2012
  • 에틸렌-테트라플르오르에틸렌(ETFE) 공중합체의 비등온 결정화 거동을 DSC와 imaging FTIR을 이용하여 살펴보았다. 변형 비등온 Avrami 분석 결과, DSC에 의한 열분석의 경우 상대적으로 적은 결정화 엔탈피 변화로 인하여 Avrami 식에 의한 ln[-ln(1-X(t))] vs. ln(t) 곡선이 선형을 이루지 못하는 반면, 결정화에 의한 IR 흡수 강도 image의 변화에 의한 분석 방법인 imaging FTIR의 경우보다 선형적인 결과를 얻음에 따라 imaging FTIR이 ETFE 비등온 결정화 연구에 보다 효과적임을 알 수 있었다. 이와 함께 비등온 결정화에 의한 ETFE의 광학특성을 살펴본 결과, 서냉에 의하여 형성된 ETFE 결정의 빛 산란에 의하여 haze가 증가하며 따라서 투명도가 감소함을 알 수 있으며 비등온 결정화에 의하여 최대 8%의 투과도 감소가 일어남을 확인할 수 있었다. 이상의 결과로부터 결정화를 조절하는 냉각속도가 유리 대체 소재로 사용되고 있는 ETFE 필름의 광투과도 조절에 주요한 가공 변수임을 확인할 수 있었다.

분지형 폴리프로필렌의 비등온결정화 거동 연구 (Study on the Non-isothermal Crystallization Kinetics of Branched Polypropylene)

  • 윤경화;신동엽;김연철
    • 폴리머
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    • 제36권2호
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    • pp.245-250
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    • 2012
  • 장쇄분지(long chain branch, LCB)를 가지는 분지화된 폴리프로필렌(polypropylene, PP)이 세 종류의 분지제(branching agent)를 이용하여 고상(solid state)에서 제조하였다. 분지화된 PP의 화학구조, 비등온결정화 거동 및 복합점도를 적외선분광기(FTIR), 시차주사열용량분석기(DSC), 광학현미경 그리고 동적유변측정기(ARES)를 이용하여 관찰하였다. 분지화된 PP의 화학구조는 3100 $cm^{-1}$에서 나타나는 분지제의 =C-H 신축진동을 이용하여 확인하였다. PP-D-0-3과 PP-F-0-3의 경우 순수 PP와 비교하여 용융온도에 큰 변화를 보이지 않은 반면 HQ를 사용한 경우에는 용융온도의 감소를 나타내었다. 이는 분지화 반응보다 분해반응이 우세하여 나타나는 현상으로 해석되고, 복합점도의 감소를 통해 확인하였다. 분지화된 PP의 비등온결정화 거동은 Avrami 방정식을 이용하여 분석하였다. PP의 Avrami 지수는 3의 값을 나타내었고, DVB와 FS로 처리된 분지화 PP의 경우는 3보다 약간 작은 값을 나타내었다. Kissinger 방법에 의해서 계산된 분지화 PP의 활성화에너지는 순수 PP의 25 kJ/mol과 큰 차이를 보이지 않았다.

Hydrocolloids를 첨가한 식빵의 텍스쳐와 노화에 관한 연구 (Study on the Texture and Staling of Breads with Addition of Various Hydrocolloids)

  • 이승주;조숙경;이승주
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.636-644
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    • 2008
  • 식빵의 식감향상과 노화 방지에 hydrocolloid의 첨가가 미치는 영향을 파악하기 위해 5종의 hydrocolloid(xanthan gum, guar gum, sodium alginate, k-carrageenan, CMC)를 첨가량을 달리하여 식빵을 제조하고, 시료반죽의 호화특성과 제조 식빵의 관능평가를 실시하였다. 또한 선정된 2종의 hydrocolloid(CMC, k-carrageenan)첨가 식빵의 노화속도와 유형을 파악하고자 저장기간에 따른 경도변화를 Avrami 식으로 분석하고 또한 DSC thermogram 분석도 실시하였다. 대조군에 비해 hydrocolloids 첨가군이 전반적으로 호화개시온도가 하강하였고, 최고 점도는 증가하였다. 노화의 지표로 사용되는 치반점도(setback)와 강하점도(breakdown)은 hydrocolloids 첨가 시 특히 CMC(0.6%, 1%), xanthan gum(1%), k-carrageenan(1%) 첨가 시 낮게 나타나 노화 지연효과를 추측할 수 있었다. 관능평가에서 1% 첨가 시에는 관능적 경도가 대조군에 비해 유의적으로 높게 나타나서 노화 측정 실험에서 제외하였다. 그 외 색상 강도와 뒷맛 강도에서 대조군과 첨가군의 유의적 차이는 나타나지 않았다. 제조된 식빵시료의 제조 후 15일간 경과 시의 경도 변화에서는 CMC와 k-carrageenan 첨가 시료의 경우 대조군에 비해 경도의 증가폭이 낮게 나타나 식빵의 경도 증가를 억제하는 것을 확인할 수 있었다. Avrami 모형에 의한 초기 경도를 고려한 비율로 노화도를 계산하면 대조군이 3.3배, CMC는 3.2배, k-carrageenan은 2.8배의 경도 증가폭을 나타내 k-carrageenan 첨가군의 노화비율이 낮은 것으로 나타났다. DSC 측정에서도 저장기간에 따른 엔탈피의 증가폭이 k-carrageenan 첨가군이 가장 낮은 수준을 나타내 경도 측정 및 Avrami 모형과 일치하는 결과를 나타냈다. 향후 제빵 시 노화 지연 효과를 위해 좀 더 다양한 첨가 수준에서의 노화 속도와 유형을 파악하는 것이 필요하리라 여겨진다.