• 제목/요약/키워드: Rheology material

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반고형 식품류의 정상유동특성 및 동적 점탄성 (Steady Shear Flow and Dynamic Viscoelastic Properties of Semi-Solid Food Materials)

  • 송기원;장갑식
    • 유변학
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    • 제11권2호
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    • pp.143-152
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Rheometrics Fluids Spectrometer(RFS II)를 사용하여 세 종류의 상용 반고형 식품(마요네즈, 토마토 케찹, 와사비)의 정상유동특성 및 소진폭 전단변형하에서의 동적 점탄성을 광범위한 전단속도와 각주파수 영역에서 측정하였다. 이들 측정결과로부터 정상유동특성의 전단속도 의존성 및 동적 점탄성의 각주파수 의존성을 보고하였다. 그리고 항복응력의 항을 갖는 몇 가지 점소성 유동모델을 사용하여 정상유동특성을 정량적으로 평가하고 이들 모델의 적용성을 비교.검증하였다. 나아가서 수정된 형태의 지수법칙 관계식을 도입하여 정상유동특성(비선형 거동)과 동적 점탄성(선형 거동)간의 상관관계에 대해 검토하였다. 이상의 연구를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 반고형 식품류는 상당한 크기의 항복응력을 갖는 점소성 물질로서 전단속도가 증가할수록 정상류점도가 급격히 감소하는 shear-thinning 거동을 나타낸다. (2) Herschel-Bulkley 모델, Mizrahi-Berk 모델 및 Heinz-Casson 모델은 반고형 식품류의 정상유동거동을 잘 기술할 수 있다. 이들 중에서도 Heinz-Casson 모델이 가장 우수한 적용성을 갖는다 (3) 반고형 식품류는 임계 전단속도를 경계로 shear-thinning 특성이 변화한다. 즉 낮은 전단속도에 비해 높은 전단속도 영역에서 분산입자 응집체의 구조파괴가 더욱 활발하게 진행되어 보다 현저한 shear-thinning 특성을 나타낸다. (4) 저장 탄성률 및 손실탄성률은 양자 모두 각주파수가 증가할수록 점차로 증가하나 각주파수 의존성은 그다지 크지 않다. 또한 광범위한 각주파수 영역에서 탄성적 성질이 점성적 성질에 비해 보다 우세하게 나타난다. (5) 정상류점도, 동적점도 및 복소점도는 모두 power-law 모델의 거동을 잘 만족한다. 또한 정상유동특성과 동적 점탄성간의 상관관계는 수정된 형태의 지수법칙 관계식에 의해 잘 기술될 수 있다.

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${\beta}$-Glucanase를 이용한 국내산 찰보리 전분 추출공정의 최적화 및 추출 전분의 주요 이화학적 특성에 관한 연구 (Optimization of ${\beta}$-Glucanase-assisted Extraction of Starch from Domestic Waxy Barley and Its Physicochemical Properties)

  • 정용선;배재석;김정원;이의석;이기택;이미자;홍순택
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.789-798
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    • 2013
  • In the present study, optimization on ${\beta}$-glucanase-assisted extraction was made in order to isolate waxy barley starch from domestic cultivar using the D-optimal design suitable for response surface methodology (RSM). The results demonstrated that the amount of enzyme was found to be a major influencing factor on the extraction yield, which was substantially increased by increasing the amount of enzyme. It was also influenced by the reaction time and amount of water addition; however, the two factors were less influential than the amount of enzyme. The optimized condition by RSM for the reaction time was found to be 2.63 hours and amount of enzyme 1.7%, and amount of water addition 4.38 times the weight of raw material. With the enzyme treatment, the starch content in residues (R), particularly in R1 and R5, was reduced considerably, resulting in an increase in the extraction yield and therefore primarily and effectively releasing B-type starch small granule confirmed by scanning electronic microscopy. In addition, the study determined the physicochemical properties of isolated waxy starch (i.e., purity, water adsorption capacity, thermal properties, rheology and starch morphology) and compared them with those from the enzyme-not treated sample. It was found that they were almost similar to each other, except for the purity of starch, which was lower in the enzyme-treated sample than in the enzyme-not treated one.

Agrobacterium spp. R259 KCTC 10197BP로부터 생산된 ${\beta}-glucan$ 고함유 식빵 반죽의 특성 (Baking Qualities of Bread Dough Substituted with High Amount of ${\beta}-Glucan$ from Agrobacterium spp. R259 KCTC 10197Bp)

  • 강은영;양윤형;오상희;이정희;김혜영;김미경;조한영;김미리
    • 한국식품과학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.348-354
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    • 2006
  • 기능성 식품소재인 ${\beta}-glucan$을 식빵재료의 10, 20 및 30% 첨가하여 제조한 반죽의 이화학적 특성을 분석하였다. ${\beta}-Glucan$ 첨가량이 많을수록 반죽형성시간이 증가한 반면 발효에 걸리는 시간은 단축되었다. 반죽의 발효팽창력은 ${\beta}-glucan$ 20% 첨가까지 ${\beta}-glucan$ 첨가량이 증가할수록 증가하였고 ${\beta}-glucan$ 30% 첨가시에는 유의적으로 감소하였다. 반죽의 pH는 대조군의 경우 발효과정을 거치면서 낮아지는 경향을 나타내었으나 ${\beta}-glucan$ 첨가군은 다소 증가하였다. 반죽의 물성 중 탄력성은 ${\beta}-glucan$의 첨가량이 증가함에 따라 증가하고 경도는 감소하였다. 검성은 ${\beta}-glucan$ 10 및 20% 첨가군의 경우 대조군과 차이가 없었고 ${\beta}-glucan$ 30% 첨가군은 유의적으로 낮았다. 발효과정이 진행됨에 따라 반죽은 탄력성, 검성, 경도 및 응집성이 모두 감소하는 경향을 보였으나, ${\beta}-glucan$ 첨가에 따른 유의적인 변화는 없었다. Amylogram에서 호화개시온도와 최고점도에 달하는 온도가 모두 높아져 ${\beta}-glucan$이 호화를 지연시켰으며, setback과 consistency는 감소하여 ${\beta}-glucan$이 식빵노화를 지연시켜 줄 수 있음을 암시하였다. 반죽의 초미세구조를 관찰한 결과 ${\beta}-glucan$ 30% 첨가시 ${\beta}-glucan$ 입자가 반죽에 흡수되지 못하였음을 알 수 있었다. 따라서 제빵적성에 적합한 ${\beta}-glucan$ 첨가율은 20% 이하가 바람직한 것으로 보인다.

저장 온도와 저장 기간에 따른 꽁치과메기의 일반 성분, 물성 및 미생물학적 변화 (Studies on the General Composition, Rheometric and Microbiological Change of Pacific Saury, Coloabis saira Kwamaegi on the Storage Temperatures and Durations)

  • 이호진;오승희;최경호
    • 한국식품영양학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.165-175
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    • 2008
  • Pacific saury, Cololabis saira kwamaegi, is a traditional local food of the Eastern sea area centering around Pohang. It is well-recognized as being both tasty and nutritious. Nevertheless, bacterial contamination, excessive dryness, and compositional changes have made it edible only during the winter months. Therefore, to improve its storage, this study examined the effects of storage material, type, temperature, and duration on compositional changes in kwamaegi. The studied samples were kwamaegis that had been dried naturally for 15 days. The storage materials included an A-film, a self-developed multi-film made of polyethylene, polyamide, EVOH, and polyethylene; as well as a B-film made of polyethylene, nylon, polyethylene, nylon and polyethylene. The B films were used after pressing and laminating. The storage types included one whole fish(1G), or 2 divided fish(2G), to increase eating convenience. The 2G type was the muscle portion divided vertically after discarding the jowl, skin, and internal organs. The storage temperatures were $0^{\circ}C$, $-15^{\circ}C$, and $-30^{\circ}C$, and the storage durations were 2, 4, and 6 months. Pathogenic bacteria and rheology were measured to observe general compositional changes. The whole kwamaegi showed a total cell number of $1,565{\pm}112$ CFU/100 g flesh, while the divided Kwamaegi showed significantly greater bacterial numbers at $2,031{\pm}145$ CFU/100 g flesh. Psychrophils and halophils increased significantly while coliform were not found; the number of mesophils also increased, but not significantly. There were no significant cell number variations between the A-film and B-film. At $0^{\circ}C$, both the A-and B-films resulted in cell numbers of $115{\sim}212$ CFU/100 g flesh, revealing just $7.3{\sim}10.4%$ of the initial storage levels. Overall, there were no significant differences between the storage materials. Generally, as the storage temperature and duration increased, the moisture content of the kwamaegi decreased. Also, as storage duration and temperature increased, crude protein and crude lipid contents increased; in addition, they increased proportionally as the moisture content of the fish decreased. There were no significant differences in crude ash content with respect to the storage materials, storage temperatures, or storage durations. Finally, there were no significant differences between the kwamaegi samples naturally dried for 15 days and those stored in the B-film vacuum storage for 6 months for strength, hardness, cohesiveness, springiness, gumminess, and water activity.

Single-Walled 탄소나노튜브 수용액 혼입 시멘트 페이스트의 유변학적 특성 (Rheological Properties of Cement Paste Mixed with Aqueously Dispersed Single-Walled Carbon Nanotubes)

  • 김지현;정철우
    • 한국건축시공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.113-121
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    • 2019
  • SWCNT는 매우 뛰어난 역학적 성능을 가지고 있고. 이로 인해 각종 첨단 소재의 보강재료로서 각광받고 있다. 그러나 완전한 형태의 SWCNT는 소수성을 가지고 있고. 서로간에 Van der Waals 인력으로 결합되어 물에 분산이 어렵다. 본 연구에서는 SWCNT를 시멘트 복합체에 활용하기 위하여, 분산된 용액 형태로 제조하여 시멘트 복합체에 활용하고자 하였고, 이를 위한 계면활성제로 DOC 및 SDS를 선정하였다. 초음파 처리 및 초원심분리를 통해 제조된 SWCNT 수용액을 이용하여 시멘트 페이스트를 제조하여 이의 전단응력 vs. 전단변형률 관계를 확인하고, 이를 통해 소성점도 및 항복응력을 도출하였다. 본 연구의 결과에 따르면 SWCNT를 혼입하지 않은 DOC 및 SDS는 공기연행제와 유사한 유변학적 효과를 발휘하는 것으로 나타났다. DOC 2wt%를 이용해서 제조된 SWCNT 수용액으로 배합된 시멘트 페이스트는 플레인 시멘트 페이스트와 거의 유사한 유변학적 거동을 하는 것으로 나타났으나, SDS 1%를 이용해서 제조된 SWCNT 수용액으로 배합된 시멘트 페이스트는 플레인 시멘트 페이스트와 상이한 유변학적 거동을 하는 것으로 나타났다.

다중벽 탄소나노튜브가 시멘트 페이스트의 유변학적 물성 및 압축강도에 미치는 영향 (Effect of Multi-Walled Carbon Nanotube on Rheological Behavior and Compressive Strength of Cement Paste)

  • 김지현;김원우;문재흠;정철우
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.467-474
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    • 2020
  • 탄소나노튜브는 뛰어난 역학적 성능 및 기능성으로 다양한 분야에서 활용되고 있는 나노소재이다. 탄소나노튜브를 건설재료 분야에 활용하는 연구는 현재의 화두 중 하나로, 예전에 비해 점차 많은 연구가 진행되고 있으나, 탄소나노튜브의 혼입률이 시멘트 페이스트의 압축강도 및 유변학적 물성에 미치는 영향을 검증한 문헌은 상대적으로 부족한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 Polyvinyl Pyrrolidone을 사용하여 수용액 분산된 다중벽 탄소나노튜브를 이용하여 시멘트 페이스트를 제조하고, 이의 유변학적 물성 및 압축강도 특성을 확인하고자 하였다. 본 연구의 결과에 따르면, 탄소나노튜브의 혼입률이 증가할수록 소성점도 및 소성항복응력의 증가가 발생하였으며, 물시멘트비가 낮은 경우에 이러한 경향이 더욱 뚜렷하게 드러나는 것이 확인되었다. 탄소나노튜브 혼입 시멘트 페이스트의 압축강도는 물시멘트비가 0.30인 경우 탄소나노튜브 혼입률 0.1wt%에서, 물시멘트비가 0.40인 경우에는 혼입률 0.2wt%에서 최대가 되는 것으로 나타났다.