• 수산해양교육연구
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• 제27권5호
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• pp.1352-1363
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• 2015

주원료인 쌀과 부원료인 마른새우의 농수산 복합물을 single screw extruder를 이용하고, 다목적 식품소재의 적용을 위하여 원료독립변수 3개(쌀의 함수율, 쌀의 입도, 마른새우 첨가율)와 작동독립변수 4개(barrel 온도, screw 속도, 토출구직경, 원료투입량)의 총 독립변수 7개의 조건변화에 의한 5개의 종속변수(팽화도, 함수율, 명도, 균질성, 생산성)의 특성은 다음과 같다. 쌀의 함수율을 12, 14, 16, 18%로 조건 변화하여 collets을 제조할 경우, collets의 팽화도는 그 값이 증가하다가 감소하였고, 함수율 및 명도는 증가하였고, 균질성은 감소하는 경향이었다. 쌀의 입도를 raw, 20, 40, 60 mesh로 조건 변화하여 collets을 제조할 경우, collets의 팽화도는 그 값이 미미하나마 감소하였으나 유의적인 큰 차이가 없었고, 함수율은 raw에 비해 20 mesh 입자의 크기로 작아질 때 함수율이 감소하였으나 20 mesh 이상으로 더 분쇄하여 입자의 크기가 작아지더라도 변화 없이 거의 일정하였으며, 명도는 쌀 입도의 크기에 따른 유의차가 없었고, 균질성은 증가하는 경향이었다. 마른새우의 첨가율을 2, 4, 6, 8%로 조건 변화하여 collets을 제조할 경우, collets의 함수율 및 명도는 증가하였고, 팽화도 및 균질성은 감소하는 경향이었다. Barrel 온도를 90, 95, 100, $110^{\circ}C$로 조건 변화하여 collets을 제조할 경우, collets의 팽화도 및 균질성은 유의적으로 증가하였고, 함수율 및 명도는 감소하는 경향이었다. Screw 속도를 210, 280, 340 rpm으로 조건 변화하여 collets을 제조할 경우, collets의 팽화도, 균질성 및 생산성은 증가하였고, 함수율 및 명도는 감소하였다. 토출구 직경을 4, 6, 8, 10 mm로 조건 변화하여 collets을 제조할 경우, collets의 팽화도 및 균질성은 감소하였고, 함수율 및 명도는 증가하였으며, 생산성은 그 값이 증가하다가 일정하였다. 원료투입량을 30, 40, 50, 60 kg/h로 조건 변화하여 collets을 제조할 경우, collets의 팽화도, 함수율, 명도 및 생산성은 증가하였고, 균질성은 감소하였다. 이와 같이 쌀을 주원료로 하고 부원료로 마른새우를 첨가하여 collets을 제조할 경우, 독립변수의 변화에 따라 종속변수의 값이 변화하여 최종제품인 collets의 품질에 영향을 미쳤다. 따라서 품질이 좋은 collets을 제조하기 위해서는 독립변수를 잘 설정할 필요가 있다고 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권3호
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• pp.412-419
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• 2000

본 연구는 오징어, 쌀가루 및 탈지콩가루를 혼합하여, 압출성형 공정을 이용하여, 새로운 스낵제품을 만들고자 수행하였다. 실험실용 single-screw extruder를 이용하여 제품의 낮은 전단력과 높은 팽화율을 목적으로 수 차례 실험한 결과, 15.7%의 혼합물수분과 16$0^{\circ}C$의 조리 오도가 비교적 좋은 제품 생산조건으로 나타났다. 이 조건에서 냉동 건조 오징어가루나 아주 곱게 갈은 생 오징어를 다른 재료들과 혼합하여 최종 제품들을 만들었다. 전단력은 두 오징어 첨가제품간에 유의성 있는 차이는 없었으나, 팽화율의 경우는 생 오징어를 첨가하여 만든 제품이 냉동 건조시킨 오징어를 첨가하여 만든 제품에 비해 유의적으로 높았다. 소비자 관능검사 결과 생 오징어로 만든 제품이 냉동 건조시킨 오징어로 만든 제품에 비해 유의적으로 높았다. 소비자 관능검사 결과 생 오징어로 만든 제품이 냉동 건조시킨 오징어로 만든 제품에 비해 외관, 맛, 향, 그리고 전체적 면에서 선호도가 높았다. 결론적으로 본 연구는 단백질이 풍부한 오징어와 탈지 코가루를 쌀가루에 첨가하여 비교적 팽창이 잘된 스낵제품을 생산할 수 있는 조건을 제시하였으며, 이 결과는 차후 제품개발의 기반으로 사용할 수 있을 것이라고 본다.

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 1997년도 제18차 정기총회 및 학술발표회
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• pp.19-39
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• 1997

Extrusion conditions were optimized for blends of ground lamb and starch using a single-screw extruder for the purpose of producing expanded snack-type products. A central composite rotatable response surface methodology(RSM) design was used with variation in feed moisture, process temperature, and screw speed. The three variables significantly affected one or more of the measured physical properties of extrudates. The optimum conditions for minimum shear force values were 26.5% feed moisture, $148^{\circ}C$ process temperature, and 134 rpm screw speed. Lean ground beef, chicken, goat, lamb or mutton was blended with corn starch, and extruded at the optimum condition established from RSM experiments. Physical/rheological properties were generally similar, water activity was low (<0.12) and total aerobic plate counts were <10 for all products. Extrudates containing chicken had the highest ratio of polyunsaturated fatty acids to saturated fatty acids, whereas those containing beef had the highest ratio of monounsaturated fatty acids to saturated fatty acids. Sensory data indicated that texture was acceptable and flavor characteristics were not different among the products.

• 공업화학
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• 제10권7호
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• pp.1008-1013
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• 1999

펙틴/전분 블렌드의 열가소성과 펙틴/전분 비와 가소제 함량이 블렌드의 기계적 물성과 형태에 미치는 영향을 조사하였다. 블렌드는 이축 압출기로 제조하였으며 시험용 필름은 슬릿 다이가 부착된 일축 압출기로 제조하였다. 대부분의 블렌드는 열가소성 성질을 가지고 있었으나, 펙틴/전분비가 아주 높은 블렌드는 열가소성 성질이 매우 약하였다. 필름의 인장 물성은 가소제인 글리세롤의 함량에는 크게 변화였으나 펙틴/전분 비의 변화에 대하여는 상대적으로 적게 변화하였다. 습조성 블렌드의 DSC 곡선은 $125^{\circ}C$에서 유리전이온도와 유사한 전이온도를 포함하고 있었다. 파단면의 전자현미경사진은 펙틴과 전분의 계면에서는 접착 현상이 좋다는 것을 보여주었다.

• 유변학
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• 제8권1호
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• pp.11-29
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• 1996

스크류 채널 내에 주기적을 배리어를 설치함으로써 단축 스크류 압출 공정에서의 혼합 성능이 높여질수 있음이 S.J. Kim과 T.H. Kwom에 의해 밝혀진 바있다. 그들은 이새 로운 스크류를 통한 혼합이 카오틱하는 점으로부터 이 새로운 스크류를 카오스 스크류라고 명명했다. 우리는 카오스 스크류가 장착된 단축 압출공정에서 역학계 이론과 혼합운동학을 연계하여 연구를 수행하였다. 포인카레 단면을 통한 연구로부터 우리는 배리어의 배열이 islan의 크기에 대단히 밀접하게 관련되어 있음을 발견하였다. 연속적인 쉘 변형은 카오틱 유동에서 유체 요소를 지수 함수 형태로 늘이는 늘임과 접힘으로 이루어진 카오틱 혼합 메 카니즘을보여준다. 유체요소의 국부 늘임은 원리상으로는 계산되어질수 있으나 수치 해석상 의 어려운 점이 있다. 정규 유동에서와 달리 카오틱 유동에서는 입자 추적이 Runge-Kutta 적분중의 시간간격에 대단히 민감하다. 그래서 실제 사용될수 있는 시간 간격에 의해 계산 된 국부 늘임율 및 혼합효율의 정확도가 보장되어지지 않는다. 이러한 점들을 고려하여 우 리는 새로운 혼합 척도로 $\sigma$z를 제안하는데 이값은 비교적 긴 유체선분이 채널방향을 따라 늘어나는 비에 관련된 값이다. 배리어 영역의 길이가 짧을수록 $\sigma$z는 큰값으로 나타나지만 포인카레 단면에 의한 연구에 따르면 배리어의 주기가 너무 짧다면 두 개의 거대한 island 가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 그리고 이러한 사실은 유체요소의 늘임비가 크다는 것이 항 상 좋은 혼합성능을 뜻하는 것은 아니라는 점을 보여준다. 이러한 관점에서 볼 때 혼합 스 크류를 설계하는데 있어서는 포인카레 단면을 병행하여 ${\sigma}_z$의 값을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제6권3호
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• pp.163-169
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• 2001

To produce expanded, minimally hard extrudates from blends of raw pork meat (20%), defatted soy flour (25%), and corn starch using a single-screw extruder, various combinations of feed moisture, process temperature, and screw speed were evaluated. First series of extrusion runs were conducted according to a central composite rotatable design/response surface methodology (RSM). Upon assessing the full model for each response, insignificant terms were eliminated to determine final response surface models. Screw speed within the range evaluated was found to have no significant effect on expansion ratio (ER) or shear force (SF) of extrudates. Since examinations of the response surfaces and their generated grids of predicted values indicated that maximum ER and minimum SF were likely to be attained with a moisture-temperature combination outside the RSM experimental range, the second series of extrusion runs were conducted with several selected combinations of moisture and temperature to determine a practical optimum extrusion condition. The combination of 22.78% feed moisture, 16$0^{\circ}C$ process temperature, and 170 rpm screw speed was chosen as such a condition, and used in the final extrusion. The final product required less force to break than did commercial pretzel sticks.

• 한국전산유체공학회지
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• 제9권4호
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• pp.55-63
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• 2004

The three-dimensional Stokes flow within a staggered screw channel is obtained by using a finite volume method. The geometry is intended to mimic the single screw extruder having staggered arrangement of flights. The flow solution is then subjected to the analysis of the stirring performance. In the analysis of the stirring performance, the stretching-mapping method developed by the author is employed for calculating the materials' stretching exponents, which are to be used in quantification of the mixing effect. The numerical results Indicate that the staggered geometry gives indeed far much better stirring-performance than the standard (nonstaggered) flight geometry. It was also shown that care must be given to the selection of the basis planes for evaluating the local stretching rate, and it turns out that the best method (H-method) has its basis plane just on the half way between the past and future evolution of fluid particles subjected to the defromation. In evaluating the stretching exponent, the expansion ratio must be considered which is one of the characteristic differences of the actual three-dimensional flows from the two-dimensionmal counterparts. The larger axial pressure-difference causes in general the smaller stirring performance while the flow rate is increased. The smaller channel length also increases the stirring performance.

• KSBB Journal
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• 제27권3호
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• pp.137-144
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• 2012

Among various pretreatment processes for bioethanol production, extrusion pretreatment, one of cheap and simple process was investigated to efficiently produce fermentable sugars from micro alga, Chlorella sp. The biomass was pretreated in a single screw extruder at five different barrel temperatures of 45, 50, 55, 60 and $65^{\circ}C$, respectively with five screw rotation speed of 10, 50, 100, 150 and 200 rpm. The pretreated biomass was reacted with two different hydrolyzing enzymes of cellulase and amyloglucosidase since the biomass contained different types of carbohydrates, compared to cellulose of agricultural by-products such wheat and corn stovers, etc. In general, higher glucose conversion yield was obtained as 13.24 (%, w/w) at $55^{\circ}C$ of barrel temperature and 100 rpm of screw speed conditions. In treating 5 FPU/glucan of cellulase and 150 Unit/mL of amyloglucosidase, ca. 64% of cellulose and 40% of polysaccharides in the micro alga were converted into glucose, which was higher yields than those from other reported data without applying an extrusion process. 84% of the fermentable sugars obtained from the hyrolyzing processes were fermented into ethanol in considering 50% of theoretical maximum fermentation yield of the yeast. These results implied that high speed extrusion could be suitable as a pretreatment process for the production of bioethanol from Chlorella sp.

• 한국식품과학회지
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• 제22권4호
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• pp.451-455
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• 1990

본 실험은 압출성형 공정을 이용하여 돈피스낵의 제조에 필요한 가공특성을 조사하고자 실시하였다. 주원료인 돈피에 옥수수가루를 첨가하여 중량비로 1 : 2, 1 : 1, 2 : 1, 3 : 1로 혼합하고 각 혼합물의 수분함량을 5, 10, 15%되도록 건조시켰다. 이 혼합물들을 single screw extruder를 사용하여 주 스크류 회전속도를 고정하고 압출시킨 extrudate의 가공 및 압출성형 특성은 다음과 같다. 돈피와 옥분혼합물의 팽화율은 돈피:옥분=1 : 1의 배합비에서 수분함량 5%구가 가장 높았으며, 혼합물 중 돈피의 함량이 증가될수록 조밀도, 수분흡착력, 절단력과 적색도가 증가하였고, 명도와 황색도는 감소하였다. 이상의 결과에서 돈피 : 옥분의 원료혼합비율이 1 : 2와 1 : 1에서의 extrudate는 팽화된 돈피스낵을 제조하기에 만족스러운 원료배합비를 보여주었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1668-1671
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• 2005

Vulcanized natural rubber was pulverized using a single screw extruder in a non-cryogenic Solid Shear Extrusion process where rubber granulates were subjected to high compressive and shear stresses. The producted particles had diameters ranging from 40 to 1200$\{mu}m$. A principle used in this paper was developed in Russia. The development method for producing a polymeric material powder consists in compressing said material by shearing the material during a pressure increase and cooling. Consecutive breakdown is carried out by shearing the material during the pressure decrease and cooling.