• 제목/요약/키워드: shear effect

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생균제 급여가 돈육의 품질 특성에 미치는 영향 (Effect of Feeding Probiotics on Quality Properties of Pork)

  • 진상근;김일석;송영민;하지희;박기훈;이정일;이제룡;이창우
    • 한국축산식품학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.49-57
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    • 2006
  • 120두의 3원교잡종($LY{\times}D$) 돼지($6.24{\pm}0.68\;kg$)를 이용하여 생균제를 급여하지 않은 대조구, 0.1% KBC1121를 급여한 T1, 0.1% YC2000과 0.1% KBC1121를 병행 급여한 T2 처리구로 사육 후 110 kg 시 출하 도축하여 생균제의 급여가 돈육의 이화학적 특성에 미치는 효과를 측정하였다. 일반성분에서 수분과 조단백질 및 조회분은 처리 간에 차이가 없었으나 조지방 함량은 T2 처리구가 다른 처리구들에 비해 높았다. pH는 대조구가 생균제 급여 처리구들에 비하여 낮았고, 보수력은 T1 처리구가 가장 높았으며, 가열감량, 전단가 및 콜레스테롤 함량은 처리 간에 차이가 없었다. 육색에서 $L^*$값은 처리 간에 유의적인 차이가 없었으나, $a^*$$b^*$값은 T1 처리구가 낮았다. 지방색에서 $L^*$값은 T2 처리구가 다른 처리구들에 비해 높았으며, 지방의 $b^*$값은 T2 처리구가 낮았다. 가열육 조직감의 표면경도, 경도, 검성 및 씹힘성은 T1 처리구가 다른 처리구들에 비하여 높았다. 신선육과 가열육의 관능검사는 처리 간에 차이가 없었다. 지방산 조성은 myristic, stearic, oleic acid은 T2 처리구가 다른 처리구들에 비하여 높았으며, linoleic acid은 낮았다. 불포화지방산 함량은 T1 처리구가 T2 처리구에 비하여 높았으며, 필수지방산 함량 및 필수지방산/불포화지방산 비율은 T1>대조구>T2 순이었다. 총 아미노산, 필수아미노산 함량 및 aspartic acid, threonine, serine, glutamic acid, valine, isoleucine, leucine, lysine 함량은 T2 처리구가 다른 두 처리구들에 비하여 유의적으로 낮았다.

돼지의 도체 및 육질특성에서 스테비아와 숯의 항생제 대체효과 (Effect of Stevia and Charcoal as an Alternative to Antibiotics on Carcass Characteristics and Meat Quality in Finishing Pigs)

  • 최정석;이주호;이현진;장성순;이재준;최양일
    • 한국축산식품학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.835-841
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    • 2012
  • 본 실험은 저항생제 수준에서 스테비아와 숯의 급여가 돼지의 도체 및 육질특성에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 시험구는 일반 기본사료를 기초로 하여 T1(대조구, 기본사료 + 비육전후기 항생제), T2(기본사료 + 0.3% 스테비아 + 0.3% 숯 + 비육전후기 항생제) 및 T3(기본사료 + 0.3% 스테비아 + 0.3% 숯 + 비육전기 항생제)로 나누어 실시하였고, 항생제(oxytetracycline, OTC) 수준은 기존 첨가 수준(110 ppm)의 50%인 55 ppm으로 첨가하였다. 저항생제 돈육생산 가능성을 위하여 비육후기 무항생제 처리를 하였다. 숯과 스테비아, 항생제를 각기 다르게 급여한 돼지의 도체특성에서 A등급 출현율은 T3에서 59%로 가장 높게 나타났으며, 등지방 두께는 T2에서 높게 나타났다. 도체장도 T2에서 높은 수준을 나타내었다. 일반성분에서는 모든 처리구에서 유사한 수준을 나타냈다. 육질특성에서 pH는 모든 처리구에서 정상의 범위를 나타내었으며, 보수력은 T3에서 다소 높은 수준이었다. 육즙손실은 T2에서 높은 육즙손실량을 나타내었으며, 가열감량에서도 T2에서 유의적으로 높은 수준을 나타내었다. 전단력은 실험군 간에 차이가 없었다. 육색에서 명도는 T2가 높은 수준이었으며, 근육 내 총콜레스테롤 함량은 T1에서 유의적으로 높은 수준을 나타내었다. 주관적판정에서 T3가 다소 높은 마블링 점수를 나타내었고, 관능검사에서는 T1이 전체기호도에서 다소 높은 점수를 나타내었다. 이상의 결과에서 스테비아와 숯을 먹인 비육후기 무항생제 급여구(T3)가 대조구(T1)와 스테비아와 숯을 먹인 비육전후기 항생제 급여구(T2)와 비교 시 도체 및 육질특성에서 유사한 결과를 나타내는 것으로 보아, 스테비아와 숯이 항생제 대체효과가 있는 것으로 생각되며 저항생제 돈육생산이 가능할 것으로 사료된다.

근내지방도가 한우 도체등급 요인, 이화학적 특성 및 관능적 특성에 미치는 영향 (Effect of Marbling Score on Carcass Grade Factors, Physico-chemical and Sensory Traits of M. Longissimus Dorsi in Hanwoo)

  • 이종문;최주희;진현주;김태일;박범영;황도연;고경철;김천제;황규석
    • 한국축산식품학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.659-668
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    • 2012
  • 한우의 근내지방도에 따른 도체등급 요인과 이화학특성 및 관능특성에 관한 기초자료를 도출하기 위하여 73,316두(2009년)의 도체와 271두(2005년-2009년)의 한우 등심을 분석하였다. 근내지방도가 1에서 9로 증가할수록 도체중, 배최장근단면적 및 등지방두께는 암소, 수소, 거세우에서, 직선적으로 증가하였다(p<0.05). 성숙도는 근내지방도가 증가할수록 암소와 거세우에서 증가하였고 평균 성숙도는 암소가 6.11로 가장 높았다. 이화학 특성 분석 결과 근내지방도의 증가에 따라 전단력은 8.58 kg에서 2.60 kg으로 직선적으로 감소하였으며(p<0.05) 보수력은 52.09%에서 58.66%로 증가하였고 명도는 34.08-41.97 범위로 증가되었다(p<0.05). 일반성분 분석결과 수분함량은 근내지방도 증가에 따라 73.62%에서 55.87%로 감소(p<0.05)하였으나 단백질함량은 유의적인 차이가 없었다. 조지방 함량은 근내지방도 증가에 따라 3.07%에서 26.70%로 직선적으로 증가(p<0.05)하였으며, 근내지방도 1에서 6까지 증가율은 비슷한 경향 이었으나 근내지방도 8 및 9의 조지방 함량은 각각 24.36% 및 26.70%로 근내지방도 7의 조지방 함량 18.69%에 비하여 크게 증가하였다. 관능특성은 근내지방도 증가에 따라 다즙성, 연도, 향미 및 전체 기호도는 증가하였으나(p<0.05) 근내지방도 8 및 9 그룹간 관능특성은 유의적인 차이가 없는 것으로 분석되었다. 한우 등심육의 근내지방도는 가열감량, 전단력 및 수분함량과 부(-)의 상관관계가 있었고 조지방함량, 보수력, L값 및 전체기호도 간에 정(+)의 상관관계가 있었다.

죽초액 첨가수준이 비육돈의 육생산성, 혈액성상, 도체성적 및 육질특성에 미치는 영향 (The Effects of Supplemental Levels of Bamboo Vinegar Liquids on Growth Performance, Serum Profile, Carcass Grade, and Meat Quality Characteristics in Finishing Pigs)

  • 국길;정진형;김광현
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제47권5호
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    • pp.721-730
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    • 2005
  • 본 시험은 돼지에 대한 죽초액의 급여수준을 구명하기 위하여 육성비육돈 돼지 90두를 대상으로 대조구와 죽초액 2% 및 4% 급여구의 3개 처리에 10두씩 3반복으로 배치하여 55일간 사양시험을 실시한 후 육생산성, 혈액성상, 도체성적 및 육질특성에 미치는 영향을 조사하였다. 일당증체량과 사료요구율은 죽초액 2% 급여구에서 유의적(p<0.05)으로 증가하였으며, 사료섭취량은 죽초액 급여구에서 약간 증가하는 경향이었다. 혈중글루코스 농도와 콜레스테롤 함량은 죽초액 2%와 4% 급여구에서 유의적(p< 0.05)으로 감소한 반면에 혈중요소태질소 함량은 죽초액 4% 급여구에서 유의적(p<0.05)으로 증가하였다. 도체중은 죽초액 4% 급여구에서 유의적(p<0.05)으로 증가하였으며, 등지방 두께는 죽초액 2%와 4% 급여구에서 감소하는 경향이었다. 도체등급은 죽초액 2%와 4% 급여구에서 향상되는 경향을 나타내었다. 죽초액 2%와 4% 급여구에서 지방 함량이 약간 증가한 반면에 콜레스테롤 함량은 유의적(p<0.05)으로 감소하였다. pH는 죽초액 2%와 4% 급여구에서 약간 감소하는 경향이었으며, 육색의 명도와 황색도는 죽초액 2%와 4% 급여구에서 유의적(p<0.05)으로 증가한 반면 적색도는 감소하였다. 전단력가는 죽초액 2%와 4% 급여구에서 유의적(p<0.05)으로 감소하였다. 지방산 조성은 죽초액 2%와 4% 급여구에서 포화지방산의 비율은 유의적(p<0.05)으로 감소한 반면에 불포화지방산(올레산과 리놀레산)의 비율은 유의적(p<0.05)으로 증가함을 나타내었다. 관능평가에서 죽초액 2%와 4% 급여구에서 이취제거 효과와 외관이 개선되는 효과가 유의적(p<0.05)으로 나타났으며, 맛에서도 유의적인(p<0.05) 증가를 나타내었다. 이상의 결과로 볼 때 비육돈에 있어 죽초액 2% 급여가 증체량의 증가와 도체등급 향상에 비교적 유리하게 나타났으며, 등심육중의 콜레스테롤 함량의 감소, 연도의 개선, 이취제거와 외관의 개선, 맛의 증가 등의 육질 개선효과에 적정 급여수준임을 알 수 있었다.

복합생균제의 급여가 육계의 생산성, 육의 이화학적 특성 및 장내 미생물에 미치는 영향 (Effect of Supplementation of Complex Probiotics on Performances, Physio-chemical Properties of Meat and Intestinal Microflora in Broiler)

  • 유동조;나재천;김태호;김상호;이상진
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권4호
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    • pp.593-602
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    • 2004
  • 본 연구는 복합생균제의 급여가 육계의 생산성, 육의 이화학적 특성 및 장내미생물에 미치는 영향을 구명하고 실시하였다. 공시계는 육계초생추 Cobb 480수를 이용하였으며 평사에서 7주간 사용하였다. 시험사료에 첨가된 복합생균제의 첨가수준은 0.1%, 0.1%, 0.4%였으며 기초사료 영양소 함량은 사육전기(0${\sim}$3주)에 ME 3,100kcal/kg, CP 22.0%, 후기(4${\sim}$7주)에는 각각 3,100kcal/kg, 20.0%로 하였다. 복합생균ㄹ제의 급여에 의한 육계의 주령별 체중변화는 4주령까지는 첨가구와 대조가간에 차이를 나타내지 않았는데, 5주령에서는 0.2% 첨가구만 대조구와 유의적인 차이를 보였으나(P<0.05), 6주령에서는 모든 첨가구가 대조구보다 유의적으로 무거웠다.(P<0.05). 사료섭취량은 전기간에서는 통계적인 유의성은 없었으나 6${\sim}$7주령에 0.4% 첨가구가 대조구보다 유의적으로 적게 섭취하였으며(P<0.05), 사료요구율은 4${\sim}$5주령에 0.2% 첨가구가 대조구에 비하여 유의적으로 개선되었으나(P<0.05), 전 시험기간 동안에는 복합생균제의 첨가에 의한 차이를 나타내지 않았다. 7주령시 도체율은 암. 수 전체평균에서 0.4% 첨가구가 무첨가구에 비해 2.80% 증가하였으며(P<0.05), 보강지방축적율은 암.수 전체평균에서 0.2% 첨가구가 무첨가구에 비하여 상당히 개선된 것으로 나타났다. 계육의 가열 감량은 0.4% 첨가구를 제외한 나머지 첨가구가 대조구에 비하여 유의적으로 낮았으며(P<0.05), 전단력은 0.4% 첨가구가 가열 감량과는 반대로 오히려 높았다(P<0.05). 회장과 맹장내의 매생물의 변화는 전체적으로 처리간 통계적 유의성은 보이지 않았으나, 회장과 맹장내의 유산균 수에 있어서는 첨가구가 무첨가구에 비하여 다소 증가되는 경향을 나타내었다. 본 연구의 결과를 종합해 보면, 육계초길부터 급여된 복합생균제가 육계후기에 그 균총이 장내에 정착하게 됨으로 장내 유해세균의 수를 감소시키고, 영양소 흡수에 최적의 조건을 조성하여 생산성 향상을 가져올 수 있을 것으로 사료된다.

가공조건이 Pork Cutlet의 물리적 및 관능적 특성에 미치는 영향 (Effect of Processing Conditions on the Physical and Sensory Characteristics of Pork Cutlets)

  • 김일석;민중석;이상옥;장애라;김동훈;진상근;이무하
    • 한국축산식품학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.319-325
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    • 2004
  • 본 연구는 국내산 냉동 및 냉장 등심의 가공조건을 달리하여 Pork cutlet를 제조하고 물리적 및 관능적 품질 특성을 비교하여 국내에서 비선호 부위인 냉동 등심의 외식용으로서의 소비 확대를 꾀하고자 수행되었다. Pork cutlet원료용 돼지고기 등심은 냉장육(T1), 염지 및 마사징처리 냉장육(T2), 염지 및 마사징처리 냉동육(T3), 냉동육(T4), 마사징처리 냉동육(T5)으로 처리조건을 달리한 후 Pork cutlet를 제조하여 물리적 및 관능적 품질특성을 평가하였다. 보수력 측정 결과, 모든 처리구간에 유의적인 차이는 없었다. 냉장육인 경우에, 염지와 마사징 처 리(T2)가 무처리구(T2)에 비해 다소 높게 나타났다. 처리구간 T4가 가장 낮은 보수력을 나타내었다. 육색 측정 결과 냉장육의 경우 처리구간 L$^{*}$ 값, a$^{*}$ 값 및 b$^{*}$ 값 모두 유의적인 차이가 없었다. 냉동육인 경우 L$^{*}$ 값은 T3 및 T5 처리구가 T4 처리구보다 높았고, b$^{*}$ 값은 T5 처리구가 유의적으로 높게 나타났으나(p<0.001), a$^{*}$ 값은 모든 처리구간에서 유의적인 차이가 없었다. 냉동육을 염지와 맛사징한 등심을 이용하여 제조한 T3 처리구의 Pork cutlet이 가장 낮은 전단력을 보여 상대적으로 가장 연도가 우수하였고(p<0.001), 무처리된 냉동육을 이용한 T4 처리구의 Pork cutlet이 가장 높게 나타났다. 밀가루 반죽과 고기 표면과 분리율은 T4처리구에서 유의적으로 높게 나타났다(p<0.001). 식별강도는 T1 : T3조합에서 가장 높게 나타났고, 척도묘사분석의 결과 전체적인 기호도는 유의적으로 가장 낮게 평가된 T4 처리구를 제외한 전 처리구간에서의 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과에서 냉동육만으로 pork cutlet를 제조하면 냉장육으로 제조한 pork cutlet와 물리적 및 관능적 특성에서 큰 차이를 보이므로 냉동육을 염지하거나 맛사징 처리하여 pork cutlet를 제조하면 냉동 돈육 등심의 소비 촉진에 기여할 수 있다고 판단되었다.

계사 내 광원이 육계 후기의 생산성, 도체수율, 육질 특성 및 혈액성분에 미치는 영향 (Effects of Light Sources in Poultry House on Growth Performance, Carcass Yield, Meat Quality and Blood Components of Finishing Broilers)

  • 홍의철;강보석;강환구;전진주;유아선;김현수;손지선;김찬호;김희진
    • 한국가금학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.159-167
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    • 2020
  • 본 연구는 계사 내 광원이 육계 후기의 생산성, 육질 및 혈액성분에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행되었다. 공시동물은 육계 초생추(42.2±0.1 g) 수컷 240수를 이용하였으며, 3주령부터 광원을 백열등, LED등 및 형광등의 3처리구로 나누고, 처리구당 4반복, 반복당 20수씩 완전 임의 배치하였다. 6주 동안 사육한 후 체중이 유사한 육계(3.4±0.07 kg)의 도체수율과 육질 특성을 조사하고, 혈액 성분을 분석하였다. 시험사료는 옥수수-대두박 위주의 시판 사료를 육계 초이(CP 22.5%, ME 3,020 kcal/kg), 전기(CP 18.5%, ME 3,050 kcal/kg), 후기(CP 18%, ME 3,100 kcal/kg)로 나누어 이용하였다. 조사항목은 육계의 생산성, 도체수율, 육질 특성 및 혈액성분이었다. 본 연구의 체중, 증체량, 사료섭취량 및 사료요구율은 처리구간 유의적인 차이를 보이지 않았다. 생체중과 도체중은 처리구 사이에서 유의적인 차이가 없었으며, 도체수율은 세처리구에서 각각 77.7%, 78.2% 및 77.5%로 처리구간 유의차를 보이지 않았다. 육색, 전단력 및 보수력은 처리구간 유의차가 없었으나, 가열감량은 LED 처리구에서 가장 높게 나타났다(P<0.05). pH와 수분, 단백질, 지방 및 회분 함량은 처리구 사이에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 백혈구(leukocyte, WBC)의 구성 성분인 HE, Ly, MO, EO 및 BA와 스트레스를 나타내는 H/L 비율은 처리구간 유의차가 없었다. 혈액 적혈구(erythrocyte, RBC)의 구성 성분인 Hb, HCT, MCV, MCH 및 MCHC는 처리구 사이에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 혈액 생화학 조성 중 GLU는 세 처리구에서 각각 234.5 mg/dL, 256.9 mg/dL 및 250.1 mg/dL로 ICD 처리구에 비해 LED 처리구에서 높게 나타났다(P<0.05). 다른 혈액 생화학 성분은 처리구 사이에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구의 결과들은 육계 계사의 점등 연구에 대한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

혼합염 및 키위주스 침지와 조리 방법에 따른 돈육등심 가공육의 품질에 미치는 영향 (Effect of Marination with Mixed Salt and Kiwi Juice and Cooking Methods on the Quality of Pork Loin-Based Processed Meat Product)

  • 김일석;장애라;진상근;이무하;조철훈
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.217-222
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    • 2008
  • 돼지고기 등심에 혼합염(NaCl, $CaCl_2$ 및 인산염 각각 육 중량 대비 0.5, 0.5 및 0.3%(w/w))과 키위즙(육 중량 대비 10%(v/w))을 넣지 않은 것을 T1, 혼합염만 넣은 것을 T2, 키위즙만 첨가한 처리구를 T3, 키위즙 및 혼합염을 모두 첨가한 처리구를 T4로 하고, 이때 혼합염은 육중량의 10%(v/w)의 물에 용해시켜 사용하였다. 냉장 상태로 24시간 동안 각 처리구별로 침지한 돈육 등심을 조리조건 형태별로 품질특성을 비교하였다. 김치볶음 형태의 돈육 등심의 pH는 5.60 내외로 조리 방법 간에 가장 낮은 값을 보였으며 pan broiling은 돈육 등심의 pH가 $6.02{\sim}6.16$으로 유의적인 차이는 나타나지 않았다. Simmering의 경우 키위즙을 첨가한 돈육의 pH가 가장 낮은 수준을 보였다(p<0.05). 전단력에 있어서 김치볶음의 경우, 무 처리구와 비교시 혼합염과 키위즙이 첨가된 처리구에서 낮은 전단력을 보여 연도가 개선됨을 나타내었다(p<0.01). Pan broiling한 경우 무처리구가 가장 높았고, 혼합염과 키위즙이 첨가된 처리구가 가장 낮은 수준을 보였다(p>0.05). Simmering의 경우 혼합염을 첨가하였을 때(p<0.001) 낮은 전단력을 보였다. 보수력은 김치볶음 형태와 simmering 처리군의 보수력이 무처리군보다 낮아서 첨가된 김치와 양념혼합물 또는 볶음 방법이 혼합염과 키위즙의 돈육 품질 증진 효과를 억제한 것으로 나타났다(p<0.001). 또한 pan broiling한 돈육 등심은 키위즙과 혼합염을 처리한 처리구에서 가장 높은 보수력을 나타내었다. 관능적 특성은 김치볶음 형태로 조리한 등심의 경우, 냄새에서만 높은 점수를 보였는데 이는 첨가된 김치와 양념에 의한 것으로 판단된다(p<0.001). Pan broiling 방법으로 조리한 등심은 풍미와 기호성에서 유의적인 차이를 보였는데(p<0.05, p<0.01), 혼합염과 키위즙 처리구(T4)가 가장 좋은 점수를 얻은 것으로 평가되었다. Simmering의 방법으로 조리한 등심의 척도묘사 분석결과 냄새, 풍미는 T3에서, 다즙성은 T4가 높은 것으로 평가되었다. 한편 종합적 기호성에는 T4가 가장 높은 점수를 얻었는데, 이는 simmering 방법의 경우 종합적 기호성은 냄새, 풍미보다는 입에서 느껴지는 식감에 의해 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구 결과 비선호 부위인 돈육 등심의 조리 식품 등으로의 원료육 활용 등 이용 증진을 위해 김치볶음 형태의 조리법에서는 돈육 등심에 10% 키위즙만 첨가하고(T3), pan broiling 방법과 simmering 방법의(p>0.05) 경우는 혼합염과 키위즙을 함께 첨가하여(T4) 이용하는 것이 가장 높은 기호도를 보이는 것으로 판단되었다.

한우 육질등급에 따른 도체등급 요인, 이화학적 및 관능특성 (Effect of Quality Grades on Carcass Characteristics, Physico-chemical and Sensory Traits of Longissimus Dorsi in Hanwoo)

  • 이종문;최주희;이현경;나재천;김윤호;천동원;서상철;황규석
    • 한국축산식품학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.495-503
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    • 2010
  • 육질등급별 도체등급요인에 대한 분석 결과는 육질등급이 3등급에서 $1^{++}$등급으로 높아지면서 도체중, 등지방두께, 근내지방도는 증가하였으며(p<0.05) 육색, 지방색, 조직감 및 성숙도는 낮아지는 경향이었다(p<0.05). 한우고기의 이화학적 특성에서, 육질등급이 3등급에서 $1^{++}$등급으로 증가될수록 전단력은 8.29 kg에서 2.83 kg으로 감소하였고, 보수력은 52.41%에서 58.03%로, 조지방 함량은 3.57%에서 25.68%로 증가하였다(p<0.05). 기계적으로 측정한 육색에서 명도는 $1^{++}$등급 쇠고기가 41.53으로 가장 높았고 가열감량은 3등급쇠고기가 22.11%로 가장 높았다(p<0.05). 도축 후 24시간에 측정한 pH는 5.53-5.66범위로 정상적인 pH 값을 나타내었다. 6점 만점으로 평가된 관능특성에서, 육질등급이 3등급에서 $1^{++}$등급으로 높아질수록 연도, 다즙성, 향미 및 전체평점은 증가하였다(p<0.05). 조지방 함량은 다즙성(0.59), 연도(0.71), 향미(0.55) 및 전체평점(0.6)과 상관관계가 있었으며. 전단력은 다즙성, 연도, 향미 및 전체평점과 각각 -0.47, -0.64, -0.52 및 -0.61의 상관관계가 있었다. 이상의 연구결과에서 $1^{++}$ 등급 쇠고기에 비하여 $1^+$등급이하 등급은 전단력이 높고, 조지방 함량이 낮은(p<0.05) 것은 한우고기의 연도증진과 근내지방함량에 대한 연구가 필요하다고 생각된다.

미세 배선 적용을 위한 Ta/Cu 적층 구조에 따른 계면접착에너지 평가 및 분석 (Effect of Ta/Cu Film Stack Structures on the Interfacial Adhesion Energy for Advanced Interconnects)

  • 손기락;김성태;김철;김가희;주영창;박영배
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.39-46
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    • 2021
  • Cu 배선(interconnect) 적용을 위한 다층박막의 적층 구조에 따른 최적 계면접착에너지(interfacial adhesion energy, Gc) 평가방법을 도출하기 위해, Ta, Cu 및 tetraethyl orthosilicate(TEOS-SiO2) 박막 계면의 정량적 계면접착에너지를 double cantilever beam(DCB) 및 4-점 굽힘(4-point bending, 4-PB) 시험법을 통해 비교 평가하였다. 평가결과, Ta확산방지층이 적용된 시편(Cu/Ta, Cu/Ta/TEOS-SiO2)에서는 두 가지 평가방법 모두 반도체 전/후 공정에서 박리가 발생하지 않는 산업체 통용 기준인 5 J/㎡ 보다 높게 측정되었다. Ta/Cu 시편의 경우 DCB 시험에서만 5 J/㎡ 보다 낮게 측정되었다. 또한, DCB시험 보다 4-PB시험으로 측정된 Gc가 더 높았다. 이는 계면파괴역학 이론에 따라 이종재료의 계면균열 선단에서 위상각의 증가로 인한 계면 거칠기 및 소성변형에 의한 에너지 손실이 증가 하는것에 기인한다. 4-PB시험결과, Ta/Cu 및 Cu/Ta계면은 5 J/㎡ 이상의 높은 계면접착에너지를 보이므로, 계면접착에너지 관점에서는 Ta는 Cu배선의 확산방지층(diffusion barrier layer) 및 피복층(capping layer)으로 적용 가능할 것으로 생각된다. 또한, 배선 집적공정 및 소자의 사용환경에서 열팽창 계수 차이에 의한 열응력 및 화학적-기계적 연마 (chemical mechanical polishing)에 의한 박리는 전단응력이 포함된 혼합모드의 영향이 크므로 4-PB 시험으로 측정된 Gc와 연관성이 더 클 것으로 판단된다.