본 연구는 고형상 에멀젼의 표면에서 일어나는 물리적 특성을 레올로지를 이용해 관찰해 보았다. 고형상 에멀젼이 전단변형에 따라 고상에서 액상으로의 전이시 전단속도가 큰 고형상 에멀젼의 경우 낮은 전단변형과 높은 전단변형에서 두 번의 전이구간을 보여주는 반면에 전단속도가 작은 고형상 에멀젼의 경우 높은 전단변형에서 전이구간이 한 번만 나타내는 것을 볼 수 있었다. 이는 고형상 에멀젼의 전단변형에 따른 표면의 물리적 특성이 중요한 요소로서 고형상 에멀젼의 구성요소에 따라 변화하게 된다. 유상과 수상으로 구성되어진 고형상 에멀젼에서 수상의 함량이 증가하게 되면 표면전이(surface transition) 구간이 점점줄어들다가 사라지는 것을 볼 수 있었으며, 유상과 분체로 구성되어진 고형상 에멀젼에서는 분체의 함량이 증가함에 따라 표면전이 구간이 점점 증가하는 것을 볼 수 있었다. 그리고 유상, 수상 그리고 분체로 이루어진 고형상 에멀젼에서는 분체의 함량이 증가함에 따라 표면전이 구간이 점점 줄어들다가 사라지는 것을 볼 수 있었다.
알로에 겔이 분산된 W/O 에멀젼을 감압 건조하는 방법으로 분산상의 수분을 제거하여 알로에 겔 마이크로캡슐을 제조하였다. 마이크로캡슐은 미네랄오일로 세척하고 재현탁시켜 유화제를 제거한 후에도 안정적인 현탁액으로 유지되었으며, 내부가 균일하게 채워진 직경 6.6 ${\mu}m$ 이하인 구형 입자로 구성되어 있었다. 미네랄오일에 재현탁된 마이크로캡슐은 분율이 41% 이상에서 급격하게 점도가 증가하였고, 300 Pa 이상의 항복응력을 가진 전단유동화 특성을 나타내었으나, 틱소트로피는 뚜렷하게 관찰되지 않는 유변학적인 특성을 보였다. 오일에 현탁된 알로에 겔 마이크로캡슐의 분율이 높을수록 반고체의 특성이 증가하고 $105^{\circ}C$에서 15 min 동안 가열하여도 에멀젼의 안정성이 유지됨을 경시적으로 관찰하였다. 따라서 알로에 겔 마이크로캡슐 현탁 크림을 기본 제형으로 다양한 종류의 알로에 겔 화장품의 개발이 가능할 것으로 예상된다.
In this study, a spray dryer is used to make granules of Y2O3 and YF3, and then Y5O4F7 is synthesized following heat treatment of them under Ar gas atmosphere at 600 ℃. Single and binary monomer mixtures are compared and analyzed to optimize photocurable monomer system for DLP 3D printing. The mixture of HEA and TMPTA at 8:2 ratio exhibits the highest photocuring properties and low viscosity with shear thinning behavior. The optimized photocurable monomer and synthesized Y5O4F7 are therefore mixed and applied to printing process at variable solid contents (60, 70, 80, & 85 wt.%) and light exposure times. Under optimal light exposure conditions (initial exposure time: 1.2 s, basic exposure time: 5 s), YOF composites at 60, 70 & 80 wt.% solid contents are successfully printed. As a result of measuring the size of the printed samples compared to the dimensions of the designed bar type specimen, the deviation is found to increase as the YOF solid content increases. This shows that it is necessary to maximize the photocuring activity of the monomer system and to optimize the exposure time when printing using a high-solids ceramic slurry.
다양한 식품군을 동결건조 또는 저온에서 건조하여 분말화한 생식은 물과 혼합 시 분산성이 저조하고 섭취방법이 불편하여 생식 소비 및 시장 확대에 제약이 있다. 생식의 섭취를 편의화하기 위하여 음료 타입의 생식을 개발하고자 생식 3종(BS, ES, SS)을 음료로 제조하여 품질을 비교하였다. 생식음료의 이화학적 특성과 관능적 특성을 조사한 결과 BS의 기호도가 가장 높았으며, 생식첨가량은 7.7%에서 기호도가 가장 우수하였다. 생식 BS를 사용한 음료의 경우 생식 함량이 증가함에 따라 점조도는 증가하였으며 함량 5.7% 이하의 음료는 팽창유체 양상을 보이다가 7.7%와 9.7%에서는 뉴튼유체와 유사한 특성을 나타내었고 11.7%에서는 뚜렷한 의가소성을 보였다. 생식음료 점조도의 시간의존성은 생식함량 5.7-9.7% 사이에서는 레오펙틱형 시간의존성이 관찰되었으나 3.7%와 11.7%에서는 시간독립적이었다.
굳지 않은 콘크리트의 적층성은 콘크리트 3D 프린팅의 핵심 요소로써 필라멘트의 변형 및 붕괴 없이 일정한 높이로 적층하는 성능이다. 적층성은 항복응력과 밀접한 관련이 있으며, 항복응력이 높을수록 우수하다. 또한, 굳지 않은 콘크리트는 압출된 후 시간경과에 따라 경화되면서 전단응력이 증가하기 때문에 적층성이 높아지게 된다. 따라서, 콘크리트 3D 프린팅 시 굳지 않은 콘크리트의 적층성 확보를 위해서는 출력되는 레이어 사이의 적절한 시간 간격(Printing Time Gap, 이하 PTG)이 필요하다. PTG가 증가함에 따라 적층성은 증가하지만, PTG가 과다하게 커지면 출력된 레이어 간의 부착성능이 감소하며, 출력시간이 길어짐에 따라서 압출성능이 저하될 수 있다. 이 연구에서는 100 MPa급 고강도 콘크리트 배합에 적합한 적층성을 확보하기 위하여 PTG를 변수로 한 3D 프린팅 실험을 수행하였으며, 이와 더불어 콘크리트 3D 프린팅 방법을 유사하게 모사할 수 있는 모의 적층실험 방법의 유효성을 검토하기 위하여 모의 적층실험을 수행하였다.
Mehran Aalami;Mahshid Rahbari;Salar Ali Ahmed;Alireza Sadeghi Mahoonak;Mahdi Kashaninejad;Hamed Hassanzadeh
한국식품저장유통학회지
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제30권3호
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pp.405-418
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2023
The aim of this research was to study the feasibility of the defatted wheat germ flour (DWGF) alone or in combination with xanthan gum (XG) as egg yolk substitutes in mayonnaise formulation. In this research, DWGF was used at different levels (0, 25, 75 and 100%) alone or in combination with the XG (0.2%) as egg substitutes. The effects of these substitutions on the stability, textural and rheological characteristics of mayonnaise were investigated. According to the results, DWGF can be used as an egg yolk substitute in mayonnaise. Combining DWGF and XG as egg yolk substitute, improved the stability, textural and rheological properties. Mayonnaise with 100% egg yolk replacement showed the hardest structure, while the lowest firmness value was obtained in the control containing 100% egg yolk. Also, the highest adhesiveness value occurred in the sample with 100% DWGF. The thixotropic behavior was observed for all investigated mayonnaise samples over the all ranges of the studied shear rate (0.05-450/sec). Furthermore, the highest content of consistency coefficient value was observed in the sample with 100% DWGF and 0.2% XG. Therefore, it can be concluded that low-cholesterol mayonnaise with proper stability, textural and rheological characteristics are achievable by applying of the desirable combination of DWGF and XG.
농도(0, 10, 20, 30%, w/w)를 달리한 sucrose가 혼합된 고구마 전분 페이스트(5% w/w)의 정상유동 특성과 동적 점탄특성에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 고구마전분-sucrose 복합물의 정상유동 특성은 power law 모델 및 Casson 모델로부터 레올로지 계수를 결정하였다. 일정한 온도(25$^{\circ}C$)에서 모든 시료들은 높은 항복응력과 함께 pseudoplastic과 thixotropic 거동을 나타내었다. 고구마전분-sucrose 복합물의 점조도 지수(K), 겉보기 점도(${\eta}_a$), 그리고 항복응력(${\sigma}_{oc}$) 값들은 control(0% sucrose)에 비해 10% sucrose가 더 높았으며, 또한 sucrose 농도(10-30%)가 증가함에 따라 이들 값들은 감소하였다. 팽윤력은 30% 농도에서 급격한 감소를 나타내었고, 레올로지 계수(K, ${\eta}_a$, ${\sigma}_{oc}$)값이 낮게 나타난 시료는 낮은 팽윤력을 보여주었다. 온도 의존성은 25-70$^{\circ}C$ 온도 범위에서 Arrhenius 관계식에 의하여 높은 상관관계를 나타내었다. 또한 동적 점탄특성 측정 결과에 의하면 고구마전분-sucrose 복합물은 약한 젤과 같은 거동을 보여주었으며, G'과 G" 값들은 sucrose 농도와 진동수($\omega$)가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. Cox-Merz 중첩원리는 30% sucrose 농도를 가진 고구마전분-sucrose 복합물에서 잘 적용되는 것으로 나타났다. 따라서 sucrose 첨가에 의해 고구마전분 페이스트의 레올로지 특성이 변화하게 되며, 이들 특성은 sucrose의 농도에 의해 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 캡슐을 함유하는 저점도 고분자 수용액에서 캡슐의 침강과 고분자 수용액의 레올러지 특성간의 상관관계를 살펴보고자 했다. 고분자 수용액의 레올러지 특성은 carbomer (이하 C), acylate/C10-30 alkyl acylate crosspolymer (이하 AC), ammonium acryloyldimethyltautate/VP copolymer (이하 AV) 3종류의 고분자로 조절했으며 실험결과 고분자 C는 가장 적은 함량으로 높은 점증효과를 보였고 고분자 AV는 함량이 $0.35 wt\%$이상인 경우 같은 점도에서 고분자 C보다 높은 항복응력 값을 가졌다. 저점도 고분자 수용액에 대한 실험 결과 점도와 항복응력이 높을수록 캡슐의 침강비가 낮아지는 것으로 나타났다. 또한 shear stress 0.1${\~}$2.0 Pa 범위에서의 점탄성 결과를 분석한 결과 점탄성 역시 높은 값을 가지면 캡슐의 침강비가 작아졌다. 이는 고분자 수용액의 레올러지 특성이 캡슐의 침강비와 강한 상관관계를 가짐을 증명해주는 결과들이다. 고분자 C와 AV를 혼합 사용한 결과 단독 사용 시 보다 캡슐의 침강비가 작아져서 시너지 효과를 확인할 수 있었으며, 이 경우 고분자 수용액의 레올러지 특성과 캡슐의 침강비는 복잡한 상관관계를 나타내었다. 이는 고분자의 구조적인 특성과 고분자 간 상호작용에 의한 영향으로 추정된다.
본 연구에서는 탄소계 나노소재를 적용한 시멘트 페이스트 복합체의 유변학적 특성을 실험적으로 분석하였다. 탄소계 나노소재인 산화그래핀과 탄소나노튜브의 사용성을 고려하여 수용액 상태로 혼입한 굳기전 시멘트 페이스트에서 흐름성 및 레올로지를 측정하였다. 그리고 굳은 시멘트 페이스트 복합체는 만능재료 실험기를 활용하여 압축강도 측정을 검토하였다. 산화그래핀은 수용액 상태로 혼입하였을 때 혼입율 상승 시 흐름성이 감소하고 소성 점도와 전단응력이 급격하게 증가하였다. 탄소나노튜브 수용액도 동일한 경향성을 가졌으나 시멘트 중량대비 0.2 % 미만을 혼입한 경우 산화그래핀과 비교하여 상대적으로 증가율이 낮게 측정되었다. 이는 판상형 형태인 그래핀의 비표면적이 커서 시멘트 페이스트의 흐름성을 감소시키고 소성 점도와 전단응력을 상승시키는 것으로 판단된다. 탄소나노튜브 수용액은 0.2 %이상 혼입 시 소성점도가 일반배합 대비 2.16배 수준으로 급격히 상승하며 전단응력도 상대적으로 높게 측정되었다. 이는 탄소나노튜브의 혼입량이 과혼입 되면서 시멘트 페이스트 내에서 분산이 제대로 되지 않아 탄소나노튜브 간의 뭉침으로 인한 응집효과로 판단된다. 압축강도는 그래핀 혼입시 강도 상승율이 미미하였으며, CNT는 최대 약 12 %의 상승효과가 있음을 확인하였다. 따라서 탄소계나노소재 적용 시 상대적으로 CNT를 사용할 경우가 사용 가능성이 높을 것으로 판단되나 최대 혼입량 및 분산에 사용될 계면활성제에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
탄산나트륨, 탄산칼륨과 이들의 혼합염(탄산나트륨/탄산칼륨=0.7-2.0)이 밀가루의 아밀로그래프에 의한 호화성질과 파리노그래프에 의한 반죽성질을 조사하였다. 알칼리제 혼합염(0.16%)이 국수의 성질에 미치는 영향도 아울러 검토하였다. 소금(0.17%)과 알칼리는 아밀로그래프의 호화개시 온도를 감소시켰고 최고점도를 증가시켰으며 그 효과는 탄산나트륨이 가장 현저하였다. 최고점도는 알칼리의 농도가 증가할수록 증가하였고 동일한 농도에서는 혼합비율에 따른 차이는 없었다. 파리노그래프의 흡수율은 소금에 의하여 감소되었고 알칼리제에는 영향을 받지 않았으나 소금과 알칼리제가 동시에 존재할 때는 소금의 효과가 감소하였다. 소금과 알칼리제는 반죽의 안정도를 크게 증가시켰으며 소금의 효과가 더욱 뚜렸하였다. 그러나 소금의 존재시 알칼리제 단독 또는 혼합 사용하였을 때는 농도에 관계없이 알밀로그람과 파리노그람 특성값은 큰 차이를 보이지 않았다. 알칼리제 혼합염의 첨가에 따라 건면의 황색도와 파쇄력이 증가하였고 파쇄력은 혼합비율 1.0에서 가장 큰 값을 보였다. 삶은 국수의 경우 무게와 부피증가 정도는 알칼리제 혼합염의 첨가에 따라 큰 변화가 없었으나 전단력과 압착력은 혼합비율 1.0에서 가장 높은 값을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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