Modeling for the Prediction of Liquid Food Density

액체식품의 밀도예측을 위한 모델링

For the development of a general mathermatical model to predict the density of liquid foods based on temperature and composition of each major component, the major components of liquid foods considered in this study were water, protein, fat, carbohydrate, fiber and ash. These samples were subdivided into sixteen pure components. The density of each sample was measured by a volumetric pycnometer at the temperature range of $0^{\circ}C\;to\;100^{\circ}C$ for three different solid content suspensions, The density values of pure component solids were calculated from the assumed model at given temperature, using the experimental values of three different solid content suspensions with known water fraction and density model of water. Using these calculated density data at the temperature range of $0^{\circ}C\;to\;100^{\circ}C$, the coefficients of ther density model for each pure component were determined by the OPT Subroutine Program. The density model developed in this study can be used to predict the density values of liquid foods at given temperature and composition.

액체 식품의 밀도를 예측할 수 있는 모델을 온도와 그 식품의 주요성분의 조성의 함수로 발전시키기 위하여 액체식품의 주요성분을 다음과 같이 water, protein, fat, carbohydrate, fiber, ash등 6가지 성분으로 분류하였고, 다시 세분하면 16가지의 주요성분을 분리 준비하여 그중 분말로 준비된 시료는 증류수를 사용하여 3종류의 서로 다른 농도의 현탁액을 만들어서 volumetric pycnometer를 사용하여 $0^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$의 온도범위에서 밀도를 측정하였다. 측정된 값으로부터 주어진 온도에서 각 순수성분의 밀도를 계산하였으며 이때 순수한 성분의 밀도는 온도의 증가에 따라 1차 함수의 관계로 감소한다는 사실을 알게 되었다. 계산된 밀도값으로부터 $0^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$의 온도범위에서 각 순수성분의 밀도 예측 모델의 계수를 OPT subroutine을 사용하여 결정하였다. 그리하여 Table 14 혹은 Table 15에 나타난 식을 활용하여 주어진 온도와 조성에서 액체식품의 밀도를 예측할 수 있을 것으로 사료된다.