• 제목/요약/키워드: 옥수수 전분

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3D 프린팅 기술을 활용한 치매노인 전용 영양(수분)보충 식품섭취용기 개발 (Development of 3D Printed Snack-dish for the Elderly with Dementia)

  • 이지연;김철호;김국원;이경애;고광오;김희선
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.327-336
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    • 2021
  • 본 연구는 전반적 신체기능 소실, 음식 섭취량의 만성적 저하의 특징을 갖는 치매노인에서 만성적 영양불량 해소에 도움을 줄 수 있도록 수분이나 영양소의 보충을 위한 스낵 개념의 식품을 제공하는 맞춤형 용기를 개발하고자 하였다. 아이디어 창출 협의체 구성 후 선행연구 탐색 및 브레인스토밍을 통하여 포도 모양의 디자인이 적합하다고 판단하였다. 드로잉 스케치와 점토모형 제작 후 시제품 제작을 위해 개인니즈를 충족시키며 소규모 제작에 적합하다고 알려진 3D 프린팅 기술을 적용하였다. 3차원 설계는 3D CAD 소프트웨어 SolidWorks을 이용하였고 한국인의 영양소섭취기준과 관련 선행연구 및 기존 연구결과를 종합하여 용기 당 최대 수분제공량 및 수치를 결정하였다. 필라멘트를 녹인 뒤 층층이 쌓아올리는 출력 방식(FDM) 3D 프린터(DP200)를 사용하였고 식품용기 위생과 안전을 고려하여 사전유해물질 인준이 확인된 옥수수 전분 유래 PLA 필라멘트를 이용해 출력하였다. 용기 당 수분을 기준으로 수분 섭취기준대비 30%를 충족하는 285 mL를 설정하였다. 제작 크기를 고려하여 포도 알맹이는 총 6개로 결정되었다. 알맹이 1개당 47.5 mL의 수분제공이 가능하였는데, 이를 통해 반지름 2.25 cm의 반 구로 설계하였다. 이때 사이 간격을 4 mm로 설정하였다. 사용 시 안전사고 예방을 위해 조작이 쉽고 모나거나 뾰족하지 않은 외형을 갖추며 위생을 위한 뚜껑도 설계하였다. 인지기능이 저하된 치매노인이 해당 용기를 사용할 때 흥미를 느끼고 식사섭취 중 교육 교구로 응용될 수 있도록 뚜껑과 포도 알맹이 바닥면에 숫자를 각인하여 최종 출력 및 조립하였다. 조립 시 수동 작업이 요구된 점은 3D 프린팅 기술의 대표적 장점인 편리성에 반하는 점으로 향후 보완논의가 필요하다고 사료된다. 신체기능이 퇴화되어 만성적으로 섭취량이 제한된 치매 노인에게 단순 섭취 증량을 권고하기에는 무리가 있으므로 맞춤형 영양중재 실시는 상당히 중요하다. 따라서 추후 연구를 통해 개발된 치매노인 전용 식품섭취용기의 만족도 분석을 실시하고 영양밀도를 높인 전용 음식 개발 과정이 논의되어야 하겠다. 4차 산업 핵심기술인 3D 프린팅을 연구에 적용하여 아이디어 구현에 정확도와 편의성이 확인되었으나 관련 기술수준에 따라 발생하는 비용 지출과 외부 전문가 의존에 대한 한계점은 향후 해결이 필요한 부분이라 사료된다. 추후 영양중재 도구개발 시 연구 다양성을 위해 식품영양 전공자에게 해당기술의 융합교육을 통한 자급 활용 빈도를 높이고 진입장벽을 낮추기 위한 다방면의 시도가 필요하겠다.

찰옥수수 교잡종의 식미관련 주요 특성 (Major Characteristics Related to Eating Quality in Waxy Corn Hybrids)

  • 정태욱;김선림;문현귀;손범영;김시주;김순권
    • 한국작물학회지
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    • 제50권spc1호
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    • pp.152-160
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    • 2005
  • 풋찰옥수수 $F_1$ 교잡종들을 대상으로 식미관련 주요 특성분석 및 이들의 상관관계를 분석하여 고품질 찰옥수수 품종육성에 이용하기 위한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 찰옥1호 등 6개 $F_1$ 교잡종의 이화학적 특성을 분석한 결과 단백질 함량은 $11.2\~13.1\%$, 지방 $5.1\~6.0\%$, 아밀로펙틴 $91.8\~92.6\%$, 유리당 $4.5\~6.6\%$ 범위에 속하였으며 단백질 함량은 찰옥1호가 가장 높았고 연농1호가 가장 낮았으며 지방은 찰옥1호, 연농1호가 낮았고 수원45호가 높았으며 아밀로펙틴 함량은 유의성이 없었다. 유리당 함량은 찰옥4호가 가장 높았다. 2. 과피두께는 연농1호, 찰옥4호, 수원45호, 흑점찰이 $34\~47{\mu}m$로 얇은 반면 찰옥1호, 찰옥2호 등은 $64\~81{\mu}m$로 두꺼웠으며 100립중은 수원45호가 가장 무거웠고(41.9g), 흑점찰이 가장 가벼웠다(27.8 g). 3. 아밀로그램 분석은 풋옥수수 상태(DAP25)에서는 연농1호, 찰옥4호, 수원45호 등이 최고, 최저, 최종점도 및 강하점도, 응집점도의 값이 모두 찰옥1호, 찰옥2호, 흑점찰 보다 높게 나온 반면 종실용 상태(DAP45) 시료는 반대로 연농1호, 찰옥4호, 수원45호 등이 낮게 나타났다. 4. 풋옥수수를 증자 후 시간대별 노화도를 분석하기 위하여 texture분석을 실시한 결과 노화도의 차이가 교잡종 별로 뚜렷이 나타나는 것을 알 수 있었으며 시간대별로는 증자 후 6시간 까지는 품종 내에서는 유의한 결과를 보이지 않다가 6시간 이후 서서히 증가하면서 22시간 이후부터는 급격한 증가 추세를 보였다. 5. 전체적 기호도에 있어서 연농1호, 찰옥4호, 수원45호가 각각 6.8, 7.1, 6.9의 높은 값을 나타내어 고식미 교잡종들로 구분이 되었고 찰옥1호, 찰옥2호, 흑점찰 등은 5.0, 5.6, 4.5의 낮은 값을 보였다. 6. 찰옥수수 전분의 아밀로펙틴 분지분포를 분석한 결과 DP값에 있어서 b1 fraction$(DP\geq12)$의 분포가 가장 높게 나타났으나 각 fraction별로 교잡종간의 유의성은 나타나지 않아 본 시험에서는 식미의 차이가 뚜렷함에도 불구하고 아밀로펙틴 분지분포의 차이는 없는 것으로 나타났다. 7. 관능검사의 전체적 기호도는 유리당, 백립중, 립장, 림폭, 응집점도 등과 정의 상관을 보였고 과피두께, 경도, 껌성, 씹힘성 등과는 부의 상관을 나타내었다. 이와 같은 결과를 바탕으로 품질기준을 설정해 보면 저식미 교잡종인 찰옥1호(100)를 표준으로 비교하였을 때 고식미 교잡계인 연농1호, 찰옥4호, 수원45호의 유리당 함량은 $6.2\~6.6\%(111\~l18)$, 립장 $8.8\~9.7(99\~109)$, 립폭 $9.8\~10.5mm(111\~l19)$, 백립중 $38.6\~41.9g(113\~123)$, 아밀로그램의 응집점도 $28.2\~30.6RVU(123\~133)$, 과피두께 $34\~41{\mu}m(42\~51)$, texture 분석의 경도 $460\~513(43\~48)$, 씹힘성 $125\~139(51\~57)$, 껌성 $130\~148(49\~56)$의 범위에 있었다.

Streptococcus faecium의 급여가 육계의 성장과 장내 세균총 변화에 미치는 영향 (Effect of Dietary Streptococcus faecium on the Performances and the Changes of Intestinal Microflora of Broiler Chicks)

  • 김경수;지규만;이상진;조성근;김삼수;이웅
    • 한국가금학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.97-119
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    • 1991
  • 본 실험은 육계에서 생균제 Streptococcus faecium C-68(SF)과 항생제 colistin (Col)의 단독 또는 혼합 급여가 증체율과 장내 세균총 변화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 암수 동수의 초생추 252수를 공시하여 Col과 SF를 첨가하지 않은 기초사료구(대조구), 기초사료+Col 10ppm첨가구, SF 0.04%구, SF 0.04%+col 10ppm구, SF 0.08%구, SF 0.08%+col 10ppm구 등 6개 처리구를 두었다. SF 0.04%구와 SF 0.08%구의 Streptococcus faecium 생균수는 사료 g당 각각 7$\times$10난, 1.4$\times$10개가 되도록 하였고, 사료는 옥수수와 대두학을 주원료로 하여 7주간 급여하였다. 사양실험이 진행되는 동안 처리구별로 분내 세균총의 변화를 알아보기 위하여 매주 말 신선한 분을 사료로 무균적으로 채취하여 조사하였고, 장내 세균총의 변화를 조사하기 위해 4주와 7주말에 처리당 9수씩 희생시켜 대장부분의 내용물을 채취하여 세균총의 분포를 조사하였다. 각 처리구 실험사료의 영양소 이용률을 조사하기 위하여 3주와 6주말 전분 채취법에 의하여 대사실험을 실시하였고, 7주말 각 처리구 별로 9수씩 희생시켜 소장의 길이와 무게를 측정하였다. 평균 증체량은 SF 0.08%(2.37kg)와 SF 0.08%+col (2.34kg)을 첨가한 처리구가 대조구(2.18kg)보다 유의적으로 높았으나 (P<0.05), 다른 처리구의 증체량은 대조구에 비하여 통계적인 차이가 없었다. 사료요구율은 SF 0.04%구를 제외한 모든 첨가구들이 대조구보다 더 개선되었고(P<0.05), 건물, 조단백질, 조지방, 총 탄수화물 등과 같은 영양소의 소화율은 전 기간 내내 SF나 Col의 첨가에 의한 변화를 볼 수 없었다. 예상했던 대로 SF첨가구의 분 중 Streptococci는 유의성 있게 증가되었는데 SF 0.04%구와 SF 0.08%구, SF 0.08%+col구에서는 통계적인 유의성이 인정되었다(P<0.05). 그러나 colistin의 단독첨가에 의한 Streptococci의 변화는 볼 수 없었고 Col과 SF와의 혼합 첨가구에서도 Col첨가가 Streptococci수의 변화에 미치는 영향은 볼 수 없었다. 분 중의 coliforms수는 SF와 Col의 첨가된 사료의 급여에 의해 현저히 감소되었다(P<0.05) 그러나 SF와 Col의 혼용효과는 관찰할 수 없었다. 장내 세균총의 분포 변화도 분중의 세인총 변화와 같은 양식을 나타냈다. 소장의 길이는 SF 0.08%구와 SF 0.08%+col 10ppm구에서 SF를 급여하지 않은 처리구보다 10%정도 유의하게 긴 것으로 나타났다(P<0.05). 그러나 소장의 무게(empty weight)는 대조구에 비하여 SF 0.08%구와 SF 0.08%+col구에서 가벼워졌고, Col과 SF를 단독 또는 혼용 급여한 모든 처리구의 단위길이 당 소장무게는 유의성 있게 감소된 것을 볼 수 있었다(P<0.05). 전체적인 결과를 볼 때 SF가 0.08%첨가된 구에서 육계의 증체량 개선효과가 가장 좋은 것으로 나타났다. 10ppm의 colistin첨가는 SF와 혼용했을 때나 10ppm 그 자체만으로는 육계의 증체효과 또는 양내 세란총 변화의 관점에서 볼 때 유익하지 못했고, SF와 Col은 소장의 벽 두께를 않게 변화시키는 효능이 있다고 추측된다.

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