• 제목/요약/키워드: 탄성겔

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반응표면분석법을 이용한 실리카복합재료의 레올로지 속성 개선 (Improvement of Rheological Properties of Silica Composites Employing Response Surface Methodology)

  • 임기홍;양승남;김남기
    • 폴리머
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    • 제32권1호
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    • pp.19-25
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    • 2008
  • 본 논문은 실리카복합재료인 치약제의 결합제 역할을 하는 수용성 폴리머인 carboxymethylcellulose (CMC)와 carbomer, Mg/Al silicate의 최적의 조성 비율을 구하여 치약제의 레올로지 속성을 개선하는 데에 목적이 있다. 실험계획법 중 혼합물 반응표면분석법을 적용하여 응력, 겔 강도, 늘어짐, 탄성에 대해 oscillatory 레오미터로 측정하였다. 실험 결과 CMC와 carbomer는 치약제의 겔 강도와 응력에 많은 영향을 미치고, CMC는 치약제의 늘어짐을 초래하며, CMC와 Mg/Al silicate가 탄성에 도움이 된다는 사실을 규명하였다. 반응치 최적화를 통해 최적의 폴리머 및 silicate 조성비를 구하여 실험한 결과 개선된 레올로지 속성의 치약제를 확인할 수 있었다.

젤라틴의 동적 레올로지 특성 (Dynamic Rheological Properties of Gelatin)

  • 최윤희;임승택;유병승
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.830-834
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    • 2002
  • 본 연구는 동적 전단진동(dynamic shear oscillation) 측정방법을 이용하여 농도가 젤라틴의 동적 레올로지 특성에 미치는 영향에 대하여 관찰하였다. $5^{\circ}C$에서의 젤라틴의 저장 탄성률(storage modulus, G#)과 손실 탄성률(loss modulus, G@)은 농도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 0.9%를 제외한 모든 농도(2.0-4.9%)에서 젤라틴의 G#은 G@보다 매우 높은 값을 나타냈으며, G#과 G@이 ${\omega}$ 의존성이 없는 true 겔과 같은 거동을 나타냈다. 젤라틴의 농도와 K#(G#에 대한 절편)와의 관계에서는 높은 결정계수$(R^2=0.99)$를 보여주면서 좋은 상관관계를 나타냈다. 여러 온도범위$(-5,\;0,\;5,\;10^{\circ}C)$에서 각 온도별로 측정된 K#값은 $-5^{\circ}C(59.5Pa)\;>\;0^{\circ}C(4.09Pa)\;>\;5^{\circ}C(1.41Pa)\;>\;10^{\circ}C(0.35Pa)$의 순으로 가장 낮은 온도에서 K#값이 가장 높은 것으로 나타났다. 또한 냉각과정에서 최종냉각온도인 $5^{\circ}C$에서 측정된 젤라틴의 최대 G#수치는 4.9%(2399Pa)>4.1%(1744Pa)>3.0%(1159Pa)>2.0%(519.3Pa)>0.9%(3.15Pa)의 순으로 높은 농도에서 높게 나타났다. Aging 10시간 동안 젤라틴 겔의 구조형성은 겉보기 first-order kinetics로부터 겉보기 구조형성 속도상수(K)를 결정함으로써 파악될 수 있다. 젤라틴의 농도가 증가함에 따라 K값은 증가하였으며, 농도와 K값과의 관계는 높은 결정계수$(R^2)$를 나타내면서 좋은 상관관계를 보여주었다(Fig. 7). 10시간 aging 후 G#은주파수$({\omega})$ 의존성이 없이 독립적인 것으로 나타났다. 따라서 이들 젤라틴 겔은 aging하는 동안에 탄성이 점점 강해지고 10시간 후에는 가교결합의 밀도가 증가하여 강한 탄성을 가진 고무질 망상구조(rubber network)를 형성했음을 알 수 있다.

돼지 심장근 Surimi 의 기능성에 미치는 Carboxy Methyl Cellulose 및 Methyl Cellulose의 영향 (Effect of Carboxy Methyl Cellulose and Methyl Cellulose on the Functional Properties of Pork Heart Alginate/Calcium Carbonate(AC) Surimi)

  • 하정욱;우동균;황영만
    • 한국축산식품학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.199-206
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    • 2000
  • 축육 생산시 주요 부산물인 돼지 심장근으로부터 항산화제(0.02% propyl gallate, 0.2% asxorbic acid, 0.2% sodium tripolyphosphate) 첨가 세척액(25 mM phosphate buffer, pH 6.0)에 의해 제조된 surimi(5% protein 0.6 M NaCl, 25 mM phosphate buffer, pH 6.0)를 alginate(0.4%), calcium carbonate(0.075%) 및 lactate(0.6%) 등의 첨가에 의해 AC surimi 로 조제한 다음, CMC 또는 MC를 일정수준 (0.5%, 1.0%) 첨가하여 surimi 의 pH, 겔의 보수력과 조리 손실을 비롯하여 겔읨 루성을 비교 검톻였다. CMC 첨가시 pH는 0.2 단위씩 감소하는 경향을 보인데 비해 MC 첨가시에는 뚜렷한 변화를 보이지는 않았다. 조리 손실에 대한 영향을 살펴 본 결과 CMC와 MC 첨가구에서 0.5% CMC 첨가구를 제외하고서는 나머지 세 처리구에서 감소하는 경향이었고, 특히 MC 첨가시에는 대조구에 비해 뚜렷한 감소 경향을 나타내었으나(p<0.05) 첨가수준에 따른 차이는 나타나지 않았다 CMC나 MC의 첨가는 보수력에 대해서는 거의 영향을 미치지 않은 것으로 나타났고, 물성에 대한 측정 결과에서 CMC 첨가시에는 겔의 강도. 경도 및 탄성등은 약간 증가하였으나 유의적인 차이를 나타내지는 않았고 (P<0.05), MC 첨가시에는 뚜렷한 차이를 나타내지 않았으며, 겔 응집성에 대해서는 CMC와 MC 첨가에 의해 서로 다른 경향을 나타내었다.

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아밀로오스 함량이 다른 옥수수 전분의 겔 형성과 특성 (Formation and Properties of Gel from Maize Starches with Different Amylose Content)

  • 문세훈;김완수;신말식
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.379-383
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    • 1997
  • 아밀로오스 함량이 다른 옥수수 전분을 121$^{\circ}C$에서 호화시켜 팽윤력과 용해도를 측정했을때, 팽윤력은 찰옥수수 전분인 Amioca가 가장 컸고, PFP, Amaizo, Amylomaize VII 순이었으며 Amaizo의 경우 용출된 겉보기 아밀로오스의 요드 친화력이 가장 높았고, 용해도 역시 높게 나타났다. BrooHield viscometer를 이용하여 0.25 N NaOH 용액으로 측정한 알칼리 호화양상은 Amylomaize VII이 최고점도 l0$\times$$10^3$cp를 나타낸 반면 Amaizo는 70$\times$$10^3$cp로 Amylomaize VII에 비해 높은 값을 나타냈고, PFP는 70$\times$$10^3$cp까지 증가했다가 감소하였다. 전분과 물을 1 : 9로 하여 121$^{\circ}C$에서 가열-냉각 횟수를 4회 반복하며, 각 단계에서 형성된 겔의 성질을 비교하면 Amaizo로 만든 겔의 견고성, 부착성, 탄성과 응집성이 가장 컸으며, 견고성은 가열-냉각처리를 2회 반복한 경우 가장 컸고 그 후 감소하였다. 옥수수전분 겔의 성질은 아밀로오스 함량보다는 사슬길이나 가열 중 용출되는 부분의 성질에 더 상관성이 높았다.

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아밀로오스 함량이 다른 옥수수 전분의 겔 형성과 특성 (Formation and Properties of Gel from Maize Starches with Different Amylose Content)

  • 문세훈;신말식
    • 한국가정과학회:학술대회논문집
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    • 한국가정과학회 1997년도 가정과학회 총회 및 학술대회
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    • pp.45-49
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    • 1997
  • 아밀로오스 함량이 다른 옥수수 전분을 $121^{\circ}C$에서 호화시켜 팽윤력과 용해도를 측정했을때, 팽윤력은 찰옥수수 전분인 Amaizo,가 가장 컸고, PFP, Amaizo, Amylomaize Ⅶ 순이었으며 Amaizo의 경우 용출된 겉보기 아밀로오스의 요드 친화력이 가장 높았고, 용해도 역시 높게 나타났다. Brookfield viscometer을 이용하여 0.25N NaOH용액으로 측정한 알칼리 호화양상은 Amylomaize Ⅶ이 최고점도 $10{\pm}10^3cp$를 나타낸 반면 Amaizo는 $70{\pm}10^3cp$로 Amylomaize Ⅶ에 비해 높은 값을 나타냈고, PFP는 70$\times$$10^3$까지 증가했다가 감소하였다. 전분과 물을 1 : 9로 하여 $121^{\circ}C$에서 가열-냉각 횟수를 4회 반복하며, 각 단계에서 형성된 겔의 성질을 비교하면 Amaizo로 만든 겔의 견고성, 부착성, 탄성과 옹집성이 가장 컸으며, 견고성은 가열-냉각처리를 2회 반복한 경우 가장 컸고 그 후 감소하였다. 옥수수전분 겔의 성질은 아밀로오스 함량보다는 사슬길이나 가열 중 용출되는 부분의 성질에 더 상관성이 높았다.

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변형된 키토산 알지네이트 겔 poly (L-Lactic-co-ε-Caprolactone) 지지체의 연골 조직 재생 평가 (Chitosan-alginate Gel Modified Poly (L-Lactic-co-ε-Caprolactone) (PLCL) as a Scaffold for Cartilage Tissue Engineering)

  • ;황야원;최석화;김근형
    • 한국임상수의학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.224-230
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    • 2015
  • 본 연구는 키토산 알지네이트 수화겔을 사용하여 제작된 연골세포의 3차원 구조를 유지하며 생물학적, 생리학적인 기능을 유지하는데 적합한 poly (L-Lactic-co-${\varepsilon}$-Caprolactone) (PLCL) 지지체의 효과에 대한 연구이다. 체내에서 수화겔은 단독으로 지지체 역할을 하기에는 부하를 견디기에 약하다. 이에 본 연구에서는 연골세포와 유사한 세포, 세포외 기질의 3차원적 구성을 만들기 위해 PLCL 지지체와 수화겔을 사용하여 합성 지지체를 제작하였다. 염화나트륨을 사용한 입자 침출 기법으로 85%의 다공성, $300-500{\mu}m$ 크기의 구멍을 가진 탄성력 높은 지지체를 제작하였다. 소의 연골세포와 키토산 알지네이트 겔 혼합물이 PLCL 지지체에 적용되었고 대조군의 알지네이트와 비교 연구하였다. 키토산 알지네이트 수화겔과 연골세포가 혼합된 경우에 알지네이트 단독 사용에 비해 세포 성숙, 증식, 세포외 기질의 합성, sGAG 생성과 II 형 콜라겐의 발현 등의 효과가 좋은 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 통해 PLCL 지지체에 연골세포와 키토산 알지네이트 겔 혼합물을 적용할 경우 세포 증식과 기질의 합성에 적합한 환경을 만들 수 있으며 연골의 복구와 재생에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

디메틸설폭사이드와 에탄을 혼합용매에 용해된 폴리비닐알코을올 용액의 유변학적 성질에 대한 연구 (The study on the rheological properties the solution of polyvinyl alcohol(PVA) in dimethylsulfoxide(DMSO) and Ethanol(EtOH) mixed solvents)

  • 김학성;김병철
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.215-218
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    • 2002
  • Poly(vinyl alcohol)(PVA)는 1924년 W. O. Herrmann과 W. Haehnel이 Poly(vinyl esters)를 caustic soda 용액에서 비누화하여 합성한 뒤 많은 연구 및 사용되어지고 있는 고분자이다. 환경친화적이고, 인체에 무해하여 인공관절, 콘택트 렌즈 등에 이용이 되고 있다. 특히 구조가 선형적이고 zig-zag구조를 가지기 때문에 고강도, 고탄성을 갖는 섬유의 제조가 가능한 소재이다[1]. PVA섬유의 제조는 용매를 이용한 습식방사 및 겔방사로 섬유를 제조한다. (중략)

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동부앙금의 단백질 함량이 Gel화 특성에 미치는 영향 (Effect of Cowpea Precipitate Flour Protein on Characteristics of Gel)

  • 김경애;이선영;정난희;전은례
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.627-634
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    • 1997
  • 동부앙금의 단백질 함량이 높을수록 물결합력과 호화 개시 온도는 높았으나 팽윤력과 용해도, 광투과도는 낮은 값을 보였다. 최고 점도와 breakdown은 낮았으나, consistency와 setback은 높은 값을 보였다. 동부겔을 24시간과 48시간 실온에서 저장하면서 실시한 관능검사 결과는 단백질 함량이 높을수록 색깔과 투명도가 더 높은 값을 보였고 저장기간이 길수록 견고성, 응집성, 탄성, 종합적인 맛에서 더 높은 값을 보였으며 기계적 물성 검사 결과는 24시간 저장한 동부겔에서는 견고성, 껌성, 씹힘성의 특성치에서 단백질 함량이 높을수록 유의적으로 높았다. 그리고 48시간 저장한 동부겔에서는 견고성, 응집성, 껌성, 씹힘성의 특성치에서 유의적인 차이를 보였는데 응집성만 단백질 함량이 높을수록 더 낮은 값을 보였다.

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생선단백질의 열안정성과 조직형성속도에 공정조건이 미치는 영향 (Effect of Processing Conditions Upon Heat Stability and Structure Formation in Fish Protein)

  • 박성진;김병용
    • 한국식품과학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.463-469
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    • 1992
  • 열공정이 생선단백질의 조직 형성에 미치는 영향을 단백질 sol의 열안정성과 가열시의 rigidity 형성 및 최종 겔의 구조적인 측면으로 살펴보았다. 가열하는 동안에 나타나는 변성 피크는 소금첨가에 따라서, 가열속도에 따라서 또한 낮은 온도에서의 전처리에 따라 변성온도가 사라지거나 낮은 쪽으로 이동하였고 단백질의 열용량도 줄어들고 불안정한 상태로 변하였다. $4^{\circ}C$에서의 전처리는 가열시 조직의 굳기형성에 지속적인 상승효과를 가져왔고 많은 탄성력의 증가를 가져왔으나, $40^{\circ}C$에서의 전처리는 일시적으로 조직강도의 증가만 가져왔다. 그러나 낮은 온도($4^{\circ}C$$40^{\circ}C$)에서의 전처리 후 생성되는 겔 내부조직은 큰 집성물이 보이는 구조적 유사성을 보였으며, SH기를 변형시킨 겔의 구조도 조직의 강도변화를 나타내는 특징을 나타내었다.

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도토리, 녹두 및 메밀전분의 입도분포, 호화패턴과 겔특성 (Paticle Size Distribution, Pasting Pattern and Texture of Gel of Acorn, Mungbean, and Buckwheat Starches)

  • 조성애;김성곤
    • 한국식품과학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.1291-1297
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    • 2000
  • 묵 형성 전분의 입도분포, 신속점도계에 의한 호화성질 및 전분 겔의 텍스쳐 특성을 비교하고 전분 겔의 텍스쳐 특성과의 상관관계를 조사하였다. 전분의 입도분포에서 녹두 전분 입자는 17.04 미크론 입자를 정점으로 하나의 피크를 보였으나, 도토리와 메밀 전분입자는 세 개의 피크를 보였다. 신속점도계에 의한 호화성질을 보면 일정한 농도에서 녹두 전분은 다른 전분보다 최고점도가 크며, 최저점도와 최종점도가 작고 breakdown과 setback이 컸다. 도토리 전분은 최고점도와 breakdown이 가장 작았다. 메밀 전분은 최고점도가 녹두 전분과 비슷하였으나 최저점도와 최종점도는 도토리 전분과 비슷하였다. 일정한 최고점도에서의 호화성질을 보면 녹두 전분은 최저점도와 최종점도가 가장 낮았고, breakdown과 setback은 가장 컸다. 도토리와 메밀 전분은 최저점도와 breakdown이 비슷하였으나, setback은 도토리 전분이 컸다. 전분 겔(농도 10.7%)의 텍스쳐 특성 값을 보면 녹두 전분은 탄성을 제외한 모든 특성에서 다른 전분과 유의적으로 달랐으며 응집성은 가장 작았고, 경고, 검성과 부서짐성은 가장 컸다. 도토리와 메밀 전분은 경도와 검성에서 유의적으로 달랐으며 전자가 경도와 검성이 모두 컸다. 전분 겔의 경도는 최저점도 및 최종점도와 음의 상관을, setback과는 정의 상관을 보였다.

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