• 한국축산식품학회지
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• 제39권1호
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• pp.23-34
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• 2019

Fat reduction in the formulation of cheese emulsion causes problems in its flowability and functional characteristics during spray-dried cheese powder production. In order to eliminate these problems, the potential of using microparticulated whey protein (MWP) in cheese emulsions was examined in this study. Reduced-fat white-brined cheese emulsions (RF) with different dry-matters (DM) (15%, 20%, and 25% excluding emulsifying salt) were produced using various MWP concentrations (0%-20% based on cheese DM of emulsion). Their key characteristics were compared to full-fat cheese emulsion (FF). MWP addition had no influence on prevention of the phase separation observed in the instable group (RF 15). The most notable effect of using MWP was a reduction in apparent viscosity of RF which significantly increased by fat reduction. Moreover, increasing the amount of MWP led to a decrease in the values of consistency index and an increase in the values of flow behavior index. On the other hand, using high amounts of MWP made the emulsion more liquid-like compared to full-fat counterpart. MWP utilization also resulted in similar lightness and yellowness parameters in RF as their full-fat counterparts. MWP in RF increased glossiness and flowability scores, while decreased mouth coating scores in sensory analyses. Fat reduction caused a more compact network, while a porous structure similar to FF was observed with MWP addition to RF. In conclusion, MWP showed a good potential for formulation of reduced-fat cheese emulsions with rheological and sensorial characteristics suitable to be used as the feeding liquid in the spray drying process.

• 자원리싸이클링
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• 제32권2호
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• pp.33-42
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• 2023

금속 에멀젼(metal emulsion)은 제강 공정의 효율성을 높이는 방법으로 수십 년 동안 연구되어 왔습니다. 본 연구는 육안으로 관찰하기 어려운 고온 실험의 단점을 보완하기 위해 상온에서 관찰 가능한 수모델을 이용하여 수행하였다. 슬래그 내 금속 에멀젼의 대신하여 증류수를 실리콘 오일에 적하하여 운동량 균형 방정식에 의한 계산 결과와 비교하는 실험을 하였다. 물방울의 하강 속도는 물방울의 직경과 유체(실리콘 오일)의 점도가 증가함에 따라 감소하였다. 교반 조건에서 실리콘 오일에서 물방울의 하강 속도를 시뮬레이션하기 위해 유체(실리콘 오일)의 유속을 입자 이미지 속도계(PIV) 방법으로 측정하였다. 물방울의 하강 속도 계산은 점성 실리콘 오일을 교반하거나 교반하지 않고 측정된 값과 잘 일치하였다.

• 공업화학
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• 제8권4호
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• pp.560-567
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• 1997

안정한 $W_1/O/W_2$ 다중에멀젼을 얻기 위한 새로운 시도가 연구 되었다; 오일상에 분산된 친유성 유화제와 PCL-PEO-PCL triblock copolymer 사이의 계면상호 작용이 연구되었다. $W_1/O/W_2$ 다중에멀젼은 2단계 방법으로 제조하였다. 친유성 유화제로서 Arlacel P-135와 친수성 유화제로서 Synperonic PE/F 127을 사용하였으며, Eutanol-G를 오일상으로 사용하였다. 다중에멀젼의 내부수상에 시약 방출물질로서 NaCl을 첨가하였으며, 이의 방출속도가 연구되었다. 다중에멀젼의 안정성은 분리도 측정과 광학현미경을 이용하여 평가하였다. 오일상에 PCL-PEO-PCL triblock copolymer를 용해하여 실험한 결과 2k-4k-2k와 6k-4k-6k의 조성 갖는 copolymer로 제조한 다중에멀젼에서 NaCl의 방출이 크게 감소하였다. 이것은 copolymer와 유화제가 안정성 증대와 방출 속도를 조절하는 효과적인 계면 복합체를 형성하기 때문이라고 사료된다. 2k-4k-2k의 조성 갖는 PCL-PEO-PCL triblock copolymer 1.2wt%의 함량으로 제조한 다중에멀젼에서 NaCl의 확산계수는 $2.64{\times}10^{-15}gcm^2/s$이고, 6k-4k-6k에서는 $3.23{\times}10^{-16}gcm^2/s$값을 얻었다. NaCl의 초기 농도의 증가에 따라 NaCl 방출이 감소하였고, Higuchi의 방출 모델식을 개정하여 적용한 결과, 고분자 matrix에 분산된 시약의 방출모델과 유사한 kinetic모델이 다중에멀젼에서 NaCl의 방출에 적당함이 발견되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권10호
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• pp.1278-1286
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• 2008

본 연구는 MC와 저분자량 유화제 Tween 20 간의 경쟁 흡착 현상이 MC 유화액(1 wt% MC, 10 wt% n-tetradecane, 20 mM bis-tris, pH 7)의 안정도(크리밍 안정도 및 orthokinetic stability) 특성에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 크리밍 특성 변화는 시료 유화액의 크리밍 프로화일 및 지방구 평균 이동 속도($V_m$) 등을 비교하였고, orthokinetic stability는 전단시간(shear time)에 대한 지방구 크기 변화를 측정하여 평가하였다. 지방 함량을 달리하여(1$\sim$30wt%) 제조한 Tween 20 무첨가 MC 유화액의 경우 지방구 평균 이동 속도($V_m$)로 표현된 크리밍 안정도는 유화액 중 지방구 크기에 의존하는 경향을 보였다. 즉 지방구 크기가 클수록 안정도는 낮은 것으로 나타났다[$V_m$: 0.326 $\mu$m $min^{-1}$ ($d_{32}$: 0.32 $\mu$m)${\rightarrow}V_m$: 0.551 $\mu$m $min^{-1}$ ($d_{32}$: 0.53 $\mu$m)]. Tween 20을 첨가할 경우 MC 유화액의 크리밍 안정도는 Tween 20을 첨가하지 않은 경우보다 낮았고(0.2 wt% Tween 20 첨가 제외), 낮은 첨가 농도에서 가장 낮은 안정도를 보였으며, 농도가 증가할수록 안정도는 회복되는 것으로 관찰되었다[$V_m$: 0.598 $\mu$m $min^{-1}$(0.01 wt%)${\rightarrow}V_m$: 0.389 $\mu$m $min^{-1}$(0.2wt%)]. MC 유화액 연속상의 점도를 측정한 결과 이러한 크리밍 안정도 변화는 연속상의 점도 변화 경향과 잘 일치하고 있었다(Stokes 법칙에 잘 따름). 따라서 Tween 20을 함유하는 유화액의 크리밍에 대한 안정도는 물/기름 계면에서 일어나는 MC/Tween 20 간 경쟁흡착에 의하여 수용액 상으로 이탈된 MC 농도에 의존되고 있음을 알 수 있었다. 유화 불안정화 시간($t_d$)으로 평가한 orthokinetic stability의 경우 Tween 20 첨가에 의하여 MC 유화액의 유화 안정도는 낮아 졌으며, 유화제 첨가 농도의 증가와 더불어 더욱 낮아지는 경향을 보였다[$t_d$: 160 min(0.03 wt%)${\rightarrow}t_d$: 100 min(0.2wt%)]. Tween 20은 계면 흡착 MC를 수용액 상으로 이탈시키므로 Tween 20을 함유한 MC 유화액의 orthokinetic stability 특성은 MC load에 지수 함수적으로 의존됨을 확인할 수 있었다. 결론적으로 MC 유화액에 Tween 20을 첨가할 경우 유화안정도에 영향을 미칠 수 있으며 그 정도는 첨가한 Tween 20의 농도에 의존되는 특성을 보였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권1호
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• pp.174-188
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• 2019

본 연구는 OSA 전분을 열처리 한 후, 이를 이용하여 제조한 OSA 전분 에멀션의 이화학적 특성 및 계면 흡착 구조 등을 조사하였다. 에멀션 중 지방구의 크기는 OSA 전분 농도의 증가와 더불어 지속적으로 감소하여 0.2 wt% 농도에서 최소값($0.31{\pm}0.01{\mu}m$)을 나타내었고, 그 이상의 농도에서는 변화가 없었다. 에멀션의 크리밍 안정도는 OSA 전분 농도가 높을수록 증가하였으며, 0.75 wt% 이상의 첨가 농도에서 크리밍 발생에 대하여 매우 안정하였다. 에멀션 중 OSA 전분의 계면 흡착량은 0.2 wt% 첨가 농도 이상에서 농도의 증가와 더불어 증가하였으며(0.2 wt% : $1.03mg/m^2$ ${\rightarrow}$ 1.25 wt% : $5.08mg/m^2$), 이는 계면에서 OSA 전분이 다층 구조를 이루는 것에 기인된 것으로 추정하였다. OSA 전분 에멀션의 pH를 조절하였을 때 산성 지역에서 지방구의 응집에 의해 크기가 증가하였으며, 이는 상대적으로 낮은 제타 전위에 기인된 것으로 사료되었다. 터비스캔에 의한 분산 안정도 또한 pH에 영향을 받아 산성 지역에서 낮았으며, pH 7 이상에서는 높은 분산 안정도 특성을 보였다. 공초점현미경을 이용하여 열처리된 OSA 전분이 흡착된 지방구 표면을 관찰한 결과, OSA 전분은 입자 형태가 아닌 두꺼운 계면막을 형성하는 것으로 나타났다. 따라서 에멀션 형성 전에 OSA 전분을 열처리할 경우, 전분의 호화과정에서 용출된 아밀로오스와 아밀로펙틴이 지방구 표면에 막의 형태로 흡착되므로, OSA 전분 에멀션에 있어서 중요한 유화 안정화 기작은 '입체장애 안정화(steric stabilization)'인 것으로 사료되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권3호
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• pp.504-514
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• 2017

본 연구에서는 홍삼농축액의 유화특성을 조사하였다. 먼저, 홍삼농축액의 표면활성능을 조사하였으며, 이어서 홍삼농축액 유화액을 제조하고 이의 이화학적 성질을 조사하였다. 홍삼농축액의 물/기름 계면에서 계면장력은 홍삼농축액 농도의 증가와 더불어 감소하였다. 홍삼농축액을 이용하여 유화액을 제조한 결과, 첨가 농도의 증가와 더불어 유화 지방구 크기는 감소하였으며, 홍삼농축액 농도가 3.5 wt% 이상일 경우 일정한 지방구 크기($d_{43}$ ≒ $0.39{\mu}m$)의 안정한 유화액을 형성하였고, separation analyzer($LUMiFuge^{(R)}$)를 이용한 유화안정도 평가 결과에서도 이와 유사한 안정도 변화 경향을 확인할 수 있었다. 또한 홍삼농축액 유화액 중 지방구 크기는 pH 및 NaCl 농도변화에 의존하였는데, pH가 감소함에 따라 지방구 크기는 증가하고 음의 제타전위 값[-67.0 mV (pH 9.0) ${\rightarrow$ + 2.1 mV (pH 2.0)]은 낮아지는 경향을 보였으며, NaCl 농도(0.1 M ${\rightarrow$ 0.5 M)가 높을수록 지방구 크기는 증가하였다. 본 실험을 통해 홍삼농축액의 유화능을 확인할 수 있었다.

• 대한화장품학회지
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• 제42권1호
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• pp.15-28
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• 2016

유중 수형 에멀젼은 우수한 수분 증발 차단력 및 통기성 밀폐막 형성 등의 장점에도 불구하고 저점도 안정화가 쉽지 않아 다양한 화장품 제형 적용에 한계성을 지녀왔다. 본 연구에서는 유중 수형 에멀젼 형성에 있어 비이온성 유화제와 분체, 양이온성 유화제 간의 상호 관계가 제형의 안정성에 미치는 영향을 규명하였다. 비이온성 유화제와 분체 존재 하에 양이온 유화제의 농도가 증가함에 따라 초기에는 유화 안정성이 향상되다가 일정 농도 이상에서는 하락되고, 더욱 농도가 증가하면 전상이 일어나는 경향성이 관찰되었다. 이를 통해, 비이온성 유화제 1.0 ~ 4.0 wt% 사용 조건에서 실리콘 계 마이크로 사이즈 분체 2.5 wt%와 양이온 유화제 0.1 ~ 0.5 wt%를 사용할 경우 흐름성 있는 범위의 점도까지(2000 ~ 5000 cps) 낮추면서도 분체의 분산성과 안정성을 효과적으로 높인 유중 수형 에멀젼의 제조가 가능함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제29권4호
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• pp.440-445
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• 2018

본 연구에서는 비이온성 유화제인 Brij 78&72와 Brij 98&92 유화제를 혼합하여 HLB value에 따른 O/W 유화액의 안정성을 평가하였다. 혼합유화제로는 포화지방산인 Brij 78&72 (steareth-20&steareth-2, EMU-01)와 불포화지방산인 Brij 98&92 (oleth-20&oleth-2, EMU-02)를 사용하였다. 또한 O/W 유화액의 안정성은 유화액의 점도, 액적크기, 액적크기분포, zeta-potential 등을 이용하여 평가하였다. 시간에 따른 유화액의 점도는 EMU-01의 경우 증가하였고, EMU-02는 HLB value가 증가함에 따라 감소하였다. 액적크기는 시간에 따라 두 유화제 모두 증가하였으며, EMU-01과 EMU-02 모두 mineral oil의 required HLB value (10.5)과 가장 유사한 HLB = 10.8의 유화제가 액적크기가 가장 작고 높은 조밀도를 보여 유화 안정도가 가장 우수하였다. Zeta-potential은 두 유화액 모두 HLB value에 따라 증가하는 경향을 보였으며, HLB = 10.8 이상의 유화액에서는 큰 변화를 보이지 않았고 포화지방산계인 EMU-01이 불포화지방산계인 EMU-02보다 큰 zeta-potential을 나타내어 안정성 측면에서 우수하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권12호
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• pp.1351-1357
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• 2019

본 연구는 동물성 지방 대체제로서 식물성유 유화물인 올리브유(OPP), 대두유(SPP) 및 카놀라유(CPP) 유화물을 첨가한 돈육 패티의 품질 특성을 조사하였다. OPP, SPP 및 CPP의 수분 함량이 CON보다 높고, 지방 함량은 낮았다. OPP, SPP 및 CPP는 CON보다 보수력, 수율, 수분 보유율, 지방 보유율이 높았으며, 직경 감소율과 수축율은 낮았다. 가열 전후의 돈육 패티의 백색도와 적색도는 CON이 OPP, SPP 및 CPP보다 높고, 가열 전 돈육 패티의 황색도는 OPP가 가장 높았다. 돈육 패티의 포화지방산은 palmitic acid가 가장 많이 함유되어 있었다. 불포화지방산은 CON (42.84%), OPP (65.41%), CPP (48.63%)의 경우 oleic acid가 가장 많았으며, SPP는 linoleic acid (41.17%)가 가장 많이 함유되어 있었다. 돈육 패티의 불포화지방산 함량은 식물성유 유화물의 대체로 증가하였다. 경도, 응집성 및 저작성은 시료들 사이에 차이가 없었으며, 탄력성은 CON보다 OPP, SPP 및 CPP가 높았다. 맛, 풍미, 전체적인 기호도는 OPP 및 CPP가 CON 및 SPP보다 높게 나타났다. 따라서 식물성유를 겔화시켜 동물성 지방을 대체하면 이화학적·관능적 특성이 향상되고 지방산 조성이 개선되어 소비자들이 요구하는 건강에 유익한 저지방 육제품의 제조가 가능하다.

• 공업화학
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• 제27권5호
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• pp.527-531
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• 2016

화장품 제조의 기본원리인 유화과정은 섞이지 않는 두 액체성분에 유화제를 첨가하여 한 쪽의 액체를 다른 쪽의 액체에 분산하여 안정화된 유제를 제조하는 것이다. 이때 사용되는 유화제의 종류에 따라 다양한 화장품을 제조할 수 있다. 본 연구에서는 서로 다른 비이온성 혼합유화제를 이용하여 화장용 크림 유화액을 제조한 후 유화액의 점도변화, 입자 크기 변화, 입자 크기 분포변화 등을 측정하여 안정성을 평가하였다. 실험에 사용된 비이온성 유화제의 HLB 값은 EMU-01 (HLB = 12.9), EMU-02 (HLB = 12.9), EMU-03 (HLB = 12.4), EMU-04 (HLB = 12.5)이다. 4종류의 혼합유화제 모두 시간이 증가함에 따라 입자 크기가 증가하고 점도가 감소하는 경향을 나타내었으며, 화장품 제조 시 교반속도가 증가함에 따라 입자 크기는 감소하고 점도는 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나 4종류의 혼합유화제를 사용한 유화액 모두 층분리는 일어나지 않아 56일까지의 유화액의 안정성은 확보할 수 있었다. 또한 유화액의 점도는EMU-01 > EMU-02 > EMU-03 > EMU-04로 크게 측정되었으며, 입자 크기는 $EMU-01{\approx}EMU-02$ > $EMU-03{\approx}EMU-04$로 측정되어 화장용 크림 유화액을 제조할 경우 맞춤형으로 사용이 가능할 것으로 사료된다.