칡 전분 화화액(4, 5, 6 및 7%)의 리올로지적 성질은 측정온도 $30{\sim}66^{\circ}C$에서 지수법칙에 따랐으며, 의가소성 유동거동을 보였다. 유동거동 지수는 측정온도에 대하여는 거의 비슷한 값을 보였으나, 농도의 증가에 따라 다소 감소하여 의가소성 경향이 증가하였다, 그러나 점조도 지수는 농도의 증가에 따라 증가하였으며, 측정온도에 대하여는 반대의 경향을 보였다. 칡 전분 호화액의 겉보기 점도는 농도의 증가에 따라 지수함수적으로 증가하였고, 활성화에너지는 $4.068{\sim}4.542kcal/mole$이었다.
This study was performed to provide basic rheological data of dandelion root concentrates in order to predict their processing aptitude and usefulness as functional foods material. The hot water and 70% ethanol extracts of dandelion root were concentrated at 5, 20, and 50 Brix, and their static viscosity, dynamic viscosity, and Arrhenius plots were investigated. Almost all hot water concentrates showed the typical flow properties of a pseudoplastic fluid, but evaluation using the power law model indicated that the 70% ethanol concentrates showed a flow behavior close to a Newtonian fluid. The apparent viscosity of hot water and 70% ethanol concentrates decreased with increasing temperature. Yield stresses of hot water and 70% ethanol concentrates by Herschel-Bulkley model application were in the range of 0.026 - 1.368 Pa and 0.022 - 0.238 Pa, respectively. The effect of temperature and concentration on the apparent viscosity was examined by Arrhenius equation. The activation energies of hot water and 70% ethanol concentrates were in the range of $8.762-23.778{\times}10^3\;J/mol{\cdot}kg$ and $3.217-20.384{\times}10^3\;J/mol{\cdot}kg$ with increasing concentration, respectively. Storage (G') and loss (G") moduli were generally increased with increasing frequency. For the 70% ethanol concentrates, G" predominated over G' at all applied frequencies and so they showed the typical flow behavior of a low molecular solution. However, for the hot water concentrates, G' predominated over G" at more than 1.9 rad/sec (cross-over point) and so they showed the typical flow behavior of a macromolecular solution.
꽃양배추색소추출액의 농도를 1-65%로 조절하여 그 유동 특성을 원뿔형 회전점도계를 사용하여 $20-50^{\circ}C$의 온도범위에서 조사하였다. 꽃양배추색소추출액의 유동특성은 단순 power law model을 사용하여 설명할 수 있었다. 실험범위 내에서 꽃양배추색소추출액의 유동거동지수(n)와 점조도지수(K)는 각각 0.841-0.998 및 $0.008-31.525\;Pa{\cdot}s^n$의 값을 나타냈다. 겉보기점도의 온도의존성은 Arrhenius식에 의해 결정할 수 있었으며, 활성화에너지는 용액의 농도와 전단속도에 따라 9.36-52.48 kJ/mol의 값을 나타냈다. 전단속도 $100\;s^{-1}$에서 측정한 보기점도에 대한 용액의 농도와 온도의 영향을 다음과 같은 단일지수모델식으로 표시할 수 있었다; ${\ln}\;{\eta}_a\;=\;6.11\;-\;3103.94(1/T)\;-\;0.03C$.
탄닌함량이 도토리전분의 물리화학적 성질에 미치는 영향을 탄닌함량을 달리한 도토리전분에서 비교 검토하였다. 탈탄닌 처리에 따른 전분 표면의 손상은 관찰되지 않았으며 탄닌함량은 도토리전분의 호화개시온도에는 영향을 미치지 않았으나 최고점도값에는 영향을 미치는 것으로 관찰되었다. 모든 시료전분의 유동거동지수값은 1보다 작았고(0$2.19{\sim}2.69Kcal/g\;{\cdot}\;mol$, 탈탄닌전분이 $2.31{\sim}3.33Kcal/g\;{\cdot}\;mol$, 탈지 및 탈탄닌전분이 $2.09{\sim}3.58Kcal/g\;{\cdot}\;mol$이었다. 전분호화액의 시간 의존성에서는 전분시료 모두 전단속도의 연속적인 증가와 감소에 따라 전단응력이 변화하는 thixotropic 거동을 보여주었으며 두개의 유동곡선은 서로 일치하고 않고 hysteresis loop을 형성하였다.
토토리전분의 지방합량 변화에 따른 이화학적 성질 변화를 건조전분, 탈지전분 및 지방산재첨가전분을 제조하여 비교 검토하였다. 탈지와 지방산재첨가에 의한 전분 표면의 손상은 관찰되지 않았으며 건조전분, 탈지전분 및 지방산재첨가전분의 팽화력과 용해도는 측정온도 범위내에서 비슷한 경향을 보이며 증가하였으나 지방산재첨가전분의 경우 두 전분에 비해 그 값이 낮았다. 호화양상의 경우 전처리 조작에 따른 호화개시온도에는 변화가 없었으나 최고점도값과 breakdown값에는 영향이 있는 것으로 관찰되었다. 전분의 유동형태는 시료전분 모두 유동거동지수값이 1보다 작고(0$2.19{\sim}2.69Kcal/g\;{\cdot}\;mol$, 탈지전분이 $2.79{\sim}3.75Kcal/g\;{\cdot}\;mol$, 지방산재첨가전분이 $1.70{\sim}2.11Kcal/g\;{\cdot}\;mol$이었다.
미생물이 생산하는 생물 고분자의 기능성 당색 및 용도 재발 연구의 일환으로. Bacillus sp.의 알카리 발효에 의해 생합성된 점성의 생물 분자의 리올로지 특성을 다른 미생들 다당 및 식뮬 다당류와 비교하면서 검토하였다. 1% 정제 고분자 용액은 xanthan gum 및 guar gum과 마찬가지로 항복응럭을 갖는 의가소성 유체의 거동을 널었다. 유동지수(n)값은 0.41 - 0.75로 전단속도 의존성을 보였으며, 점조도지수(K)값은 0.87 Pa $s^n$으로 guar gum보다는 작고 xanthan gum 보다는 컸다. 그러나 항복응력 (${\tau}_y$)값은 2.28Pa로 xanthan gum이나 guar gum보다 크게 낮았다. 또 정제고분자의 점조도지수(K)값은 지수 함수식에 따르는 농도 및 온도 의존성을 나타내었다. 농도 의존성은 기울기가 서로 달라지는 두 개의 직선관계를 나타냈으며, 농도가 증가에 따라 의가소성은 강해졌다. 시료 용액은 온도 의존성이 매우 낮은 특징을 나타내었고, 유동의 활성화에너지지는 1.16kcal/g mol이었다. 겉보기 점도는 pH와 염의 변화에 매우 불안정함을 나타내었으나 유기용매에 대하여는 어느 정도 안정함을 보였고, 점증제를 첨가하였을 때 겉보기 점도의 상승효과는 관찰되지 않았다.
칡 전분현탄액$(2{\sim}6%)$의 리올로지 특성을 $30^{\circ}{\sim}65^{\circ}C$의 온도 범위에서 모세관 점도계를 이용하여 조사하였다. 4%농도의 경우 $65^{\circ}C$에서 의가소성 유체의 거동을보였다. 점조도지수 값은 전분 농도의 중가에 따라 지수 함수적으로 증가하였다. 온도 $30^{\circ}{\sim}60^{\circ}C$ 의 경우 전분현탄액의 유동의 활성화에너지는 $0.307{\sim}0.399kcal/mole$이었으나, $60^{\circ}{\sim}65^{\circ}C$의 경우에는 약 $28{\sim}60kcal/mole$이었다.
쌀 전분 호화액 (5%)의 리올로지 특성을 Brookfield 점도계로 조사하였다. 전분 호화액은 Herschel-Bulkley의 유동모형식으로 설명할 수 있었으며, 항복응력을 갖는 의가소성 유체(즉, 빙햄의가소성 유체)의 거동을 보였다. 인산염의 첨가시 쌀 전분 호화액의 항복응력 값은 현저히 감소하였다. 멥쌀 전분 호화액의 경우 인산염에 의하여 의가소성이 강해지는 현상을 보였으나, 찹쌀 전분 호화액의 경우에는 반대의 경향을 보였다. 전분 호화액을 $90^{\circ}C$에서 1시간 유지한 경우 멥쌀 전분 호화액의 항복 응력 값은 다소 감소하였으나, 찹쌀 전분 호화액은 10배 정도 감소하였다. 그러나 인산염의 첨가시에는 시료 전분 모두 항복응력 값이 감소하였으며, 그 정도는 아끼바레 전분 호화액이 가장 현저하였다. 또 인산염은 쌀 전분 호화액의 유동 거동지수 값에는 영향을 주지 않았으나, 점조도 지수값을 감소시켰다.
각(各) 조건별(條件別) 감자전분(澱粉) 호화액(湖化液)을 Brookfield 단원통(單圓筒) 회전점도계(回轉粘度計)로 실험(實驗)한 리올로지 특성(特性)을 살펴보면, 3-7%의 감자전분(澱粉) 호화액(湖化液)은 모두 강복응력(降伏應力)을 갖는 의가소성(擬可塑性) 유체(流體)로서 시간의존성(時間依存性) 구조붕괴(構造崩壞)를 나타내는 Thixotrophic 특성(特性)을 나타내었다. 여기서 점조도지수(粘租度指數)와 강복응력(降伏應力)은 농도(濃度)에 비례(比例)하였으나, 유동거동지수(流動擧動指數)는 각(各) 조건(條件)에서 일정(一定)한 관계(關係)를 보이지 않았다. 첨가제(添加製)인 인산염(燐酸鹽)을 첨가(添加)하였을 때 호화(湖化) 감자전분(澱粉)의 점조도지수(粘租度指數)와 강복응력(降伏應力)값은 크게 감소(減少)하였으나 유동거동지수(流動擧動指數)의 값은 약간 증가(增加) 하였다. 또한 4% 감자 전분(澱粉) 호화액(湖化液)에서 초기(初期) 및 평충상태(平衝狀態) 에서 활성화(活性化) 에너지를 측정(測定)한 값은 각각 1.52Kcal/g.mole과 1.27 Kcal/g.mole 이었다.
Fazenda, Mariana L.;Harvey, Linda M.;McNeil, Brian
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제20권4호
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pp.844-851
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2010
Controlling the dissolved oxygen (DO) in the fed-batch culture of the medicinal mushroom Ganoderma lucidum led to a 2-fold increase of the maximum biomass productivity compared with uncontrolled DO conditions. By contrast, extracellular polysaccharide (EPS) production was two times higher under oxygen limitation (uncontrolled DO) than under increased oxygen availability (controlled DO). Morphologically, dispersed mycelium was predominant under controlled DO conditions, with highly branched hyphae, consistent with the enhanced culture growth noted under these conditions, whereas in the uncontrolled DO process mycelial clumps were the most common morphology throughout the culture. However, in both cultures, clamp connections were found. This is an exciting new finding, which widens the applicability of this basidiomycete in submerged fermentation. In rheological terms, broths demonstrated shear-thinning behavior with a yield stress under both DO conditions. The flow curves were best described by the Herschel-Bulkley model: flow index down to 0.6 and consistency coefficient up to 0.2 and 0.6 Pa $s^n$ in uncontrolled and controlled cultures DO, respectively. The pseudoplastic behavior was entirely due to the fungal biomass, and not to the presence of EPS (rheological analysis of the filtered broth showed Newtonian behavior). It is clear from this study that dissolved oxygen tension is a critical process parameter that distinctly influences G. lucidum morphology and rheology, affecting the overall performance of the process. This study contributes to an improved understanding of the process physiology of submerged fermentation of G. lucidum.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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