• 제목/요약/키워드: breakdown stress

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반고형 식품류의 정상유동특성 및 동적 점탄성 (Steady Shear Flow and Dynamic Viscoelastic Properties of Semi-Solid Food Materials)

  • 송기원;장갑식
    • 유변학
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    • 제11권2호
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    • pp.143-152
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Rheometrics Fluids Spectrometer(RFS II)를 사용하여 세 종류의 상용 반고형 식품(마요네즈, 토마토 케찹, 와사비)의 정상유동특성 및 소진폭 전단변형하에서의 동적 점탄성을 광범위한 전단속도와 각주파수 영역에서 측정하였다. 이들 측정결과로부터 정상유동특성의 전단속도 의존성 및 동적 점탄성의 각주파수 의존성을 보고하였다. 그리고 항복응력의 항을 갖는 몇 가지 점소성 유동모델을 사용하여 정상유동특성을 정량적으로 평가하고 이들 모델의 적용성을 비교.검증하였다. 나아가서 수정된 형태의 지수법칙 관계식을 도입하여 정상유동특성(비선형 거동)과 동적 점탄성(선형 거동)간의 상관관계에 대해 검토하였다. 이상의 연구를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 반고형 식품류는 상당한 크기의 항복응력을 갖는 점소성 물질로서 전단속도가 증가할수록 정상류점도가 급격히 감소하는 shear-thinning 거동을 나타낸다. (2) Herschel-Bulkley 모델, Mizrahi-Berk 모델 및 Heinz-Casson 모델은 반고형 식품류의 정상유동거동을 잘 기술할 수 있다. 이들 중에서도 Heinz-Casson 모델이 가장 우수한 적용성을 갖는다 (3) 반고형 식품류는 임계 전단속도를 경계로 shear-thinning 특성이 변화한다. 즉 낮은 전단속도에 비해 높은 전단속도 영역에서 분산입자 응집체의 구조파괴가 더욱 활발하게 진행되어 보다 현저한 shear-thinning 특성을 나타낸다. (4) 저장 탄성률 및 손실탄성률은 양자 모두 각주파수가 증가할수록 점차로 증가하나 각주파수 의존성은 그다지 크지 않다. 또한 광범위한 각주파수 영역에서 탄성적 성질이 점성적 성질에 비해 보다 우세하게 나타난다. (5) 정상류점도, 동적점도 및 복소점도는 모두 power-law 모델의 거동을 잘 만족한다. 또한 정상유동특성과 동적 점탄성간의 상관관계는 수정된 형태의 지수법칙 관계식에 의해 잘 기술될 수 있다.

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감자가루 분산액의 유변학적 및 페이스팅 특성 분석 (Rheological and Pasting Properties of Potato Flour Dispersions)

  • 허혜미;원주인;진용익;장동칠;김미숙;이영승;장윤혁
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권9호
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    • pp.1407-1413
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    • 2015
  • 본 연구는 '고운' 품종으로 제조한 감자가루 분산액의 농도(3, 4, 5, 6, 7%, w/w)에 따른 유변학적 및 페이스팅 특성에 대하여 평가하였다. 감자가루 분산액은 전단담화 거동(n=0.41~0.55)을 나타냈으며, 감자가루 농도가 증가함에 따라 점조도 지수(n), 겉보기 점도(${\eta}_{a,100}$), Casson 항복응력(${\sigma}_{oc}$)값이 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 동적 점탄 특성 측정 결과에 의하면 감자가루 분산액은 약한 겔과 같은 거동을 보여주었으며 G'과 G" 값들은 감자가루 농도와 진동수(${\omega}$)가 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. Cox-Merz 중첩원리는 감자가루 분산액에 잘 적용되지 않았다. RVA에 의한 페이스팅 특성은 감자가루 농도가 증가할수록 peak viscosity, trough viscosity, final viscosity, set back viscosity, break down viscosity 값이 유의적으로 증가하였다.

칼로스 쌀의 유변학적 특성과 이로 제조된 냉동 강황밥의 해동방법에 따른 품질특성 변화 (Rheological Properties of Calrose Rice and Effect of Thawing Methods on Quality Characteristics of Frozen Turmeric Rice)

  • 김소연;최유라;김경섭;이상준;장윤혁
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.771-777
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    • 2017
  • 본 연구는 칼로스 품종으로 제조한 쌀가루 분산액(3, 6, 9%, w/w)에 따른 유변학적 특성 및 해동방법에 따른 냉동 강황밥의 품질특성에 대하여 평가하였다. 쌀가루 분산액은 전단담화 거동을 나타내었으며, 쌀가루 농도가 증가함에 따라 쌀가루 분산액의 점조도 지수, 겉보기 점도, Casson 항복응력 값이 증가하는 경향을 나타내었다. 쌀가루 분산액의 동적점탄 특성에 의하면 진동수 범위(0.63~62.8 rad/s)에서 진동수가 증가함에 따라 G′과 G″ 값들이 증가하는 경향을 나타내었다. RVA에 의한 쌀가루의 페이스팅 특성은 농도가 증가할수록 peak viscosity, trough viscosity, final viscosity, breakdown viscosity, setback viscosity 값이 증가하였다. 재가열 조건에 따른 냉동 강황밥의 수분함량은 스팀기, 스마트오븐, 전자레인지로 해동한 순으로 유의적으로 높았다. 색도 측정 결과 L값은 스팀기가 유의적으로 높은 값을 보였다. a값은 음의 값을 보였으며, 스팀기에서 가장 낮았고 전자레인지에서 가장 높은 값을 보였다. b값은 전자레인지가 가장 높은 값을 보였으며, 스팀기와 스마트오븐은 유의적으로 차이가 없었다. 기계적 텍스처 특성 분석 결과 경도, 부착성, 탄력성, 응집성, 깨짐성, 씹힘성 모든 값에서 스팀기가 유의적으로 낮은 값을 보였다. 결과적으로 스팀기를 이용하여 해동한 냉동 강황밥이 가장 부드러운 조직감을 보였다.

건조가열이 전분과 콩단백질 혼합물의 호화 및 노화특성과 조직감에 미치는 영향 (Effect of Dry Heating on the Pasting/retrogradation and Textural Properties of Starch-soy Protein Mixture)

  • 이기정;이수용;김용노;박장우;심재용
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.568-573
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    • 2004
  • 3%의 콩단백질을 첨가한 옥수수전분 용액을 건조가열 시켜 만든 시료의 호화특성, 겔의 조직감 및 노화특성에 대해 연구하였다. 건조가열로 만들어진 시료의 경우, 단순 혼합 시료보다 낮은 pasting 온도와 높은 RVA 점도들을 보였으며 유의적으로 낮은 호화엔탈피를 보였다. 높은 온도에서 건조가열한 시료(heated sample)의 경우, 낮은 온도에서 건조가열한 시료(unheated sample)보다 pasting 온도가 낮았으며 peak viscosity, breakdown viscosity가 유의적으로 높았다. 또한 pH가 증가할수록 보다 높은 점도 profile을 보였다. 가열 건조한 시료는 낮은 파괴강도 및 파괴 strain을 보였으며 pH가 높을수록 elastic modulus와 파괴강도는 감소하고 파괴 strain은 증가하였다. 콩단백질의 첨가와 더불어 건조가열은 전분의 노화방지에 도움을 주며 겔의 미세구조를 변화시켜 겔의 조직감을 변화시켰다. 전분의 호화 및 노화특성과 겔의 조직감을 콩단백질의 첨가와 더불어 건조가열과 pH 조절을 이용하여 변화시킬 수 있었으며, 이는 전분의 호화온도와 단백질의 변성온도 이하의 온도에서 건조 후 고온 건조가열을 통해 전분-단백질의 구조적 변성과 결합을 유도하여 새로운 기능성 전분을 만들 수 있는 가능성을 보여준다.

$N_2O$ 분위기에서 열산화법으로 성장시킨 $SiO_2$초박막의 전기적 특성 (Electrical Characterization of Ultrathin $SiO_2$ Films Grown by Thermal Oxidation in $N_2O$ Ambient)

  • 강석봉;김선우;변정수;김형준
    • 한국재료학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.63-74
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    • 1994
  • $SiO_{2}$초박막(ultrathin film)의 두께 조절 용이성, 두께 균일성, 공정 재현성 및 전기적 특성을 향상시키기 위해 실리콘을 $N_{2}O$분위기에서 열산화시켰다. $N_2O$분위기에서 박막 성장시 산화와 동시에 질화가 이루어지기 때문에 전기적 특성의 향상을 가져올 수 있었다. 질화 현상에 의해 형성된 Si-N결합 형성은 습식 식각율과 ESCA분석으로 확인할 수 있었다. $N_2O$분위기에서 성장된 $SiO_{2}$박막은 Fowler-Nordheim(FN)전도 기구를 보여주었으며, 절열파괴 특성과 누설 전류특성 및 산화막의 신뢰성은 건식 산화막에 비해서 우수하였다. 또한 계면 포획밀도는 건식 산화막에 비해 감소하였고, 전하를 주입했을 때 생성되는 계면 준위의 양 또는 크게 감소하였다. 산화막 내부에서의 전하 포획의 양도 감소하였고, 전하를 주입하였을 때 생성되는 전하 포획의 양도 감소하였다. 이와 같은 전기적인 특성의 향상은 산화막 내부에서 약하게 결합하고 있는 Si-O 결합들이 Si-N결합으로의 치환과 스트레스 이완에 의하여 감소하였기 때문이다.

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Protective Effect of a 43 kD Protein from the Leaves of the Herb, Cajanus indicus L on Chloroform Induced Hepatic-disorder

  • Ghosh, Ayantika;Sarkar, Kasturi;Sil, Parames C.
    • BMB Reports
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    • 제39권2호
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    • pp.197-207
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    • 2006
  • Cajanus indicus is a herb with medicinal properties and is traditionally used to treat various forms of liver disorders. Present study aimed to evaluate the effect of a 43 kD protein isolated from the leaves of this herb against chloroform induced hepatotoxicity. Male albino mice were intraperitoneally treated with 2mg/kg body weight of the protein for 5 days followed by oral application of chloroform (0.75ml/kg body weight) for 2 days. Different biochemical parameters related to physiology and pathophysiology of liver, such as, serum glutamate pyruvate transaminase and alkaline phosphatase were determined in the murine sera under various experimental conditions. Direct antioxidant role of the protein was also determined from its reaction with Diphenyl picryl hydraxyl radical, superoxide radical and hydrogen peroxide. To find out the mode of action of this protein against chloroform induced liver damage, levels of antioxidant enzymes catalase, superoxide dismutase and glutathione-S-transferase were measured from liver homogenates. Peroxidation of membrane lipids both in vivo and in vitro were also measured as malonaldialdehyde. Finally, histopathological analyses were done from liver sections of control, toxin treated and protein pre- and post-treated (along with the toxin) mice. Levels of serum glutamate pyruvate transaminase and alkaline phosphatase, which showed an elevation in chloroform induced hepatic damage, were brought down near to the normal levels with the protein pretreatment. On the contrary, the levels of anti-oxidant enzymes such as catalase, superoxide dismutase and glutathione-S-transferase that had gone down in mice orally fed with chloroform were significantly elevated in protein pretreated ones. Besides, chloroform induced lipid peroxidation was effectively reduced by protein treatment both in vivo and in vitro. In cell free system the protein effectively quenched diphenyl picryl hydrazyl radical and superoxide radical, though it could not catalyse the breakdown of hydrogen peroxide. Post treatment with the protein for 3 days after 2 days of chloroform administration showed similar results. Histopathological studies indicated that chloroform induced extensive tissue damage was less severe in the mice livers treated with the 43 kD protein prior and post to the toxin administration. Results from all these data suggest that the protein possesses both preventive and curative role against chloroform induced hepatotoxicity and probably acts by an anti-oxidative defense mechanism.

가속열화 된 CSPE의 경화특성에 미치는 해수 담수 침지의 영향 (Effects of Seawater & Freshwater Soaking on the Cure Properties of Accelerated Thermally Aged CSPE)

  • 신용덕;이정우
    • 전기학회논문지
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    • 제65권5호
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    • pp.819-824
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    • 2016
  • The accelerated thermal aging of CSPE (chlorosulfonated polyethylene) was carried out for 33.64 and 67.27 days at 110[$^{\circ}C$], equivalent to 40 and 80 years of aging at 50[$^{\circ}C$], respectively. These samples were referred to as CSPE-0y, CSPE-40y and CSPE-80y, respectively. As the accelerated thermally aged years of the CSPE increase, the insulation resistance[$\Omega$] at 20[Hz], 500[Hz], and 2[KHz], and the percent elongation [%EL] of the CSPE decrease. However, the dissipation factor($tan{\delta}$) at 20[Hz], 500[Hz], and 2[KHz], the apparent density[$g/cm^3$], the glass transition temperature and the melting temperature of the CSPE were increased. The period of time that the voltage has to be applied until electric breakdown of the CSPE-0y is longer than that of the CSPE-40y, and the CSPE-80y, but the dielectric strength of the CSPE-80y is lower than that of the CSPE-0y and the CSPE-40y. The differential temperatures after the AC and DC voltages are applied to CSPE-0y, CSPE-40y and CSPE-80y are 0.026~0.028[$^{\circ}C$], 0.030~0.042[$^{\circ}C$], 0.018~0.045[$^{\circ}C$], respectively. The variations of temperature for the AC voltage are higher than those for the DC voltage when an AC voltage is applied to CSPE-0y, CSPE-40y and CSPE-80y. It is found that the dielectric loss owing to the dissipation factor[$tan{\delta}$] is related to the electric dipole conduction current. It is ascertained that the ionic (electron or hole) leakage current is increased by the separation of the branch chain of CSPE polymer from the main chain of the polyethylene as a result of thermal stress due to accelerated thermal aging as well as by conducting ions such as $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$, $SO_4^{2-}$, $Ca^{2+}$ and $K^+$ after seawater soaking.

금속입자 충전 복합재료의 전단응력에 따른 점도 및 전기 전도도 변화 (Effect of ,Shear Stress on the Viscosity and Electrical Conductivity for the Metal-Filled Composite Materials)

  • 이건웅;최동욱;이상수;김준경;박민
    • 폴리머
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    • 제26권5호
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    • pp.644-652
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    • 2002
  • 전자파 차폐용 개스킷으로 적용할 수 있는 금속계 입자와 상온경화형 실리콘 수지의 페이스트계에 대한 정량적인 해석을 수행하였다. 금속입자 충전 복합재료의 전기 전도성 및 유변학적 거동은 입자의 형상, 크기, 분산상태에 많은 영향을 받는다. 고충전계에서 입자들은 매우 복잡한 응집상태를 형성하며 전단속도와 같은 외부요인에 의해 응집구조가 변하고 이에 따라 전기 전도도가 달라지게 된다. 본 연구에서는 금속입자의 평균직경 및 분산성에 따른 영향을 점도측정 및 전기 전도도 측정 방법을 통해 해석하였으며 이를 통해 금속입자의 선정기준을 제시하였다. 금속입자의 종류에 따라 점도분포, 전단응력의 영향, 전기 전도성의 변화 등이 차이를 보였다. 상대적으로 직경이 큰 입자에서 전단응력에 의한 영향이 두드러지게 나타났으며 동일 함량에서 분산성의 제어를 통해 점도 및 전기 전도도의 개선이 가능함을 보였다.

동충하초(Cordyceps spp.)의 유효 생리활성 성분인 cordycepin의 근감소증 예방에 대한 연구 동향 (Research Trends on the Therapeutic Potential of Cordycepin, an Active Ingredient of the Insect Fungus Cordyceps spp., for the Prevention of Sarcopenia)

  • 김성옥;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.482-490
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    • 2022
  • 근육 양과 근력의 감소에 의한 근감소증은 다양한 병적 상태의 악화, 삶의 질 저하, 사망률의 증가를 동반하며, 기대수명이 증가함에 따라 앞으로도 유병률은 계속 증가할 것이다. 노화 과정에서 만성 산화 스트레스와 염증 반응의 증가는 골격근 소실의 주요 원인으로 작용하며, 에너지 대사에 필수적인 미토콘드리아의 기능 장애와 관련된 자가포식 및 세포사멸 신호의 교란은 근육 단백질의 손실을 가속화한다. 오래전부터 각종 질병의 예방 및 치료에 널리 사용되어온 동충하초의 주요 생리활성물질인 cordycepin의 약리학적 효과는 항산화 및 항염증 작용과 직접적인 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 총설에서는 근감소증의 예방과 치료에의 적용을 위한 cordycepin의 세포사멸, 자가포식, 단백질의 이화작용 및 근육 재생에 중요한 위성세포의 활성에 대한 연관성을 제시하였다. 비록 현재까지 근감소증에 대한 cordycepin의 연구는 미진한 수준이지만, 그동안의 연구 결과에서 cordycepin은 노화로 인한 미토콘드리아 기능 약화를 억제하고 근육 단백질의 분해를 차단하는 데 기여할 수 있음을 알 수 있다. 또한 근세포 손상에 대한 cordycepin의 보호 효과는 항산화 및 항염증 활성과 밀접한 관련이 있음을 제안한다. 따라서 근세포의 노화방지에 관여하는 cordycepin의 분자생물학적 기전을 중심으로 보다 지속적인 기초 연구가 필요할 것으로 사료된다.

아밀로이드베타 펩타이드 유도성 신경세포독성에 대한 녹차 추출물의 보호 효과 (Protective Effect of Green Tea Extract on Amyloid $\beta$ peptide-induced Neurotoxicity)

  • 김영인;박정윤;최수정;김재겸;정창호;최성길;이승철;조성환;허호진
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.743-748
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    • 2008
  • Amyloid $\beta$ peptide($A{\beta}$)은 지방산화 및 free radical의 생산에 의해 신경세포의 apoptosis를 유도하거나 산화적 스트레스를 증가시키는 원인이 되는 물질로 알려져 있으며, 알츠하이머와 같은 신경계 질환은 뇌에 아밀로이드베타 단백질들의 축적에 의해서 일어난다. 따라서 본 연구에서는 수분 활성도 0.813인 분말 녹차를 저장기간별로 저장한 후 $70^{\circ}C$에서 5분간 추출한 분말 녹차 열수추출물을 이용하여 아밀로이드 베타단백질에 의해 유도된 신경세포 보호효과를 측정하였다. 아밀로이드 베타 단백질에 의해 유도된 PC 12 신경세포에 대한 보호효과를 MTT방법으로 측정한 결과 저장하지 않은 시료와 1주일 동안 저장한 분말 녹차 열수추 출물에서 가장 높은 보호효과를 보였다. 저장기간에 따른 분말 녹차 열수추출물의 산화적 스트레스에 의한 세포막 보호효과를 LDH 및 trypan blue exclusion 방법으로 측정한 결과 모든 시료에서 $20{\sim}25%$의 LDH release 보호효과를 보였으며, 또한 trypan blue exclusion 실험에서 positive control로 사용한 $91.0{\pm}1.6%$의 vitamin C 보다 분말 녹차 열수추출물에서 $96.3{\pm}1.8{\sim}96.2{\pm}2.4%$로 더 높은 세포막 보호효과를 보였다.