본 연구는 도살직후 저장온도와 저장시간이 PSE이상 돈육의 단백질 변성에 미치는 영향을 DSC를 이용하여 육단백질의 열변성, 열에 대한 안정성과 근장단백질 용해성을 검토하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 도살후 PSE육의 저장온도가 상승됨에 따라, 저장시간이 경과됨에 따라 DSC-thermodiagram의 myosin+sarcoplasmic protein의 변성이 나타나는 endotherm enthalpy가 감소하였다. 도살 후 $1{\sim}4$시간 동안 PSE육의 저장온도가 $20^{\circ}C$일 때 myosin+sarcoplasmic protein의 변성이 적었으나 $25^{\circ}C$ 이상일 때는 단백질 변성이 증가하였다. PSE육의 drip 손실은 도살 후 가능한 신속히 $2^{\circ}C$에 냉각시킨 육에서 최고를 나타냈다. 그러나 도살직후 수시간 동안 $32{\sim}38^{\circ}C$에 항온시킨 PSE육은 wateriness가 심하여 drip손실이 현저히 증가하였다. PSE육의 창백성은 도살직후 육온을 $20^{\circ}C$로 급속냉각함으로써 개선할 수 있었다. PSE육의 myosin+sarcoplasmic protein 의 변성이 심할 수록 발생하는 drip 양이 증가하였다.
아밀로오스 함량이 높은 옥수수전분을 전분겔 제조에 이용하고자 고아밀로오스 옥수수전분과 99% 메탄올로 탈지한 전분의 이화학적 특성과 호화특성을 알아보았다. 전분입자의 모양은 둥근형이었고 탈지시모양의 변화는 없었으며 선 회절도에 의한 전분의 결정형은 모두 B형이었고 결정도의 변화는 없었다. 요드친화력은 51.6%로, 탈지시 71.3%로 증가하였으며 총지방질 함량은 감소하였다. $80^{\circ}C$에서의 팽윤력과 용해도는 탈지에 의해 큰 차이가 없었으며 물결합능력은 104.6%에서 탈지시 117.3%로 증가하였다. 온도에 따른 용해성 탄수화물과 용출 아밀로오스의 함량은 $110^{\circ}C$이상에서 급격히 증가하였으며 탈지전분이 생전분에 비해 용출되는 양이 많았다. 알칼리의 농도에 따른 점도 변화는 0.3N NaOH 이상의 농도에서 증가되었으며 광투과도는 0.4N NaOH용액에서 증가를 보여 보통전분보다는 열호화 뿐만 아니라 알칼리에 의한 호화도 잘 일어나지 않았다. DSC에 의한 호화 endotherm은 단일피크가 아니고 폭넓은 두 개의 피크를 보였는데 탈지하면 높은 온도의 피크가 더 커졌으며 엔탈피는 0.62cal/g으로 낮았고 탈지에 의한 차이는 없었다.
보리를 thermostable ${\alpha}-amylase$와 amyloglucosidase로 처리하여 ${\beta}-glucan$을 얻은 후 정제과정을 통해 순수한 ${\beta}-glucan$을 얻어 보리 ${\beta}-glucan$의 열적특성을 연구하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 보리${\beta}-glucan$의 DSC thermogram은 3개의 흡열곡선을 나타냈으며 1차 흡열곡선은 겔화상전이 현상을 나타냈다. 보리 ${\beta}-glucan$의 농도가 증가함에 따라 겔화 온도범위와 엔탈피가 최대값을 나타냈으며 4 g/dl ${\beta}-glucan$의 To, Tp 및 Tc는 각각 $48.8^{\circ}C,\;61.2^{\circ}C$ 및 $78.5^{\circ}C$였고 엔탈피는 0.23 ca1/g이었다. pH 의존성에서 pH 7일 때 겔화온도의 범위가 넓었고 엔탈피도 가장 컸으며 산성과 알칼리성이 강할수록 낮은 값을 나타냈다. 염농도 의존성에서는 염을 가하지 않았을 때 겔화 온도범위와 엔탈피가 높았고 염을 첨가했을 경우 엔탈피는 급격히 감소하였으며 Tp와 Tc는 저온으로 이동되었으나 염농도 증가에는 영향을 받지 않았다. 보리 ${\beta}-glucan$의 열적특성에서 urea는 겔형성을 촉진시키는 active-reagent이었고 glycerol은 inactive-reagent임이 확인되었다. 열분해 현상에서 보리 ${\beta}-glucan$의 "true melting" 온도는 $184^{\circ}C$ 였고 엔탈피는 34.6 cal/g이었으며 분해온도는 $316^{\circ}C{\sim}346^{\circ}C$ 범위로 열에 대해 매우 안정한 물질임을 알 수 있었다.
미강 식이섬유 추출물이 밀가루의 호화 및 노화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 여러방법으로 열처리한 미강 식이섬유 추출물을 첨가하여 호화 및 노화현상을 RVA와 DSC로 측정하여 조사하였다. 그결과 미강 식이섬유 추출물 첨가는 대조구에 비해 호화온도, 최고점도 및 최종점도를 증가시켰다. 미강 식이섬유 추출물을 첨가한 시료들을 DSC로 측정했을 때 To, Tp 및 ${\triangle}H$값들은 탈지미강 식이섬유 추출물을 첨가한 시료에 영향을 받지 않았다. 노화시 나타난 endothermic peak는 호화시보다 약 $15{\sim}20^{\circ}C$ 낮은 온도에서 폭이 넓은 형태로 나타났으며, 저장기간이 길어질수록 뚜렷한 endothermic peak를 보였다. 미강 식이섬유 추출물을 첨가한 시료들은 노화지연 효과를 보였으며, 5%와 10% 첨가시료들 사이에는 큰 차이가 없었다.
전분, 단백질, 지방, 당류 등의 복잡한 다성분계로 구성된 전분질식품의 노화를 억제하기 위한 기초자료를 얻기 위해 전체 수분함량 50%의 동일한 조건에서 밀전분과 sucrose와 글루텐을 모델계로 하여 전분의 유리전이와 호화 및 노화현상을 연구하였다. Sucrose나 글루텐은 밀전분에 대한 첨가비율이 증가함에 따라 밀전분의 유리전이온도($T_G$)를 감소시켰으며 sucrose는 밀전분의 호화온도($T_G$)와 호화엔탈피값(${\Delta}H_G$)을 증가시켰다. 글루텐을 포함한 시료들은 글루텐을 포함하지 않은 시료들보다 낮은 $T_G$와 ${\triangle}H_G$값을 나타내었다. 저장온도 $4^{\circ}C$에서 4주간 저장한 밀전분겔 시료들 중 sucrose와 글루텐을 포함하지 않는 밀전분겔은 4주의 저장기간 동안 재결정이 계속된 반면 밀전분-sucrose계와 밀전분-sucrose-글루텐계는 1주의 저장기간에 거의 재결정이 완료되었다. 저장온도 $32^{\circ}C$에서 모든 전분겔 시료들은 저장기간 1주의 저장기간에서 재결정 발생속도가 컸으며 4주의 저장기간까지 느린 속도이지만 계속적으로 재결정이 발생하였으며 밀전분에 대해 sucrose와 글루텐의 첨가비가 가장 높았던 1 :0.5 :0.12의 밀전분-sucrose-글루텐계의 노화된 정도가 가장 적었다. DSC로 측정한 노화의 결과들은 폴리머재결정원리에서의 결정의 핵형성율과 핵성장율이 노화 endotherm의 peak 폭(${\delta}T$)과 peak온도($T_R$)로 전환된다는 실험적 결과로부터 노화에 대한 해석이 가능하였다.
아끼바레(일반계), 태백(다수계), 미국쌀(인디카형) 전분과 찹쌀전분을 분리하여 수분을 27%로 조절하고 수분-열처리한 다음 전분의 호화특성을 조사하였다. 광투과도에 의한 호화 개시온도는 찹쌀전분은 $50{\sim}55^{\circ}C$, 아끼바레, 태백전분은 $60{\sim}65^{\circ}C$, 미국쌀전분은 $70{\sim}75^{\circ}C$이고 그 이후부터 호화도는 급격히 증가하였다. 수분-열처리하면 호화온도가 증가하였다. amylogram에 의한 생전분의 호화온도는 광투과도에 의한 것과 같은 경향을 보였고 수분-열처리하면 $3{\sim}5^{\circ}C$씩 높아졌으며 각 온도에서의 점도와 최고점도는 감소하였다. DSC에 의한 호화양상은 모든 쌀전분이 single endotherm을 보였고 호화엔탈피는 $2.26{\sim}2.63\;cal/g$의 범위였다. 수분-열처리하면 호화온도는 약간 높아졌으며 호화엔탈피는 $2.06{\sim}2.74\;cal/g$범위였다. 알칼리 호화에 의한 점도는 광투과도의 변화는 아끼바레, 태백전분은 높은 광투과도와 점도를 보였고 그 다음이 찹쌀, 미국쌀전분 순이었다. 수분-열처리하면 모든 전분의 점도는 증가하였으나 광투과도는 아끼바레, 태백, 찹쌀전분은 감소하였고 미국쌀전분은 증가하였다.
온도, 수분 및 자외선과 같은 자연환경을 모사할 수 있는 가속노화시험장치를 적용하여 복합적인 환경인자에 노출된 탄소섬유/에폭시 복합재의 열분석 특성과 화학구조분석을 수행하였다. 복합적인 환경인자의 최대 노출시간은 3000시간으로 노출시간에 따른 복합재의 열분석 특성과 화학구조는 Modulated DSE와 FTIR을 통해 조사하였다. Modulated DSC 시험을 통한 연우-결과에 따르면 노출시간이 증가할수록 복합재 내에 치밀한 망사 구조가 형성되어 유리전이온도는 증가함을 알 수 있었다. 또한 노출시간이 증가할수록 복합재의 특성에 영향을 미치는 물리시효가 발생하여 엔탈피 완화현상을 나타내는 흡열 피크가 관찰되었다. 아울러 FTIR 시험을 통해 관찰된 피크의 위치는 노출시간에 큰 영향을 받지 않지만 피크의 세기는 노출시간이 증가할수록 에폭시기에 발생되는 경화 반응으로 인해 점차 감소함을 알 수 있었다.
동진멥쌀 및 신선찹쌀전분 현탁액의 호화와 이들 전분겔의 저장중 재결정화에 대한 수분함량의 영향을 열적분석기기인 DSC로 측정, 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 전분의 호화는 찹쌀전분인 경우에 고온에서 일어났으며 상대적으로 큰 엔탈피를 나타내었고, 수분함량 60% 이상에서는 결정 용해 endotherm의 온도범위가 유사하였으나 수분함량이 감소함에 따라 온도범위가 커지고 고온으로 이동하였다. 두 전분겔의 재결정화 정도는 모두 수분함량 40%에서 최대로 나타났으며 수분함량 80% 이상에서는 거의 진행되지 않았다. 또한 Avrami식으로 분석한 재결정화 속도는 수분함량이 증가함에 따라 감소하였으며 찹쌀 전분겔의 재결정화 속도가 상대적으로 더 늦은 것으로 나타났다. 얼음 결정 용해엔탈피의 변화는 재결정화 속도와 유사한 결과를 나타내었으며, 동진쌀 및 신선찹쌀 전분겔의 Wg'은 각각 29.9% 및 28.2%로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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