• 생물환경조절학회지
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• 제29권2호
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• pp.161-170
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• 2020

국내 시설 농업의 99.2%를 차지하는 플라스틱온실의 내부 환경인자는 외부 환경의 변화에 민감하게 반응하고 온실 공간 내부에서 편차가 발생한다. 온도, 습도, CO₂, 광도의 환경인자를 계측하기 위한 지점을 3 × 3 × 5로 구성하여 데이터를 취득하고 내부 공간을 수직, 수평적인 측면으로 분할하여 환경 인자의 분포를 확인하였다. 계측지점의 최적점을 선정하고자 계측 공간을 수직, 수평적인 방향으로 분할하고, 측정 데이터와 이를 활용한 예측지점의 선형회귀분석 결과로 성능평가를 실시하였다. 일반적인 상황에서는 온도와 습도 인자의 경우 1개의 센서로 플라스틱온실 내부 환경의 계측이 가능할 수 있으나, 특정구간의 경우 다수의 센서를 활용하여 내부공간의 정밀성을 확보하는 것이 필요하다. CO₂의 경우 실험기간 내의 계측 매트릭스의 증가에도 불구하고 변이를 정의하는데 한계가 있음을 발견하였다. 조도 분포의 경우 일출 이후 지속적으로 회귀분석 결과가 작아짐을 발견하였다. 구조물의 간섭 등을 고려해 동일한 수평적인 방향에서 미계측 지점의 결정계수가 감소하였고, 센서 매트릭스 배치를 작물 높이 위로 위치하여 다수의 센서 노드 설치로 개선 가능하다고 예상된다. 외부 환경의 변화에 따라 온실 내부 환경이 불규칙하게 변화되며, 이 구간은 시설의 규격을 고려하여 계측 매트릭스를 구성해야 한다. 반대로 안정적인 구간에서는 최소한의 센서 노드로 내부 환경의 예측이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 측정하고자 하는 환경인자와 시설의 구조 등 연구 및 재배자의 목적에 맞는 계측 매트릭스 위치 선정의 유동성이 요구되며, 덕트의 개폐위치를 조절하여 필요한 곳에 에너지를 투입하는 국소냉난방 및 생육제어 모델링 설계에 적용 가능하다고 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권4호
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• pp.396-402
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• 2014

한반도의 봄철은 산수유, 매화, 목련, 진달래, 개나리, 벚꽃, 철쭉 등 다양한 꽃이 순차적으로 개화하는 동적인 경관을 특징으로 한다. 덕분에 지자체들은 봄꽃축제를 통해 관광수입을 올려왔으며, 봄꽃을 따라 남쪽에서 북쪽으로 이동하는 양봉업자는 장기간에 걸쳐 밀원을 확보할 수 있었다. 하지만 최근 봄꽃 개화일의 지역 간 차이와 화종 간 차이가 동시에 줄어들어 계절경관의 경제적, 공익적 가치가 훼손되고 있다. 대표적인 봄꽃인 개나리와 벚꽃의 개화일을 60년 이상 관측해온 6개 기상관서의 자료에 의하면, 먼저 피는 개나리와 늦게 피는 벚꽃의 개화일 편차가 1951-1980 평년에는 최장 30일, 평균 14일이었지만, 1981-2010 평년에는 최장 21일, 평균 11일로 단축되었다. 특히 2014년에는 7일로 단축되어 같은 장소에서 벚꽃과 개나리를 동시에 볼 수 있게 되었다. 또한 부산에서 서울까지 벚꽃전선이 이동하는 데 1951-1980 평년의 경우 20일이 소요되었으나 1981-2010 평년에는 16일로 줄었으며, 2014년에는 6일로 좁혀졌다. 같은 기간 개나리전선은 20일${\rightarrow}$17일${\rightarrow}$12일로 단축되었다. 두 봄꽃의 개화일이 근접해진 이유는 휴면해제 직후 이른 봄의 완만한 기온상승에 비해 늦은 봄의 급격한 기온상승으로 대표되는 한반도의 최근 기후변화양상이 일찍 피는 개나리보다 늦게 피는 벚꽃의 개화를 더욱 앞당겼기 때문으로 추정된다. 지난 60년간 자료로부터 온도시간을 기반으로 개화에 소요되는 고온요구량을 지점별로 도출하여 2014년의 개나리와 벚꽃 개화일을 추정한 결과 평방근오차 2일 이내의 좋은 성적을 얻었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권5호
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• pp.674-680
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• 2005

국내 단체급식소에 파전의 활용을 높이기 위해 cook-chill 처리한 파전을 개발시켜 이를 1일, 3일, 5일간 $4^{\circ}C$에서 냉장저장시켰다. 이 제품은 후라이 팬, steam/convection oven, 전자렌지를 이용하여 재가열한 후 관능평가를 수행하여 단체급식소에서 적용할 수 있는 재가열 방법을 평가하였으며 이에 대한 결과는 다음과 같다. 재가열 방법에 따른 관능평가 결과에서, 1일 냉장저장 후에는 전자렌지에서 재가열한 파전이 맛, 냄새, 색에서 가장 관능평가 점수가 낮게 나타났고 3일 냉장저장 후에는 steam convection oven과 전자렌지에서 재가열한 파전이 맛, 질감에서 낮은 관능평가 점수를 나타냈다. 5일 냉장저장 후에는 steam convection oven과 전자렌지에서 재가열한 파전이 냄새와 질감에서 즉석에서 조리한 파전보다 유의적 (p<0.05)으로 낮은 관능평가 점수를 보였다 그러나 후라이팬에서 재가열한 파전은 냄새에서만 즉석에서 조리한 파전보다 유의적 (p<0.01)으로 낮은 관능평가 점수를 보여 cook-chill파전은 후라이팬에서 재가열하는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다. 세 가지 재가열 방법에서, 저장기간에 따른 차이에 대한 결과를 살펴보면, 후라이팬에서 재가열한 cook-chill 파전은 즉석에서 조리한 파전보다 맛, 색, 질감에서 저장 3일까지는 유의적인 차이를 보이지 않았으나 저장 5일에서는 맛에서 유의적(p<0.01)으로 낮은 관능평가 점수를 보였다. Steam convection oven에서 재가열한 cook-chill파전은 즉석에서 조리한 파전보다 맛, 냄새에서 저장 1일부터 유의적 (p<0.01)으로 낮은 평가 점수가 나타났으나 색, 질감에서는 저장 5일에서 유의적 (p<0.01)으로 낮은 관능평가 점수를 보였다. 전자렌지에서 재가열한 cook-chill 파전은 즉석에서 조리한 파전보다 저장 1일부터 맛과 냄새에서 유의적(p<0.01)으로 낮은 관능평가 점수를 보였으나 색과 질감에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이상을 살펴 볼 때 , cook-chill 파전은 실험한 세가지 재가열 방법에서 냄새에 대한 관능평가 점수가 가장 낮게 나타났으므로 앞으로 파전 특유의 냄새를 개선시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하겠다. 또한 단체급식소에서 많이 이용하는 가열방법인 후라이팬을 이용하여 재가열한 파전의 관능평가 점수가 높게 나타나 현재 우리나라 급식소에서는 주로 전 종류 가열시 후라이팬을 사용하고 있으므로 cook-chill 파전을 개발하여 공급하는 경우 급식소에서 쉽게 제공할 수 있을 것이다. 그러나 앞으로 단체급식소에서 steam convection oven을 활용하여 대량으로 재가열하는 방법을 예측할 때 맛과 냄새 등을 개선시키는 조리방법에 대한 지속적인 연구가 필요하겠다. Cook-chill파전의 안전성 평가에서, 파전을 조리한 직후와 5일간 냉장저장 후 총균수, 저온성균수, 대장균군수를 측정하는 미생물학적인 방법과 산가와 과산화물가를 측정하는 화학적 방법에 의해 파전의 안전성을 확인하였다. 냉장 저장하는 5일 동안 실험 결과 총균수는 검출되지 않은것에서부터 시작하여 후라이팬을 이용하여 만든 파전에서 3일간 배양한 후 측정된 것에서 최고 $5.2\times10^2$ CFU/g까지 나타났다. 대장균군과 저온성균은 실시된 모든 실험에서 검출되지 않았다. 산가인 경우 후라이팬에서 조리한 것 이 steam/convection oven에서 조리한 것보다 높게 나왔지만 1.90에서 4.03의 범위로 안전성에는 큰 문제가 없는 것으로 확인되었다. 과산화물가에서는 냉장 저장 중 2.63배까지 증가하였으나 안전성에는 문제가 없는 것으로 확인되었다. 따라서 cook-chill system을 이용한 저장기간 동안 파전의 안전성은 큰 문제가 없는 것으로 확인되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제27권3호
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• pp.282-291
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• 1994

영양적으로 우수한 수산연제품 제조를 위한 가공조건을 알아보기 위하여 산업적으로 채택되고있는 가열 공정에 따른 제품의 단백질 품질을 점검하고, 제품가공에 사용되는 여러 첨가물들이 단백질 품질에 미치는 영향을 검토하였다. 또한 우리나라 주요 수산가공 회사들이 생산한 연제품의 저장수명을 알아보기 위하여 저장온도에 따른 품질안정성을 실험하였다. 1. 연육에 대하여 전분첨가량이 $5\%$ 이면서 첨가수량이 $33\%$ 정도인 어묵의 단백질 품질이 가장 좋았다. 가열 처리 전 보다 가열처리 후가 소화율은 비슷하지만, 단백효율비는 훨씬 높았으며 소화저해물질은 어묵 제조과정 중 원료육에 있었던 총량의 $90\%$ 이상이 소실 되어 단백질 품질에는 큰 영향을 미치지 않았다. 2. 해산물 추출물의 경우 연육에 대해 $2\%$ 정도 첨가하여도 소화율은 변화하지 않았지만, 효소활성저해제로서의 역할이 커서 $1\%$ 정도가 바람직할 것으로 생각되었다. 3. $40^{\circ}C$에서는 25분으로 가열한뒤 $95^{\circ}C$에서 10분간 2단가열을 시도하면 소화율이 높은 어묵제품을 만들 수 있었다. 4. 시판 찐어묵류 및 게맛살류의 단백질 소화율은 $86{\sim}88\%$ 및 $87{\sim}89\%$ 범위였고 단백효율비는 $2.8{\sim}2.9$(찐어묵) 및 $2.9{\sim}3.2$(게맛살)의 범위였으며, 회사별에 따라 차이가 컸었다. 5. 시판 맛살류를 $4^{\circ}C$에서 저장할 때 15일 경과 후에는 거의 부패단계에 이르렀고 찐어묵은 $4^{\circ}C$에서 20일, $15^{\circ}C$에서는 5일까지 저장성이 있었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제13권3호
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• pp.278-293
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• 1998

본 연구는 학교급식에서 Cook/chill system으로 생산 가능한 음식으로 삼치구이를 선정하고 모의실험을 통해 급식생산체계를 반복 실시함으로서 식품 위해 분석 중요관리점(HACCP)을 규명하고, 저장기간중의 음식품질 평가를 통해 합리적인 저장기한을 설정하고자 수행되었으며, 그 연구결과는 다음과 같다. 심치 구이의 온도소요시간 측정 결과, 온도상승이 일어난 검수 단계를 제외하면 각 생산단계별 온도-소요 시간 기준이 준수된 양호한 상태 하에 삼치구이가 생산되었음을 알 수 있었다. 삼치구이의 생산단계별 미생물 분석 결과 , 중온성 표준평판 균수의 경우 원재료 ($2.58{\pm}0.12\;Log\;CFU/g$)에서 냉장보관($2.70{\pm}0.42\;Log\;CFU/g$)까지의 품질은 우수하였다. 양념장으로 재우는 과정($3.82{\pm}0.52\;Log\;CFU/g$)에서 반복 실험중 일차에서만 대장균군, 분변성 대장균군이 각각 0.84 Log MPN/g으로 검출되었다. $160^{\circ}C$, 10분의 습열 조리와 $180^{\circ}C$, 3분의 건열 조리를 통해 삼치구이 내부온도는 $76^{\circ}C$로 측정되었는데, 조리 직후 심치구이에서는 중온균 ($1.83{\pm}0.49\;Log\;CFU/g$)만 검출되었고 저온균, 대장균군, 분변성 대장균군은 검출되지 않았다. 급성 냉장과 저장 5일을 거치는 동안 중온균은 거의 검출되지 않았으며 나머지 분석대상 미생물도 검출되지 않았다. 재가열과 배분단계에서도 분석대상 미생물이 전혀 검출되지 않았다. 삼치구이 전 생산단계에 걸쳐 Salmonella 와 Listeria monocytogenes는 검출되지 않았다. 5일의 저장동안 분석된 삼치구이의 pH, 산가, 휘발성 염기질소(TVBN) 함량과 관능 평가 결과, 삼치구이의 저장기한은 4일 이내로 제안되었다. 규명된 CCPs는 삼치의 구입과 검수, 가열 조리, 냉각, 냉장, 재가열 및 배식 단계였다.

• 한국식품과학회지
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• 제10권2호
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• pp.112-118
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• 1978

튀김용으로 사용되는 식물성 기름인 콩기름(Soybean), 옥수수기름(Corn oil), 채종유(Rapeseed oil) 및 미강유(rice bran oil)등 네가지를 선택하여 가열 시간에 따른 성분 및 물성 변화를 측정하므로써 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 필수 불포화지방산 : 가열하지 않는 콩기름, 옥수수기름, 채종유, 미강유의 리노레산$(C_{18}^{=2})$은 각각 53.2%, 52.0%, 53.3%, 37.4%로서 미강유의 리노레산의 함량이 가장 낮다. 48시간 가열했을 때의 리노레산의 잔존량은 콩기름, 옥수수기름, 채종유, 미강유가 각각 23.8%, 19.7%, 14.9%, 34.1%이다. 리노렌산$(C_{18}^{=3})$의 가열하지 않은 콩기름, 옥수수기름, 채종유, 미강유의 함량은 각각 7.1%, 2.4%, 0.3%, 29.7%이고 48시간 가열후 각각 1.7%, 0.1%, 0.1%, 5.0%로 상당히 감소된다. 2. 포화 지방산 : 팔미트산과 스테아르산의 전 함량은 가열하지 않은 콩기름, 옥수수기름, 채종유 및 미강유의 경우 각각 12.3%, 10.8%, 11.4%, 16.9%, 이고 48시간 가열후 각각 10.8%, 10.2%, 11.2%, 15.4%로서 가열후에도 거의 변화를 일으키지 않는다. 3. 산가 : 가열하지 않은 콩기름, 옥수수기름, 채종유, 미강유의 산가는 0.09, 0.13, 0.15, 0.45이고 가열시간에 따른 산가의 변화는 콩기름의 경우 제일 적게 나타났으며 미강유는 32시간, 48시간 가열에서, 채종유는 48시간 가열에서 변색 또는 불용성 때문에 산가 측정이 불가능 했다. 4. 요오드가 : 가열하지 않은 콩기름, 옥수수기름, 채종유의 요오드가는 각각 121, 117, 117로서 거의 비슷하나 포화도가 높고 불포화도가 낮은 미강유는 요오드 가가가 100이다. 5. 과산화물가 : 가열하지 않은 콩기름, 옥수수기름, 채종유, 미강유의 과산화물가는 각각 5.6, 13.5, 54.8, 13.1이며 이중에서 채종유의 값이 불포화도가 비슷한 콩기름 및 옥수수기름에 비하여 훨씬 높은 것은 포장이 허술한 병에 보관하므로서 자연광선에 의한 산패에 기인하는 것으로 추측되며 따라서 식용유의 경우 포장 저장 방법 및 저장 기간등이 매우 중요함을 알수 있다. 6. 점도 : 가열하지 않은 콩기름, 옥수수기름, 채종유, 미강유는 각각 48.58, 51.32, 52.46, 97.39센티스토크로 대체적으로 비슷하나 32시간 이상 가열 후에는 미강유와 채종유는 점도 측정이 불가능 할 정도로 커져 실제 튀김 조리용으로 사용이 거의 불가능 함을 알 수 있었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제13권4호
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• pp.319-331
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• 1998

본 연구는 학교급식에서 Cook/chill system으로 생산 가능한 음식으로 돼지 불고기를 선정하고 모의실험을 통해 급식생산체계를 반복 실시함으로서 식품 위해 분석 중요관리점(HACCP)을 규명하고, 저장기간중의 음식품질 평가를 통해 합리적인 저장기한을 설정하고자 수행되었으며, 그 연구결과는 다음과 같다. 돼지불고기는 냉동상태로 운반되지 않아 온도상승이 일어난 검수 단계를 제외하면 각 생산 단계별 기준이 준수된 양호한 상태 하에서 생산된 것으로 나타난다. 생산단계별 미생물 분석결과, 원재료($4.26{\pm}0.11\;Log\;CFU/g$)에서 중온균수가 조리하지 않은 식품 기준 이내이나 다소 높게 나타났고, 양념장($5.97{\pm}0.04\;Log\;CFU/g$)에서는 조리하지 않은 식품 기준에 근접한 수준이었으며, 양념으로 재우는 과정($5.56{\pm}0.21\;Log\;CFU/g$)도 위험 수준이었다. 가열 조리 후 최종 음식온도가 $8.25{\pm}3.54^{\circ}C$에 도달하였으나 중온균수($5.17{\pm}0.04\;Log\;CFU/g$)가 급식 단계 음식기준을 초과한 위험한 수준이었고, 기타 미생물은 검출되지 않았다. 급속 냉각과 저장 1일, 3일, 5일 동안도 중온균수가 급식단계 음식 기준에 근접한 위험한 상태였고 기타 미생물은 검출되지 않았다. 재가열 처리에 의해 저장 1일($4.62{\pm}0.22\;Log\;CFU/g$), 3일($4.55{\pm}0.20\;Log\;CFU/g$), 5일($4.25{\pm}0.16\;Log\;CFU/g$) 모두 중온균수는 감소하여 급식단계 음식기준에 충족한 상태가 되었다. 배분 3조건에서도 급식단계 음식 기준 이내에 들었다. 저장 5일간 이화학 분석 결과 pH, 산가, 휘발성 염기 질소 모두 저장 5일에 유의적으로 증가하였고, 관능평가에서는 모든 항목들이 유의적인 차이를 보이지 않았다. 티아민 정량 분속 결과 ,가열 전의 티아민 함량을 100%으로 했을 때, 가열 후에는 78.6%로 손실이 일어났으며, 냉각과 저장 1일, 3일은 티아민 손실을 거의 일으키지 않는 것으로 나타났다. 그러나 저장 5일에는 티아민이 현저히 저하되어 62.5% 보유에 그쳤다. 저장기간에 따른 미생물적, 이화학적, 관능적 품질을 분석한 결과와 티아민 함량의 변화를 고려하여 돼지불고기의 저장기한을 3일로 제안하며, 생산 단계별 온도-소요시간 측정 및 미생물 분석을 통해 규명된 중요관리점은 돼지고기와 양념장재료인 파, 마늘, 생강의 구입 및 검수, 가열조리, 냉각, 저장, 재가열과 배식단계였다.

• 한국축산식품학회지
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• 제25권2호
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• pp.134-140
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• 2005

본 연구는 공시균인 Aspergillus terreus와 유산균을 이용할 시에 성장률과 육질에 미치는 영향을 조사하고자 거세돈 60 두를 60일간 그리고 육계 120수를 6주간 사양하였다. 대조구는 일반 시판사료만 급여하였고, T1구는 Aspergillus terreus 배양체, T2구는 시판중인 EM-pro 배양체(Lactobacillus acidophilus, Bacillus subtilis, Saccharomyces cervisiae 3종 혼합배양물)를 각각 $0.2\%$씩 첨가 급여한 결과는 다음과 같다. 돼지의 일당 증체량과 총 증체량은 대조구가 높은 경향이었고, 사료요구율은 T2구가 다른 처리구보다 가장 높았다 (P<0.05). 그러나 육계의 일당 증체량과 총 증체량은 T1구와 T2구가 높은 경향이었고, 사료요구율은 T2구가 다른 처리구보다 가장 높아 통계적인 유의차가 있었다(p<0.05). 돼지고기의 조지방 함량은 대조구$(2.72\%)$가 T1구$(1.44\%)$와 T2구(1.59)보다 유의적으로 높았고(p<0.05), 닭고기는 T1구$(0.36\%)$가 가장 낮아 통계적인 차이가 있었다(p<0.05). 돼지고기의 pH, 가열감량, 보수성 및 전단력은 처리구간에 통계적인 차이가 없었으나(p>0.05), 닭고기에서 가열감량과 보수성은 대조구가 높았고, 전단력은 T1구와 T2구가 높았다(p>0.05). 돼지고기의 다즙성, 연도, 향미는 대조구(각 4.95, 4.85, 4.60)가 가장 높았고(p<0.05), Aspergillus terreus로 처리한 T1구(각 3.90, 3.80, 3.85)는 상대적으로 가장 낮았다(p<0.05). 돼지고기의 육색은 모든 처리구간에 차이가 없었고, 닭고기의 a와 b값은 대조구(7.99)가 다른 처리구보다 높았다(p<0.05). 따라서 Aspergillus terreus 첨가 급여는 축종에 따라 고기의 지방함량 및 육질에도 다소 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제14권1호
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• pp.84-90
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• 1998

Conjugated linoleic acid(CLA)의 생성과 식품중의 함량 및 유지에 대한 항산화효과를 알아보기 위하여 methyl linoleate(LA)와 대두유(SBO)를 20$\pm$1$^{\circ}C$, 40$\pm$1$^{\circ}C$에서 저장하면서 그의 생성량을 측정하였고 상용되고 있는 시판우유 6종류와 쇠고기, 돼지고기, 닭고기, 그리고 청어, 고등어, 삼치, 꽁치 중의 CLA함량을 측정하였다. 또한 CLA, BHT, tocopherol을 기질 대두유에 첨가하고 40$\pm$ 1$^{\circ}C$에서 저장하고, 상승제로서 citric acid를 같이 첨가하여 60$\pm$1$^{\circ}C$에서 저장하면서 POV를 측정하여 항산화효과를 비교하였으며 또한 이들을 180$\pm$1$^{\circ}C$에서 가열하면서 그의 효과를 동시에 측정한 결과는 다음과 같았다. 1. LA에서의 CLA의 생성은 20$\pm$1$^{\circ}C$에서 저장한 경우, 28일째에 초기량(188ppm)의 약 14배 이상으로 증가되었으며 40$\pm$1$^{\circ}C$에서는 14일까지 생성량이 증가되나 그 이후는 감소되었다. 대두유에서도 20$\pm$1$^{\circ}C$인 때 14일까지 생성량이 높았으며 40$\pm$1$^{\circ}C$인 때는 7일까지 생성량이 증가되나 그 이후 약간씩 감소되어 LA 및 SBO 모두 20$\pm$1$^{\circ}C$인 때에 CLA의 생성 이 좋은 것으로 나타났다. 2. 식물성 기름 중에서 CLA함량은 유채유에 348ppm으로 가장 높았으며 40$\pm$1$^{\circ}C$에서 저장시 면실유의 경우 초기에 292ppm이던 것이 저장 28일째에 1322 ppm으로 증가되고 또한 POV도 10.05 meq/kg oil로 낮아 CLA의 생성이 매우 유효하였다. 대두유는 저장 7일에 767 ppm으로 상당히 큰 증가량을 보인 반면 유채유는 대체적으로 저장시 에 감소되었다. 3. 시판 우유중의 CLA함량은 293~2148 ppm이었으며 제조회사에 따라 크게 차이가 있었고 육류중에서는 돼지고기에 2370ppm으로 높았으며 생선 중에서는 삼치에 1040 ppm으로 높았으며, 삼치를 조림했을 경우에는 2039 ppm으로 증가되었다. 4. 저온 저장시 CLA의 유지에 대한 항산화효과는 대두유에서는 초기 7일에는 tocopherol 보다는 크고 BHT와 거의 유사하였으며, 21일 이후에는 항산화효과가 없고 오히려 산화를 촉진시키는 것으로 나타났다. 또한 CLA의 첨가량이 많을수록 항산화효과는 떨어졌으나 상승제인 citric acid가 공존하면 항산화효과가 BHT나 tocopherol보다 더 높게 나타났다. 옥수수유에서 CLA의 항산화효과는 저장 중 BHT나 tocopherol 보다 항산화효과가 높게 나타나 기질유지의 종류에 따라 차이가 있었다 180$\pm$1$^{\circ}C$에서 유지를 가열하는 경우에는 CLA의 항산화효과가 크게 나타났으며 그 정도는 BHT나 tocopherol과 거의 유사하였고 저온 저장시의 경우 보다 더 높은 항산화효과를 보였다

• 자원환경지질
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• 제47권6호
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• pp.563-569
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• 2014

루비는 유색보석 중에서 가장 선호도가 높은 보석인 동시에 열처리에 의해 부가가치를 높일 수 있어 학문적인 연구 대상으로서도 그 관심이 높다. 세계적으로 많은 지역에서 루비가 산출되고 있음에도 불구하고, 고품질의 천연 루비는 미얀마, 스리랑카, 태국, 탄자니아 등 일부 제한된 국가에서만 산출되며, 오랜 기간 채광으로 인해 고품질의 원석이 고갈되어가고 있는 실정이다. 이 연구에서는 최근 새로운 산지가 확인되어 관심이 높은 탄자니아산 루비 원석을 사용하여 전통적인 단순 열처리방법과 화학적 열처리 방법에 의한 광물학적 및 보석학적 특성을 파악하고, 열처리에 의한 탄자니아산 루비의 품질개선 효과를 검토하였다. 미얀마의 Mogok산과 Mong Hsu산 루비에 효과적인 방법으로 알려진 전통적인 단순 열처리 실험은 T=$1,600^{\circ}C$에서 6시간 동안 실시하였다. 그 결과, 비교적 균일한 암적색을 지닌 탄자니아산 루비의 색상과 투명도는 색채 색차계와 자외선-가시광선 분광분석(UV-Vis Spectrometry) 결과, CIE 1931 color space 상의 적색과 청색의 좌표값(X, Y)이 원시료 (0.365, 0.321) 및 (0.346, 0.363)에서 (0.337, 0.322)로 감소함이 확인되어, 전통적인 단순 열처리 방법이 탄자니아산 루비의 품질개선에 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 단순 열처리를 수행한 탄자니아산 루비의 X-선형광분석(XRF) 결과, 루비의 적색을 발현 시키는 $Cr^{3+}$함량이 0.72~1.04 wt.%로 증가 되었으나, 갈색의 보조색상을 발현시키는 Fe의 함량이 함께 증가되어 순수한 적색이 아닌 어두운 적색을 띄는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 단순 열처리에 의해 루비에 함유되어 있는 $Fe_2O_3$의 응집현상으로 어두운 색으로 변한 것이라 판단된다. 또한 열처리에 의해 $SiO_2$의 함량이 특징적으로 높게 나타났는데, 이는 열처리 과정동안 용융되었다가 다시 재결정화 되면서 생기는 현상으로 투명도의 개선에 효과적이지 않음을 알 수 있었다. 탄자니아산 루비 중 표면에 균열이 있는 시료를 선별하여 납(Pb)을 주성분으로 하는 화학적 첨가제를 사용한 열처리 실험 결과, 색상 뿐 만아니라, 투명도가 현저하게 개선되었다. CIE 1931 color space 상의 적색과 청색의 좌표값이 원시료 (0.386, 0.304) 및 (0.395, 0.313)에서 (0.405, 0.308)로 적색영역에 도시되었다. 이는 첨가제가 열처리 과정동안 용융되어 루비의 균열부분을 채워준 것으로 확대경으로도 관찰이 가능하다. 또한 루비의 표면과 균열부분에 대한 전자현미분석(EPMA)의 선분석(line scanning)에 의해서도 확인되었다. 이 첨가제는 균열부분을 충진함으로써 내구성과 투명도가 개선되었다. 첨가제의 용융체는 루비와 굴절률이 매우 비슷하기 때문에 입사된 빛이 루비 내부로 더 쉽게 통과하여 전반적으로 색상이 향상된 것으로 판단된다. 이 연구에서 화학적 열처리가 탄자니아산 루비의 품질향상에 적합한 방법임을 확인할 수 있었으며, 사파이어 등 강옥군 광물의 유색보석에 대한 색과 투명도 개선에 매우 유용할 것으로 생각된다.