• Food Science and Biotechnology
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• 제15권4호
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• pp.589-594
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• 2006

The effect of five commercial gums (carboxylmethylcellulose, CMC; guar gum, GG; hydroxypropylmethyl-cellulose, HPMC; locust bean gum, LBG; and xanthan gum) at a concentration of 0.25% on the rheological properties of rice flour (RF) dispersions was investigated in steady and dynamic shear. The steady shear rheological properties showed that RF gum mixture dispersions (5%, w/w) at $25^{\circ}C$ had high shear-thinning flow behavior (n=0.20-0.31) exhibiting a yield stress. Magnitudes of consistency index (K), apparent viscosity (${\eta}_{a,100}$), and Casson yield stress (${\sigma}_{oc}$) of RF-gum mixtures were much higher than those of RF dispersion with no added gum (control). Activation energy values (6.67-10.8 kJ/mole) of RF-gum mixtures within the temperature range of $25-70^{\circ}C$ were lower than that (11.9 kJ/mole) of the control. Dynamic rheological data of log (G', G") versus log frequency (${\omega}$) of RF-gum mixtures had positive slopes (0.15-0.37) with G' greater than G" over most of the frequency range (0.63-63 rad/sec), demonstrating a frequency dependency. Tan ${\delta}$ (G"/G') values of RF-gum mixtures, except for xanthan gum, were much higher than that of the control.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제9권3호
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• pp.206-212
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• 2004

Prickly pear extract (PPE) was fermented by Lactobacillus rhamnosus LS at 3$0^{\circ}C$ for 2 days. To improve the physicochemical properties of fermented PPE, it was fortified with food polysaccharides (0.2 %) or seaweed calcium before lactic acid fermentation. The viable cell counts, flow behavior, titratable acidity and color stability of fermented PPE were evaluated during 4 weeks of cold storage. Addition of xanthan gum or glucomannan increased the apparent viscosity and acid production, viable cell counts and red color of PPE were also well maintained during the cold storage. However, fermenting PPE with gellan gum resulted in a decrease in relative absorbance, indicating lower color stability. In particular, PPE fortified with carrageenan or alginic acid showed reduced acid production and lower viable cell counts. Addition of seaweed calcium at a 0.1 % level had positive effects on color stability, and helped maintain viable cell counts of 4.1 ${\times}$ 10$^{9}$ CFU/mL. This study demonstrated that xanthan gum could be used as a good thickening agent and stabilizer for retaining viable cell counts and red color during the cold storage in PPE fermented by lactic acid bacteria.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권5호
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• pp.441-448
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• 2020

This paper presents a study on the undrained shear strength (s_u) of various sands treated with a biopolymer by employing an extensive series of laboratory fall-cone penetration values covered a range of about 15 mm to 25 mm. In the tests, two sizes (0.15 mm-0.30 mm, and 1.0 mm-2.0 mm) and shapes (rounded, angular) of sand grains, Xanthan gum (XG), and distilled water were used. The XG biopolymer in 0.0%, 1.0%, 2.0%, and 3.0% by dry weight were mixed separately with four different sands, and water. The tests results obtained at the same water content revealed an increase in the su values at different levels with an increase in the XG content. Treating the sands with the XG biopolymer addition was concluded to have a greater efficacy on finer and more angular grains than coarser and more rounded grains in the samples. Overall, the present study indicates that different amount of the XG biopolymer has an important potential to be utilized for increasing the s_u values of samples with various size/shape of sand grains and water content.

• 한국포장학회지
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• 제27권2호
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• pp.101-107
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• 2021

Time-temperature integrators (TTIs) based on aqueous enzyme solutions produce transparent colors which lead to difficulty in distinguishing its color change by naked eye. In this present study, this issue has been solved by increasing the opacity of laccase-based TTI without changes in the kinetics (same zero-order reaction) and temperature dependency (similar Arrhenius activation energy values) of the color change. The opacity was increased by introducing TiO₂, latex, BaSO₄, or ZnO, in combination with a hydrocolloid (xanthan gum, acacia gum, pectin, and CMC) into the TTI system. The combination of TiO₂ and xanthan gum was the best. This finding broadened the advantages of laccase-based TTI to more practical uses for consumer convenience.

• Geomechanics and Engineering
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• 제25권1호
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• pp.31-40
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• 2021

Injection grouting is one of the most common ground improvement practice to increase the strength and reduce the hydraulic conductivity of soils. Owing to the environmental concerns of conventional grout materials, such as cement-based or silicate-based materials, bio-inspired biogeotechnical approaches are considered to be new sustainable and environmentally friendly ground improvement methods. Biopolymers, which are excretory products from living organisms, have been shown to significantly reduce the hydraulic conductivity via pore-clogging and increase the strength of soils. To study the practical application of biopolymers for seepage and ground water control, in this study, we explored the injection capabilities of biopolymer-based grout materials in both linear aperture and particulate media (i.e., sand and glassbeads) considering different injection pressures, biopolymer concentrations, and flow channel geometries. The hydraulic conductivity control of a biopolymer-based grout material was evaluated after injection into sandy soil under confined boundary conditions. The results showed that the performance of xanthan gum injection was mainly affected by the injection pressure and pore geometry (e.g., porosity) inside the soil. Additionally, with an increase in the xanthan gum concentration, the injection efficiency diminished while the hydraulic conductivity reduction efficiency enhanced significantly. The results of this study provide the potential capabilities of injection grouting to be performed with biopolymer-based materials for field application.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권4호
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• pp.375-384
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• 2022

The glacial tills and shales in Midwestern states of the USA often show strength degradation after construction. They are often in need of applying soil modification techniques to remediate their strength degradation with weathering process. This study investigated the weathering durability of these natural soils and biopolymer treated soils by comparing direct shear test results for wet-dry and wet-freeze-thaw-dry cycled specimens. The tests showed that untreated glacial tills maintained only 62% and 50% initial shear strength after eight wet-dry cycles and eight wet-freeze-thaw-dry cycles, respectively. These untreated soils could not withstand by themselves after 16 weathering cycles. The same soils treated with 1.5% (by dry weight) food-grade Xanthan gum maintained 140% and 88% initial shear strength of untreated soils after 16 weathering cycles for wet-dry cycles and wet-freeze-thaw-dry cycles, respectively. The same soils treated with 1.5% (by dry weight) Gellan gum maintained 82% and 60% initial shear strength of untreated ones after 16 weathering cycles, respectively. Similar results were obtained for crushed shales, manifesting that the biopolymerization method may be adopted as a new eco-friendly method to enhance the weathering durability of these problematic soils of glacial tills and shales.

• 한국식품조리과학회지
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• 제31권3호
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• pp.304-317
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• 2015

가열 조건에 따른 단호박 페이스트를 제조하기 위해, 단호박을 15분 간 초벌 증숙한 뒤, 고압가열 처리 0분(A), 10분(B), 20분(C), 40분(D) 실시하여 실험군의 품질특성 을 조사하였다. 그 결과 일반성분의 경우, 대체적으로 고 압가열 처리 유무에 따른 유의적 차이가 관찰되었으며, 고압가열 처리한 B, C, D 실험군의 수분함량, 조단백질, 조섬유가 고압가열 무처리군 A에 비해 감소하였고, 가용성 무질소물은 증가하는 것으로 나타났다. 가열 조건별 단호박 페이스트의 수용성식이섬유는 고압가열 20분 처리군인 C의 측정치가 2.02로 가장 높았으며 무처리군인 A의 1.60 보다 증가하였고, 고압가열 처리 40분의 경우 오히려 감소하는 것으로 나타났다. 색도의 L 값은 고압가열 무처리군인 A가 52.20에서 고압가열 처리 10분, 20분, 40분으로 시간이 증가함에 따라 각각 50.33, 49.46, 48.06으로 감소하였고, a 값과 b 값 또한 유의적인 차이를 보이며 감소하였다. 현미경을 통한 단호박 페이스트의 현탁액 입자를 관찰한 결과 카로티노이드를 포함하는 유세포가 관찰되었으며 고압가열 처리와 그 시간이 증가함에 따라 단호박 유세포의 변형이 뚜렷하게 관찰되었으나, 부유안정성 실험 결과 실험군 A, B, C, D 간 차이가 없었다. 이때, 가열조건의 선택은 수용성 식이섬유의 증가, 환원당 증가, 단맛의 관능특성이 유의적으로 높고, 전반적 기호도가 가장 우수한 것으로 나타난 고압가열 처리 20분인 C 실험군으로 결정하였다. 선택된 조건의 단호박 페이스트에 식품가공 시 널리 사용되는 검류인 xanthan gum, locust bean gum, guar gum을 단호박 페이스트에 종류별로 첨가하여 부유안정성을 확인하였는데, 이 결과 guar gum, locust bean gum, xanthan gum 순으로 부유안정성 효과를 나타냈으며 locust bean gum과 xanathan gum은 비슷한 정도의 효과를 보였다. 또한 관능검사를 통한 기호도 확인 결과 텍스쳐와, 전반적인 기호도가 가장 우수했으므로 locust bean gum(0.2%) 첨가 단호박 라떼의 품질이 가장 적절할 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권5호
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• pp.667-672
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• 2003

조리수율과 지방 보유율 및 보수력은 hydrocolloid 첨가구에 비하여 대조구가 가장 낮았으며 hydrocolloid는 식품의 증점성, 유화 안정성, gel형성, 피막형성 등의 기능을 가지고 있어서 가열중의 드립의 양을 감소시키고, 지방과 결합하여 지방보유율을 높일 수 있었다. pH는 조리전보다 조리후에 높아지는 경향을 나타냈고, 재가열시에는 조리후보다 같거나 약간 감소하는 경향을 나타냈으며 hydrocolloid 첨가구가 대조구에 비해 높은 경향을 나타냈다. 모든 실험군을 8일간 저장하는 동안 총균수는 큰 증가를 보이지 않았으며 황색포도상구균과 대장균 또한 검출되지 않아 저장기간동안 비교적 신선한 상태를 유지하고 있었다고 볼 수 있었다. 재가열한 대조구의 경도, 뭉침성, 부서짐성 등은 hydrocolloid를 첨가한 완자보다 높은 경향을 나타냈는데, 이는 hydrocolloid의 보수력과 유화안정성 때문이라고 할 수 있으며 결국 지방을 줄이면서 hydrocolloid와 두부를 첨가한 완자가 지방을 20% 첨가한 완자보다 조직적 특성이 비슷하거나 우수하여 지방 대체제로서의 hydrocolloid와 두부의 이용 가능성을 제시하였다. 대조구에 비하여 hydrocolloid를 첨가한 완자가 전반적인 관능수용도 역시 우수한 것으로 나타났다. 시료간의 유의적인 차이는 없었으나 제조 후의 다즙성, 조직감, 종합적인 품질은 xanthan gum 첨가구가 가장 좋았으며, 재가열한 제품에서는 sodium alginate 첨가구가 가장 좋았다. 이처럼 조직적인 특성과 함께 관능적인 면에서도 hydrocolloid첨가 완자가 대조구에 비해 좋은 결과를 나타낸 것은 저지방 기능성 육제품의 제조에 있어서 hydrocolloid첨가가 긍정적인 영향을 줄 수 있다는 것을 나타낸다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제29권
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• pp.55-62
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• 2011

본 연구에서는 자체 성분으로는 제면이 어려운 쌀가루에 대해서 제면성을 향상시키기 위해 잔탄검, 구아검, 결정셀룰로오스, 카르복시 메틸셀룰로오스와 같은 천연고분자를 첨가한 후 첨가량과 물양을 달리하여 제면성에 대해 살펴보았다. 본 연구에서 검토된 네 가지의 천연고분자 중에서 잔탄검이 가장 우수한 제면성을 보였고, 결정셀룰로오스가 가장 제면성이 나쁜 것으로 나타났다. 이러한 결과는 천연고분자의 물에서의 용해정도와 유변물성과 깊은 관련이 있을 것으로 생각되며, 잔탄검의 경우 수용액 상태에서도 가장 높은 점성을 보이기 때문에 쌀가루에 혼합되었을 때 쌀입자들을 잘 뭉치게 할 수 있는 특성 역시 커 가장 우수한 제면성을 보인 것으로 생각된다. 네 가지의 천연고분자 시료 모두 쌀의 제면성에 있어 첨가량과 물양에 의해 상당한 영향을 받는 것으로 나타났다. 잔탄검의 경우, 잔탄검 함량 3%, 물량 64~68%에서 가장 우수한 제면성을 보였고, 구아검의 경우 2~3% 구아검 함량과 66% 부근의 물량에서 제면성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 결정셀룰로오스를 첨가했을 경우에는 쌀반죽의 제면이 전혀 이뤄지지 않았으며, 카르복시메틸 셀룰로오스를 첨가한 경 우에는 3% 첨가량과 64%의 물량에서 최적의 제면성을 보였다. 전체적으로, 결정셀룰로오스를 제외한 세가지 천연고분자를 이용했을 때 쌀의 제면이 가능한 것으로 나타나, 쌀면을 제조하는데 있어 천연고분자들을 효과적으로 활용할 수 있음을 본 연구를 통해 확인할 수 있었다. 그러나, 효과적인 쌀면을 개발하기 위해서는 쌀반죽의 제면성뿐만 아니라 조리특성 및 식감 역시 우수해야 하므로, 향후 이에 대한 연구가 추가적으로 필요하다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제20권6호
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• pp.695-707
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• 2004

식이성 다당류인 dextran, xanthan gm, gum guar 및 gellan gum을 증편에 첨가한 결과, 점도는 그 종류와 첨가량에 따라 매우 다른 것을 볼 수 있었으며 pH는 첨가한 식이성 다당류와 첨가량에 유의적인 차이가 없었다. 비체적은 gum guar를 $0.1\%$ 첨가한 것이 2.08로 가장 높았다 dextran은 첨가량이 증가할수록 비체적이 증가하였고, gellan gum의 경우는 첨가량이 많을수록 비체적이 감소하였다. 증편의 팽화도와 기공을 관찰한 결과도 비슷한 양상을 보였다. texture를 분석한 결과 dextran을 $1.2\%,\;3.0\%$ 첨가한 증편이 대조군에 비해 hardness, gumminess와 chewiness 가 유의적으로 낮아졌다. 관능검사한 결과, gum guar를 $0.1\%$ 첨가한 증편이 전반적인 기호도에서 8.000을 받아 가장 높은 점수를 받았고, 첨가량에 관계없이 gellan gum을 첨가한 증편이 매우 낮은 점수를 받았다. 대두를 증편에 $1\%,\;5\%,\;10\%$ 첨가하였을때, 첨가량이 많을수록 점도는 초기부터 증가하였고, pH는 첨가량이 많을수록 전체적으로 pH 값이 증가하였고 발효가 지나면서 점차 감소하는 양상을 보였다. 증편의 비체적과 팽화도, 기공을 관찰한 결과 대두를 $1\%$ 첨가한 군이 가장 안정적이었고 texture를 분석한 결과도 $1\%$ 첨가군이 가장 부드러웠고, 관능검사에서도 가장 높은 기호도 점수를 받았다.