선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 까나리 액젓 부산물을 이용하기 위해 단백질 효율이 뛰어난 열풍건조 비지와 혼합하여 최적의압출성형물을 제조하고 동물실험을 통한 활용가능성에 대하여 연구를 수행하였다.
가설 설정
- 1)Values are mean ± S.D of 10 rats per each group.
제안 방법
- 까나리 액젓 부산물을 이용하고자 단백질 효율이 뛰어난 건조 비지를 혼합하여 압출성형을 하였고, 통계적 모델링과 분석을 통하여 혼합비에 따른 압출성형물의 최적화를 이루 었다. 수학적인 모델과 trace plot을 이용하였을 때 건조 비 지는 압출성형물의 단백질을 증가시키고, 까나리 액젓 부산 물과 상호작용을 일으켜 절단파손강도를 강하게 함을 알 수 있었다.
- 5 HP). 원료 투입 속도는 0.075 kg/minS 유지하였고, 계량부위의 온도는 125℃(barrel temp.), 스크류 회전속도는 250rpm에서 실험영역을 설계하였다. 제조된 압출성형물은 수분함량이 10% 이하가 되도록 건조하였다.
- , CD-2000, Tokyo, Japan)로 측정하였다. 원통형의 압출성형물 20개를 6cm로 절단한 후 각각의 시료의 직경을 측정하고, 150 mm/min의 cross-head speed를 이용하여 절단파손강도를 측정하였다. 압줄성형물의 색도 측정은 Warring blender(Dynamic Corp.
- 원통형의 압출성형물 20개를 6cm로 절단한 후 각각의 시료의 직경을 측정하고, 150 mm/min의 cross-head speed를 이용하여 절단파손강도를 측정하였다. 압줄성형물의 색도 측정은 Warring blender(Dynamic Corp., Hartford, USA)로 25mesh 이하 30mesh 이상의 가루로 분쇄한 후, 색차계(Color Techno System Corp., JC801, Tokyo, Japan)를 이용하여 L(lightness), a(redness), b(yellow-ness)값을 10회 측정한 뒤 평균값을 나타내었다.
- 모든 실험의 design, data 분석 및 최적화는 Design Expert6(Stat-Easy Co., Minneapolis)를 이용하였고, constraint의 값으로는 까나리 액젓 부산물-건조 비지-밀가루 혼합물의 절단파손강도, 일반성분, 염도 및 색도를 정하였다. 총 100%의 혼합반죽 내에서 modified distance design®을 위한 까나리액젓 부산물, 건조 비지, 밀가루의 최소 및 최대 비율은 10~30%, 30~50%, 40~60%로 정하였고, 실험점은 Fig.
- , Minneapolis)를 이용하였고, constraint의 값으로는 까나리 액젓 부산물-건조 비지-밀가루 혼합물의 절단파손강도, 일반성분, 염도 및 색도를 정하였다. 총 100%의 혼합반죽 내에서 modified distance design®을 위한 까나리액젓 부산물, 건조 비지, 밀가루의 최소 및 최대 비율은 10~30%, 30~50%, 40~60%로 정하였고, 실험점은 Fig. 1과 같다. 설정된 혼합디자인 속에서 성분들 간의 상호작용을 알아보기 위해서 quadratic design model을 적용하였다.
- Canonical 모형의 수치 최적화(numerical optimization)와 혼합물 성분의 모형적 최적화(graphical optimization)를 통하여 성분비를 선정하였고, 그 때의 점을 예측하였다. 수치 최적화는 canonical 모형을 근간으로 하는 모델의 계수에 각 반응에 대한 목표 범위(goal area)를 설정하고 다음 식에 의하여 구하였다.
- 성분의 모형적 최적화(graphical optimization)를 통하여 성분비를 선정하였고, 그 때의 점을 예측하였다. 수치 최적화는 canonical 모형을 근간으로 하는 모델의 계수에 각 반응에 대한 목표 범위(goal area)를 설정하고 다음 식에 의하여 구하였다.
- 모형적 최적화는 각 반응에 대한 최소 혹은 최대 제한점을 결정하여 입력하였을 때 가능한 범위에서 그래프가 중첩되는 부분으로 구하였다.
- 사육하였다. 사육실은 온도 24±2℃, 습도 55~60%을 항상 유지하도록 하였으며, 12시간 주기의 명암(조명 6:00a.m.~ 6:00p.m.)으로 조절하였고, 사료와 물은 자유로이 먹도록 하였다. 사료섭취당 체중증가는 주 1회씩 일정한 시간에 측정하였다.
- . 이에 설정된 반응별로 모델링화를 하였고, 분석은 모델에 대한 F-test 와 lack of fit test를 통하여 유의성 검사를 하여 나타내었다 (Table 3). 또한 trace plot을 이용하여 일정한 비율에서 다른요소들이 고정되는 동안 각 혼합물 성분변화에 따른 영향을 가식화 하였다(Figs.
- 이에 설정된 반응별로 모델링화를 하였고, 분석은 모델에 대한 F-test 와 lack of fit test를 통하여 유의성 검사를 하여 나타내었다 (Table 3). 또한 trace plot을 이용하여 일정한 비율에서 다른요소들이 고정되는 동안 각 혼합물 성분변화에 따른 영향을 가식화 하였다(Figs. 3-6).
- 본실험의 최적화 접근은 Derringer와 Suich(12)를 근원으로 하여 발전시킨 방법을 사용하였다. 우선 canonical 계수를 이용하여 목적 성분을 까나리 액젓 부산물, 건조 비지, 밀가루로 정하고 원하고자 하는 반응을 단백질, 염분, 색도(L값)로 결정하였다.
- 발전시킨 방법을 사용하였다. 우선 canonical 계수를 이용하여 목적 성분을 까나리 액젓 부산물, 건조 비지, 밀가루로 정하고 원하고자 하는 반응을 단백질, 염분, 색도(L값)로 결정하였다. 그 다음 목적(goal) 범위로서 까나리 액젓 부산물의 함유량을 최대로 하고, 그 때의 염분은 최소(minimize), 단백질과 L값은 최대(maximize)로 하여 만족하는 수치 점(numerical point)을 예측하였다(Table 4).
- 우선 canonical 계수를 이용하여 목적 성분을 까나리 액젓 부산물, 건조 비지, 밀가루로 정하고 원하고자 하는 반응을 단백질, 염분, 색도(L값)로 결정하였다. 그 다음 목적(goal) 범위로서 까나리 액젓 부산물의 함유량을 최대로 하고, 그 때의 염분은 최소(minimize), 단백질과 L값은 최대(maximize)로 하여 만족하는 수치 점(numerical point)을 예측하였다(Table 4). 예측된 값은 까나리액젓 부산물이 15.
- 압줄성 형 물의 절단파손강도는 Rheometer(Sun Co., CD-2000, Tokyo, Japan)로 측정하였다. 원통형의 압출성형물 20개를 6cm로 절단한 후 각각의 시료의 직경을 측정하고, 150 mm/min의 cross-head speed를 이용하여 절단파손강도를 측정하였다.
- )으로 조절하였고, 사료와 물은 자유로이 먹도록 하였다. 사료섭취당 체중증가는 주 1회씩 일정한 시간에 측정하였다.
대상 데이터
- 까나리 액젓 부산물(수분 40.17%, 조단백질 5.20%, 조지방 17.51%, 조회분 21.24%)은 충남 홍성에 위치한 대원수산에서 수집한 즉시 -20℃에 저장하면서 사용하였고, 비지는 Chung 등의 방법에 의하여 두부를 제조하고 남은 부산물을 75℃의 온도에서 열풍건조기 (HK-D0135F, Hankook Engr. Co., Korea)를 이용하여 건조(6)하였다. 이때의 건조 비지는 수분 2.
- 본 연구에 이용한 압출성형 장치는 동방향 쌍축압출성형기(model THK 3 IT, 백상기계, 한국)로서 스크류는 완전 맞물림형이다(스크류 직경; 31.0mm, 사출구 직경; 4.0mm, 모터 용량; 7.5 HP). 원료 투입 속도는 0.
-
사육실험
실험동물은 체중이 100~130g 정도 되는 생후 21일된 Sprague-Dawley(SD)계 숫쥐를 한림 실험동물 연구소로부터 공급받아 1주일 동안 일정조건하에서 고형사료로 적응시킨후, 대조군(삼양유지사료)과 실험군(최적화 시킨 압출성형물)의 2군으로 한 군당 8 또는 10마리씩 완전 임의 배치하여 4 주간 사육하였다. 사육실은 온도 24±2℃, 습도 55~60%을 항상 유지하도록 하였으며, 12시간 주기의 명암(조명 6:00a.
데이터처리
- Regression model을 나타내는 coefficient 값들은 Scheffe의 polynomial form(10)에 근거를 두고 계산되어졌고, lineal와 canonical 형태의 quadratic model은 modified least square regression에 의해 만들어졌다. 이때 full quadratic model은 stepwise regres-sion방법(α = 0.1)으로 data 선택의 폭을 넓혔으며, 그 model 과 coefficient 값들은 F-test와 lack of fit test로 그 유의성을검증하였다. 각 모형에 따른 성분들의 반응을 보기 위하여trace plot(11)을 이용하였다.
이론/모형
- 압출성형물의 일반성분은 AOAC(8)의 방법에 따라 조단백질은 micro-kjeldahl 법, 조지방은 soxhlet 법, 조회분은 건식회화법으로 측정하였다. Salt 함량은 Mohr 법으로부터 계산하여 정량하였다.
- 측정하였다. Salt 함량은 Mohr 법으로부터 계산하여 정량하였다.
- 1과 같다. 설정된 혼합디자인 속에서 성분들 간의 상호작용을 알아보기 위해서 quadratic design model을 적용하였다. Regression model을 나타내는 coefficient 값들은 Scheffe의 polynomial form(10)에 근거를 두고 계산되어졌고, lineal와 canonical 형태의 quadratic model은 modified least square regression에 의해 만들어졌다.
- 설정된 혼합디자인 속에서 성분들 간의 상호작용을 알아보기 위해서 quadratic design model을 적용하였다. Regression model을 나타내는 coefficient 값들은 Scheffe의 polynomial form(10)에 근거를 두고 계산되어졌고, lineal와 canonical 형태의 quadratic model은 modified least square regression에 의해 만들어졌다. 이때 full quadratic model은 stepwise regres-sion방법(α = 0.
- 1)으로 data 선택의 폭을 넓혔으며, 그 model 과 coefficient 값들은 F-test와 lack of fit test로 그 유의성을검증하였다. 각 모형에 따른 성분들의 반응을 보기 위하여trace plot(11)을 이용하였다.
성능/효과
- 까나리 액젓 부산물을 이용하고자 단백질 효율이 뛰어난 건조 비지를 혼합하여 압출성형을 하였고, 통계적 모델링과 분석을 통하여 혼합비에 따른 압출성형물의 최적화를 이루 었다. 수학적인 모델과 trace plot을 이용하였을 때 건조 비 지는 압출성형물의 단백질을 증가시키고, 까나리 액젓 부산 물과 상호작용을 일으켜 절단파손강도를 강하게 함을 알 수 있었다. 하지만 압출성형물내에 건조 비지가 증가함에 따라 회분과 염도는 감소하였고, 각각의 성분이 독립적으로 작용 한 지방과 색도는 증가시키는 경향을 보였다.
- 수학적인 모델과 trace plot을 이용하였을 때 건조 비 지는 압출성형물의 단백질을 증가시키고, 까나리 액젓 부산 물과 상호작용을 일으켜 절단파손강도를 강하게 함을 알 수 있었다. 하지만 압출성형물내에 건조 비지가 증가함에 따라 회분과 염도는 감소하였고, 각각의 성분이 독립적으로 작용 한 지방과 색도는 증가시키는 경향을 보였다. 건조 비지를 첨가한 최적의 압출성형물을 결정하기 위해 각 반응의 canon-ical 계수를 이용하여 수적 최적화를 한 결과 까나리 액젓 부 산물 15.
- 2에서 보여주고 있다. 전체적으로 성형물의 색과 팽화정도가 불규칙하게 나타났는데, 까나리 액젓 부산물이 증가할수록 색은 어두워졌고, 팽화는 낮게 일어났다. 보통 압출 성형물의 팽화기작은 전분질 원료를 고온, 고압하에서 처리할 때 일어나는데(13), 온도와 screw 속도를 고정한 본 연구에서 팽화가 작게 일어난 것은 원료반죽의 수분함량 차이 때문이라고 사료된다(14).
- 73%의 범위를보여주었다. 염분은 액젓 부산물이 가지는 고염 특성으로 인하여 반응(response)으로 설정하였는데 까나리 액젓 부산물이 10%이었을 때 0.07%이었고, 최대함유량인 30%에서 1.12%로 나타났다, 색도에 있어서는 L값(56.56~65.49)을 제외하고 혼합비에 따른 뚜렷한 차이를 보이지 않았다.
- 절단파손강도와 단백질의 경우 모두 quadratic model (p<0.05)이 선택되었고, 순수오차와 잉여오차의 비교에 의한lack of fit test 역시 낮은 probability(p<0.0001)를 가져 모델에 대한 적합성을 확인하였다. Canonical식에서 나타난 계수들과 trace plot에서 보여지는 기울기는 성분들이 각 반응에 미치는 영향을 보여주고 있는데, 건조 비지(B-B선)의 함유량이 증가할수록 압출성형물의 단백질을 증가시키고, 까나리액젓 부산물(A-A선)이 증가할수록 절단파손강도를 강하게 함을 알 수 있었다(Fig.
- 0001)를 가져 모델에 대한 적합성을 확인하였다. Canonical식에서 나타난 계수들과 trace plot에서 보여지는 기울기는 성분들이 각 반응에 미치는 영향을 보여주고 있는데, 건조 비지(B-B선)의 함유량이 증가할수록 압출성형물의 단백질을 증가시키고, 까나리액젓 부산물(A-A선)이 증가할수록 절단파손강도를 강하게 함을 알 수 있었다(Fig. 3). 특히 절단파손강도에서는 까나리액젓 부산물이 건조 비지와 상호 작용을 일으키는 현상을 보여주었다.
- 4). 까나리 액젓 부산물(A-A선)과 건조 비지(B- B선)가 증가할수록 압출성형물의 지방을 증가시켰고, 밀가루의 함유량이 많아질수록 감소시키는 경향을 보였다. 이러한성분들의 독립적인 작용은 Kim 등(16)이 제시한 율무국수내의 선형성과 동일하여 선형 모델(linear model)로 선택할 수 있었다.
- 6). 전체적으로 linear model이 선택되어 각 성분들이 독립적으로 색도에 작용함을 알 수 있었으나 a*값은 probability 0.2585를 보여 모델에 대한 적합성이 결여되었다. 압출성형물에 있어 수분(17)과 온도(18)는 색도에 영향을 주는 일반적 요인으로 작용하지만, 본 연구에서는 까나리 액젓 부산물의 강한 색으로 인하여 까나리 액젓 부산물의 성분 영향이 색도에 있어 가장 큰원인으로 작용한 것으로 생각된다.
- 그 다음 목적(goal) 범위로서 까나리 액젓 부산물의 함유량을 최대로 하고, 그 때의 염분은 최소(minimize), 단백질과 L값은 최대(maximize)로 하여 만족하는 수치 점(numerical point)을 예측하였다(Table 4). 예측된 값은 까나리액젓 부산물이 15.83%, 건조 비지가 44.17%, 밀가루 40%이었고, 이 혼합비에 대한 예측 반응치는 단백질이 25.43%, 염분이 0.32%, L값이 62.88로 계산되어졌다. 이러한 canonical 최적화는 간단한 식으로 여러 변수들에 대한 이해를 늘리고, 복잡한 계내에서 유용하게 사용할 수 있어(20) 성분들의 상호 작용에 영향을 보였던 본 실험에 적합하였다.
- 88로 계산되어졌다. 이러한 canonical 최적화는 간단한 식으로 여러 변수들에 대한 이해를 늘리고, 복잡한 계내에서 유용하게 사용할 수 있어(20) 성분들의 상호 작용에 영향을 보였던 본 실험에 적합하였다.
- 582의 값을 주어지게 된다. 즉여러 결과들 사이에 최적화되어진 한 값에 수렴하였으며, 이때 결정된 성분비로서 까나리 액젓 부산물이 15.74%, 건조비지가 44.26%, 밀가루 40%가 예측되었다(Table 4).
- 최적화된 압출성형 물을 이용하여 동물사료용으로서 접근하 고자 식이섭취, 증체량 및 식이효율을 측정하여 Table 5에 나 타내었다. 실험 개시 체중은 실험군 간에 유의차가 없었으나 4주간 섭취한 양을 비교하면 대조군(삼양유지사료)이 17.34 ± 1.76g으로서 실험군(압출성형물)의 14.96± 1.67 g보다 유의 적으로 높았으며 (p<0.05), 증체량 역시 실험군이 높아 결국 식이효율에 있어 대조군에 비해 건조 비지를 첨가한 압출성 형물이 낮게 나타났다. 하지만 선행된 연구에서 원료 비지를첨가한 최적의 압출성형물이 대조군의 절반정도 식이효율 (0.
- 하지만 압출성형물내에 건조 비지가 증가함에 따라 회분과 염도는 감소하였고, 각각의 성분이 독립적으로 작용 한 지방과 색도는 증가시키는 경향을 보였다. 건조 비지를 첨가한 최적의 압출성형물을 결정하기 위해 각 반응의 canon-ical 계수를 이용하여 수적 최적화를 한 결과 까나리 액젓 부 산물 15.83%, 건조 비지 44.17%, 밀가루 40%로 나타났고, 혼합물 성분 모형을 중첩시킨 모형적 최적화에서는 까나리 액젓 부산물 15.74%, 건조 비지 44.26%, 밀가루 40%로 나 타났다. 최적화된 압출성형물을 제조하여 동물실험을 하였을 때 건조 비지를 첨가한 압출성형물이 대조군과 비교하여 낮 은 식이효율을 보였으나 단백질 함량의 증가가 식이효율에 주요하게 작용하여 대조군과의 차이를 줄이는 것으로 나타났다.
- 26%, 밀가루 40%로 나 타났다. 최적화된 압출성형물을 제조하여 동물실험을 하였을 때 건조 비지를 첨가한 압출성형물이 대조군과 비교하여 낮 은 식이효율을 보였으나 단백질 함량의 증가가 식이효율에 주요하게 작용하여 대조군과의 차이를 줄이는 것으로 나타났다.
- 회분과 염분에서는 생선 부산물이 가지고 있는 유용성분과 액젓 부산물의 고염 특성으로 인하여 까나리 액젓 부산물이 증가할수록 반응에 대한 증가가 현저하게 나타났고, 반대로 건조 비지와 밀가루의 첨가는 압출성형물의 회분과 염분을 감소시켰다. 이들 반응은 모두 quadratic model로 설정되었고, 검정을 통한 probability가 0.
후속연구
- 004의 식이효율을 가짐으로서 비지의 건 조를 통한 단백질 함량의 증가가 주요했음을 알 수 있었다. 그러나 아직까지 대조군과의 차이를 보이고 있어 다른 원료 를 대체하여 연구가 계속 이루어져야 할 것으로 사료된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.