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제안 방법
- 3% (w/v)의 황다랑어 껍질 젤라틴 수용액 25 mL을 10×10×0.5 cm의 아크릴 틀 위에 붓고 25±1℃, RH 50±1% 의 조건에서 24시간 동안 건조(WFO-700, EYELA, Japan)시켜 0.1 mm 두께의 필름을 제조하였다.
- 각각의 필름의 물에 대한 안정성 실험은 Kim et al. (2005)의 방법을 일부 변경하여 측정하였다. 실험에 앞서 105℃ 의 건조기에서 24시간 건조하여 각각의 필름을 1×1 ㎝로 자른 후 초기의 필름 무게를 측정하였다.
- , Korea) 에서 6시간 동안 가열하여 젤라틴을 추출하였다. 불순물을 제거하기 위해 여과지(5A, 110 mm)를 이용하여 여과 한 뒤 여과된 액을 농축하였다. 농축된 용액을 70±1℃에서 건조(WFO-700, EYELA, Japan) 시킨 뒤 100 mesh로 분쇄하여 분말상태로 제조하였다.
- 그리고 b 값은 청색과 황색도를 나타내는 것으로 b = -80(blueness)에서 b = 70 (yellowness)을 나타낸다. 색도 측정은 필름 시료를 색좌표 값이 L = 93.73, a = -0.12 및 b = 0.11 인 표준 백색판(calibration plate) 위에 놓고, 혼합비율이 동일한 필름 3종류를 각 3회씩 3회 반복 측정하여 평균 및 표준오차 값으로 표시하였다. 이들 Hunter L, a 및 b 값으로부터 표준 백색판과의 총색차(total color difference ; ΔE)와 황색지표(yellowness index ; YI)는 각각의 식[ΔE = [(Lfilm-Lstandard)2 + (afilm-astandard)2 + (bfilm-bstandard)2]0.
- 시간 경과 후 바이알에 남은 물을 버리고 50±1℃, RH 50±1%의 조건에서 3일간 건조 후 필름의 무게를 측정하였다.
- 필름 무게의 오차를 최소화 하기 위해 이들을 동일한 용량의 바이알 병에 넣고 서로 다른 종류(pH 3, 5, 7, 9, 11)의 물(10 mL)에 침지 하였다. 실온에서 1일에서 15일간 5일 간격으로 필름의 무게 변화를 측정하였다. 시간 경과 후 바이알에 남은 물을 버리고 50±1℃, RH 50±1%의 조건에서 3일간 건조 후 필름의 무게를 측정하였다.
- 실험에 사용된 젤라틴은 Cho et al. (2005) 의 방법을 약간 변형하여 제조하였다. 육을 제거한 황다랑어 껍질을 10×30 mm 크기로 자른 다음, 10배량(v/w)의 0.
- 실험에 앞서 105℃ 의 건조기에서 24시간 건조하여 각각의 필름을 1×1 ㎝로 자른 후 초기의 필름 무게를 측정하였다.
- 열 안정성은 필름의 물성에 영향하는 인자의 하나이므로 Fig. 4에 필름의 열 안정성을 알아보기 위해 질소 순환조건에서 Thermogravimetric analysis (TGA)를 분석하여 나타내었다. 그 결과, 황다랑어 젤라틴 필름의 TGA 곡선은 250℃부근에서 분해가 일어나고 있고, 돼지 젤라틴 필름의 분해는 270℃ 부근에서 일어남을 보여주고 있다.
- 이에 본 연구에서는 황다랑어 껍질을 아세트산으로 전처리하여 추출한 젤라틴을 사용하여 바이오필름을 제조하여 인장강도, 신장율, 색도, 불투명도, 수분 안정도 및 열적 특성 등의 물리적 특성을 돼지 젤라틴으로 제조한 바이오 필름과 비교하여 해석하였다.
- 제조된 각각의 필름(2×2 cm)의 색도는 색차계(JC801, Color Techno System Co., Japan)를 사용하여 Hunter scale에 의한 L (lightness), a (redness) 및 b (yellowness) 값을 측정하였다.
- 제조된 각각의 필름의 두께는 0.001 mm의 정밀도를 지니는 micrometer (Digimatic Micrometer 293-330, Mitutoyo , Japan)를 이용하여 측정하였다.
- 제조된 필름의 열안정성과 열적거동을 알 수 있는 TGA 분석은 Thermogravimetric analyzer (SDT Q600, TA, USA)를 이용하여 분석하였다. 측정은 질소 순환조건에서 시료를 20℃에서 600℃까지 100 ml/min의 속도로 측정하였다.
- 실험에 앞서 105℃ 의 건조기에서 24시간 건조하여 각각의 필름을 1×1 ㎝로 자른 후 초기의 필름 무게를 측정하였다. 필름 무게의 오차를 최소화 하기 위해 이들을 동일한 용량의 바이알 병에 넣고 서로 다른 종류(pH 3, 5, 7, 9, 11)의 물(10 mL)에 침지 하였다. 실온에서 1일에서 15일간 5일 간격으로 필름의 무게 변화를 측정하였다.
- (1997)의 방법을 일부 변경하여 측정하였다. 필름을 사각형으로 자른 후 이를 사각의 분광 분석용 quartz cell의 빛 통과 영역에 부착시키고, 분광광도계(UV-1800, Shimadzu, Japan)를 이용하여 100-800 nm의 파장 영역에서 빛을 통과시키며 흡광도를 측정하였다. 불투명도는 식 [Opacity = A600/χ]에 의해 계산하였다.
- 필름의 불투명도는 Han et al. (1997)의 방법을 일부 변경하여 측정하였다. 필름을 사각형으로 자른 후 이를 사각의 분광 분석용 quartz cell의 빛 통과 영역에 부착시키고, 분광광도계(UV-1800, Shimadzu, Japan)를 이용하여 100-800 nm의 파장 영역에서 빛을 통과시키며 흡광도를 측정하였다.
- 은 600nm에서의 흡광도 값을 나타내며, χ는 film의 두께를 나타낸다. 필름의 불투명도는 동일 조건에서 3회 반복하여 평균 및 표준오차를 산출하였다.
- 황다랑어 껍질 젤라틴으로 제조한 필름과 육상동물 유래 젤라틴인 돼지 젤라틴 필름을 제조하여 인장강도 및 신장률을 측정하여 Fig. 1에 나타내었다. 인장강도 및 신장률은 황다랑어 젤라틴 필름이 69.
대상 데이터
- 5 cm)하여 사용하였다. 또한 필름의 물리적 특성을 비교하기 위하여 돼지껍질 gelatin(EC No 232-554-6, Type A :From porcine skin, Sigma, USA)을 사용하였다. 본 연구에 사용된 모든 시약은 analytical grade 이다.
- 필름의 형판으로는 아크릴로 제작(10×10×0.5 cm)하여 사용하였다.
- 황다랑어(Thunnus albacares) 껍질로부터 추출, 정제한 젤라틴을 사용하여 필름으로 만들어 사용하였다. 필름의 형판으로는 아크릴로 제작(10×10×0.
데이터처리
- 각각의 시료에 대해 평균±표준오차로 나타내었으며, 각 군에 따른 유의차 검증은 분산분석을 한 후 α=0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 따라 분석하였다.
- 또한 L은 universal testing machine 초기 grip 사이의 거리(mm)이며, ΔL은 필름이 절단될 때까지 움직인 grip간의 거리(mm)를 나타낸다. 인장강도 및 신장률은 동일 조건에서 3번 반복 실험하여 평균 및 표준오차를 산출하였다.
- 여기서 S는 실험 후 남아 있는 필름의 무게 퍼센트 값이며, W1은 침지 전 필름의 무게이고, W2는 침지 후의 무게이다. 필름의 물에 대한 안정성 실험은 동일 조건에서 3회 반복하여 평균 및 표준오차를 산출하였다.
이론/모형
- 필름(1×8 cm)을 ASTM (D 822-97, 1999) 표준법에 따라 Universal Testing Machine (Instron 1011, Instron, USA)를 사용하여 load cell 5 kg, 5 mm/sec로 인장강도 및 신장률을 측정하였다.
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