품종 및 재배지역에 따른 고춧가루의 물리적 특성을 살펴보기 위하여 이완밀도, 압축밀도, 압축시험, 안식각, 비회복성일 및 응력이완 특성을 살펴보았다. 이완밀도는 0.40~0.50 g/$cm^3$ 범위에 있었으며 압축밀도는 0.49~0.67 g/$cm^3$ 범위에 있었다. 하우스너 비는 음성에서 재배된 청양품종과 PR마니따품종이 가장 높았다. 안식각은 35.1~$41.7^{\circ}$의 범위를 보였으며, 압축성은 0.0046~0.0092, 압축비는 1.003~1.040 범위이었다. 비회복성 일은 68~80%의 범위를 보였다. $k_2$값은 1.25~1.56의 분포를 보였고, 이완성은 28.02~42.03 %의 범위를 보였다. 본 연구결과 수원의 부촌과 음성의 PR 마니따 품종이 가장 응집성이 큰 것으로 나타났다. 또한, 가해진 힘에 따른 응집성과 유동성은 음성에서 재배된 PR마니따 품종이 가장 컸으며, 영양에서 재배된 청양품종이 탄성체의 성질이 가장 큰 것으로 나타났다. 이와 같은 고춧가루의 물리적 특성은 식품가공 공정의 설계 및 운용 시 중요한 자료로 활용될 수 있으리라 판단된다.
품종 및 재배지역에 따른 고춧가루의 물리적 특성을 살펴보기 위하여 이완밀도, 압축밀도, 압축시험, 안식각, 비회복성일 및 응력이완 특성을 살펴보았다. 이완밀도는 0.40~0.50 g/$cm^3$ 범위에 있었으며 압축밀도는 0.49~0.67 g/$cm^3$ 범위에 있었다. 하우스너 비는 음성에서 재배된 청양품종과 PR마니따품종이 가장 높았다. 안식각은 35.1~$41.7^{\circ}$의 범위를 보였으며, 압축성은 0.0046~0.0092, 압축비는 1.003~1.040 범위이었다. 비회복성 일은 68~80%의 범위를 보였다. $k_2$값은 1.25~1.56의 분포를 보였고, 이완성은 28.02~42.03 %의 범위를 보였다. 본 연구결과 수원의 부촌과 음성의 PR 마니따 품종이 가장 응집성이 큰 것으로 나타났다. 또한, 가해진 힘에 따른 응집성과 유동성은 음성에서 재배된 PR마니따 품종이 가장 컸으며, 영양에서 재배된 청양품종이 탄성체의 성질이 가장 큰 것으로 나타났다. 이와 같은 고춧가루의 물리적 특성은 식품가공 공정의 설계 및 운용 시 중요한 자료로 활용될 수 있으리라 판단된다.
This study investigated the physical properties of red pepper powders according to cultivation area and variety. Values for density, compressive characteristics, dynamic angle, irrecoverable work, and stress relaxation were analysed. Loose bulk density ranged between 0.40 and 0.50 g/$cm^3$
This study investigated the physical properties of red pepper powders according to cultivation area and variety. Values for density, compressive characteristics, dynamic angle, irrecoverable work, and stress relaxation were analysed. Loose bulk density ranged between 0.40 and 0.50 g/$cm^3$, and tapped bulk density ranged between 0.49 and 0.67 g/$cm^3$. The highest Hausner ratio was 1.369 for PRmanitta cultivated in Eumseong and the lowest value of was 0.194 for Buchon cultivated in Yeongyang. Compressibility ranged between 0.0046 and 0.0092. The highest compression ratio was 1.040 for Myeongjak cultivated in Suwon, and the lowest value was 1.007 for Buchon cultivated in Yeongyang. Dynamic angles ranged between 35.14 and $41.70^{\circ}$. The highest irrecoverable work value was 79.9% for PRmanitta cultivated in Eumseong and the lowest value was 67.9% for Nokgwang cultivated in Suwon. The greatest $k_2$ and relaxation values of stress relaxation characteristics were 1.56 and 42.03%, respectively, for Cheongyang cultivated in Yeongyang.
This study investigated the physical properties of red pepper powders according to cultivation area and variety. Values for density, compressive characteristics, dynamic angle, irrecoverable work, and stress relaxation were analysed. Loose bulk density ranged between 0.40 and 0.50 g/$cm^3$, and tapped bulk density ranged between 0.49 and 0.67 g/$cm^3$. The highest Hausner ratio was 1.369 for PRmanitta cultivated in Eumseong and the lowest value of was 0.194 for Buchon cultivated in Yeongyang. Compressibility ranged between 0.0046 and 0.0092. The highest compression ratio was 1.040 for Myeongjak cultivated in Suwon, and the lowest value was 1.007 for Buchon cultivated in Yeongyang. Dynamic angles ranged between 35.14 and $41.70^{\circ}$. The highest irrecoverable work value was 79.9% for PRmanitta cultivated in Eumseong and the lowest value was 67.9% for Nokgwang cultivated in Suwon. The greatest $k_2$ and relaxation values of stress relaxation characteristics were 1.56 and 42.03%, respectively, for Cheongyang cultivated in Yeongyang.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 본 연구에서는 고춧가루의 가공, 저장 및 수송 시 식품공정장치에서 발생하는 유동특성을 예측하기 위하여 품종별 및 재배지역별 고춧가루의 밀도, 다짐밀도, 압축성, 비회복성일, 응력이완 및 안식각을 측정하여 고춧가루의 효율적 취급에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다.
가설 설정
2)Different letters in the same cultivation area indicate a significant difference (p<0.05).
제안 방법
100 mL 메스실린더에 30 g의 고춧가루를 깔때기로 부어 넣은 다음의 밀도를 이완 겉보기밀도(g/cm3)로 하였고 메스실린더를 5 cm의 높이에서 60회 자연낙하 시킨 후의 밀도를 충격 겉보기밀도(g/cm3)로 하였으며, 하우스너 비는 다음과 같은 방법으로 계산하였다(5)
고춧가루 5 g을 원통형 용기에 넣고 5 kg/cm2까지 압축응력을 가할 때의 응력과 가한 압축응력을 제거할 때의 응력을 시간에 따른 변화로 곡선화하여 이로부터 압축일을 구하였으며, 비회복성 일을 계산하였다(9,10)
5 mm 이하로 분쇄하였다. 데시케이터로 수분함량이 13%가 되도록 조절하여 시료로 사용하였으며, 모든 실험은 3반복 실험으로 진행하였다.
압축시험은 5 g의 고춧가루를 원통형 용기에 넣은 후 레오메타(RT-3010D, Rheotech Co., Tokyo, Japan)로 2 mm/min의 속도로 5 kg/cm2까지 압축응력을 증가시키며 압축시험을 하였다. 여기서 가한 압축응력과 겉보기 밀도는 다음과 같이 식으로 표현하였다(8).
안식각은 Park 등(13)의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 깔대기를 통해 일시에 배출시킨 고춧가루는 원뿔모양으로 퇴적되는데 이를 카메라를 이용하여 촬영하고, 촬영된 영상을 Adobe Photoshop CS2(Adobe) 프로그램을 이용하여 H와 D를 측정하였다. 그리고 식 (5)를 이용하여 안식각을 구하였다.
품종 및 재배지역에 따른 고춧가루의 물리적 특성을 살펴보기 위하여 이완밀도, 압축밀도, 압축시험, 안식각, 비회복성일 및 응력이완 특성을 살펴보았다. 이완밀도는 0.
대상 데이터
본 실험에서 사용된 고추는 7개 품종(녹광, 명작, 부촌, 빨리따, 왕대박, 청양, PR마니따) 및 3개 재배지역(수원, 영양, 음성)별 총 21개로서 2010년에 각 지역에서 생산된 것을 제공받아 사용하였다. 열풍건조기를 이용하여 건조한 후 롤밀(Kyeong Chang Machinery Co.
데이터처리
통계분석은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, Ver. 12.0 SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 각 측정군의 평균과 표준편차를 산출하고 Duncan's multiple range test로 유의성을 검정하였다.
이론/모형
고춧가루 5 g을 원통형 용기에 넣고 5 kg/cm2까지 압축응력을 가한 후 변형을 일정하게 유지하면서 시간에 따른 응력의 변화를 측정하였으며(11,14), 응력이완 곡선을 Peleg(8, 14)의 방법에 따라 다음과 같이 직선화시켰다.
안식각은 Park 등(13)의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 깔대기를 통해 일시에 배출시킨 고춧가루는 원뿔모양으로 퇴적되는데 이를 카메라를 이용하여 촬영하고, 촬영된 영상을 Adobe Photoshop CS2(Adobe) 프로그램을 이용하여 H와 D를 측정하였다.
성능/효과
가해진 일에 대한 회복되지 않은 일의 비율을 나타내는 비회복성일은 67.9～79.9% 범위로 음성의 PR마니따가 가장 높았으며, 수원의 녹광이 가장 낮았다(p<0.05).
다짐밀도는 이완된 분말에 충격을 가함으로써 다짐을 일으키고 입자사이의 공극이 감소됨에 따른 밀도로서 고춧가루의 지역별 및 품종별 다짐밀도는 0.49～0.67 g/cm3 범위로 음성에서 재배된 청양품종이 가장 높게 나타났다(p<0.05).
본 연구결과 수원의 부촌과 음성의 PR마니따 품종이 가장 응집성이 큰 것으로 나타났다. 또한, 가해진 힘에 따른 응집성과 유동성은 음성에서 재배된 PR마니따품종이 가장 컸으며, 영양에서 재배된 청양품종이 탄성체의 성질이 가장 큰 것으로 나타났다. 이와 같은 고춧가루의 물리적 특성은 식품가공 공정의 설계 및 운용 시 중요한 자료로 활용될 수 있으리라 판단된다.
03%의 범위를 보였다. 본 연구결과 수원의 부촌과 음성의 PR마니따 품종이 가장 응집성이 큰 것으로 나타났다. 또한, 가해진 힘에 따른 응집성과 유동성은 음성에서 재배된 PR마니따품종이 가장 컸으며, 영양에서 재배된 청양품종이 탄성체의 성질이 가장 큰 것으로 나타났다.
압축 후 힘을 제거하면서 회복되는 일은 25.3～31.4 mJ 범위로 나타났으며, 수원의 녹광이 가장 높았고 영양의 명작이 가장 낮았다(p<0.05).
압축성
압축응력에 따른 밀도 변화는 Fig. 2에서 보는 바와 같이 모든 시료에서 압축응력이 증가할수록 밀도도 증가하였으며, 압축성은 0.0046～0.0092 범위의 비슷한 값을 나타내었다(Table 2). 압축성은 압축응력에 따른 밀도변화를 나타낸 것으로 압축성이 크다는 것은 압축응력이 가해질 때 다짐의 정도가 크다는 것을 의미하는데(19), 수분함량이 높을수록 증가하는 특징이 있다(10).
음성은 PR마니따가 129.9 mJ로 가장 높았고, 녹광, 빨리따 및 청양이 각각 102.7, 103.6, 98.3으로 낮았다(p< 0.05).
이완밀도는 분말입자의 집단이 외부의 충격 없이 일정한 부피를 가질 때의 밀도로서 표현되며, 지역별 및 품종별 이완밀도는 0.40～0.50 g/cm3 범위로 음성에서 재배된 녹광이 가장 높았다(p<0.05).
지역별 및 품종별 고춧가루의 안식각은 35.14～41.70° 범위로 수원의 녹광이 가장 높은 안식각을 나타내었으며, 수원의 명작과 왕대박 품종이 낮게 나타났다(Table 2, p<0.05).
지역별로 살펴보면 수원은 녹광이 1.353으로 높았으며, 명작품종이 1.237로 가장 낮았고 영양은 녹광이 1.305로 높았고 부촌이 1.194로 가장 낮았으며, 음성은 청양과 PR마니따가 각각 1.368 및 1.369로 높았으며(p<0.05), 나머지 품종 간에는 유의적 차이가 없었다.
후속연구
또한, 가해진 힘에 따른 응집성과 유동성은 음성에서 재배된 PR마니따품종이 가장 컸으며, 영양에서 재배된 청양품종이 탄성체의 성질이 가장 큰 것으로 나타났다. 이와 같은 고춧가루의 물리적 특성은 식품가공 공정의 설계 및 운용 시 중요한 자료로 활용될 수 있으리라 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
식품분말의 유동특성은 무엇에 따라 차이를 보이는가?
또한 분말의 저장 시 고결화(caking)는 아주 흔히 일어나는 현상으로 식품제조 공정에 일어났을 때 해로운 현상으로 분류된다(2). 특히 식품분말의 유동특성은 수분함량, 입자의 크기, 저장시간이나 저장온도 등의 작은 변화에도 큰 차이를 보인다(3). 이러한 입자 간의 힘은 물리적 결착력, 화학결합, van der Waals, 전기적인 힘에 기인된다(4).
식품분말의 입자 간의 힘은 어떤 힘에 기인되는가?
특히 식품분말의 유동특성은 수분함량, 입자의 크기, 저장시간이나 저장온도 등의 작은 변화에도 큰 차이를 보인다(3). 이러한 입자 간의 힘은 물리적 결착력, 화학결합, van der Waals, 전기적인 힘에 기인된다(4). 이러한 유동특성은 수송공정 시 발생하는 문제점을 예방하고, 흐름량을 최적화하기 위한 공정설계에 중요한 요소로 작용한다(3).
식품분말의 유동특성은 무엇에 중요한 요소로 작용하는가?
이러한 입자 간의 힘은 물리적 결착력, 화학결합, van der Waals, 전기적인 힘에 기인된다(4). 이러한 유동특성은 수송공정 시 발생하는 문제점을 예방하고, 흐름량을 최적화하기 위한 공정설계에 중요한 요소로 작용한다(3).
참고문헌 (22)
Schubert H. 1987. Food particle technology. Part I: Properties of particles and particulate food systems. J Food Eng 6: 1-32.
Peleg M. 1978. Flowability of food powders and methods for its evaluation－A review. J Food Proc Eng 1: 303-328.
Malave J. 1985. Comparison of the compaction characteristics of selected food powders by vibration, tapping and mechanical compression. J Food Sci 50: 1473-1476.
Peleg M. 1982. Physical characteristics of food powders. In Physical Properties of Foods. Peleg M, Bagley EB, eds. AVI Publishing Co., Inc., Westport, CT, USA. p 293.
Scovile E, Peleg M. 1981. Evaluation of the effects of liquid bridges on the bulk properties of model powders. J Food Sci 46: 174-177.
Malave J, Barbosa-canovas GV, Peleg M. 1985. Comparison of the compaction characterisitics of selected food powders by vibration, tapping and mechanical compression. J Food Sci 50: 1473-1476.
Patel R, Podczeck F. 1996. Investigation of the effect of type and source of microcrystalline cellulose on capsule filling. Int J Pharmaceut 128: 123-127.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.