열수처리 무정형감자입자전분의 물리화학적 특성

염진화,김희윤,최성원,김창남,김병용,백무열 한국산업식품공학회 2017 학술대회 및 심포지엄 Vol.2017 No.04

무정형입자전분(Amorphous granular starch, AGS)은 호화되어 복굴절성 및 결정성을 손실되었으나 입자 모양을 그대로 유지하고 있어 천연 및 호화전분과 다른 물리화학적 성질을 나타낸다. 열수처리방법(hydrothermal treatment)은 물리적인 전분 변성방법으로 열과 수분을 이용하여 전분의 변성을 유도한다. 본 연구에서는 무정형입자감자전분(Amorphous Granular Potato Starch, AGPS)에 열수처리를 통한 물리화학적 특성에 대해 알아보았다. 열과 에탄올 처리를 통하여 얻어진 AGPS를 (NH4)2SO4 (81.0 %RH)와 KNO3 (93.6 %RH) 포화염 용액이 들어있는 데시케이터 안에서 일정 기간 저장하여 수분함량 18%(d.b)와 29%(d.b)인 시료를 제조하였다. 또한 AGPS에 증류수를 첨가하여 수분함량 200%(d.b)의 시료를 만들었다. 세가지 수분이 다른 샘플를 DSC를 이용하여 각각의 유리전이 온도를 측정하였다. 각 샘플의 유리전이 온도 이상의 온도에서 시료를 3주간 저장 후, DSC를 이용하여 열적특성 분석, XRD를 측정을 통해 상대적 결정도의 변화를 확인하였다. 또한 FT-IR 및 RAMAN을 통해 전분 Granule 내의 구조변화를 관찰하였다. DSC 분석결과, 아무 처리를 하지 않은 AGPS의 경우 어떠한 peak도 관찰되지 않았다. 그러나 열수처리한 샘플의 경우 peak이 관찰되었다. 이를 통해 열수처리로 인해 전분입자 내의 분자들간의 사슬 간에 상호작용에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. XRD 분석결과, AGPS, 4, 25 온도에서 저장한 시료들의 XRD pattern에는 유의적인 차이가 보이지 않았다. 그러나 18%, 29%의 낮은 수분함량을 가진 샘플의 경우 40, 60 그리고 80에서 저장한 샘플은 15°, 17° 그리고 23°에서 Peak가 형성되었다. 변화를 나타낸 peak는 전분의 A-type의 pattern에서 나타내는 peak로 높은 온도에서 처리된 샘플의 경우 pattern의 변화가 나타난 것을 확인할 수 있었다. 상대적결정화도 또한 처리한 온도가 증가함에 따라 증가한 것을 확인하였다. FT-IR 측정 및 RAMAN 측정 결과, 열수처리한 샘플의 경우 AGPS에 비해 1074/1022 cm-1 비율의 증가 및 FWHM(The full width at half maximum)의 값이 감소하였다. 이는 샘플 내의 분자들의 상호작용 및 체인의 결합으로 인한 견고한 crystalline의 형성이 되었음을 알 수 있다. 따라서 무정형입자전분에 열수처리는 무정형입자감자의 특성에 변화를 유도하는 것을 확인하였다.

Annealing 처리한 무정형전분의 물리화학적 특성

염진화,최성원,김창남,김병용,백무열 한국산업식품공학회 2016 학술대회 및 심포지엄 Vol.2016 No.04

최근 다양한 방법으로 제조한 무정형입자전분에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 무정형입자전분은 호화는 되 었지만 입자 모양을 그대로 유지하고 있어 pre-gelatinized starch와 다른 물리화학적 성질을 나타낸다. Annealing은 전 분에 과량의 수분을 첨가하여 호화 온도보다 낮은 온도에서 일정기간 동안 열처리 하는 물리적 변성방법으로 전분입 자내의무정형 및 결정형영역내의 결합을 통한 안정성 증가, 이중나선구조 형성, 호화 온도 증가 및 범위의 축소, 전분입 자의 팽윤력 감소 등을 유발한다. 본 연구에서는 무정형 감자전분(Amorphous Granular Potato Starch, AGPS)을 Annealing 처리하고 이들의 물리화학적 특성을 알아보았다. 열과 에탄올 처리를 통하여 얻어진 AGPS를 (NH4)2SO4(RH81.0%)와 KNO3 (RH 93.6%) 포화염 용액이 들어있는 데시케이터 안에서 일정 기간 저장하여 수분함량17.7%(d.b)와 29.2%(d.b) 인 시료를 제조하였다. 또한 AGPS에 증류수를 첨가하여 수분함량 67.0%(d.b)의 시료를 만들었다. 이 시료들을 4, 25, 40 각각의 온도에서 저장하면서 DSC를 이용하여 열적특성을 분석하였고, XRD를 이용하여 결정도의 변화를 확인하 였다. DSC 분석결과, 아무 처리를 하지 않은 무정형 감자 전분의 경우 어떠한 peak도 관찰되지 않는 반면 각각의 온 도에 일정 기간 동안 저장한 전분의 경우 peak이 관찰되었다. 4에서의 시료들의 peak은 일정하지 않은 반면 25, 40에 서 저장된 시료의 To, Tp, Tc, ΔH 모두 증가하였다. Annealing 처리는 낮은 온도보다 상대적으로 높은 온도에서 더 큰 영향을 주었고, 전분입자 내의 분자들 간의 상호결합에 영향을 준 것으로 보인다. XRD 분석결과, AGPS, 4, 25 온도에 서 저장한 시료들의 XRD pattern에는 유의적인 차이가 보이지 않았다. 그러나 40에서 저장한 시료들에서는 결정도의 변화가 확인되었다. 따라서 무정형전분에 annealing처리를 할 경우 독특한 특성을 가지는 새로운 전분소재를 만들 수 있다는 것을 확인할 수 있었으며 다양한 식품산업에 응용 될 수 있을 것으로 판단된다.

무정형입자 감자전분의 Annealing 및 이들의 이화학적 특성

염진화,최성원,김창남,김병용,백무열 한국산업식품공학회 2016 학술대회 및 심포지엄 Vol.2016 No.10

무정형입자전분(Amorphous granular starch, AGS)은 호화되어 복굴절성 및 결정성을 손실되었으나 입자 모양을 그 대로 유지하고 있어 천연 및 호화전분과 다른 물리화학적 성질을 나타낸다. Annealing은 전분에 과량의 수분을 첨가하 여 호화온도보다 낮은 온도에서 일정기간 동안 열처리 하는 물리적 변성방법으로 전분입자내의 무정형 및 결정형영역 내의 결합을 통한 안정성 증가, 이중나선구조 형성, 호화 온도 증가 및 범위의 축소, 전분입자의 팽윤력 감소 등을 유 발한다. 본 연구에서는 무정형입자감자전분(Amorphous Granular Potato Starch, AGPS)을 annealing 처리하고 이들의 물 리화학적 특성을 알아보았다. 열과 에탄올 처리를 통하여 얻어진 AGPS를 (NH4)2SO4 (81.0 %RH)와 KNO3 (93.6 %RH) 포화염 용액이 들어있는 데시케이터 안에서 일정 기간 저장하여 수분함량 18%(d.b)와 29%(d.b)인 시료를 제조하였다. 또한 AGPS에 증류수를 첨가하여 수분함량 200%(d.b)의 시료를 만들었다. 이 시료들을 4, 25, 40 각각의 온도에서 저 장하면서 DSC를 이용하여 열적특성 분석, RVA를 통해 pasting 특성, XRD를 이용하여 결정도의 변화를 확인하였고, RS함량을 측정하여 소화도를 분석하였다. DSC 분석결과, 아무 처리를 하지 않은 AGPS의 경우 어떠한 peak도 관찰되 지 않는 반면 각각의 온도에 일정 기간 동안 annealing한 AGPS의 경우 peak이 관찰되었다. 이를 통해 annealing 동안 전분입자 내의 분자들간의 사슬 간에 상호작용에 영향을 주는 것을 확인 할 수 있었다. XRD 분석결과, AGPS, 4, 25 온도에서 저장한 시료들의 XRD pattern에는 유의적인 차이가 보이지 않았다. 그러나 40에서 저장한 시료들에서는 결 정도의 변화가 확인되어 annealing한 AGPS에서 재결정화가 이루어졌음을 확인할 수 있었다. RVA 측정 결과, AGPS의 경우 천연전분과 달리 전분의 전형적인 pasting curve를 나타내지 않고 95oC에서 점도가 증가하다가 온도를 50oC로 냉 각시키면서 점도가 지속적으로 증가하는 양상을 보였다. Annealling한 AGPS 또한 비슷하지만 상대적으로 낮은 점도 를 나타내었다. RS 함량측정 결과, annealling한 AGPS의 경우 RS 함량이 모두 증가한 것을 확인할 수 있었다. 따라서 무정형입자전분에 annealing 처리를 할 경우 현재까지 존재하지 않았던 독특한 특성을 가지는 새로운 전분소재를 만들 수 있다는 것을 확인할 수 있었으며 이들이 다양한 식품산업에 응용 될 수 있을 것으로 판단된다.

국가 생물종 확증표본 시스템 구축 - 곤충 (I)

서홍렬,김기경,김태우,여진동,안능호,전미정,염진화,박선재 한국응용곤충학회 2009 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.10

각 나라에 서식하고 있는 자생생물은 국가 생물권의 기반으로서, 최근에는 환경뿐만 아니라 자원으로서 경제적 측면에서도 국가의 번영과 깊은 관계를 갖고 있다. 국제 규범상 자국의 생물종에 대한 권리주장을 하기 위해서는 상세한 분류학적 조사를 실시하여 생물종 내역을 파악하고, 관련 확증 표본을 확보ㆍ관리하는 것이 필수이다. 확증표본(voucher specimens)이란 특정 지역에서 채집되어 표본으로 제작ㆍ보존된 후에, 그 지역 생물종의 서식 증거로 이용되는 표본을 말한다. 한국 분포 곤충 종 목록은 응용곤충학회와 곤충학회에서 1994년에 곤충명집을 발간하면서 30목 10,991종으로 정리하였고, 이 후 1996년에 환경부에서 “국내 생물종 문헌조사 연구”에서 11,853종을 정리한 것이 종합적인 자료이다. 국립생물자원관에서는 국가생물주권의 확립을 위해 2008년부터 국가 생물자원 인벤토리 사업을 시작하였고, 이것의 하나로 확증표본 연구사업을 통해 국내에 분포하는 곤충 종의 확증표본현황을 조사하였다. 2008년에 국립생물자원관, 국립중앙과학관, 농촌진흥청, 서울대, 성신여대, 국립식물검역원, 연세대(원주), 영남대, 인천대, 충남대, 한남대, 함평곤충연구소에서 소장표본을 조사한 결과, 분류군별로 총 2,470종의 확증표본을 확인하였고, 기획채집을 통해 230종의 확증표본을 확보하였다. 조사된 종들의 확증표본은 분류 및 채집정보, 화상정보를 바탕으로 국가생물자원관리시스템(http://222.100.200.140/nibrms/download.html)에 확증표본분야를 만들어 DB시스템으로 구축하였다. 미 조사된 종들은 연차별로 확증표본 자료를 조사하여 2017년까지 국가 곤충 종 확증표본시스템을 완비할 계획이다.

포화 흡수체의 투과변조깊이 조절을 통한 다양한 펄스상태 조작 방법에 관한 전산 모사

진진화,염동일,김병윤 한국광학회 2017 한국광학회지 Vol.28 No.6

In this paper, we conduct a simulation of manipulating various pulsed laser operations through tuning the modulation depthof the saturable absorber in a laser cavity. The research, showing that various pulsed operations could be manipulated fromQ-switching through Q-switched mode locking to mode locking by tuning the modulation depth of the saturable absorber in acavity, has been studied by experimental means. We conduct a simulation with the Haus master equation to verify that theseexperimental results are consistent with expectations from theory. The time dependence of the gain was considered to expressQ-switching fluctuation through applying a rate equation with the Haus master equation. Laser operation was manipulated frommode locking through Q-switched mode locking to Q-switching as modulation depth was increased, and this result agreed wellwith the theoretical expectation.

꼬마잠자리 (Nannophya Pygmaea Ramber: Libellulidae, Odonata)의 형태, 서식처 및 분포 기록

배연재,염진화,차진열,윤일병 한국곤충학회 1999 Entomological Research Vol.29 No.4

한반도의 남서부에서 꼬마잠자리(Nannophya pygmaea Ramber)수컷과 암컷 성충 및 유충이 채집되어 기재되었다. 꼬마잠자리의 서식처, 생태, 분포 및 보존에 관한 정보를 수록하였다. The male and female adults and larva of Nannophya pygmaea Ramber were described from the southwestern part of the Korean peninsula. Their habitat, ecological, distributional, and conservational information was provided.

천연기념물로 지정된 꼬마잠자리(Nannophya pygmaea Ramber: Libellulidae, Odonata)의 분포, 서식처 및 행동 연구

배연재,염진화,이승모,윤일병 환경독성보건학회 2005 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.- No.-

꼬마잠자리(Nannophya pygmaea Rambur: Libellulidae, Odonata) 알의 부화에 미치는 온도의 영향

김동건,염진화,윤태중,배연재,Kim, Dong-Gun,Yum, Jin-Whoa,Yoon, Tae-Joong,Bae, Yeon-Jae 한국응용곤충학회 2006 한국응용곤충학회지 Vol.45 No.3

멸종위기종인 꼬마잠자리의 부화율을 5개의 온도조건($10,\;15,\;20,\;25,\;30^{\circ}C$)에서 조사하였다. 꼬마잠자리의 알은 2006년 7월 경상북도 문경시 일대의 한 작은 습지에 서식하는 암컷 성충으로부터 채취하였다. 부화율은 100일 동안 부화한 유충의 수로부터 구하였다. 꼬마잠자리의 알은 20, 25 및 $30^{\circ}C$의 온도조건에서 각각 83, 89 및 76%가 부화하였으며, $10^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$에서는 실험기간동안 부화하지 않았다. 꼬마잠자리 알의 부화 임계온도는 $14.3^{\circ}C$로 추정되었으며, 다른 온대성 잠자리류보다 상대적으로 높았다. The hatching rate of the eggs of Nannophya pygmaea Rambur, an endangered dragonfly species in Korea, was experimented in different temperature conditions ($10,\;15,\;20,\;25,\;and\;30^{\circ}C$) in laboratory. N. pygmaea eggs were collected from female adults inhabited a small wetland in Mungyong-si, Kyeongsangbuk-do, Korea, in July 2006. The hatching rate was evaluated from the number of hatched nymphs for the period of 100 days. As a result, the hatching rates were 83, 89, and 76% at $20,\;25,\;and\;30^{\circ}C$, respectively; however, eggs were not hatched at $10^{\circ}C\;and\;15^{\circ}C$ during the experiment period. The derived thermal threshold for egg hatching was $14.3^{\circ}C$, which is relatively higher than the values of other temperate dragonflies.

자생식물의 실내 공기 오염물질 제거 효율 평가

오윤아(Yunah Oh),조성현(Seonghyun Cho),염진화(Jinwhoa Yeom),김순옥(Soonok Kim),김원희(Wonhee Kim) 한국원예학회 2023 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2023 No.10

고유 생물자원(곤충) 해외반출 소장 현황 분석

김태우,서홍렬,김기경,박선재,안능호,염진화,전미정,강태화,김아영 한국응용곤충학회 2017 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.04

국립생물자원관 곤충 연구진은 해외에 반출된 한국산 곤충의 현황을 파악하기 위하여 2008년부터 2016년까지 9년간 6개국 7개 기관(일본 큐슈대학교, 홋카이도대학교; 헝가리 자연사박물관; 폴란드 동물분류진화관; 불가리아 자연사박물관; 영국 자연사박물관; 러시아 생물학·토양연구소)을 방문 조사하였다. 그 결과 17,399점의 표본에 대한 화상자료 및 채집정보 DB를 구축하였으며, 이중에는 1,076점의 모식표본 정보가 포함되어 있다. 또한 상호업무 이해증진을 통해 헝가리자연사박물관으로부터 2,822점, 일본 큐슈대학으로부터 2,837점의 한반도산 표본을 기증받아 국립생물자원관 곤충 수장고에 보관하고 있다. 본 과제를 통하여 현재 남한에서는 접근이 어려운 북한 지역 반출 표본, 국내에 남아있지 않은 석주명 채집 표본, 과거의 멸종위기종 표본 등 의미 있는 중요 표본을 확인하였으며, 이들의 반출 경로를 되짚어 보았다.