날치알 성형물의 개발 및 물리적 특성 해석

Abstract

본 연구는 이중노즐이 장착된 장치를 이용한 캡슐형의 날치알 성형물로부터 반응표면분석이라는 통계기법을 이용하여 제조 조건을 최적화하고 다양한 물리화학적 처리 효과를 알아보는데 그 목적이 있다. 제조 조건의 최적화에는 중심합성계획법이 사용되었으며 독립변수로는 알긴산나트륨의 농도 (X1), 염화칼슘의 농도 (X2), 반응조의 교반속도 (X3) 및 낙하높이 (X4)로 설정하였으며, 종속변수로는 날치알 성형물의 구형성능 (Y)이 선택되었다. 반응최적화에 의해 산출된 독립변수의 최적화 조건은 알긴산나트륨의 농도 1.66%, 염화칼슘의 농도 1.86%, 반응조의 교반속도 280 rpm과 낙하높이 17 cm로 나타났으며, 예상되는 날치알 성형물의 구형성능은 99.7%로 실제 제조한 결과 99.8±0.77%와 큰 차이를 보이지 않았다. 최적 조건에서 제조된 날치알 성형물의 다양한 물리화학적 처리 효과를 알아보기 위해 직경 (mm), 구형성능 (%), 파열강도 (kPa) 및 무게 (g)를 측정하였으며, 물리화학적 처리로는 열탕, 식염, 고압멸균 및 동결-해동처리를 실시하였다. 날치알 성형물의 물리적 특성을 알아보기 위해 측정한 직경, 구형성능, 파열강도와 무게를 물리화학적 처리 이전에 제조한 날치알 성형물의 물리적 특성과 비교한 결과, 95℃ 열탕 처리 이후 직경과 무게는 처리 시간 (0, 20, 40, 60, 및 80분)에 따라 그 값이 감소하였으며, 파열강도는 처리 시간 40분까지 증가하고 그 이후에 감소하였으며, 구형성능에서는 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 0.5% 염화칼슘 열탕처리는 직경과 무게에서 처리 시간 (0, 5, 10, 15, 및 20분)에 따라 그 값이 감소하였으며, 파열강도는 처리 시간 15분까지 증가하고 그 이후에 감소하였으며, 구형성능에서는 초기 처리 시간 5분 동안 구형성능이 크게 감소하고 그 이상의 처리 시간에서는 구형성능이 떨어지지 않는 것으로 나타났다. 다양한 농도 (0, 0.5, 1.0, 1.5, 및 2.0%)에 따른 염화나트륨 처리는 10분의 침지 시간 이후 구형성능과 파열강도에서 농도 변화에 따라 그 값이 유의적으로 감소하였으며, 직경과 무게에서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 고압멸균 (121℃, 1 atm) 처리는 직경, 구형성능, 파열강도와 무게에서 초기 처리 시간 5분 동안의 물리적 변화가 크게 나타났으며, 그 이상의 처리 시간에서는 변화 정도가 적게 나타났다. 반면에 구형성능은 처리 시간 (0, 5, 10, 15, 및 20분) 에 따라 꾸준히 감소하는 것으로 나타났다. 마지막으로, 5일 간의 날치알 성형물의 동결-해동 처리는 직경, 구형성능, 파열강도와 무게에서 현저한 감소를 나타내었다.