사출구의 기하학적 구조와 탄산가스 주입량이 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 사출구의 기하학적 구조를 사출구상수로 산출하여 사출구상수와 수분함량, 용융물의 온도, 탄산가스 주입량에 따른 압출성형물의 물리적 특성을 분석하였다. 압출성형 공정변수는 수분함량 30%, 스크루 회전속도 150 rpm, 원료 투입량 100 g/min, 용융물의 온도(95, 110oC), 탄산가스 주입량(0, 100, 200 mL/min), 사출구 길이(2, 5 mm), 내벽에서 좁아지는 각(57, 95o)이었다. 비기계적 에너지 투입량은 사출구 상수 3.36×10-10 m3, 탄산가스 주입량 200 mL/min, 용융물의 온도가 110oC 일 때 159.31 kJ/kg으로 가장 낮은 비기계적 에너지 투입량을 나타내었다. 또한 직경팽화율은 내벽에서 좁아지는 각이 57o(3.36×10-10, 6.82×10-10 m3)일 때 95o(3.64×10-10, 8.09×10-10 m3)보다 높은 경향을 보였으며, 탄산가스 주입량이 0 mL/min에서 200 mL/min으로 증가함에 따라 직경팽화율은 증가하였다. 탄산가스 주입량이 증가할수록 비길이는 증가하는 경향을 나타냈으며, 사출구 상수가 낮을 때 밀도와 파괴력, 겉보기 탄성계수는 낮은 경향을 나타내었다. 압출성형물의 미세구조를 관찰하였을 때 용융물의 온도 110oC에서 내벽에서 좁아지는 각이 95o(3.64×10-10, 8.09×10-10 m3)일 때 57o(3.36×10-10, 6.82×10-10 m3)보다 기공의 수가 많았다.

사출구 구조가 압출성형의 목적변수인 팽화특성에 영향을 미치는지 알아보기 위하여 사출구의 기하학적 구조를 사출구상수로 산출하여 사출구상수와 수분함량에 따른 팽화특성을 비롯한 비기계적 에너지 투입량, 수분용해지수, 수분흡착지수를 분석하였다. 압출성형 공정변수는 수분함량(20, 25%), 사출구멍의 길이와 직경비(L/D 0.67, 1.67, 2.67), 내벽에서 좁아지는 각(57, 95o)이였다. 비기계적 에너지 투입량은 수분함량 20%, 사출구상수 2.23E-10 m3에서 가장 높은 값을 나타내었다. 수분함량 20%에서 사출구상수가 증가하면, 직경팽화지수와 체적팽화지수는 증가하였다. 한편 수분함량 25%에서 직경팽화지수와 체적팽화지수는 사출구상수의 영향을 받지 않았다. 또한 길이팽화지수는 수분함량이 20%에서 25%로 증가할 때 증가하였으며 직경팽화지수와 음의 상관관계를 나타내었다. 수분흡착지수와 수분용해지수는 사출구상수에 영향을 받지 않았다.

압출성형의 이점을 활용하여 영양적으로 단백질과 식이섬유가 풍부하며 조직감과 항산화 활성이 우수한 에너지바를 제조하기 위해서 탈지 삼종실 압출성형물의 팽화율, 밀도, 파괴력, 겉보기탄성계수, 수분흡착지수와 수분용해지수, 페이스트 점도를 측정하였다. 또한 압출성형물의 항산화활성을 측정하기 위해 DPPH에 의한 전자공여능을 측정하여 비교 분석하였다. 탈지 삼종실 에너지바 제조 후 품질특성 조사를 위해 수분함량, 색도, 관능검사를 측정하였다. 압출성형 공정변수는 수분함량(20, 25%), 배럴온도(110, 130oC)이였으며 수분함량 20%, 배럴온도 130oC에서 팽화율이 가장 높았으며 밀도, 파괴력, 탄성계수가 낮았다. 수분함량이 증가할수록 수분흡착지수가 증가하였으며 수분용해지수는 배럴온도 130oC에서 높은 경향을 나타내었다. 압출성형 탈지 삼종실은 페이스트 점도 값이 낮게 나타났으며 DPPH에 의한 전자공여능 값은 수분함량 20%, 배럴온도 130oC에서 항산화활성이 높게 나타났다. 탈지 삼종실 에너지바 제조 30일 후에 수분함량은 0.60-1.13% 상승하였으며 백색도와 황색도는 감소, 적색도는 증가하는 경향을 보였다. 관능평가 결과 압출성형 변수가 수분함량 20%, 배럴온도 130oC이며 탈지 삼종실이 첨가된 에너지바가 가장 좋게 평가되었다. 결론적으로 압출성형을 이용하여 삼종실을 첨가한 에너지바를 제조할 수 있었으며 중간소재인 압출성형물의 공정 변수는 수분함량 20%, 배럴온도 130oC에서 가장 좋은 조건으로 판단되었다.

경제적 잠재성이 큰 삼 종자의 식품소재로서의 활용을 모색하고자 삼 종자의 일반성분을 측정하였고 삼 종자 첨가 압출성형펠릿의 호화양상을 분석하기 위하여 페이스트 점도를 측정하였다. 또한 삼 종자 후레이크의 체적밀도, 색도, 압착강도, 수분용해지수와 수분흡착지수, 조직감 유지시간(bowl life) 등의 품질특성을 조사하였다. 압출성형 공정조건은 배럴온도 90, 100, 110oC, 수분함량 35%이었다. 삼 종자의 수분, 조단백질, 조지방, 조회분함량은 각각 5.67±0.02, 25.93±0.16, 28.21±0.56, 7.70±0.08%이었다. 압출성형 펠릿의 페이스트 점도 측정결과 삼 종자 펠릿의 제조에 적합한 압출성형 배럴온도는 100-110oC인 것으로 판단되었다. 삼 종자 후레이크의 체적밀도는 0.24-0.43 g/mL 범위로 배럴온도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 명도와 압착강도는 삼 종자 첨가량이 증가함에 따라 크게 감소하는 경향을 나타내었다. 배럴온도가 90oC에서 110oC로 증가함에 따라 수분용해지수는 감소하는 경향을 나타내었고 수분흡착지수는 증가하는 경향을 나타내었다. 조직감 유지시간은 5.8-15.5분 범위로 삼 종자 첨가량의 증가에 따라 감소하였다. 관능검사 결과 전체적인 기호도는 삼 종자 첨가량 20%일 때 가장 높은 값을 나타내었다.

다습한 열대지방에서 카사바는 중요한 식물자원이다. 수분함량(20, 25%)와 배럴온도(110, ) 에 따른 압출성형 카사바전분의 물리적 특성(밀도, 팽화율, 비기계적 에너지, 색, 수분용해지수, 수분흡착지수)와 호화특성을 조사하였다. 카사바전분 압출성형공정에서 수분 투입량은 압출성형물의 비기계적 에너지 투입량, 비길이, 밀도에 유의적으로 영향을 미쳤으며(p