두유는 단백질, 지방, 다당류 등으로 구성된 에멀젼으로서 저장 중 상분리 또는 침전 현상이 발생하게 되는데, 이에 가장 큰 영향을 미치는 것은 입도크기인 것으로 알려져 있다. 최근 보고에 의하면 양친매성의 계면활성제는 두유의 이러한 현상을 억제하는 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 두유의 가공조건과 천연 계면활성제인 사포닌(순도=80%)이 두유의 저장 안정성에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 실험에 사용한 두유액은 고형분을 제거한 후, 사포닌을 0%, 1%(w/w)를 각각 첨가하였으며, 고속균질기와 고압균질기를 순차적으로 사용하여 입도가 균일한 두유로 제조하였다. 두유의 저장 안정성 테스트를 위하여 15일 동안 저장(온도=4℃, 25℃ and 37 ℃) 하면서 visual appearance, microstructure, transmittance, particle size distribution, terminal velocity를 각각 측정 하였다. 두유의 상분리는 25 ℃와 37 ℃에서 GSP 0% 첨가의 경우 각각 120 및 48 h 후 GSP 1% 첨가의 경우 각각 192 및 48 h 후에 발생하였으나, 4℃에서는 저장기간 동안에 관찰되지 않았다. 저장기간 동안, 두유의 microstructure는 GSP 0% 첨가의 경우 입자가 응집되는 것이 관찰 되었으나, GSP 1%를 첨가한 경우 두유 입자의 응집 현상은 관찰되지 않았다. 모든 샘플은 저장 시간이 지남에 따라 transmittance가 증가하는 경향을 보였는데, 높은 저장온도에서 transmittance가 빠르게 증가하였다. 두유의 입도크기는 저장 0 h에서 GSP 0% 첨가의 경우 8.8 μm로서 GSP 1% 첨가의 경우(12.3 μm)보다 작은 값을 나타내었다. 이후 저장 시간이 지남에 따라 입도 크기가 감소하는 경향을 보였는데, 저장온도 25 및 37 ℃에서는 저장 2 h 이후부터 GSP 1%와 0% 간에 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 4 ℃ 저장의 경우 360 h에서 GSP 0% 첨가의 경우 0.99 μm로서 GSP 1% 첨가의 경우(0.72 μm)보다 큰 값을 나타내었다. GSP가 입자 침전 속도에 미치는 영향인 terminal velocity는 저장온도 25 및 37 ℃에서는 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 4 ℃ 저장의 경우 360 h 후 GSP 0%와 1% 첨가하였을 때 각각 0.31 mm/h, 0.16 mm/h로 측정되어, GSP를 첨가하는 경우에 terminal velocity를 낮추었다. 위의 결과를 토대로, 천연 계면활성제인 사포닌은 두유의 상분리를 억제하여 저장 안정성을 향상시키는 효과가 있음을 확인하였다.

두유는 단백질, 지질, 다당류 등이 에멀션과 서스펜션 형태로 혼합된 분산 시스템이다. 두유의 안정성은 제조조건과 균질화 방법에 따른 입자의 크기와 열처리 조건 등에 의하여 크게 영향을 받으며, 일반적으로 점증제와 계면활성제를 사용하여 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 양친매성의 진세노사이드를 함유한 인삼 분말의 첨가와 열처리가 고압 균질화하여 제조한 비지 분리 두유의 안정화에 미치는 영향을 분석하였다. 전두유의 비지를 분리한 후 2% (w/w)의 인삼 분말을 첨가하였으며, 이때 진세노사이드 함량(Rg1, Rb1, 및 Rg3의 합량)은 0.088 mg/100g soy milk 이었다. 이후 두유를 열처리(90°C, 10 min)하거나 열처리 하지 않고 고압 균질화(4500 psi)하여 인삼 분말을 함유한 비지 분리 두유를 제조하였다. 제조한 두유 샘플들의 고형분 함량은 6.7-7.5% (w/w), pH는 6.4-6.8, 제타 포텐셜은 -7-0.3 mV, 입도 크기는 17-23 μm 범위에서 측정되었다. 두유의 저장 안정성은 두유를 45 ml 유리관에 넣고 25°C에서 144 h 동안 저장하면서 분리된 상층부와 하층부의 입도크기, 투과도, 상분리 현상 등을 측정하여 분석하였다. 인삼 분말을 첨가하지 않은 비열처리 두유의 경우, 저장 중 상층부의 입도 크기는 21.6±0.2 μm에서 6.6±0.4 μm로 감소하였고 투과도는 5.2±0.0%에서 77.3±0.1%로 급격히 증가하였다. 2%의 인삼 분말을 첨가한 비열처리 두유의 경우, 저장 중 상층부의 입도 크기는 21.6±0.1 μm에서 38.5±3.1 μm와 투과도는 0.8±0.0%에서 58.1±0.1%로 각각 증가하였다. 인삼 분말을 첨가하지 않은 열처리 두유의 경우, 저장 중 상층부의 입도크기는 17.4±2.4 μm에서 1.1±0.0 μm로 감소하였고 투과도는 7.3±0.1에서 14.0±0.1로 증가하였다. 2% 인삼 분말을 첨가한 열처리 두유의 경우, 상층부의 입도 크기는 22.9±0.4-24.9±0.5 μm, 투과도는 1.0±0.0-4.3±0.1% 범위에서 일정한 값을 유지하여 가장 높은 저장 안정성을 나타내었다. 저장 중 하층부에서는 인삼 분말첨가와 열처리에 따른 입도크기와 투과도는 각각 12.5±0.9-24.5 μm와 0.3±0.0-7.3±0.1% 범위로써 유의적인 차이는 보이지 않았다.

단백질과 사포닌 함량이 높은 해삼 열수 추출물을 첨가한 산성 음료는 응집, 침전 및 해삼 특유의 이취로 인하여 음료 제조에 많은 제한점이 있다. 단백질 클라우드 에멀션 음료 시스템은 고단백질 기능성 음료 제조 및 이취를 차폐할 수 있는 특성이 있고, 증점제로 사용되는 펙틴은 산성 조건에서 단백질과 콤플렉스를 형성함으로써 응집과 침전을 억제할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 클라우드 에멀션 시스템에 해삼 열수 추출물 분말을 첨가하여 모델 음료를 제조하였으며 펙틴의 함량을 조절하면서 pH와 열처리 조건에 따른 모델 음료의 이화학적 특성을 관찰하였다. 해삼 열수 추출물 분말은 고온(121oC), 고압(15 psi) 조건에서 추출한 후 분무 건조하여 확보하였으며 단백질, 다당, 회분, 수분함량은 각각 43.46, 44.97, 5.38, 4.19%이었다. 모델 음료는 올리브유(0.1%), 해삼 열수 추출물 분말(2%), 유청 단백질(2%), 펙틴(0.01-2%)을 혼합한 후 고압 균질기(4500 psi)를 이용하여 균질화하였다. 제조한 클라우드 에멀션 모델 음료는 30oC와 85oC에서 각각 2 또는 30 min 동안 열처리를 하였다. 펙틴, 유청 단백질의 ξ-potential과 입자크기는 pH를 7에서 3으로 감소시킴에 따라서 증가하였다. 펙틴을 0.01%에서 2% 범위로 첨가한 모델 음료의 ξ-potential과 입자크기는 펙틴함량의 증가에 따라서 증가하였다. 저농도의 펙틴(0.01-0.1%)을 첨가한 경우에는 응집과 상분리 현상이 발생하지 않았다. 그러나 고농도 펙틴(0.5-2.0%)의 첨가, pH를 7에서 3으로 감소 및 85oC에서 30 min 동안의 열처리 조건에서는 complex coacervation에 의한 응집과 상분리 현상이 발생하였다.

고온에서 형성된 클레이 나노입자를 충진제로 하여 PP-클레이 나노컴포지트 용기를 제조하였으며, 이의 산소투과도와 휘발성 지방산화물 및 산화안정성을 서로 다른 두 온도(20 및 40oC)에서 측정하였다. 사용한 클레이 입자의 주성분은 ICP-OES를 통하여 Ca(40.733%)임을 알 수 있었으며, 나노컴포지트 내에 클레이 나노입자가 고르게 분산되어 있음을 TEM을 통해 확인하였다. 또한, FT-IR을 통하여 클레이 나노입자의 첨가가 PP의 작용기에 특별한 영향을 주지 않았다는 것을 규명하였다. 클레이 나노입자의 혼입으로 시트 내 기체분자의 확산 경로가 증가됨에 따라 모든 실험 온도에서 나노컴포지트 용기는 대조구보다 유의적으로 향상된 산소 차단효과를 나타내었다. 과산화물가, 공액이중산가 및 아니시딘가는 저장기간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 보여주었다. 20oC에서 저장된 시료의 과산화물가, 공액이중산가 및 아니시딘가는 나노컴포지트 용기에서 대조구보다 유의적으로 낮게 측정되었다. 40oC에서 저장된 시료의 과산화물가 및 공액이중산가도 나노컴포지트 용기에서 대조구보다 유의적으로 낮게 측정되었으나, 아니시딘가는 저장 8주차에만 나노컴포지트 용기에서 대조구보다 유의적으로 높게 측정되었다. 주요 휘발성 지방산화물의 함량은 20 및 40oC에서 각각 저장 5주 및 3주차에 나노컴포지트 용기에서 대조구보다 상대적으로 낮게 나타났다. 본 연구 결과를 통하여 고분자 재료에 나노클레이 입자를 혼입함으로써 산소 차단효과를 향상시킬 수 있음을 확인하였으며, 이에 따라 초기 지방산화를 지연시킴으로써 식품의 전체적인 향미특성에 영향을 미칠 것으로 판단된다.

자기 제조공정 중 고온에서 형성된 클레이 나노입자를 충진제로 하여 LDPE-클레이 나노컴포지트 시트를 제조하였으며, 이의 산소, 이산화탄소 및 수분에 대한 투과도를 서로 다른 세 온도(20, 30 및 40oC)에서 측정하였다. 사용한 클레이 입자의 주성분은 ICP-OES를 통하여 Ca(40.733%)임을 확인하였으며, 나노컴포지트 내 클레이 나노입자가 잘 분산되어있음을 TEM을 통해 확인하였고, FT-IR을 통하여 클레이 나노입자의 첨가가 LDPE의 작용기에 특별한 영향을 주지 않았다는 것을 확인하였다. 산소, 이산화탄소 및 수분투과도는 예상하였던 바와 같이 온도가 상승함에 따라 증가하는 경향을 보여주었다. 클레이 나노입자의 혼입으로 시트 내 기체분자의 확산 경로가 증가됨에 따라 모든 테스트 온도에서 나노컴포지트 시트는 대조구보다 유의적으로 향상된 기체차단효과를 나타내었는데, 산소와 이산화탄소에 대해서는 30 및 40oC에서 보다 20oC에서 상대적으로 강한 차단성을 나타내었으며, 수분에 대해서는 30oC에서 차단성이 상대적으로 높았고 20 및 40oC에서는 비슷한 차단효과를 나타내었다. 본 연구결과를 통하여 나노입자를 혼입 함으로서 LDPE 시트의 산소, 이산화탄소 및 수분에 대한 차단효과를 향상시킬 수 있음을 확인하였으며, 동시에 이러한 차단효과 향상의 정도는 온도에 따라 상당히 차이가 있음을 알 수 있었다. 차단효과의 온도 의존성에 대한 구체적인 이유는 아직 밝혀지지 않았지만, 온도에 따라 기체확산 및 고분자운동의 정도가 달라지므로 나노입자에 의한 기체확산 경로 증가의 효과 역시 변하게 되기 때문으로 사료된다. 따라서 나노컴포지트를 포장재로 사용할 경우, 반드시 목적온도에서 기체차단효과를 확인한 후 응용하여야 할 것으로 사료된다. 또한 시트나 필름의 내부 고분자 배열은 그 형성방법에 따라 달라지므로, 이것이 나노컴포지트의 기체차단효과에 미치는 영향 역시 신중히 고려되어야 한다. 이러한 현상에 대한 충분한 이해를 위해서는 나노입자 및 고분자의 배열구조와 기체차단효과의 상관관계에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

본 연구는 과제지향적 분위기(TIC)와 자아지향적(EIC) 분위기 향상을 위한 수업지도 프로그램이 학생들의 체육 수업행동에 미치는 효과를 비교 분석하는데 목적을 두었다. Ames(1992)가 제안한 TARGET 구조(과제, 권위, 인정, 평가, 집단, 시간)를 토대로 개발된 TIC와 EIC 프로그램은 체육수업(농구수업)에 참여하고 있는 중학생 2개 반 학생들(TIC: 37명)과 EIC 프로그램(36명)에게 15회에 걸쳐 적용되었다. 마지막 15회 수업의 학생행동들(적절한 활동, 부적절한 활동, 협력학습, 인식, 과제관련, 비과제관련, 동료학습, 대기시간)은 컴퓨터 행동분석 프로그램(BEST)을 사용하여 비교 분석되었다. 학생 수업행동 분석결과에 따르면, TIC 집단이 적절한 운동행동, 인지적 행동, 과제관련 행동, 동료학습에서 EIC 집단 보다 높은 행동빈도와 지속시간을 나타내었다. 이에 반해, EIC 집단은 TIC 집단 보다 부적절한 운동행동, 과제비관련, 대기시간에서 높은 지속시간을 나타내고 있었다. 본 연구의 결과는 과제지향적 분위기가 자아지향적 분위기보다 더욱 적응적인 성취행동과 연관돼 있다는 성취목표 이론의 예상을 지지하고 있다.