Dehydration is the one of the simplest ways to improve the shelf-life of fruits and vegetables by reducing the moisture content. Dehydration operations are important steps in food processing industry, which involves a process of moisture removal due to simultaneous heat and mass transfer. Drying provides a longer shelf-life to the food, cheaper transportation cost, and smaller space demand during storage. Hot-air drying of hamcho pieces were carried out to compare the influence of blanching at 90℃ for 5 min as a pre-treatment on the drying kinetics at temperatures of 50℃, 60℃, and 80℃ at a constant airflow velocity of 0.66 m/s. The pretreatment had significant effects on the moisture content of the hamcho samples. In all the drying temperature selected, the blanched samples had shorter drying time than the control. Based on these comparisons it is seen that blanching treatment prior to drying could improve the drying kinetics of hamcho samples at all drying temperatures. The activation energy was calculated by plotting the natural logarithm of drying rate constant (k) versus the reciprocal of the absolute temperature. It turned out to be 36.90 and 30.76 kJ/mol for the control and blanched sample, respectively.
The understanding of water vapor sorption and equilibrium in food samples is crucial in the formulation of foods and in their storage stability. In this study, the moisture sorption isotherms of yacon powder was measured by using gravimetric method at 25℃, 35℃, and 45℃ under the relative humidity ranging from 11% to 75%, and nine different isotherm models were used to fit the experimental data and to analyze water vapor sorption on yacon powder. The experimental results showed that water vapor sorption for yacon powder followed a type III shape over the humidity range. The BET monolayer moisture contents values were slightly higher than the values predicted by the GAB model. The monolayer moisture content increased slightly as temperature increased. The surface areas for monolayer moisture sorption decreased with increasing temperature and blanching reduced these values. Through quantifying the relative percentage error (E), coefficient of determination (R2), standard error (SE), and root mean square (RMS) of the isotherm models relative to data, Halsey model was identified to be the best-fitting isotherm to describe the water sorption process in yacon powder.
Recently, the use of an aluminum nitride(AlN) buffer layer has been actively studied for fabricating a high quality gallium nitride(GaN) template for high efficiency Light Emitting Diode(LED) production. We confirmed that AlN deposition after N2 plasma treatment of the substrate has a positive influence on GaN epitaxial growth. In this study, N2 plasma treatment was performed on a commercial patterned sapphire substrate by RF magnetron sputtering equipment. GaN was grown by metal organic chemical vapor deposition(MOCVD). The surface treated with N2 plasma was analyzed by x-ray photoelectron spectroscopy(XPS) to determine the binding energy. The XPS results indicated the surface was changed from Al2O3 to AlN and AlON, and we confirmed that the thickness of the pretreated layer was about 1 nm using high resolution transmission electron microscopy(HR-TEM). The AlN buffer layer deposited on the grown pretreated layer had lower crystallinity than the as-treated PSS. Therefore, the surface N2 plasma treatment on PSS resulted in a reduction in the crystallinity of the AlN buffer layer, which can improve the epitaxial growth quality of the GaN template.
Pulp and paper industry produces large volumes of wastewater and residual sludge waste, resulting in many issues in relation to wastewater treatment and sludge disposal. Contaminants in pulp and paper wastewater include effluent solids, sediments, chemical oxygen demand (COD), and biological oxygen demand (BOD), which should be treated by wastewater treatment processes such as coagulation and biological treatment. However, few works have been attempted to predict the treatment efficiency of pulp and paper wastewater. Accordingly, this study presented empirical models based on experimental data in laboratory-scale coagulation tests and compared them with statistical models such as artificial neural network (ANN). Results showed that the water quality parameters such as turbidity, suspended solids, COD, and UVA can be predicted using either linear or expoential regression models. Nevertheless, the accuracies for turbidity and UVA predictions were relatively lower than those for SS and COD. On the other hand, ANN showed higher accuracies than the emprical models for all water parameters. However, it seems that two kinds of models should be used together to provide more accurate information on the treatment efficiency of pulp and paper wastewater.
This experiment was designed to assess the physical and chemical properties of growing media substituted with a range of increasing concentrations of pretreated wood and to relate these properties to plant growth responses. For preparing the growing media, each material was combined with rural soil, peat, perlite and pretreated wood. Physicochemical properties studied were similar to ideal substrate ranges for plant growth on growing media, including pretreated wood. Physical properties were also well maintained over time. In comparison to plants growing in 100% rural soil, tall fescue(Festuca arundinacea) in the prepared growing media achieved better growth, especially when using the 50% rural soil + 50% PPW(peat + perlite + pretreated wood, 3:1:6(w/w/w)) and 30% rural soil + 70% PPW (peat + perlite + pretreated wood, 3:1:6(w/w/w)), and showed improved germination percentage. We confirmed the potential use of growing media, including pretreated wood. Furthermore, our results show a correlation among the physicochemical properties of tall fescue(Festuca arundinacea); physical properties were significantly influenced by germination and aerial parts. The root length of physicochemical properties was correlated with bulk density and organic compound (p<0.01).
한국산 억새를 산, 알칼리 및 증기폭쇄법으로 전처리한 시료의 최적 효소당화조건을 탐색하고, 당화물을 이용한 에탄올 생산성을 구명하였다. 억새의 화학적 조성은 저분자화합물이 5.0%, lignin 17.0%, hemicellulose 55.1%, cellulose 22.7%이었다. 효소 당화율은 단용효소 처리구보다 혼용효소 처리구에서 높았다. Celluclast 처리구는 Viscozyme보다 높은 당화율을 보였으며, 가장 높은 당화율을 보인 효소 처리구는 EM-3(Celluclast 24.3FPU/g 기질+Viscozyme 80.6FBG/g 기질)로 약 70%의 당화율을 보였다. 산,알칼리 전처리를 통해 정제된 α-cellulose의 효소 당화율은 1% NaOH 처리 증기폭쇄재 보다 16% 높게 나타났다. 효소 cocktail의 당화에 가장 적합한 온도는 50℃였고, 모든 기질에서 효소 반응시간이 증가할수록 당화율이 증가하였다. 억새의 당화물은 오탄당으로 xylose가 육탄당으로 glucose가 주를 이루었다. S. cerevisiae KCCM 11215를 이용한 당화물의 에탄올 발효에서도 각 효소조합과 시료 전처리가 매우 중요한 것으로 나타났다. 억새시료 1kg 당 350g 이상의 에탄올 생산성을 보였으며, 1% NaOH 및 1% KOH를 처리한 증기폭쇄 시료보다 α-cellulose를 기질로 사용한 처리구에서 에탄올 생산성이 높았다.
아크릴폐수를 광촉매로 전처리하여 막오염인자를 최소화한 후 막조합공정에 적용하였다. 한외여과막과 정밀여과막을 역삼투막과 조합을 이루어 막조합공정을 구성하였으며 광촉매처리수를 온도 및 압력변화에 따라 막조합공정에 적용하여 분리특성을 확인하였다. 정밀여과막 모듈 혹은 한외여과막 모듈의 투과수는 역삼투모듈로 보내지며 역삼투 모듈의 최종적인 투과량은 모듈 set 2 (MWCO 200,000 UF+RO)의 역삼투 모듈이 우수하였다. UF 및 MF 모듈에서 TDS, T-N 및 COD의 제거효율은 온도 및 압력변화에 영향을 받지 않고 제거효율 또한 낮음을 알 수 있었다. 그러한 결과로 RO 모듈에서 TDS, T-N 및 COD가 우수한 제거효율을 보였다. UF 및 MF모듈에서의 탁도 제거효율은 우수한 경향(제거효율 99% 이상)을 보였다. 막조합공정에서 처리된 광촉매처리수는 배출 허용기준치를 충족하고, 재활용이 가능하였다.
아크릴 폐수를 응집-여과-중화의 전처리 공정에 적용하여 막오염 인자를 최소화 한 후 UF/RO 공정에 적용하였다. 막의 형태 및 종류에 따라 한외여과 및 역삼투 모듈을 조합을 이루어 전처리 수를 온도 및 압력변화에 따라 적용하여 분리 특성을 고찰하였다. 투과 플럭스는 모듈 set 1의 UF모듈보다 모듈 set 4의 UF모듈의 투과량이 약 2~3배 더 많이 배출됨을 확인하였다. 최종적인 투과량은 관형모듈과 조합을 이룬 모듈 set 2와 모듈 set 3이 좋은 결과를 나타내었다. 모든 UF 모듈에서 TDS, T-N 및 COD의 제거 효율은 온도 및 압력변화에 영향을 받지 않고 제거 효율 또한 낮음을 알 수 있었다. RO모듈에서 TDS, T-N 및 COD가 우수한 제거 효율을 보였다. 아크릴 폐수의 최종적인 수질결과는 공장폐수의 배출 허용기준을 만족하였고, 막모듈 조합은 폐수의 재활용 가능성을 확인할 수 있었다.
사파이어 (0001) 기판의 활성화 이온빔 (RIB) 처리 후 MOCVD에서 성장한 GaN박막의 열처리를 통한 구조 변화를 살펴보고, 전기적 성질의 변화를 관찰하기 위하여 전기로를 이용하여 열처리를 하였다. 시편의 분석을 위하여 DCXRD, Hall, TEM을 사용하였다. 1000˚C에서 시간을 변화시키면서 열처리한 시편에서 DCXRD의 FWHM는 약 50 arc-sec 정도 감소하였고, Hall 이동도는 약 80cm2/V.sec 정도 향상되었다. 가장 좋은 Hall 이동도를 보인 처리된 시편과 처리 전 시편의 TEM 비교 관찰에서 전위 밀도는 56~69% 정도 감소하였고 격자의 변형도 줄어들었다. 이것은 결정의 질과 전기적 성질 사이의 상관관계를 암시하며, 기판의 RIB 처리와 성장 후 적절한 열처리의 조합이 MOCVD로 성장시킨 GaN 박막의 특성을 개선시키는 것을 명확하게 보여준다.
본 연구에서는 GnRH가 과배란 처치된 래트의 초기 난포기와 후기 난포기에서 난소기능에 어떠한 영향을 미치는지를 이해하기 위해서, 30IU PMSG와 10IU hCG로 전처치된 미성숙 래트에 있어서 배란반응, 배란 난자의 형태학적 이상 유무 및 핵 성숙도, 난소 중량, 난소의 조직학적인 변화 및 혈중 스테로이드 호르몬 (17-estradiol, progesterone 및 testosterone) 농도에 대하여 GnRH agonist의 효과를 검사하였다.
지질과학 분야에서 암석의 생성 시기, 지각과 맨틀 진화연구의 기초자료로 활용되는 Sr 동위원소비는 열이온화 질량분석기(thermal ionization mass spectrometry, TIMS) 혹은 다검출기 유도결합 플라즈마 질량분 석기(multi-collector plasma ionization mass spectrometry, MC-ICP-MS)와 같은 질량분석기를 이용하여 측정할 수 있다. 이 기술보고에서는, Sr 동위원소비 측정시, 원소의 불완전한 화학적 분리가 Sr 동위원소비의 참값 (true value)에 어떤 영향을 미치는지를 비교하였다. 실험에는 상업용 레진, NBS987(NIST SRM987) Sr 동위 원소 표준물질 그리고 일본지질조사소의 암석표준시료 JG1a, JB3, JA1를 이용하였다. 비교실험 결과, NBS987 Sr 동위원소 표준시료, 일본지질조사소의 암석표준시료 JG1a, JB3, JA1 모두 불완전한 분리에 의해 Rb이 남 아있는 경우 87Sr/86Sr의 측정값이 변하는 것이 명확하게 관찰된다. 이는 질량분석기 특히 MC-ICP-MS로 동위 원소비를 측정하고자 하는 경우, 동종동위원소의 간섭에 대한 보정에도 불구하고 측정값은 참값에서 벗어나 므로 완전한 분리가 중요한 인자임을 지시해준다. 그러므로 MC-ICP-MS를 이용한 Sr 동위원소비 측정결과를 보고할 때는, 동종동위원소에 의한 영향을 판단할 수 있도록 Sr의 동위원소 전체의 측정강도와 더불어 85Rb의 측정강도도 함께 보고돼야 할 것이다.
연잎으로 제조한 약주의 연중 생산을 위한 원료의 효과 적인 전처리 방법에 대하여 알아보기 위해 냉동 전・후로 처리를 달리한 연잎을 사용한 연잎약주의 품질특성을 조사 하였다. 냉동 전・후로 처리한 연잎약주에서 총산함량을 제외하고 pH, 아미노산도, 알코올, 휘발산 함량에서 처리구 간의 유의적인 차이를 나타냈다. 폴리페놀 함량은 전체적 으로 315.89±28.08~462.63±13.00 ppm의 범위였고 모든 처 리구간에 유의적인 차이를 보였다. 특히, 냉동전 덖음 처리 약주에서 462.63±13.00 ppm으로 높은 수치를 보였다. 약주 의 색도에 있어서는 L값의 경우 모든 처리구에서 유의적인 차이를 보이지 않았고, 적색도를 나타내는 a값은 냉동 후 처리한 약주에서 유의적인 차이를 보이지 않았고 냉동전 처리한 약주에서는 유의적인 차이를 보였다. 황색도를 나 타내는 b값에서는 냉동 전・후 데치기 처리에서 가장 낮은 값을 보였고 모든 처리구간에 유의적인 차이를 보였다. 연 잎 약주의 유기산 중에서 주석산(tartaric acid)과 호박산 (succinic acid)은 모든 처리구간에 유의적인 차이가 없었으 며 옥살산(oxalic acid), 구연산(citric acid), 사과산(malic acid) 함량은 처리구에 따라 다른 양상을 보였다. 냉동전 처리한 연잎 약주의 기호성 평가 결과, 냉동전 처리 연잎약 주의 경우, 색과 향에 있어서 생잎과 건조처리구의 선호도 가 높게 나타났다. 반면, 색에 있어서 덖음처리(10%)와 향 에 있어서 데치기 처리(15%)가 낮은 선택율을 보였다. 향에 있어서는 생잎이나 건조 처리구 약주에서 더 선호하는 것으 로 나타났다. 맛이나 전반적인 기호도에 있어서는 색과 향 기의 결과와는 다르게, 데치기 처리가 높은 선택비율(40%) 을 보였는데 약주의 전반적인 기호도는 색과 향기보다는 맛이 크게 영향을 미치는 것으로 보인다. 냉동후 처리한 연잎을 사용한 약주에서는 색은 덖음처리구가 가장 높은 수치를 나타냈고 향이나 맛, 전반적인 기호도에서는 데치 기 처리구에서 가장 높은 수치를 나타냈다.
This research evaluate antioxidant and skin-whitening effect of Abeliophyllum distichum Nakai by extraction processes. First, antioxidant effects were follows: EE (70% ethanol extract) showed higher DPPH scavenging activity of 69.66% than WE (hot water exract) 59.13% at 0.3 ㎎/㎖, also UE's (70% ethanol extract by sonication process) higher than EE. Reducing power was that also EE showed higher than WE, and it was the highest value with UE's because of ultrasonic pretreatment. Next, the whitening effect tyrosinase inhibition activity was measured that EE was 23.88%, WE's was 16.69%, and UE was 23.34%. Ultrasonic pretreatment did not influence to tyrosinase inhibition activity. Cell viability showed low cell toxicity in all groups. UE's inhibited melanin synthesis, 55.1%, that is higher than EE and WE, 52.7% and 39.5%, respectively. As a result, we confirmed that antioxidant activities and skin-whitening effect by extraction process. Also, this results confirmed that the Abeliophyllum distichum Nakai extracts worth as cosmetic materials.
Saururus chinensis is used as a raw material of an anti-rheumatic, poultice, sedative and stomachic. The tea of dried Saururus chinensis leaves has a function of relaxing pains in back and breast and of treating stomach ailments. The plant has the functions of anti-inflammatory, depurative, diuretic, febrifuge and refrigerant. The extraction of functional material is carried out by methanol and ethanol solvents. Mechanochemical grinding is applied as a pretreatment process before extraction to enhance the extraction efficiency by increasing the surface area of the materials while changing the chemical properties of the materials. Extraction of functional materials from the Saururus chinensis after grinding as a pretreatment using the mechanochemical technology was accomplished in this study to investigate the effect of grinding on the antioxidant activities of the extract. Saururus chinensis was ground by the planetary ball mill and the morphology was analyzed by SEM. Mechanochemical pretreatment increased the yields of functional materials from 5.9 g to 6.4, 7.0, and 8.1 g after grinding of 30 minutes, 1 hour and 2 hours, respectively. Nitrite scavenging ability increased from 53.0-71.0% to 61.0-79.0% for the methanol extraction in the solution of pH 1.2. Also, Electron donating abilities were increased from 7.90-33.51% to 11.97-38.51% for the methanol extraction. The extract concentration for the half inhibition of DPPH radicals was reduced from 278μg/mL in the original sample to 263μg/mL in the sample after grinding for the methanol extraction.
초임계 이산화탄소를 건조 전처리 방법으로 사용하여 사과의 성분변화를 관찰하였다. 총 페놀 함량은 초임계 이산화탄소 온도와 압력이 증가 할수록 생과일과 무처리구 보다 낮은 함량을 나타내었다. Vitamin C, 유리당 및 유기산의 함량은 전처리 구간이 무처리구 보다 낮았고, 초임계 이산화탄소 압력과 온도 따라 큰 차이는 없었다. 이와 같은 결과는 초임계 이산화탄소의 용매적 특성이 핵산에 가까워 극성물질에 대한 용해력이 높지 않은 상태에서 고압으로
The three domestic natural zeolites(Yong dong-ri (Y), Daesin-ri (D), Seogdong-ri (S)) harvested in Kyeongju-shi and Pohang-shi, Kyungsangbug-Do, were pretreated with each of the NaOH, Ca(OH)2, and NaOH following HCl solutions, and the removal performances of divalent heavy metals(Cu, Mn, Pb, and Sr) for natural and pretreated zeolites were investigated and compared in the single and mixed solutions. The natural zeolite-heavy metal system attained the final equilibrium plateau within 20 min, irrespective of initial heavy metal concentration. The heavy metal uptakes increased with increasing initial heavy metal concentration and pH. The heavy metal uptakes for natural zeolites decreased in the following sequences : D>Y>S among the natural zeolites; Pb>Cu>Sr>Mn among the heavy metals. The pretreated zeolites showed higher heavy metal removal performances than natural zeolites and decreased in the order of NaOH, NaOH following HCl, Ca(OH)2 treatment among the pretreatment methods. The heavy metal ion exchange capacity by natural and pretreated zeolites was described either by Freundlich equation or Langmuir equation, but it followed the former better than the latter. The heavy metal uptakes for natural zeolites decreased in the mixed solution, in comparing with those in the single solution and especially, the manganese uptake decreased greatly in the mixed solution. The pretreated zeolites showed the improved removal performances of heavy metals in the mixed solution than in the single solution and the heavy metal uptakes by those in the mixed solution showed the same trends in the single solution among the chemical treatment methods and heavy metals.