Korean Journal of Rheology, Vol.8, No.3-4, 199-206, December, 1996
마(Dioscorea batatas DECNE) 점질 다당류의 물성(物性) 및 열적 특성에 관한 연구
The Study on Rheological and Thermal Properties of Yam Mucopolysaccharides
초록
산마와 재배마에서 점질다당류(mucopolysaccharides)를 추출하여 리올러지 및 열특성을 연구하였다. D.I.W에서 산마와 재배마 점질다당류의 고유점도([η]) )는 각각 16.1 dl/g, 25.1 dl/g이고 pH 7일때 최대값을 나타내었고, 염을 가했을 때 [η]가 급격히 감소하다가 일정한 값을 나타내었으며, urea 용액에서 NaCl, MgC12용액에서보다 [η]가 높았다. 마 점질다당류의 chain stiffness는 0.050이고 Overlap parameter는 산마와 재배마 점질다당류가 각각 0.06g/dl, 0.04 g/dl였다. 마 점질다당류는 shear rate가 증가함에 따라 겉보기 점도가 감소하였고 농도가 증가함에 따라 yield stress와 점조성 지수는 증가하고 shear index가 감소하는 가소성 유동체였다. 산마 점질다당류는 35℃까지 온도에 대하여 비교적 안정하였지만 그 이상의 온도에서는 겉보기 점도가 급격히 감소하였고 재배마 점질다당류는 온도가 증가할수록 겉보기 점도가 점차적으로 감소하였다. 겉보기 점도는 1가 염과 2가 염 사이에 큰 차이가 없었고 염농도가 증가함에 따라 겉보기 점도가 감소하였으나 urea를 첨가했을때 겉보기 점도가 약간 감소하다가 다시 증가하는 것을 알 수 있었다. DSC로 산마와 재배마 점질다당류의 "true melting"을 측정했을 때 각각 92℃, 93℃였고, enthalpy는 67.06 cal/g, 75.83cal/g였다. 겔화에 소요된 enthalpy는 pH가 증가할수록 큰 값을 나타냈고, NaCl을 첨가했을 때 감소하다가 염농도 증가에는 영향을 받지 않았으며, Urea와 glycerol을 각각 첨가했을 때 D.I.W.에서보다 감소하였다. TGA로 열분해 현상을 측정했을 때, 분해 온도는 산마와 재배마 점질다당류가 각각 219∼332℃, 229∼341℃ 범위였다.
The rheological and thermal properties of mucopolysaccharides extracted from wild and cultured yams were investigated. The intrinsic viscosity, [η] of the wild and cultured yam mucopolysaccharides in deionized water was 16.1 dl/g, 25.1 dl/g, respectively. The highest intrinsic viscosity was obtained at pH 7 within the pH range of 4 to 11. At various salt concentration (0.0∼0.1M) the [η] of yam mucopolysaccharides was decreased to 0.025M and remained constant to 0.1M. The [η] in urea solution was higher than that of in NaCl and MgCl2 solution. The chain stiffness parameter was 0.05 and the overlap parameters of wild and cultured yam mucopolysaccharides were 0.06 g/dl and 0.04 g/dl respectively. Yam mucopolysaccharides showed pseudoplastic flow. The apparent viscosity of yam mucopolysaccharides decreased as the temperature increased. The apparent viscosity in urea solution was higher than that in NaCl and MgCl2 solutions. The thermal properties of yam mucopolysaccharides were investigated by Differential Scanning Calorimetry. The "true melting" temperatures of wild and cultured yam mucopolysaccharides were 92℃ and 93℃, respectively. The melting enthalpys were 67.06 cal/g and 75.73 cal/g, respectively. The enthalpy of yam mucopolysaccharides solution was increased as pH increased and increasing salt concentrations did not affect the enthalpy. In the presence of urea and glycerol the enthalpy was lower than that in D.I.W. The decomposition temperatures of wild and cultured yam mucopolysaccharides were in the range of 219∼332℃ and 229∼341℃, respectively.
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