일반기술

점도 안정성이 우수한 변성전분의 건식 제조방법

◦ 본 기술은 전분에 산화보조제 첨가 및 방사선 처리를 병행하여 변성전분을 건식으로 제조하는 방법에 관한 것이다.◦ 제지나 섬유산업분야에서는 전분이 코팅 또는 사이징용으로 이용되고 있으며, 이러한 코팅 또는 사이징용 전분을 점도가 낮고 점도의 안정성이 좋아 점도가 변하지 않아야 한다. 이러한 제지나 섬유의 사이징용 변성전분을 제조하기 위하여 현재 사용되고 있는 방법은 습식 방법으로서, 산화전분의 제조방법과 산처리 전분의 제조방법이 있다. 이러한 산업용 변성전분은 제조 방법이 쉽고 비교적 가격이 저렴하며 품질이 우수하여 예로부터 제지나 섬유공업에서 널리 사용되고 있다. ◦ 그러나, 습식공정에 의한 변성전분 제조시 상당한 량의 폐수가 발생하며, 상기 폐수를 처리하기 위해 거액의 시설투자가 소요되고 잇다. 최근들어 환경오염에 대한 규제가 강화되고 있으며, 폐수종량제 실시후 폐수처리 설비 및 운영비 등의 부담으로 인해 제지나 섬유용 등 산업용 변성전분의 원활한 생산과 공급이 어렵게 될 뿐 아니라 제품가격 상승의 주 요인이 된다. 따라서 폐수나 기타 환경오염물질을 발생시키지 않으면서 변성전분을 제조하는 방법이 현재 세계 여러 연구기관에서 중점적인 목표가 되어 연구되고 있는 실정이다.◦ 방사선은 1970년대부터 의료 및 실험기기의 멸균이나 향신료, 과채류, 육류 등의 여러 식품의 보존성 향상과 위생화 및 품질개선을 위해 연구되어 왔으며, 최근 방사선 조사식품의 건성 공인 및 허가에 의하여 그 이용이 크게 증가하는 추세로 상업적 규모로 실용화가 되고 있는 실정이다. 국내에서도 한국원자력연구소와 국제기관의 연구결과를 바탕으로 보건복지부가 1987-1995년 사이 4차에 걸쳐 13개 식품군(약 25종)에 대한 방사선 조사를 허가하였고, 현재 상업적으로 이용되고 있다. ◦ 본 기술은 방사선을 전분 고분자에 조사하면 방사선이 전분 고분자에 조사되어 고분자의 절단 및 절단된 분자끼리의 축중합 등으로 점도저하가 일어나고 여기에 산화보조제를 넣으면 점도가 안정화되어 기존 습식 공정에 의한 산화전분이나 산처리 전분과 거의 비슷한 특성을 가지면서 폐수발생이 없는 경제적인 변성전분을 제조하는 방법에 관한 것이다.◦ 방사선을 전분 고분자에 조사하면 방사선의 특징인 강력한 에너지와 투과력에 의해 저분의 고분자쇄의 절단 및 절단된 분자쇄끼리의 축중합 등이 일어나서 점도가 저하된다. 그러나, 불안정하여 시간 경과에 따라 전분호액의 점도상승이 빠르게 일어나므로 방사선을 조사하여 얻은 변성전분은 제지나 섬유의 코팅용 또는 사이징용으로 사용하기에는 물성이 부족하다. 그러나 원료전분에 산화보조제로서 무기 과산화제인 암모니움이나 소듐 혹은 포타슘 퍼설페이트류, 칼슘 하이포크로라이트를 방사선 처리 전에 첨가한 후 조사하면, 방사선 조사에 의해 상기 과산화제들이 유리되면서 방사선 조사에 의해 절단된 전분 고분자쇄에 산화반응을 함으로써 상승작용을 일으켜 전분의 점도가 현저히 낮아지고, 뿐만 아니라 점도 안정성도 향상되어, 전부에 방사선을 단독으로 조사하는 것에 비해 조사선량이 낮아도 저점도의 점도안정성이 우수한 변성성분을 제조할 수 있다.