Rheological Properties of Pear Juice Concentrates

배주스 농축액의 리올로지 특성

  • Published : 1995.12.31

Abstract

To improve the utilization of pear in its processing, the cloudy and clear juice concentrates were prepared and their rheological properties were investigated in the range of temperatures($5{\sim}60^{\circ}C$) and concentrations($15{\sim}60^{\circ}Brix$). Pear juice concentrates showed flow behavior close to Newtonian fluids. Their flow behavior was also explained by applying Power law model and Herschel-Bulkley model. Flow behavior index did not have good correlation with concentration, but decreased with the increase of temperature, showing pseudoplastic properties. Consistency index increased with the increase of concentration and with the decrease of temperature. The effect of temperature and concentration on the apparent viscosity at 1500 1/s shear rate was examined by applying Arrhenius equation. The activation energy for flow of the cloudy and clear pear juice concentrates increased from $1.5140{\times}10^4\;to\;3.4141{\times}10^4\;J/kg{\cdot}mol$, and from $1.4762{\times}10^4\;to\;3.4963{\times}10^4\;J/kg{\cdot}mol$ with the increase of concentration, respectively. The influence of temperature on the apparent viscosity was more pronounced at higher concentration. And the concentration-dependent constant A decreased from $0.0789\;to\;0.0484^{\circ}Brix^{-1}$, and from $0.0786\;to\;0.0476^{\circ}Brix^1$ with the increase of temperature, respectively.

배 가공시 그 이용성을 증진시키기 위하여 혼탁 및 청징주스 농축액의 리올로지 특성을 조사, 비교한 결과는 다음과 같다. 각각의 농축액들은 뉴톤유체에 가까운 흐름특성을 나타내었으며, Power law model과 Herschel-Bulkley model에 적용되었다. 유동지수는 농도에 대해서는 뚜렷한 상관관계를 보이지 않았으나 측정온도에 대해서는 온도가 증가할수록 감소하여 의사가소성을 띠었으며, 점조도지수는 농도가 증가할수록, 온도가 감소할수록 증가하였으며, 항복력은 무시할 수 있는 정도였다. Arrhenius식에 의해 구한 전단속도 1500 1/s에 대한 점도의 유동활성화에너지는 농도가 $15^{\circ}Brix$에서 $60^{\circ}Brix$로 증가함에 따라 혼탁주스 농축액의 경우 $1.5104{\times}10^4$에서 $3.4141{\times}10^4\;J/kg{\cdot}mol$로, 청징주스 농축액의 경우 $1.4762{\times}10^4$에서 $3.4963{\times}10^4\;J/kg{\cdot}mol$로 증가하였으며, 지수함수식에 의해 구한 농도의존성 상수인 A는 온도가 $5^{\circ}C$에서 $60^{\circ}C$로 증가함에 따라 혼탁주스 농축액의 경우 0.0789에서 $0.0484^{\circ}Brix^{-1}$로, 청징주스 농축액의 경우 0.0786에서 $0.0476^{\circ}Brix^{-1}$로 감소하였다. 이와같이 혼탁주스 농축액과 청징주스 농축액은 리올로지 특성에 있어 거의 차이가 없었다.

Keywords