콜라겐 식품은 피부 주름 개선에 효과가 있을까?-피부 주름에 있어서의 콜라겐의 효과미인의 조건에 절대 빠질 수 없는 것이 바로 피부이다. 요즘 들어서 예전에는 없던 꿀피부, 도자기피부 등의 신조어도 만들어지는 것을 보면 피부가 외모를 평가하는 데에 있어서 어느 정도 높은 위치를 차지한다고 볼 수 있다. 건강한 남성의 상징이던 구릿빛 피부도 이제는 촌스러움의 상징일 뿐 그들도 여성 못지않게 하얗고 고와보이는 피부를 선호하는 추세이다. 이는 남녀 할 것 없이 좋은 피부에 열을 올리고 있다는 뜻이다. 가장 중요한 좋은 피부의 조건은 바로 뽀얗고 탱탱한 피부이다. 이를 위해 의학의 힘을 빌려 보톡스를 맞기도 하고 주름 제거 수술을 받기도 하며 얼굴을 바깥쪽으로 팽팽하게 당기는 수술도 서슴지 않는다. 그러나 이렇게 많은 돈이 들고 인위적인 방법보다 간단하게 콜라겐을 섭취하는 것만으로도 피부 재생 효과가 있고 주름 개선에 많은 도움이 된다고 하여 돼지 껍데기나 닭발, 닭 날개만을 찾아먹는 사람들도 늘고 있다. 콜라겐 식품이 유행을 하면서 콜라겐 화장품, 마시는 콜라겐 등 많은 종류의 제품들이 쏟아지고, 연예인들은 방송에서 콜라겐 음식을 먹고 자면 다음 날 즉각적인 피부 개선 효과가 보인다고까지 말한다. 그렇다면 정말 콜라겐 식품이 피부 주름 개선 효과를 가져다 줄 수 있을까?콜라겐의 효과를 알아보려면 먼저 콜라겐이 무엇인지부터 알아야겠다. 콜라겐은 체내 세포와 세포사이를 메우고 있는 섬유상태의 경단백질로 인체의 단백질 중에 약 1/3을 차지하는 주요 구성성분이다. 즉, 세포와 세포를 붙이는 접착제와 같은 성분을 말한다. 연골, 피부나 뼈, 치아, 근육 등에 존재하는데 젊을 때는 원활하게 합성이 되지만 20세 이후부터는 생성량이 감소하므로 나이가 들면서 피부의 탄력이 저하된다. 중요한 것은 피부의 70%를 바로 콜라겐이 차지하고 있다는 것이다. 또한 콜라겐에 있는 탄력 섬유인 엘라스틴은 피부의 수분을 유지하고 피부의 탄력을 조절해준다. 나이가 들면서 피부의 탄력이 감소하는 것은 바로 피부 안쪽 콜라겐의 활동이 둔해지기 때문이다.이렇게 나이가 들면서 점차 생성량이 감소하는 콜라겐 때문에 사람들은 너 나 할 것 없이 콜라겐을 보충하기위해 콜라겐 식품을 찾는 것이다. 그래서 콜라겐이 정말 피부 개선에 효과가 있는지에 대한 연구 결과도 속속들이 나오고 있다. 대한피부미용학회지에 실린 2009년 연구 결과에서는 콜라겐이 피부 주름에 어느 정도 개선 효과를 가져 온다고 말한다. 이 연구는 노화의 진행이 가속화되기 시작하는 30~40대 여성들을 대상으로 실험군에게 12주 동안 매일 3 g씩 평소 식사에 돈피에서 추출한 콜라겐을 섭취하도록 하여 안면피부 주름에 미치는 개선 효과를 살펴보았다. 측정부위 피부의 거칠기 평균 변화량을 비교한 결과 미간, 양쪽 눈가, 양쪽 팔자 피부에서는 실험군에서 주름이 완화되는 경향을 보였으며 대조군은 실험 전보다 주름의 상태가 나빠지거나 변화가 없었다. 이 연구 결과로 보아 콜라겐을 일정 기간 꾸준히 섭취하면 주름 개선 효과가 나타나는 것을 알 수 있다. 눈가 전용인 아이크림이 개발 되었을 만큼 여성들이 가장 고민 하는 곳 중에 하나가 눈가 주름인데 위의 연구 결과에 따르면 돈피 추출 콜라겐이 눈가 주름에도 개선 효과가 보인다고 하니 여성들이 쾌재를 부를 일이다.그러나 주름은 나이를 먹고 피부 탄력이 저하되면서 내적인 요인에 의해 자연스레 생기기도 하지만 자외선, 환경오염 등의 외적 요인에 의해서도 생성된다. 이 중에서도 특히 자외선에 의해 피부 주름 생성, 탄력 저하, 색소 침착, 피부 수분량 감소 등으로 거친 피부가 만들어 질 수 있다. 우리가 살아서 활동을 하는 이상 우리 피부는 자외선에 지속적으로 노출 될 수밖에 없다. 2009년 한국식품과학회지에 실린 학술논문에서는 자외선을 조사한 실험용 쥐에게 콜라겐 펩타이드 혼합물을 급여했을 때 자외선에 의해 유도되는 주름의 증가와 탄력 저하 및 비정상적인 각질 세포의 증식에 의한 피부 두께의 증가가 콜라겐 펩타이드 혼합물을 섭취함에 따라 개선됨을 확인했다. 이를 통해 콜라겐 펩타이드 혼합물의 자외선에 의한 피부 손상을 방어하고, 피부 기능이 정성적으로 작용하도록 돕는다는 것을 알 수 있다.또, 2007년 한국식품과학회지에는 불가사리로부터 콜라겐 유래 활성 펩타이드를 정제하여 피부 주름을 억제하는 효과를 검증했다는 연구결과도 있어 콜라겐의 효능에 대해 더 힘을 실어준다.사람의 피부가 만들어지는 데에는 오랜 시간이 걸리고 한번 형성된 피부를 바꾸기는 매우 어렵다. 그래서 피부 미인이 진짜 미인이라고 하지 않는가. 아무런 해도 입지 않은 아기 같은 피부를 가진 것이 현대 미인의 조건인 이유도 여기에 있다. 이미 망가진 피부를 되돌리기 위해 노력하는 것 보다 젊었을 적 좋은 피부를 잘 유지하는 것이 관건이다. 그렇다고 나이가 들고 노화가 진행되어 어쩔 수 없이 원치 않는 주름들이 생긴다 해서 손 놓고 있지는 말자. 위와 같은 연구결과들이 콜라겐의 주름 개선 효과를 입증해주고 있으니까 말이다. 하지만 콜라겐의 분자량은 단백질보다 크기 때문에 먹는 족족 모두 피부 콜라겐으로 채워지는 것은 아니고 바르는 콜라겐 화장품 또한 같은 이유로 피부의 진피층까지 흡수될 수 없어 식약청에서도 이러한 화장품의 과대광고에 규제를 하고 있다. 그러나 이 연구들의 공통점은 일정 기간 꾸준히 콜라겐을 섭취하여 콜라겐 합성에 도움이 되었다는 것이다. 하루 굶는다고 살이 빠지는 것이 아니 듯 콜라겐을 한번 섭취했다고 즉각적으로 피부가 좋아지고 주름이 사라질 것이라는 기대는 금물이다. 그러므로 여성들의 평생 고민거리인 주름 개선 효과를 보기 위해서는 꾸준하고 지속적인 콜라겐 섭취가 중요할 것이다.Reference1. 전영선,강상모, 콜라겐 섭취가 안면피부 주름에 미치는 영향, 대한피부미용학회지, 2009, 제7권, 제2호, p.79~94.
침전적정 보고서1. 실험의 목적(원리)● 목적[1] 침전적정법에 대하여 이해한다[2] AgNO₃용액과 NaCl 용액의 조제법, 농도계수 측정법에 대하여 이해한다.[3] 0.01N AgNO₃용액의 소비량으로 식품 중의 식염 함량을 계산하는 방법을 이해한다.● 원리[1] 침전적정침전법은 분석하려고 하는 물질과 반응시켜 용해도가 적은 물질을 생성시켜 표준시약으로 적정하여서 적당한 지시약에 의해서 적정종점을 아는 방법이다.식품분석에서 특히 많이 이용되는 침전적정은 질산은을 표준액으로 하여 식염을 정량하는 방법이다. 이것은 식염 중의 염소이온(Cl-)을 정량하는 것으로 Mohr법과 Volhard법의 두가지가 있다.일반적으로 Mohr법을 사용하고 있으며 이 방법은 pH가 거의 중성부근으로서 유화하지 않은 시료용액이 아니면 측정할 수 없는 반면에 Volhard법은 이와 같은 조건에서도 분석할 수 있다.Mohr법은 표준용액으로 AgNO₃용액을, 지시약으로 크롬산칼륨 용액을 이용하여 할로겐화 이온을 정량하는 침전적정방법이다. 예를 들면, 간장 중의 식염을 정량할 때, 간장 용액에 지시약을 가하고 AgNO₃표준용액으로 적정하면 AgNO₃의 Ag+은 먼저 NaCl의 Cl-와 반응하여 AgCl의 침전을 만들고, 반응액에 Cl-이 존재하지 않으면(반응종점) 이 때 가하여지는 AgNO₃는 지시약의 CrO₄-²와 반응하여 Ag₂CrO₄(적갈색침전)을 생성하게 된다. 그러므로 반응액에 적갈색 침전이 생성되면 정량하고자 하는 모든 Cl-이 AgNO₃와 반응하였다는 것을 뜻하기 때문에 이 점을 반응종점으로 하고 AgNO₃용액의 소비량으로 이와 반응한 Cl-의 양, 즉 NaCl의 양을 계산하게 된다.Ag+ + Cl- → AgCl↓Ag+ + CrO₄-² → Ag₂CrO₄↓이 방법은 Cl-, Br-, I-, CN-, SCN-, S-²등의 정량에 많이 이용되는데 pH6-10범위에서만 반응이 나타난다. 그러므로 반응액의 pH가 이 범위를 벗어나면 실험에 영향을 주지 않는 산 또는 알칼리를 사용하여 pH를 조절 후 실험하여야 한다.[2] 식품중의 NaCl의 정량액체시료의 경우는 그대로 whole pipette으로 평취하고, 고체시료일 경우는 물을 넣고 가열시켜서 추출 여과한 여액을 시료액으로 한다. 언제든지 적당한 농도가 될 수 있도록 정확히 만든다. 예를 들면 장류의 경우는 500배로 한다. 시료용액 25mL를 whole pipette으로 삼각플라스크에 취한 후에 10% 크롬산칼륨을1mL 취하고, N/50 질산은용액으로 적정하여 미적색이 나타날 때를 종점으로 한다. 계산은 AgNO₃+ NaCl = AgCl↓ + NaNO₃의 화학반응식으로부터 AgNO₃ 1mole과 반응하는 것을 알 수 있으므로 다음과 같은 식이 성립한다.식품중의 NaCl(%) = 0.00117 * a * f * D / S * 100a: 0.02N 질산은 용액의 적정치(mL)D: 희석배수f: 0.02N 질산은 역가S: 시료의 채취량(g)0.00117: 0.02N 질산은 용액 1mL와 반응하는 염화나트륨의 양2. 재료 및 시약, 실험장치● 시약NaCl, AgNO₃, 증류수, 크롬산칼륨● 실험장치비커, 삼각플라스크, 피펫, 뷰렛3. 실험방법? N/50 NaCl 25mL를 각각 3개의 삼각플라스크에 취하고 증류수를 100mL씩 섞는다.? 각 삼각플라스크에 10% 크롬산칼륨 1mL를 가한다.? 뷰렛에 N/50 AgNO₃을 담아 삼각플라스크의 용액이 미적색으로 변할 때 까지 적정하는 것을 3번 반복하여 AgNO₃의 소요량의 평균을 구한다.? 위의 과정에서 NaCl을 500배 희석한 멸치액젓으로 바꾸어 크롬살칼륨과 섞고 N/50 AgNO₃으로 적정하여 식품중의 NaCl을 구한다.4. 결과[계산1] N/50 NaCl 용액 제조(58.44 * 0.02 * 1000) / (1000 * 1) = 1.1688g NaCl/1000mL[계산2] N/50 AgNO₃용액 제조(169.87 * 0.02 * 1000) / (1000 * 1) = 3.3974g AgNO₃/1000mL[표1] N/50 AgNO₃소모량 (mL)123용량25.825.725.6평균 AgNO₃소모량 → (25.8 + 25.7 + 25.6) / 3 = 25.7 mL[계산3] N/50질산은의 역가 f계산식1.025 / 10 * 25 = f / 10 * 25.7∴ f = 0.997[표2] 멸치액젓중의 NaCl(%) 구하기에서 N/50 AgNO₃소모량(mL)123용량1312.912.8평균 AgNO₃소모량 = (13+12.9+12.8) / 3 = 12.9mL[계산4] 멸치액젓중의 NaCl(%)계산식0.00117 * 12.9 * 0.997 * 500 / 25 * 100 = 30.0954∴ 멸치액젓중의 NaCl(%) = 30.1%5. 고찰이 실험의 목적은 침전적정법에 대하여 알고, AgNO₃용액과 NaCl용액의 조제법, 농도계수 측정법에 대해 이해하며 0.01N AgNO₃용액의 소비량으로 식품 중의 식염 함량을 계산하는 방법을 아는 것이다. 0.02N NaCl과 증류수, 크롬산칼륨용액을 섞어 0.02 AgNO₃용액으로 적정하면 0.02N AgNO₃의 평균 소모량은 25.7mL가 되고 f는 0.997으로 산출된다. 멸치액젓 중의 NaCl을 구하기 위해 500배 희석한 멸치액젓과 크롬산칼륨 용액을 섞은 후 AgNO₃로 적정하면 평균 0.02N AgNO₃소모량은 12.9mL이고 NaCl산출 식에 대입하면 멸치액젓은 30.1%의 NaCl을 보유하고 있다는 결론이 도출된다. 우리가 사온 멸치액젓의 식품성분표를 보면 NaCl의 양은 23±2%라고 쓰여 있으므로 최소 21%에서 25%사이의 결과 값이 나와야하지만 우리조는 최대값보다도 약 5% 많게 측정되었다. 이 오차가 발생한 원인으로는 식품중의 NaCl을 구하는 식에서 분자가 되는 요인들의 값이 커진 경우인데, 이 요인들로는 0.02 질산은 용액의 적정치, 희석배수, 0.02N 질산은의 역가가 있다. 0.02N 질산은 용액의 적정치는 적정을 실시하였을 때 뷰렛에서 떨어지는 용액 한 방울에도 실험적 오차가 발생할 수 있는데 뷰렛의 조절이 미숙하여 적정치가 높게 나왔을 수 있다. 0.02N 질산은의 역가는 0.997인데, 역가는 1에 가까워야 용액을 정확히 조제했다고 할 수 있는 것이므로 이 값이 커서 식의 분자가 커지고 오차가 발생했다고 한다면 모순이라 할 수 있다. 따라서 0.02 질산은 용액의 적정치가 높게 측정되었거나, 희석이 정확히 500배가 되지 않아 실험적 오차가 발생했을 수 있다.
중화적정-0.1HCl 표준액 조제 보고서1. 실험의 목적(원리)●목적중화적정을 알고 이를 통하여 역가를 알고 있는 알칼리용액으로 적정중화하여 산의 역가를 구하는 방법을 이해한다.●원리[1] 용량분석용량분석은 식품분석에서 실제로 가장 많이 응용되는 방법으로 일명 적정분석이라고도 부른다.미리 정확한 농도의 표준용액을 조제하고, 이것을 정량하고자 하는 목적성분이 용해되어 있는 시료용액에 적하(이것을 적정이라 한다)시켜 반응의 당량점, 즉 적정의 종말점에 도달하였을 때 그 표준용액의 소비용량으로부터 계산에 의하여 시료 중의 목적성분의 함량을 구하는 것이 용량분석법의 원리이다.용량분석을 적용하기 위한 세가지 구비조건①시료용액 중 목적성분과 표준용액이 정량적으로 반응하고 역반응 또는 부반응이 없어야 한다.②반응속도가 빨라야한다③반응의 완결점, 즉 적정의 종말점을 명확히 인식할 수 있어야 한다.일반적으로 반응의 당량점과 적정의 종말점은 정확히 일치하지 않는다. 이상적으로는 적당한 지시약 등을 사용하여 반응의 당량점을 정확하게 알아내고 이것을 적정의 종말점과 일치시킬 수 있으나 실제로는 대단히 어려운 일이므로 보통 당량점과 종말점을 동일하다고 보고 정량한다.[2]. 노르말 농도규정농도라고도 하며, 용액1L 속에 포함된 용질의 g당량수로 표시하고 ‘N’으로 나타낸다. 산과 알칼리의 중화반응 또는 산화제와 환원제의 산화·환원반응에서는 반응물질이 서로 당량 비율로 반응하기 때문에 N농도의 용액이 많이 사용된다.[3]. g당량물질의 당량에 g을 붙인 것을 말한다.[4]. 당량산과 알칼리의 경우는 수소이온1몰, 수산이온1몰을 낼 수 있는 양을 산1g당량, 알칼리1g당량이라고 한다. 산화제 ·환원제의 양을 산화제 ·환원제의 1g당량이라고 하는데, 전자를 기준으로 하면 1몰의 전자를 받아들이든가 또는 방출하는 양을 산화제·환원제의 1g당량이라고 한다. 그러나 같은 물질이라도 관여하는 화학반응에 따라 g당량수가 달라지는 경우가 있으므로 주의하여야 한다. 예를 들면 과망간산칼륨을 산성용액 속에서 환원제로 반응시키면 망간이 7가에서 2가의 상태로 환원되므로 과망간산칼륨 1몰은 5g당량이지만, 중성에서 반응시키면 망간이 7가에서 4가의 상태로 환원되기 때문에 이 경우 과망간산칼륨 1몰은 3g 당량이 된다.-노르말 농도 용액 중에 존재하는 용질의 당량수노르말 농도 용액 중에 존재하는 용질의 당량수는 노르말 농도와 용액의 부피로부터 산출 할 수 있다. 즉, 용질의 당량수=노르말 농도(N)*용액의 부피(V)이다.[5]. 용액의 농도계수(factor)측정- 원리어떤 농도의 용액을 조제하다 보면 각 과정마다 오차가 발생할 수 있기 때문에 아무리 주의를 기울인다 하여도 만들어진 용액의 농도는 100% 정확할 수가 없다. 또한 실험에 사용되는 화학물질이 불순물을 함유하거나, 저장 중에 결정수의 함량이 변하거나, 공기중의 수분을 흡수하거나, 이산화탄소 등에 의하여 변화되었다면 정확한 농도의 용액을 조제하는 것은 불가능하다. 그러므로 용액을 조제한 후에는 그 용액이 얼마나 정확하게 조제되었는지를 확인한 후에 실험을 하여야 한다. 특히 용액의 정확도가 실험결과에 큰 영향을 미치는 부피분석에서는 이를 반드시 확인하여야 한다.이와 같이 얼마나 정확하게 조제되었는지를 확인하는 것을 그 용액의 농도계수를 측정한다고 하며, 농도계수는 간단히 f로 표시한다. 정확하게 만들어진 용액의 농도계수는 1로, 정량보다 용질이 적게 들어간 용액은 1보다 적게, 반대로 용질이 많이 들어간 용액의 경우는 1보다 크게 나타낸다. 예를 들어 0.1N NaOH용액의 농도계수를 측정하였더니 그 농도계수가 1이라면 이 용액 100ml중에는 순수한 NaOH가 정확하게 0.4g 용해 되어있다는 것이며, 농도계수가 1.03이라면 NaOH가 정량의 1.03배 용해되어 있다는 뜻이고, 농도계수가 0.98이라면 NaOH가 정량의 0.98배 용해되어 있다는 뜻이다.[6]. 표준물질용액의 농도계수를 측정할 때에는 기준이 되는 물질이 있어야 하는데, 이것을 표준물질이라고 한다. 이들 표준물질은 화학적으로 안정하고, 순수하여야 하며, 다음과 같은 조건을 갖추고 있어야 한다.- 구입하기 쉽고 조성이 변화하지 않으며, 쉽게 정제, 건조할 수 있어야 한다.- 칭량 중 공기에 의하여 산화되지 않고 수분이나 이산화탄소를 흡수하지 않아야 한다.- 물에 잘 녹아야 한다.- 표정시 반응이 정량적이고 빠르게 진행되어야 한다.- 칭량 오차를 줄이기 위하여 가능하면 표준물질의 1g 당량의 값은 큰 것이 좋다.-표정: 적정에 의하여 표준용액의 실제 농도를 구하는 조작을 말한다.[7]. 1차 표준용액과 2차 표준용액용액의 농도계수를 측정할 때에는 기준이 되는 정확한 농도를 알고 있는 용액, 즉 농도계수가 구해진 용액이 있어야 한다. 이 용액을 표준용액이라고 하는데, 1차 표준용액이란 위에서 설명한 표준물질 중 적당한 것을 선택하고 정확히 칭량하여 용액을 조제한 후 농도계수가 산출된 용액을 말한다. 표준물질이 아닌 불안정한 시약은 용액을 조제한 후 농도계수를 알고 있는 1차 표준용액을 이용하여 그 농도계수를 측정하여야하는데, 이와 같이 1차 표준용액을 이용하여 농도계수가 측정된, 그리하여 표준용액의 역할을 할 수 있는 용액을 2차 표준용액이라고 한다.2. 재료 및 시약, 실험장치●시약HCl, 메틸오렌지 지시약, 탄산나트륨●실험장치비커, 메스플라스크, 피펫, 뷰렛3.실험방법?HCl용액을 메스플라스크 3개에 25ml씩 옮겨담는다?용액이 담긴 메스플라스크에 메틸오렌지 지시약을 한 두 방울씩 떨어뜨린다.?뷰렛에 탄산나트륨용액을 담고 수산화나트륨에 떨어뜨려 연한 노란색이 되는 지점에서 멈추 는 것을 3번 반복 실험하여 소요되는 수산화나트륨의 평균량을 구한다.4. 실험결과[1] 0.1N HCl의 양40g*0.1N*1000mL/1000mL*1당량 = 4g NaOH/1000mL → 1g NaOH/250ml[2] 종말점용액1용액2용액3HCl용액25mL25mL25mL탄산나트륨24.9mL24.9mL24.9mL평균 탄산나트륨(역가=0.990)24.9 소요[2] HCl 용액의 역가(f)계산0.990/10 * 24.9 = f/10 *25∴f= 0.99 (소수 둘째자리에서 반올림)5. 고찰
중화적정-0.1NaOH 표준액 조제 보고서1. 실험의 목적(원리)●목적중화적정을 알고 이를 통하여 역가를 알고 있는 산용액으로 적정중화하여 알칼리를 역가를 구하는 방법을 이해한다.●원리[1] 용량분석용량분석은 식품분석에서 실제로 가장 많이 응용되는 방법으로 일명 적정분석이라고도 부른다.미리 정확한 농도의 표준용액을 조제하고, 이것을 정량하고자 하는 목적성분이 용해되어 있는 시료용액에 적하(이것을 적정이라 한다)시켜 반응의 당량점, 즉 적정의 종말점에 도달하였을 때 그 표준용액의 소비용량으로부터 계산에 의하여 시료 중의 목적성분의 함량을 구하는 것이 용량분석법의 원리이다.용량분석을 적용하기 위한 세가지 구비조건①시료용액 중 목적성분과 표준용액이 정량적으로 반응하고 역반응 또는 부반응이 없어야 한다.②반응속도가 빨라야한다③반응의 완결점, 즉 적정의 종말점을 명확히 인식할 수 있어야 한다.일반적으로 반응의 당량점과 적정의 종말점은 정확히 일치하지 않는다. 이상적으로는 적당한 지시약 등을 사용하여 반응의 당량점을 정확하게 알아내고 이것을 적정의 종말점과 일치시킬 수 있으나 실제로는 대단히 어려운 일이므로 보통 당량점과 종말점을 동일하다고 보고 정량한다.[2]. 노르말 농도규정농도라고도 하며, 용액1L 속에 포함된 용질의 g당량수로 표시하고 ‘N’으로 나타낸다. 산과 알칼리의 중화반응 또는 산화제와 환원제의 산화·환원반응에서는 반응물질이 서로 당량 비율로 반응하기 때문에 N농도의 용액이 많이 사용된다.[3]. g당량물질의 당량에 g을 붙인 것을 말한다.[4]. 당량산과 알칼리의 경우는 수소이온1몰, 수산이온1몰을 낼 수 있는 양을 산1g당량, 알칼리1g당량이라고 한다. 산화제 ·환원제의 양을 산화제 ·환원제의 1g당량이라고 하는데, 전자를 기준으로 하면 1몰의 전자를 받아들이든가 또는 방출하는 양을 산화제·환원제의 1g당량이라고 한다. 그러나 같은 물질이라도 관여하는 화학반응에 따라 g당량수가 달라지는 경우가 있으므로 주의하여야 한다. 예를 들면 과망간산칼륨을 산성용액 속에서 환원제로 반응시키면 망간이 7가에서 2가의 상태로 환원되므로 과망간산칼륨 1몰은 5g당량이지만, 중성에서 반응시키면 망간이 7가에서 4가의 상태로 환원되기 때문에 이 경우 과망간산칼륨 1몰은 3g 당량이 된다.-노르말 농도 용액 중에 존재하는 용질의 당량수노르말 농도 용액 중에 존재하는 용질의 당량수는 노르말 농도와 용액의 부피로부터 산출 할 수 있다. 즉, 용질의 당량수=노르말 농도(N)*용액의 부피(V)이다.[5]. 용액의 농도계수(factor)측정- 원리어떤 농도의 용액을 조제하다 보면 각 과정마다 오차가 발생할 수 있기 때문에 아무리 주의를 기울인다 하여도 만들어진 용액의 농도는 100% 정확할 수가 없다. 또한 실험에 사용되는 화학물질이 불순물을 함유하거나, 저장 중에 결정수의 함량이 변하거나, 공기중의 수분을 흡수하거나, 이산화탄소 등에 의하여 변화되었다면 정확한 농도의 용액을 조제하는 것은 불가능하다. 그러므로 용액을 조제한 후에는 그 용액이 얼마나 정확하게 조제되었는지를 확인한 후에 실험을 하여야 한다. 특히 용액의 정확도가 실험결과에 큰 영향을 미치는 부피분석에서는 이를 반드시 확인하여야 한다.이와 같이 얼마나 정확하게 조제되었는지를 확인하는 것을 그 용액의 농도계수를 측정한다고 하며, 농도계수는 간단히 f로 표시한다. 정확하게 만들어진 용액의 농도계수는 1로, 정량보다 용질이 적게 들어간 용액은 1보다 적게, 반대로 용질이 많이 들어간 용액의 경우는 1보다 크게 나타낸다. 예를 들어 0.1N NaOH용액의 농도계수를 측정하였더니 그 농도계수가 1이라면 이 용액 100ml중에는 순수한 NaOH가 정확하게 0.4g 용해 되어있다는 것이며, 농도계수가 1.03이라면 NaOH가 정량의 1.03배 용해되어 있다는 뜻이고, 농도계수가 0.98이라면 NaOH가 정량의 0.98배 용해되어 있다는 뜻이다.[6]. 표준물질용액의 농도계수를 측정할 때에는 기준이 되는 물질이 있어야 하는데, 이것을 표준물질이라고 한다. 이들 표준물질은 화학적으로 안정하고, 순수하여야 하며, 다음과 같은 조건을 갖추고 있어야 한다.- 구입하기 쉽고 조성이 변화하지 않으며, 쉽게 정제, 건조할 수 있어야 한다.- 칭량 중 공기에 의하여 산화되지 않고 수분이나 이산화탄소를 흡수하지 않아야 한다.- 물에 잘 녹아야 한다.- 표정시 반응이 정량적이고 빠르게 진행되어야 한다.- 칭량 오차를 줄이기 위하여 가능하면 표준물질의 1g 당량의 값은 큰 것이 좋다.-표정: 적정에 의하여 표준용액의 실제 농도를 구하는 조작을 말한다.[7]. 1차 표준용액과 2차 표준용액용액의 농도계수를 측정할 때에는 기준이 되는 정확한 농도를 알고 있는 용액, 즉 농도계수가 구해진 용액이 있어야 한다. 이 용액을 표준용액이라고 하는데, 1차 표준용액이란 위에서 설명한 표준물질 중 적당한 것을 선택하고 정확히 칭량하여 용액을 조제한 후 농도계수가 산출된 용액을 말한다. 표준물질이 아닌 불안정한 시약은 용액을 조제한 후 농도계수를 알고 있는 1차 표준용액을 이용하여 그 농도계수를 측정하여야하는데, 이와 같이 1차 표준용액을 이용하여 농도계수가 측정된, 그리하여 표준용액의 역할을 할 수 있는 용액을 2차 표준용액이라고 한다.2. 재료 및 시약, 실험장치●재료NaOH 1g●시약페놀프탈레인 지시약, 옥살산●실험장치비커, 메스플라스크, 피펫, 뷰렛3.실험방법?수산화나트륨 1g을 250ml의 증류수에 용해시킨다?수산화나트륨 용액을 메스플라스크 3개에 25ml씩 옮겨담는다?용액이 담긴 메스플라스크에 페놀프탈레인 지시약을 한 두 방울씩 떨어뜨린다.?뷰렛에 옥살산을 담고 수산화나트륨에 떨어뜨려 색이 투명해지는 지점에서 멈추는 것을 3번 반복 실험하여 소요되는 옥살산의 평균량을 구한다.4. 실험결과[1] 0.1N NaOH의 양40g*0.1N*1000mL/1000mL*1당량 = 4g NaOH/1000mL → 1g NaOH/250ml[2] 종말점용액1용액2용액3NaOH용액25mL25mL25mL옥살산24.4mL24mL23.7mL평균 옥살산(역가=1.015)24.03 소요[2] 수산화나트륨 용액의 역가(f)계산1.015/10 * 24.03 = f/10 *25∴f= 0.98 (소수 둘째자리에서 반올림)5. 고찰이 실험은 역가를 알고 있는 산용액으로 적정중화하여 알칼리 용액의 역가를 구하는 것이다. 역가가 1.015인 옥살산으로 0.1N 수산화나트륨용액을 중화하여 그 역가를 구한다. 페놀프탈레인 용액을 수산화나트륨용액에 떨어뜨리면 붉게 변하므로 반응의 완결점에서의 색 변화를 알 수 있다. 우리 조는 1g 보다 약간 많은1.005g의 수산화나트륨을 증류수에 녹여 25mL씩 나누어 3번 실험하였더니 첫 번째는 옥살산이 24.4mL, 두 번째는 24mL, 세 번째는 23.7mL가 소요되었고 평균적으로는 24.03mL가 소요된 것으로 나타났다. 이를 N/10 수산화나트륨의 역가를 산출하는 식에 대입하면 f는 0.9756의 값이 산출되어 소수 둘째자리에서 반올림하면 0.98이 된다. 어떤 농도의 용액을 조제하다 보면 각 과정마다 오차가 발생할 수 있기 때문에 아무리 주의를 기울인다 하여도 만들어진 용액의 농도는 100% 정확할 수가 없다. 또한 실험에 사용되는 화학물질이 불순물을 함유하거나, 공기중의 수분을 흡수하거나, 이산화탄소 등에 의하여 변화되었다면 정확한 농도의 용액을 조제하는 것은 불가능하다. 그러므로 용액을 조제한 후에는 그 용액이 얼마나 정확하게 조제되었는지를 확인한 후에 실험을 하여야 한다. 이와 같이 얼마나 정확하게 조제되었는지를 확인하는 것을 그 용액의 역가를 측정한다고 하며, 역가는 간단히 f로 표시한다. 정확하게 만들어진 용액의 역가는 1로, 정량보다 용질이 적게 들어간 용액은 1보다 적게, 반대로 용질이 많이 들어간 용액의 경우는 1보다 크게 나타낸다. 이 실험에서 0.1N NaOH용액의 농도계수를 측정하였더니 그 역가가 0.98로 산출되었으므로 NaOH가 정량의 0.98배 용해되어 있다는 뜻이다. 그러므로 이 용액은 수산화나트륨이 정량보다 적게 들어갔다는 뜻이 되는데, 우리는 처음 실험에서 수산화나트륨을 1.005g으로 정량보다 많게 계량했었다. 따라서 실험상의 오차가 있었다고 볼 수 있는데, 증류수가 정량보다 많이 계량되었거나 수산화나트륨이 완전히 녹지 않았거나, 25mL씩 나누는 과정에서 계량이 정확하지 않았을 수 있고, 옥살산을 떨어뜨릴 때 사람의 손으로 뷰렛을 작동하기 때문에 정밀하지 않아 오차가 발생하였을 수 있다.
조지방 정량 보고서1. 실험의 목적(원리)● 목적[1] 지질정량(무게분석)의 원리를 이해한다.[2] 무게분석에서 항량의 중요성을 이해한다.[3] 각 시료의 조지방량을 계산할 수 있다.● 원리[1] 조지방의 정량지질은 물에 녹지 않고 에틸에테르, 석유 에테르, 클로로포름, 아세톤, 벤젠 및 사염화탄소 등의 유기용매에 녹는 성질을 지닌다. 그러므로 식품을 유기용매에 침지시키거나 유기용매와 연속적으로 접촉시키면 식품 중의 지질이 유기용매에 녹아 나오게 된다. 지질의 이와 같은 성질을 이용하여 유기용매로 식품 중의 지질을 모두 추출한 후, 유기용매와 식품의 잔여물을 제거하고 무게를 측정하면 이 무게가 지질의 양이 된다. 이것이 식품 중의 지질을 정량하는 기본적인 원리이다. 식품중의 지질을 정량할 때에는 유기용매로 에틸에테르를 주로 사용한다. 그러나 실제로 에틸에테르에 의하여 추출되는 것은 순수한 지질만이 아니고 식품 중의 유기산, 알코올류, 정유, 지용성 색소 및 지용성 비타민 등도 추출되기 때문에 이 방법으로 추출된 지질을 조지방이라고 한다.지질 정량법은 무게분석법이다. 그러므로 시료로부터 지질을 추출하기 전에 Soxhlet추출장치 중 수기의 항량을 정확하게 측정하는 것과, 식품으로부터 지질을 추출하고 유기용매를 제거한 후에 지질이 들어 있는 수기의 항량을 정확하게 측정하는 것이 대단히 중요하다.-유기용매탄소를 함유하는 용매를 말하며, 일반적으로 그 성질이 물(극성)과 다르기 때문에 비극성 용매라고도 한다. 대표적인 유기용매에는 ether, chloroform, acetone, benzene, 이황화탄소, 사염화탄소 등이 있다.1] Soxhlet 추출법Soxhlet 추출법에 의하여 식품의 지질 함량을 측정하려면 Soxhlet 지방추출장치가 필요하다. 이 장치는 위에서 설명한 지질 정량의 원리를 쉽게 적용할 수 있도록 고안된 장치인데, 수기, 추출관, 그리고 냉각관의 3부분으로 되어 있다. 이 장치에서 시료를 원통여지에 넣어져 추출관에 위치하게 된다.수기에 에틸에테르를 넣고 수기, 추출관, 그리고 냉각관을 연결하여 항온수조에서 가열하면 수기 중의 에틸에테르는 증발되어 측관을 타고 위로 올라가 냉각관에서 응축되어 추출관에 떨어진다. 결국 추출관의 시료는 에틸에테르에 침지되고 이 때부터 시료로부터 지질이 추출된다. 에틸에테르가 추출관에 쌓이는 동안 시료로부터 지질이 계속 추출되는데, 에틸에테르의 수위가 사이폰관에 이르면 시료로부터 지질을 추출한 에틸에테르는 사이폰관을 통하여 수기로 흘러내린다. 결국 유기용매인 에틸에테르가 추출관의 시료로부터 지질을 추출하여 수기로 옮긴 것이다. 수기 중의 에틸에테르는 다시 증발하여 같은 원리로 이 장치를 순환하면서 연속적으로 지질을 추출하여 수기로 옮긴다.2] 조지방 계산조지방(%) = W₁ - W? / S * 100W? : Solvent cup의 항량 무게(g)W₁ : 지방 추출 후의 Solvent cup의 항량 무게(g)S : 시료의 무게(g)2. 재료 및 시약, 실험장치● 재료완도산 멸치● 시약Petroleum ether (B.P 40-60℃)● 실험장치BUCHI Universal Extraction System B-811, 원통여과지, 탈지면, 데시케이터, 전자저울, Solvent cup3. 실험방법① Solvent cup을 항량한다.② 기기의 전원을 켠다. (기기 오른쪽 아래 초록색 스위치-ON)③ Solvent cup에 petroleum ether를 120mL 채운다.④ 기기의 플라스틱 커버를 위로 올리고 solvent cup을 오른쪽으로 돌려 잠근다.⑤ Solvent cup의 아래 검정색 손잡이를 위로 올려 heater를 고정시킨다.⑥ 오른쪽의 operation panel의 [stop]버튼을 눌러 setting을 푼다.⑦ 냉각관을 오른쪽으로 돌려 연다.⑧ 원통여지에 시료를 넣고 탈지면을 살짝 덮는다.⑨ 원통여지를 Tube Holder에 용액이 자연스럽게 흐를 수 있도록 끼운다.⑩ Tube holder를 위로 돌려 기기에 끼운다.⑪ 냉각관을 내려 왼쪽으로 돌려 잠근다.⑫ 냉각관 뒤의 대를 두 손으로 내려 고정시킨다.⑬ Optical Sensor의 위치는 원통여지에 담긴 시료의 1cm위로 고정한다.⑭ 냉각수를 튼다.⑮ Operation Panel? [start]키를 눌러 추출을 시작한다.? 모든 과정이 끝나면 Solvent cup 아래쪽 버튼을 눌러 heater를 아래로 내리고, Solvent cup을 돌려 뺀다.? Solvent cup을 hood안에서 하루정도 방치하여 ether를 완전히 증발시킨다.? Solvent cup을 105℃ drying oven에서 1시간 건조시킨다.? 건조시킨 후 데시케이터에서 30분간 방냉한다.? 무게를 측정하고 항량이 될 때까지 반복한다.4. 실험결과[표1] Solvent cup의 항량 구하기(W?)1차2차3차Solvent cup87.009687.007687.0079∴ W?의 값 = 87.0079g[표2] 지방 추출 후의 Solvent cup의 항량 구하기(W₁)1차2차3차4차5차조지방87.060487.064387.055687.059087.0587∴ W₁의 값 = 87.0587g조지방(%) = W₁ - W? / S * 100= 87.0587 - 87.0079 / 3 * 100= 1.69 %∴ 멸치의 조지방 함량 = 1.69 %[표3] 농촌진흥청 중멸치 영양구성표 (100g당)성분함량에너지232kcal수분35g단백질38.9g지질5.1g회분16.2g탄수화물4.8g5. 고찰이 실험의 목적은 조지방 정량의 원리를 이해하고 시료의 조지방 함량을 계산하는 것이다.지질은 물에 녹지 않고 유기용매에 녹는 성질을 지니므로 식품을 유기용매에 침지시키거나 유기용매와 연속적으로 접촉시키면 식품 중의 지질이 유기용매에 녹아 나오게 된다. 지질의 이와 같은 성질을 이용하여 유기용매로 식품 중의 지질을 모두 추출한 후, 유기용매와 식품의 잔여물을 제거하고 무게를 측정하면 이 무게가 지질의 양이 되고 이것이 식품 중의 지질을 정량하는 기본적인 원리이다. 그러나 유기용매에 의하여 추출되는 것은 순수한 지질만이 아니고 식품 중의 유기산, 알코올류, 정유, 지용성 색소 및 지용성 비타민 등도 추출되기 때문에 이 방법으로 추출된 지질을 조지방 이라고 한다. 위와 같은 과정을 통해 조지방을 정량하는데 조지방 정량은 무게 정량법이므로 수기의 항량을 정확히 재는 것이 중요하다. 건조를 반복하여 수기의 항량(W?)을 구하면 3차 시기에서 87.0079g의 값이 나온다. Soxhlet 추출법을 배우고나서 BUCHI Universal Extraction System B-811기계를 이용하여 Petroleum ether로 멸치를 담은 원통여지를 젖게 하는 방식으로 조지방을 추출 해 낸다. petroleum ether는 인화성이 강하므로 지질 추추 후 지질과 수기의 항량을 구할 때에는 반드시 수기의 petroleum ether를 완전히 제거한 후 건조기에서 건조한다. 에테르와 섞인 조지방에서 에테르를 완전히 증발 시킨 후 항량이 될 때까지 건조와 방냉, 무게 측정을 반복하면 87.0587 W₁의 값은 87.0587g으로 측정된다. 이를 조지방 계산식에 대입하면 87.0587 - 87.0079 / 3 * 100 = 1.69% 의 값이 산출된다. [표3]의 농촌진흥청의 중멸치 영양구성표를 보면 지질의 함량은 5.1%로 보이는데 우리의 측정값은 이보다 현저히 낮아 오차가 발생한다. 그 이유는 농촌진흥청이 분석한 중멸치와 우리조의 중멸치가 품종이 다르고 채집시기가 다르며 지방 함량이 다를 수 있고 가공하거나 저장하는 과정에서 지방의 손실이 있었을 수 있다. 또한 표에서는 100g당 5%인데 비하여 우리 조는 3g을 시료로 하여 1.69%를 얻었으므로 시료의 양에 따라 추출량에 오차가 발생하였을 수 있고 에테르로 추출하는데 중멸치에서 모든 조지방이 추출되지 않았을 수 있다.
콜라겐 식품은 피부 주름 개선에 효과가 있을까
