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감자를 마이크로웨이브 콜드 플라스마(microwave-powered cold plasma, MW-CP)로 처리한 후, 처리된 감자 내 polyphenol oxidase (PPO) 저해에 있어 표면적 대 부피 비의 영향을 관찰하였고, 형광 측정을 통해 단백질 구조의 변화를 관찰하였으며, 처리의 pH 및 저장 중 색도와 갈변도의 변화를 연구하였다. 또한, 감자에서 추출한 PPO 시료를 MW-CP 처리하여 Weibull model을 이용한 처리 시간에 따른 효소 활성을 예측하였다. MW-CP 형성 가스로 공기(O221%/N2)를 사용하였고, 667 Pa 압력에서 처리 전력 900 W로 40분 동안 감자를 MW-CP 처리하였다. 감자에서 추출한 PPO 시료는 처리 전력(500, 600, 800, 그리고 900 W)과 처리 시간(0, 10, 20, 30, 그리고 40분)을 다르게 하여 MW-CP 처리하였다. 감자의 표면적 대 부피 비가 7.13과 9.00일 때, PPO의 잔존 활성도는 각각 72.4와 58.9%로 표면적대 부피 비가 클수록 높은 저해 정도를 보였다(p<0.05). MW-CP 처리한 감자는 무처리군보다 유의적으로 낮은 형광강도를 보여(p<0.05), 단백질 구조의 변화로 인해 PPO의 활성이 저해되었음을 알 수 있었다. MW-CP 처리 전후 시료의 pH는 각각 6.5 ± 0.1과 6.5 ± 0.0으로 유의적인 차이를 보이지 않았으며(p>0.05), 감자의 명도는 처리 전보다 후가 더 높았고(p<0.05), 저장 시간이 지날수록 낮아졌다(p<0.05). 적색도와 황색도는 MW-CP 처리 전후의 변화가 없었으며, 황색도는 저장 시간이 지나도 유의적인 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). MW-CP 처리된 감자의 갈변도는 처리되지 않은 감자보다 더 낮은 값을 보여(p<0.05), 색 관찰을 통해 MW-CP 처리가 감자의 갈변을 지연시킴을 알 수 있었다. Weibull model의 R2값은 처리 전력이 500, 600, 그리고 800 W일 때 각각 0.84, 0.76, 그리고 0.80으로 PPO 저해 예측에 적합함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 MW-CP 처리가 감자의 PPO를 저해시킬 수 있는 기술로서의 가능성을 확인하였다.
