간행물
산업식품공학 KCI 등재 Food Engineering Progress
- 발행기관 한국산업식품공학회
- 자료유형 학술지
- 간기 계간
- ISSN 1226-4768 (Print)2288-1247 (Online)
- 수록기간 1997 ~ 2024
- 주제분류 농수해양 > 식품과학 농수해양 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 574DDC 664
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제17권 제2호 (2013년 5월) 12건
1.
2013.05
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Food contact packaging material should be stable and non-reactive with the food that it is in contact with, and must promote the safety of food. However, for a number of years, there has been evidence that indefinitely small amounts of chemicals could migrate or leach from food packaging materials into the foods they hold. The chemistry and toxicity of such leachates are well-known and documented; and there is a growing concern over the matter among the general public. In addition, food regulatory agencies are imposing more stringent regulations on the maximum allowable amounts of known leachates into foods in recent years. The majority of toxicity studies have revealed that trace amounts of leachates pose no immediate health problems in humans. However, studies on the effects of long-term exposure or synergistic/cumulative toxicity are still lacking. The present review provides an overview of the chemical nature and toxicity of certain leachates from various types of food contact packaging materials that are in wide use.
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2.
2013.05
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본 연구에서는 약리작용과 기능성이 함유된 국내산 산수유를 설기떡에 활용하여 건강식품으로 보급 발전시키기 위하여 산수유를 설기떡 재료의 최적 배합 비율을 얻고자 하였다. 멥쌀가루에 0, 5, 10, 15, 20%의 동결건조한 산수유 분말을 첨가하여 설기떡을 제조하고 20oC에서 저장하여 시료로 사용하였으며, 수분함량, 색도, 당도, pH, 기계적 품질특성, 관능적 품질특성을 측정한 결과는 다음과 같다.
산수유 분말 첨가량이 증가할수록, 수분 함량이 증가하는 경향을 보였고 색도에서 L값은 감소하였으며, a값과 b값은 증가하는 경향을 나타냈다. 당도는 첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였지만 pH 측정값은 낮아졌다. 경도(hardness), 부착성(adhesiveness)은 대조군이 가장 높았고, 첨가량이 증가할수록 낮아지는 경향을 보였다. 응집성(cohesiveness)과 탄력성(springiness)은 산수유 분말 15% 첨가군이 가장 높은 값을 나타냈다. 씹힘성(chewiness)은 대조군과 산수유 첨가량의 유의적 차이는 나타나지 않았지만 산수유 15%일 때 가장 높은 값으로 측정되었다. 관능평가의 전체적인 기호도(overall-acceptability)는 산수유 첨가군 15% > 10% > 20% > 5% > 0% 순으로 나타났다. 따라서, 동결건조한 산수유 분말 첨가량이 15% 수준에서 설기떡에 첨가하여 제조하는 것이 적정한 수준으로 여겨진다.
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3.
2013.05
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알로에의 최소공정개발 연구의 일환으로 DIS(dewatering & impregnation soaking) 공정에 미치는 온도의 효과를 조사하였다. 삼투탈수는 분자량 4000의 PEG을 삼투제로 하여 이의 40%(w/v) 용액에 두께 0.5 cm의 알로에 잎 슬라이스를 넣고 간헐적으로 교반하면서 2시간 동안 수행하였다. 서로 다른 침지온도(25-55oC)가 DIS의 성능(수분소실 및 고형분 획득)에 미치는 영향을 현미경관찰에 의한 세포조직 구조의 경시변화를 모니터링하면서 조사, 비교되었고, 동역학적으로 분석하였다. 고온(55oC) 처리에서는 저온(25 and 35oC)에서보다 더 높은 수분소실을 보였으나 세포조직의 파괴를 동반하였다. 또, 품질지표값으로서의 glucomannan 함량은 세포조직구조를 잘 유지하였던 침지온도 35oC에서 얻어졌다. 얻어진 시료의 실온건조제품을 재수화시켜 조사하고 동역학적으로 해석한 결과, 재수화 동역학은 Peleg 및 Weibull 모델로 잘 설명할 수 있었다. DIS 제품은 DIS 처리하지 않은 제품에 비해 세포구조 및 재수화성질의 향상을 주어 적정온도하에서 DIS 처리함으로써 최소공정의 알로에 제품을 얻을 수 있음을 확인하였다.
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4.
2013.05
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고온에서 형성된 클레이 나노입자를 충진제로 하여 PP-클레이 나노컴포지트 용기를 제조하였으며, 이의 산소투과도와 휘발성 지방산화물 및 산화안정성을 서로 다른 두 온도(20 및 40oC)에서 측정하였다. 사용한 클레이 입자의 주성분은 ICP-OES를 통하여 Ca(40.733%)임을 알 수 있었으며, 나노컴포지트 내에 클레이 나노입자가 고르게 분산되어 있음을 TEM을 통해 확인하였다. 또한, FT-IR을 통하여 클레이 나노입자의 첨가가 PP의 작용기에 특별한 영향을 주지 않았다는 것을 규명하였다. 클레이 나노입자의 혼입으로 시트 내 기체분자의 확산 경로가 증가됨에 따라 모든 실험 온도에서 나노컴포지트 용기는 대조구보다 유의적으로 향상된 산소 차단효과를 나타내었다. 과산화물가, 공액이중산가 및 아니시딘가는 저장기간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 보여주었다. 20oC에서 저장된 시료의 과산화물가, 공액이중산가 및 아니시딘가는 나노컴포지트 용기에서 대조구보다 유의적으로 낮게 측정되었다. 40oC에서 저장된 시료의 과산화물가 및 공액이중산가도 나노컴포지트 용기에서 대조구보다 유의적으로 낮게 측정되었으나, 아니시딘가는 저장 8주차에만 나노컴포지트 용기에서 대조구보다 유의적으로 높게 측정되었다. 주요 휘발성 지방산화물의 함량은 20 및 40oC에서 각각 저장 5주 및 3주차에 나노컴포지트 용기에서 대조구보다 상대적으로 낮게 나타났다. 본 연구 결과를 통하여 고분자 재료에 나노클레이 입자를 혼입함으로써 산소 차단효과를 향상시킬 수 있음을 확인하였으며, 이에 따라 초기 지방산화를 지연시킴으로써 식품의 전체적인 향미특성에 영향을 미칠 것으로 판단된다.
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5.
2013.05
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수분함량이 높아 상온에서 쉽게 변질되는 죽순은 유익한 효능 때문에 다양한 조리방법으로 소비되고 있으나 식품산업에서 가공식품으로의 활용은 대단히 미흡하다. 본 연구는 맹종죽순의 활용도를 높이기 위하여 죽순 장아찌를 검토하였다. 장아찌 제조를 위한 죽순의 전처리 조건과 고추장과 간장을 절임원으로 사용한 장아찌의 숙성과정 중 품질 특성의 변화를 조사하였으며, 이를 토대로 죽순 장아찌의 전체적인 제조공정을 제안하였다. 죽순의 전처리는 죽순을 100oC 열수로 30분간 처리하여 연화시킨 후 10% NaCl 용액에 1시간 침지시켜 아린 맛 성분을 제거하고 50oC로 8시간 건조시키는 것이 장아찌 제조에 적합하였다. 전처리 된 죽순을 간장과 고추장을 이용하여 장아찌를 제조한 후 25oC에서 숙성시키며 이화학적 특성과 관능특성의 변화를 조사하였다. 숙성과정에서 간장장아찌외 고추장장아찌의 pH는 큰 변화 없이 pH 4.0~5.5 범위에서 유지되었으며, 고추장장아찌는 염도가 다소 증가하였다. 두 장아찌의 색은 숙성되면서 명도와 황색도가 낮아졌으며 고추장장아찌는 적색도가 증가하였다. 두 장아찌의 관능적인 특성 중 색, 맛, 아삭한 조직감, 전체적인 기호도은 숙성기간에 비례하여 향상되었으며, 관능적으로 숙성기간은 6일이 적합하였다.
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6.
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본 연구에서는 계면활성제 분석법의 개발을 위하여 High performance liquid chromatography-evaporative light scattering detection(HPLC-ELSD) 기기를 이용하여 음이온 및 비이온 계면활성제 중 다소비 계면활성제인 Alkyl polyglucoside(APG)와 Alpha olefin sulfonate(AOS)를 분석하였다. 실험 결과 APG와 AOS 모두 직선성의 상관관계 계수(R2)가 0.99 이상으로 직선성이 양호하였으며, 검출한계는 APG가 2.29 mg/L, AOS가 16.55 mg/L로 나타났고, 정량한계는 APG가 7.63 mg/L, AOS가 55.16 mg/L로 나타났다. 또한, 회수율 검증을 실시한 결과 APG는 99.29%, AOS는 96.11%로 나타나 회수율 100±10% 이내의 검증기준을 모두 만족하였다. 정밀성 및 정확성을 판단한 결과 APG의 정밀성은 상대표준편차 0.30%, 정확성은 0.26-0.52%로 분석되었으며, AOS의 정밀성은 상대표준편차 0.10%, 정확성은 0.01-0.52%로 분석되어 모두 상대표준편차 1.0% 이하의 검증기준에 적합하였다. 확립된 분석법을 주방세제에 적용하여 분석한 결과 샘플 3종 모두에서 APG와 AOS가 각각 검출되었으며, 표준사용량을 기준으로 APG, AOS의 평균 함유량은 각각의 LD50에 크게 미치지 못하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구를 통하여 확립된 음이온 및 비이온 계면활성제의 분석법은 모든 성분에 대해 감응함으로 한가지 검출기를 이용하여 여러성분을 동시에 측정할 수 있어 식기 등의 잔류물질 혹은 식품 중 혼입되어 있는 다양한 계면활성제 함유량 분석에 적용하여 계면활성제의 관리를 위한 기초자료로 활용될 것으로 본다.
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7.
2013.05
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양이온기를 운반할 수 있는 반응시약과의 화학적 결합에 의하여 제조되는 양이온성전분은 표면에 음이온기를 보유한 펄프의 결합력을 강하게 해주는 특성을 보유하여 제지산업에서 점차 사용량이 증가하고 있다. 본 연구에서는 양이온성전분 중에서도 가장 생산량이 많은 양이온성 옥수수 전분의 water-slurry process에 의한 반응을 최적화하였다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 치환도 0.03이하의 저치환 양이온성전분과 향 후 사용량이 증가할 치환도 0.04이상의 고치환 양이온성전분으로 분류하여 실험을 진행하였으며 천연 옥수수전분 현탁액의 알칼리호화가 시작되는 NaOH 농도를 알칼리 첨가량의 최저 기준으로 하여 NaOH의 첨가량을 조절하고, 반응온도, Na2SO4의 농도를 종속변수로 하고, 반응효율을 독립변수로 하여 중심합성계획법에 따라 실험을 진행하여 반응표면 회귀분석을 이용한 양이온반응 최적화를 수행하였다. 저치환 양이온성 옥수수전분의 제조를 위하여 8%(w/w-starch, 65% active monomer)의 양이온화 시약을 첨가한 경우 반응온도 38.48oC, Na2SO4 1.89%의 농도에서 알칼리호화 예상 농도보다 6.75 meq/g-starch의 NaOH를 추가로 첨가한 경우 최적의 양이온화 반응이 진행되었으며 이때의 반응효율은 67.28%이며 최종 양이온성 전분은 0.03022의 치환도를 나타내어 동일한 양의 반응 시약으로 산업적으로 생산되는 양이온성 옥수수전분의 치환도를 20%정도 증가시킬 수 있었다. 반응시약 첨가량을 20%로 증가시킨 경우에는 실험구에서 설계한 4%(w/w)의 Na2SO4 첨가량 및 24시간의 반응범위 내에서 양이온화 반응의 최적점을 찾을 수 없어 water-slurry process에 의한 고치환 양이온성전분의 생산은 산업화에 문제점이 있음을 입증하였다. 설계된 실험군내에서 찾은 최적 반응 조건은 호화억제제를 1.99%(w/w) 첨가하고, 추가로 첨가하는 NaOH를 알칼리호화개시농도(AGIC)보다 5.73 meq/g-starch 만큼 높게 조절할 경우 가장 높은 반응효율을 얻을 수 있었으며 이때의 예상 반응효율은 57.37%로 치환도로 환산할 경우 0.0642의 값이다.
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8.
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옥수수전분을 원료로, water-slurry process를 이용하여 다양한 치환도의 양이온성전분을 제조하였다. 호화억제제인 Na2SO4를 4%(w/w)첨가한 후 반응시약인 3-chloro-2-hydroxyprophyl trimethyl ammonium chloride(CHTAC)와 반응촉매인 NaOH의 양을 조절하여 치환도 0.02-0.06 범위의 양이온성전분을 제조한 후 물리화학적 특성을 조사하였다. 치환도의 증가에 따라 water holding capacity는 일반전분의 3배 이상 증가하여 전분입자의 integrity를 감소시킴을 알 수 있었으며 이는 치환도에 비례하는 swelling power의 값으로도 확인할 수 있었다. Solubility와 swelling power 모두 천연 옥수수전분의 경우에는 그 값이 상승하지 않는 60oC 이하의 온도에서도 급격히 증가하는 모습을 보였다. 요오드 흡착특성은 일반 옥수수전분과 비교하여 차이를 나타내지 않아 치환기의 결합이 무정형 영역에 집중되는 것을 알 수 있었으며 이는 X-ray diffractogram으로도 확인할 수 있었다. Amylograph pattern은 치환도에 비례하여 최고 점도와 50oC에서의 점도가 증가하였으며 호화개시온도와 최고점도 온도는 일정하게 감소하는 경향을 나타내었다. 1% 전분 용액의 유동 특성을 관찰한 결과 일반 옥수수 전분은 Newtonian fluid의 형태를 보인 반면, 양이온성전분은 pseudoplastic fluid의 거동을 나타내었고 치환도 증가에 따라 점도가 증가하는 양상을 나타내었으나 용액의 전기 전도도가 증가함에 따라 양이온성전분 고유의 유동특성이 감소하는 것을 알 수 있었다.
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9.
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UV 파장이 차단된 고강도 광원을 활용한 광펄스 시스템을 이용하여 막걸리로부터 분리한 효모의 살균 효과에 대하여 연구하였다. 광펄스 처리의 주요 변수인 빛의 세기와 처리시간 그리고 frequency에 따른 효모의 사멸 효과를 살펴본 결과 광원의 빛의 세기(전압의 세기)가 높아질수록 그리고 처리시간이 길어질수록 높은 사멸율을 나타내어 1000V, 50 sec 처리 후 모든 균(약 7 log CFU/mL) 이 사멸하였으며, 처리시간에 따라 직선적으로 사멸하는 경향을 보였다. 일정한 빛의 세기와 처리시간에서는 frequency가 증가할수록 사멸 효과가 증가하였지만 실제 처리시간(처리시간×펄스수)이 같으면 frequency에 상관없이 같은 사멸효과를 보여 frequency에 따른 사멸율의 영향은 없었다. 시료내에 초기 균수 농도가 높을수록 투명도의 감소에 의해 광원의 투과력이 떨어져 사멸효과는 감소하였으며, 시료의 깊이가 증가할수록 사멸효과는 감소하여 시료의 깊이가 5 mm이상일 경우 사멸효과가 급격히 떨어졌다. 광펄스 처리 중 시료의 온도는 변화가 없었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 광펄스 처리가 실제 공정에 적용될 경우 온도의 변화없이 시료 내의 미생물을 사멸하는데 효과는 있으나 이를 위해서는 시료의 탁도와 초기균수 그리고 깊이를 고려하여 설계되어야 할 것으로 보인다.
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10.
2013.05
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Sephadex G-100 column chromatography에 의해 Xylogone sphaerospora 유래 β-mannanase의 정제를 수행하여 비활성 8.24 units/mL 정제배율 58.86배를 나타내었다. SDS-PAGE에 의한 단일밴드를 확인하였고, 분자량은 42 kDa으로 결정되었다. 정제효소에 의해 Picea abies Galactosyl glucomannan을 가수분해하여 activated carbon column chromatography에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC와 FACE법 및 Timell's method에 의해 중합도 7, 8, 12 and 13으로 결정되었으며, Penicillum purpurogenum 유래 정제 β-mannanase와 α-galactosidase를 이용한 enzymatic sequential action에 의해 4가지 가수분해산물 모두 hetero type galactosyl glucomannooligosaccharides로 확인되었다. B. longum, B. bifidum, B. infantis, B. animalis, B. breve, B. adolessentis, B. auglutum의 생육활성에 대한 중합도 7, 8, 12 and 13의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS 배지상에 탄소원으로 중합도 7, 8, 12 and 13을 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. longum에서는 D.P. 7 galactosyl glucomanno-oligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 표준 MRS배지와 비교하여 10.8배, D.P. 8에서 12.5배, D.P. 12에서 10.2배 D.P. 13에서 9.2배의 상대활성을 나타내어 가장 우수한 생육활성을 나타내었으며, B. bifidum의 경우에서도 D.P. 7에서 3.0배, D.P. 8에서 3.3배, D.P. 12에서 3.7배 D.P. 13에서 5.7배의 활성을 보였다.
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11.
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본 실험에서는 한외여과법(막 분획분자량: 50 kDa, 100 kDa)을 이용하여 미강단백질 농축물을 제조함에 있어서 한외여과의 공정변수(압력, 시간, 부피농축비) 변화에 따른 농축물의 이화학적 조성 및 투과플럭스의 변화를 조사하였다. 이화학적 조성 변화에 있어서 미강 단백질 농축물은 탈지미강과 비교하여 단백질 함량은 약 4배 증가하였으며, 반면 회분 및 피틴산 함량은 다소 감소한 것으로 나타났다. 한외여과 공정에 있어서 공정압력이 증가할수록 투과플럭스는 거의 직선적으로 증가하였고, 공정시간이 증가하고 단백질 농축이 진행됨에 따라 농도분극 현상에 의해 투과플럭스는 감소하였다. 또한, 막의 분획분자량이 클수록 투과플럭스는 상대적으로 높았으며, 분획분자량 100 kDa, 공정압력 2 kgf/cm2에서 최대의 투과플럭스(32 L/m2·h)를 나타내었다. 농축물 중의 단백질 함량은 부피농축비(VCR)가 증가할수록, 막의 분획분자량이 작을수록 높았다. 미강 단백질 추출물을 부피농축비 8(VCR : 8)로 농축할 경우(공정 압력 2.0 kgf/cm2) 한외여과막의 분획분자량이 2배 증가하였을 때(50 kDa→100 kDa) 공정시간은 40% 감소하였으며, 평균 투과플럭스는 약 2배 정도 증가하였다.
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12.
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회분식 고전압 펄스 전기장 처리에 의한 막걸리의 비가열 살균 공정 적용의 가능성을 알아보았다. 막걸리의 초기 균수는 약 2×108 CFU/mL로 전기장의 세기와 처리시간이 증가할수록 사멸율은 증가하여, 30 kV/cm, 256 pulse 처리하였을 경우 약 2 log 정도의 사멸율을 나타내었다. 고전압 펄스 전기장과 열을 병합처리하였을 경우 50oC에서 20 kV/cm, 256 pulse 처리를 한 후 8 log의 높은 사멸율을 나타내었으며, 알코올 농도를 달리하였을 경우 알코올 농도가 높아질수록 높은 사멸율을 나타내어 12%의 알코올 농도에서 4.8 log의 사멸율을 보였다. 고전압 펄스 전기장 처리한 막걸리를 4oC와 30oC에서 4주간 저장하였을 경우 무처리막걸리에 비하여 4oC에서는 pH, 산도, 미생물의 수에 변화가 거의 없었으며, 30oC에서도 적정산도나 미생물의 증가가 일정 수준이하로 억제되어 막걸리의 비가열 살균 공정으로서의 가능성을 보였다.
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