한국의 김치산업은 위기에 직면하고 있다. 가격경쟁력이 약하여 중국산 김치의 수입은 매년 2만톤 이상 큰 폭으로 증가하고 있고, 최저임금의 상승으로 원가압력은 가중되고 있다. 한국의 김치공장은 3D 업종으로 외국인 노동자가 일하는 곳으로 전락되고 있다. 지금까지 십수년간 여러 가지 품질차별화 전략을 시도하였지만 김치의 수입은 늘고 수출은 정체되고 있다. 이러한 상황을 타파하려면 김치 제조공정의 자동화로 제조원가를 낮추어 가격경쟁력을 확보하는 수밖에 없다. 김치공장의 자동화는 가능하다. 특히 막김치 생산 공정은 이미 부분적으로 자동화가 진행되고 있어서, 주위의 ICT, robot, big data 등 진보된 기술을 융합하면 김치공장의 노동생산성을 획기적으로 높여 제조원가를 크게 낮출 수 있다. 중국산 김치와 경쟁할 수 있는 혁신적인 막김치 생산 공정을 설계하고, 배추상자 자동 쏟기 장치, 배추 부위별 절단장치, 가압 연속 절임 세척 접종 장치, 자동 계량 포장 장치를 개발하여, 막김치를 시간당 600kg 생산할 수 있는 모델공장을 개발하고자 한다. 이를 통해 3D공장을 3C공장으로 전환시키고, 중국산 김치와 가격과 품질 면에서 경쟁력 있는 김치의 생산이 가능함을 실증하며, 양질의 일자리를 창출할 수 있을 것이다.

Automatic control systems in industrial manufacturing processes are becoming fundamental systems for maintaining effective productivity and high quality products. In addition to them, assisted utilities like electricity, steam, air or gas supplies and appropriate plc(programmable logic control) systems also must be adequately designed and installed for those manufacturing processes. Above mentioned automatic control systems and utility systems are made up with many kinds of electronic and electric parts like computers, plc’s, valves, switches, relays, sensors, guages, meters, etc., and should be mounted in control panels, so called control boxes or cabinets for easily operated and safely maintained. But these control boxes are usually exposed to unexpected environments like excessive high and low temperature, high humidity, dust, gas, vibration, impact, condensation, rain and snow, etc.. Nevertheless in those poor environments, the control systems should work always accurately, so the control boxes and all the parts inside the boxes should be made from the beginning to have durability against those environments suggested by some protection ratings standards. In Kimchi manufacturing fields also, there are also many kinds of control boxes for the variety of process lines, especially there are many damp and salty processes, and if the moisture contains salt ingredients and it affects 20% more than that of water-only moisture influences. In this presentation, the environments of general manufacturing fields are suggested and the strong environmental resistance control box design process are proposed. And some international standards examples are presented for the control boxes of the Kimchi manufacturing fields.

전체 김치시장 규모는 2조 3,886억으로 자가제조 1조 2,300억, 상품김치 1조 1,586억 규모이며, 그 중 상품김치는 업소용을 제외하고 가정용의 경우 약 3,000억 규모로 이중 리테일은 2,098억으로 추산된다. 현재의 시장규모에서 2025년까지 상품김치 시장은 어떤 규모로 변화될지 몇가지 지표를 바탕으로 예측해 보면 아래와 같다. 대한민국 가구 구조변화, HMR 취식트렌드 등의 식생활 패턴 변화, 김치조달방식 변화등으로 자가제조 김치시장에서 매년 약 1.9%씩 포장김치로 수요가 전이될 때 2017년 16%에서 2020년 19.6%, 2025년 25.6%로 성장될 것으로 전망되며 김치시장은 B2C기준 2020년 5,158억, 2025년 7,863억으로 예측된다. 인구감소와 1인당 김치취식량 변화에 따라 김치시장의 성장이 둔화, 축소되는 것이 아니라 식생활의 패턴과 김치조달 방식의 변화로 자가제조 시장에서 전이되면서 포장김치 시장의 성장율은 더 빠르고 클 것으로 예측된다. 반면, 2032년을 기점으로 인구 증가율이 마이너스로 전환되고, 노령화에 따른 15세~64세 인구가 빠르게 감소되어 가용 노동인구의 감소가 예상된다. 또한 근로자의 노동시간은 단축되는 반면 노동임금은 증가되고 있으며 노동환경 역시 빠르게 변화되고 있다. 김치의 경우 김치가 상품화 되기 시작하였던 1980년대 대비 상당부분 설비를 이용한 기계화, 자동화가 부분적으로 도입되어 수작업 의존도가 많이 낮아졌다. 그러나 포장김치 시장으로는 한국의 약 3배에 이르는 일본과의 제조경쟁력을 비교하였을 때에는 아직도 해결해야 되는 숙제들이 많은 것이 현실이다. 그럼에도 김치세계화를 위해 세계김치연구소와 기업을 중심으로 제조공정 자동화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 일부 자동화 설비가 제조현장에 도입/상용화 되고 있는 것은 바람직하다고 할 수 있겠다. 향후 성장하는 김치시장에 대응하고 김치세계화를 위해서 제조경쟁력은 더 이상 선택이 아닌 필수요건임에는 의심의 여지가 없는 부분이다.

Now days, customer’s health awareness is of extreme significance. Food can become contaminated at any point during production, preparation and distribution. Therefore, it is of key importance for the perishable food supply chain to monitor the food quality and safety. Traceability system offers complete food information and therefore, it guarantees food quality and safety. The current study postulates a low cost IoT-based traceability system that utilized RFID and smartphone-based sensors. The RFID handheld reader based on smartphone is utilized to track and trace the product. In addition the smartphone-based sensor is used to measure temperature, humidity, and location during storage and transportation. The proposed system was verified for kimchi supply chain in Korea, and revealed significant benefits to managers as well as customers by providing the real-time product information, location as well as complete temperature and humidity history. The results displayed that compared to the traditional methods, the proposed system is capable of tracking products as well as processing an immense input of data efficiently and effectively.

세계는 지금 디지털의 연결성과 고도화된 ICT 기술을 기반으로 한 ‘제4차 산업혁명’ 시대로 접어들고 있다. 국내 식품산업도 ICT, AI, 빅데이터, 등 4차산업 관련 요소기술들의 여러가지 분야에 접목시키고 있다. 불량식품은 식품의약품안전처에서 식품의 생산, 제조, 유통, 판매 등전 단계에서 발생할 수 있는 모든 법을 위반한 제품으로 넓게 정의하고 있으나 주로 경제적 이익을 취하기 위해 의도적으로 원료나 원산지를 바꾸거나 부정물질을 첨가한 위변조식품을 말한다. 식품 공급망이 세계화되고 복잡해짐에 따라 위변조 수법이 점점 정교해지고 급증하고 있어 사후 단속하는 방법으로 불량식품 발생에 대응하기에는 한계가 있다. 따라서 불량식품을 사전에 차단할 수 있는 과학적 체계를 마련하기 위하여 소셜빅데이터 분석기술 등을 위변조인자의 안전관리에 적용하고 있는 동향을 소개하고자 한다.

모든 상품과 소비자의 스마트폰이 연동되어 실시간 데이터가 수집되고, 완전 자동 상거래가 구현되는 스마트 스토어와 같은 4차 산업혁명 기반의 스마트 컨슈밍에 대한 관심이 급속하게 증대되고 있다. 이러한 스마트 컨슈밍은 정보통신(ICT), 하이브리드 유연인쇄전자 기술과 상품 패키징 기술의 융합으로 실시간 모니터링, 소비자와의 상호작용, 제품 안전성·품질 보장이 가능한 스마트 패키징 기술개발에 의해 구현 가능하게 될 것이다. 스마트패키징이란, 사이니지, 센서 등을 비롯한 첨단 기술을 패키징(포장)에 적용해 최종 고객에게 다양한 정보를 제공함과 동시에 보다 차별화된 서비스를 제공하는 패키징으로 4차 산업혁명 기반 기술인 ICT, Big data, CPS, AI 등과의 연계를 통해 그 적용 범위가 급속하게 확대되고 있다. 본 발표에서는 고부가가치 식품에 적용가능한 스마트 패키징 및 스마트 패키징을 구성하고 있는 요소 기술에 대해 소개하고자 한다. 또한 고부가가치 식품을 위한 ICT가 접목된 스마트 패키징의 “Red Bricks” 및 이를 해결하기 위한 방안을 소개하고자 한다.

최근 몇 년간 그리고 앞으로도 당분간 화두가 될 4차 산업혁명과 스마트공장이 실제 식품산업 현장에 적용할 때의 현실과 과제 등에 대해 논의해 보고자 한다. 타 산업에 비해 생물을 다루는 식품 산업의 특성상 원료부터 제품 제조 공정에 대한 현장 운영에 어려움이 존재하며 특히 인력에 의존하는 부분이 많아 생산성 향상, 품질 향상, 식품안전 확보, 에너지 절감에 대한 수요가 큰 편이다. 그러나 스마트 공장과 같은 해결방안이 있음에도 불구하고 공정 자동화와 솔루션 적용에 필요한 재원 투입의 우선 순위에서 밀려 실제 적용 사례는 대기업을 제외하면 부족한 것이 사실이다. 본 세미나에는 주로 농심엔지니어링에서 식품산업에 구축한 스마트 공장 사례를 중심으로 설명하고 대기업뿐 아니라 중소기업 적용 방안에 대해 함께 토의하는 시간을 갖고자 한다.

The Sasa quelpaertensis Nakai is a white band on the edge of the leaf, the branch is not split, the stem is small, and the shape of the node is different from that of the inland bamboo (Sasa borealis Makino). It is known as a plant that is highly likely to be used as a resource plant. Various efficacy studies such as antioxidant, anti-obesity, antibacterial and antidiabetic activities have been conducted and developed as functional cosmetics and beverage products. Unfortunately there is little research on the suitability of the product. In order to use S. quelpaertensis as a raw material for food or health functional food, S. quelpaertensis leaves were collected monthly for one year to prepared 70% ethanol extract(SQEP) and water extract(SQWP). After, the content of index component(p-coumaric acid) in SQEP and SQWP was analyzed by HPLC. For the study of the processing properties, the SQWP was prepared considering the content of the index component and extraction yield(%). Also, the stability of index component according to pH(2.5, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0) condition and stability of index component according to temperature condition(25℃, 35℃, 40℃) were studied. Through this process ability(properties) study, we suggest that the SQWP may be used as a product material of health functional foods.

Different strategies are studied to incorporate lipid-soluble bioactive molecules into water-based food systems. However, these systems solely cannot protect the core compound through the storage period, especially when the core is exposed to environmental stress factors. Water soluble fraction of the crude extract from Enteromorpha prolifera was analyzed for its physicochemical characteristics including chemical composition, structure, rheological and thermal properties. The extract was added to O/W emulsion system containing retinol and stabilized with Tween 20, WPI and sodium caseinate to improve storage stability through different modes of action; as a chelator of metal ions and as a scavenger of radicals. Storage stability was mainly determined by zeta potential, particle size distribution, and retinol retention. The water-soluble extract of E.prolifera mainly consisted of anionic polysaccharide, while impurities of protein, mineral and other pigments were present. Mode of action analysis showed that the extracts had both ferrous ion chelating ability(EC50=0.67%) and free radical scavenging ability(EC50=0.23%), indicating a multifunctioning mechanism of the heterogeneous extract. Addition of extract (0.1%~1% in total emulsion) did not affect the physical stability during 1 week storage. Protective materials are often added to food systems to improve the stability of core materials but excessive use of additives may be repulsive to consumers. In contrast, the optimum concentration range of E.prolifera extract is much lower compared to that of conventional usage of other materials and has lower toxicity to that of strong chelators while providing effective protection.

국내에서 육성된 벼 품종의 저장관련 기초기반연구로 저온 플라즈마를 이용하여 현미와 백미의 저장에 따른 미생물 생육변화를 관찰하였다. 본 연구에서 사용한 플라즈마는 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 공기방전을 이용하여 고품질 밥쌀용 품종인 삼광과 가공용 품종인 팔방미를 0, 10 및 20분간 처리하여 4, 25℃에서 2달간 저장하여 분석하였다. 플라즈마 처리한 현미 및 백미의 일반호기성미생물 분석결과 저장 초기에는 현미의 경우 2.99~3.49 log CFU/g, 백미는 2.65~3.35 log CFU/g이 검출되었으며, 8주 저장 시 플라즈마 처리군이 0.62~1.11 log CFU/g 적게 생육되었다. 곰팡이의 경우 저장 초기에는 품종에 관계없이 현미는 2.16~2.40 log CFU/g, 백미는 1.82~2.16 log CFU/g이 검출되었다. 특히 플라즈마 20분 처리한 백미의 경우 저온 저장하였을 때, 곰팡이가 검출한계 이하로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 저온 플라즈마 기술은 현미와 백미의 저장 중 미생물 생육을 억제하는 것으로 나타났으며 미생물학적 품질 변화의 최소화를 위하여 저온저장이 효과적이라고 판단된다.

The goal of this study was to determine moisture sorption isotherms of fermented sea tangle powder (FSTP) at 4 °C, 25 °C, and 37 °C by using the static gravimetric technique in a water activity (aw)rangeof0.11to0.93andtheyexhibittypeIII behavior, typical of food products. At constant aw, an equilibrium moisture content (EMC) decreased with increasing temperature. The EMC increased with increasing aw at constant temperature. These moisture sorption isotherms have been fitted using eight different mathematical models. The Guggenheim-Anderson-de Boer (GAB) model presents the best fit in describing equilibrium moisture content and water activity relationships for the FSTP over the entire range of temperatures. Isosteric heat of sorption (IHS) was determined from the equilibrium sorption data using the Clausius-Clapeyron equation. The IHS decreased from 61.68 to 48.70 kJ/mol with increasing the EMC from 0.14 to 3.22 g/g dry basis, approaching the latent heat of vaporization of pure water (, 45.71 kJ/mol). The obtained IHS indicating intermolecular attractive forces between the moisture vapor and sorption sites is an important factor to predict the drying and storage processes for the FSTP.

The change of phenolic compounds and radical scavenging activity of black soybean flours after germination and roasting treatment were evaluated as a part of the purpose of setting the quality of black soybean flours for each application. The moisture content of roasted black soybean flours decreased significantly according to roasting temperature and time, and the crude ash, protein, and fat contents increased. Water binding capacity of roasted black soybean flours without and with germination increased significantly according to roasting temperature and time, however water solubility index and swelling power decreased. The lightness of roasted black soybean flours was significantly decreased, and the redness and yellowness increased. The phenolic compounds and radical scavenging activity of roasted black soybean flours increase with increasing roasting temperature and time. The total polyphenol contents of roasted black soybean flours without and with germination were 5.43∼7.81 and 4.52∼6.17 mg GAE/g, and total flavonoid contents were 2.90∼3.50 and 2.34∼3.01 mg CE/g, respectively. DPPH radical scavenging activity of roasted black soybean flours without and with germination was 254.98∼415.05 and 171.95∼295.15 mg TE/100 g, and ABTS radical scavenging activity was 459.74∼596.37 and 422.95∼526.85 mg TE/100 g, respectively. As a result, it is necessary to set quality standards for each application considering the quality and antioxidant properties of roasted black soybean flours.

시범사업에서 생산된 쌀을 이용하여 간편식 제품 개발을 위한 기초자료를 확보하고자 고품질 밥쌀용 벼 7품종의 영양성분 및 취반특성 분석을 수행하였다. 수분함량은 진수미가 13.13%, 단백질 함량은 하이아미 품종이 6.08%, 지방은 하이아미 품종이 0.51%로 가장 높은 것으로 나타났다. 아밀로스 함량의 경우 20.15~22.51% 범위로 나타났으며, 수광이 가장 높은 것으로 확인되었다. 아밀로펙틴중합도 분석 결과 7종의 품종 모두 DP 13-24 함량이 53% 이상으로 가장 높았고, DP≥37 함량은 5.81% 이하로 가장 낮았다. 유리당 조성 분석 결과 7개의 품종 모두 maltose 함량이 46% 이상으로 높았으며, fructose 함량이 7% 이하로 가장 낮았다. 품종별 쌀 원료곡의 토요 윤기치를 측정한 결과 삼광, 대보, 진수미가 가장 높은 값을 나타내었고 취반식미 특성을 분석한 결과 대보, 진수미가 외관, 점도, 밸런스, 식미치 값이 높은 것으로 나타났다. 본 연구결과는 취반 및 재조리에 따른 밥의 품질특성 연구에 기초자료가 될 것으로 판단된다.

주박의 활용도를 높이기 위하여 주박을 요구르트 제조에 사용하였다. 주박을 α-amylase와 glucoamylase로 처리 후 동결 건조하여 제조한 주박 효소분해물을 탈지분유 현탁액에 첨가하고 Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus 혼합 starter를 접종하여 산의 생성과 유산균의 생육을 경시적으로 조사하였다. 동시에 주박 효소분해물을 첨가하지 않은 조건을 대조구로 하였다. 탈지분유에 주박 효소분해물을 0.5~2.0% 첨가한 결과 적정산도는 주박 효소분해물의 사용량에 비례하여 증가하였으며, 15시간 배양한 결과 0.77%(대조구)에서 0.98%(2.0% 첨가)로 증가하였다. pH의 감소도 적정산도의 변화와 일치하는 경향이었다. 주박 효소분해물의 첨가로 유산균의 생육이 촉진되었다. 유산균 생균수는 배양 전 6.9~7.1 log CFU/g에서 12시간 배양 후 7.84 log CFU/g(대조구)와 8.13 log CFU/g(2.0% 첨가)로 주박 효소분해물의 첨가량에 비례하여 증가하였다. 그러나 관능적인 특성은 주박 효소분해물의 첨가량이 증가할수록 감소하였다.

클로렐라 열수 추출물을 첨가하여 제조한 물김치의 저장 기간 중 품질 안정성을 조사하기 위하여 클로렐라 추출물 분말을 0~0.1%(w/w) 첨가한 물김치를 제조하여 물김치의 숙성 적기에 이르도록 10℃에서 6일간 발효하여 시료를 준비하였다. 최적으로 숙성시킨 클로렐라 추출물 첨가 물김치를 4℃에서 보관하면서 pH, 적정산도 및 젖산균 수의 변화를 경시적으로 조사하였다. 저장 15일까지 대조구와 클로렐라 추출물 첨가 물김치의 pH는 거의 변화하지 않았다. 그러나 적정산도는 모든 물김치에서 동일하게 서서히 증가하여 저장 15일에는 저장 첫날에 비하여 약 2배까지 증가하였다. 또한 저장 중 젖산균 수는 모든 물김치에서 저장 2일 후에 107CFU/g수준으로 약간 감소하였으나 저장 15일까지 107CFU/g이상으로 유지되었다. 전체적으로 4℃에서 클로렐라 추출물을 첨가한 물김치의 저장 중 품질 안정성은 15일까지 대조구와 유사한 경향이었다.

A quality of forage under optimal condition needs to be evaluated because an optimal condition for high productivity does not guarantee high quality product. In this study, we aimed at investigating a quality of barley grown under optimal conditions for maximizing productivity by comparing its ingredient contents with those under other conditions in plant factory-type fresh forage growing system. To compare the ingredient in barley grown at 4 conditions, we used multivariate analysis of variance (MANOVA) and Tukey’s post-hoc test. The optimal growth condition (20 and 63% of humidity) was applied to the first group (group 1), while other groups were cultivated under 20 / 90% (group 2), 18 / 63% (group 3), and 23 / 63% (group 4). In the analysis, contents of ingredients in each sample were measured at two parts, i.e., roots and shoots. Result showed that roots included 86.68% of moisture, 1.86% of crude-protein, 0.58% of crude-fat, 2.13% of crude-fiber, 195.78 ppm of minerals, and 231.48 μmol/g of amino acids. For shoots, 92.42% of moisture, 2.52% of crude-protein, 0.16% of crude-fat, 1.86% of crude-fiber, 263.78 ppm of minerals, and 208.34 μmol/g of amino acids were contained. When comparing by groups, moisture, crude-fat, and some minerals (Fe, Na, and P) were not significantly different by groups. In contrast, crude-protein, crude-fiber, and few minerals (Ca and K) were different. Overall, the variation in total amount of ingredient was less than 20% among groups, suggesting quality of barley under optimal conditions for productivity was acceptable. In conclusion, the optimal condition for yielding maximal productivity maintains barley quality, but an operating conditions needs to be changed when emphasizing functional aspect of forage.

Both carcass yield and meat quality are important indices for beef grade, and consequently they are crucial factors for determining beef consumption and price. However, an optimal slaughter time for satisfying high carcass yield and meat quality has not been systemically evaluated, and identifying the time requires their relationship. Therefore, the objective of this study is 1) to examine the distribution of carcass yield by quality index, and 2) to investigate correlation between factors for judging grades of carcass yield and meat quality. We applied statistical analysis (ANOVA and correlation) for the data of Hanwoo (892 data points: bulls=311, cows=163, steers=418) slaughtered from 1995 to 2006. As a result of ANOVA, the mean difference of carcass yield in quality grade 3 was different with grade 1+, 1, and 2(p<0.05). In the correlation analysis, the meat quality grade showed a positive weak correlation with carcass yield (r=0.259, p<0.05), but was negatively correlated to carcass weight and back-fat thickness which were factors for carcass yield index calculation (-0.225 and -0.154, respectively, p<0.05). The results provide an initial idea for relating carcass yield and quality so that we can use it for determining the optimal time for slaughting.

Calcium is widely used for calcium supplement, additives. In the case of oyster shell which is intaked for calcium supplement have caused serious problems including environmental pollution because almost of it is thrown out so that is demanded expanding of using. However, there is no examples that develop a high value product available for food industry from oyster shell. In advanced research, It is confirmed that fired oyster shell has Anti-microbial effect and therefore, this study apply the anti-microbial effect of fired oyster shell to rice cake. Control is made by rice flour 300g, water 150mL. Experimental group are made by rice flour 300g, water150mL and Sample A (fired oyster shell), Sample B (fibrous calcium carbonate), Sample C (calcium + citric acid) and Sample D (coral calcium) 0.5wt% respectively. Texture properties are measured by texture analyzer (TA-XT, MHK corp. Korea) 5kg load cell. Rice cake added sample A, B, C had anti-microbial effect and rice cake added sample D had not anti-microbial effect.

This study is Antimicrobial activity for bacteriocin produced by Lactobacillus acidophilus. Production of lactacin B was pH dependent, with maximum activity detected in broth cultures maintained pH 6. As a result of the antimicrobial activity against p. acnes in the pH culture, the clear zone was the largest at pH 6 and persisted for a long time.