In this study, a relatively effective process is used to sterilize Escherichia coli on the surface of micro-sized calcium citrate powder using nitrogen and argon as process gases in a low-temperature vacuum plasma treatment. The purpose of this study is to confirm and to introduce the effectiveness of homogeneous surface treatment for the sterilization of fine inorganic powder by the rotatable low-temperature RF plasma system designed by ourselves. The results of the test using 3M petrifilm showed that there were no remarkable spots in the case of the surface of plasma treated powder, whereas the untreated powder showed many blue spots, which indicating that the E. coli was alive. After 5 days, in the same samples, the blue spots were seen to be larger and darker than before, while the plasma-treated powder showed no changes. The results from FE-SEM analysis showed that the E. coli was damaged and/or destroyed by reactive species generated in the plasma space, resulting in the E. coli being sterilized. Furthermore, the sterilization effects according to the selected parameters (N2 and Ar; flow rate 30 and 50 sccm) adapted in this study were mutually similar, regardless of such different process parameters, and this indicates that homogeneous treatment of powder surfaces could be more effective than conventional methods. Therefore, the plasma apparatus used in this study may be a practical method to use in a powerful sterilization process in powder-type food.

최근 지구 환경의 변화와 무역의 자유화에 따라 해충의 유입 가능성이 높아지며 농·수출산업, 생태계파괴 등의 피해가 더욱 커질 것으로 예상된다. 이에 따라 검역현장에서의 신속한 해충의 동정 기술 개발의 중요성이 높아지고 있다. 본연구에서는 신속하고 간단한 고분자 물질의 질량분석방법인 MALDI-TOF (Matric Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectroscopy)를 이용하여 해충의 신속 정확한 동정방법을 개발하였다. 기존에 곤충의 유충 동정방법은 형태적 동정과 분자생물학적 방법으로 시간이 오래걸리거나 동정 단계가 복잡하다. 하지만 MALDI-TOF MS 의 동정방법은 다른 동정방법에 비해 15분 내외로 시간이 매우 절약되며, 개발된 프로토콜의 이용으로 편리함, 단순함 등에서 현장 활용성이 매우 높을 뿐만아니라 최근에 널리 활용되고 있는 DNA barcode 방법과 비교할 때 중요한 검역해충 및 유사종인 복숭아순나방, 복숭아순나방붙이, 복숭아심식나방에대한 종 판별 해상도가 유사한 수준으로 확인되어 현장 적용에 쉽게 적용이 가능한 새로운 기술로 사료된다.

세계화로 인한 농림산물의 수출입 증가로 새로운 병해충의 유입이 증가되면서 검역의 중요성 또한 증가되고 있다. 최근 다양한 분자생물학적 방법을 활용한 해충의 종 동정법이 널리 알려져 있으나 시료로부터 DNA의 추출과 PCR 증폭, DNA sequencing 등의 과정이 필요한 경우가 대부분으로서 검역현장에서 즉시 활용하는데는 어려움이 있다. 본 연구에서는 복숭아순나방 유충과 형태적으로 유사하여 육안으로 구분할 수 없는 해충을 면역학적 방법을 활용하여 신속하고 간편하게 구분할 수 있는 방법을 확립하고 향후 간이진단킷트 개발을 통하여 검역현장에서 편리하게 사용될 수 있는 진단법을 개발하고자 하였다. 복숭아순나방 유충의 혈림프 단백질 중 종별로 높은 다양성을 나타내는 타겟을 발굴하였으며 설정된 타겟에 대한 다수의 단일클론항체 생산 hybridoma cell을 확보하였다. 확보된 단일클론항체를 western blot과 ELISA 방법으로 복숭아순나방 유충과 형태적으로 유사한 복숭아심식나방 유충에 대한 결합 여부를 비교분석하였고 그 결과 확보된 단일클론항체가 복숭아심식나방 유충에서 반응하지 않고 복숭아순나방 유충에서만 특이적으로 반응을 하는 것을 확인하였다.

신속하고간편한 해충의 종 동정법 개발을 위해 다양한 방법들이 시도되었지만 실제 검역현장에서 즉시 활용 가능한 방법의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 복숭아심식나방 유충과 형태적으로 유사한 해충을 구분할 수 있 는 면역학적 방법을 활용한 간이진단킷트 개발의 일환으로 유충의 혈림프에서 발 견되는 단백질을 대상으로 단일클론항체를 제작하고 특성을 분석하였다. 혈림프 단백질에 대한 재조합단백질은 대장균 발현시스템을 활용하여 확보하였고 확보된 재조합단백질에 대한 단일클론항체를 생산하는 hybridoma cell을 확보하였다. 이 렇게 얻어진 hybridoma cell 중에서 ELISA 방법을 통하여 복숭아심식나방 유충 항 원과 특이적으로 반응하는 항체를 생산하는 hybridoma cell을 선별하였고 선별된 hybridoma cell에서 항원 특이적 단일클론항체를 확보하였다. 그리고 단일클론세 포에서 생산된 항체를 이용하여 ELISA test를 한 결과 복숭아순나방 유충 항원에 서는 반응이 없고 복숭아심식나방 유충 항원에서만 특이적으로 반응을 하는 것을 확인하였다. 결과적으로복숭아심식나방 유충에 대한 단일클론항체는 복숭아순나방과 복숭 아심식나방에 대한 종 특이적 판단을 할 수 있는 것을 보여주었고 이러한 단일클론 항체를 이용할 경우 신속하고 간편하게 종 판단을 할 수 있는 진단킷트를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

일부 소스류 제품에 사용된 스탠딩 파우치에서 전자레인 지 가열조리 시 열변형이 발견되어 이의 원인을 규명하고자 온도 변화 패턴을 조사하였다. 전자레인지로 포장된 식품 을 가열 시 포장재의 온도 변화는 식품 자체의 온도보다 높고 국소적인 온도 측정 기술을 요한다. 공시 시료로 매운 맛 닭 소스와 인도카레의 전자레인지 가열 시 포장재와 시료의 온도를 열화상 카메라, 온도센서 테이프 및 광섬유 온도계를 이용하여 측정하였다. 스탠딩 파우치 형태의 포 장은 전자레인지 가열 조리 시 내용물의 불균일한 가열이 관찰되어 특정 부위, 특히 액위선 상단과 측면 sealing layer 에 열이 집중되는 현상이 발생하였다. 열화상 카메라를 이 용한 온도 측정 방법은 식품의 표면 온도를 측정하는 제약 이 있고 실제 식품의 온도보다 낮게 측정되는 경향을 보였 다. 온도센서 테이프를 이용할 경우 200℃까지 온도까지 측정되어 전자레인지 가열 과정 중 포장재 변형 현상이 야기될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다. 그리고 전자레 인지 가열 시 포장재 표면의 온도 변화를 기존 광섬유 온도 계로 측정할 경우 실제 온도보다 낮게 측정되는 결과가 초래되므로, 좁은 범위에서의 hot spot의 온도 변화를 감지할 수 있는 방법으로 GaAS crystal 센서를 사용함으로서 기존 센서보다 더 민감하고 정확한 온도 측정이 가능하였다.