식품 포장 분야에서 바이오센서와 바이오폴리머 기반 나 노복합체, 즉 바이오나노복합체의 통합이 점차 산업 전문 가들에 의해 인식되고 있으며, 이는 식품의 품질과 안전 에 대한 우려가 증가함에 따라 주도되고 있습니다. 식품 포장에 내장된 바이오센서는 포장된 상품의 미생물에 의 한 변질을 지속적으로 모니터링함으로써 식품의 완전성을 유지하는 핵심 요소로 업계를 변화시킬 준비가 되어 있다. 동시에, 탁월한 기계적, 열적, 광학적, 항균적 특성으로 인 해 바이오폴리머 기반 나노복합체의 연구와 적용이 크게 확대되었다. 이러한 특성은 이들을 혁신적인 포장 솔루션 에 적합한 주요 재료로 만든다. 그러나 지능형 식품 포장 시스템 발전에 바이오센서와 바이오나노복합체를 사용하 는 잠재적인 장애물과 전망을 탐구하는 것은 아직 충분하 지 않다. 바이오나노복합체와 바이오센서의 융합을 제안 하는 것은 스마트 포장 산업을 재정의하는 획기적인 단계 로, 이 기술들을 더 깊이 이해하여 지속 가능하고 경제적 으로 실행 가능한 스마트 포장 옵션의 개발을 촉진할 필 요성을 강조한다. 이 리뷰는 바이오센서와 바이오나노복 합체에 대한 기존 연구와 개발 동향을 철저히 검토하고, 가까운 미래에 스마트 식품 포장 산업에서 진전을 이끌어 낼 앞으로의 도전과 기회를 강조하는 데 전념하고 있다.

The development of food packaging materials with mechanical and antimicrobial properties is still a major challenge. N, P-doped carbons (NPCs) were synthesized. Poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT), which has an adverse effect on the environment and affects petroleum resources, has been commonly used for applications as food packaging. The development of PBAT composites reinforced with NPCs and studies on their structure and antimicrobial properties are presented in this study. The composite materials in the PBAT/NPCs were processed by solution casting. The plasticizing properties of NPCs enhanced the mechanical strength of composites produced of PBAT and NPCs. The thermal properties of PBAT composites were enhanced with addition of NPCs, according to thermogravimetric analysis (TGA). After reinforcement, PBAT/NPCs composites became more hydrophobic, according to contact angle measurements. In studies against S. aureus and E. coli food-borne pathogenic bacteria, the obtained composites show noticeably improved antimicrobial activity. The composite materials, according to the results of PBAT and NPCs may be a good choice for packing for food that prevents microorganisms.

Food waste is a major sustainable development problem in the world, and the promotion of ugly food may help address this issue. According to cue utilization theory and the VAB model, the primary purpose of this research is to investigate the role of green packaging in ugly food with multiple internal and external cues. A conceptual model with eight hypotheses are proposed. Conclusion, contributions of study and research limitations are finally shown.

Food waste is a major sustainable development problem in the world, and the promotion of ugly food may help address this issue. According to cue utilization theory and the VAB model, the primary purpose of this research is to investigate the role of green packaging in ugly food with multiple internal and external cues. A conceptual model with eight hypotheses are proposed. Conclusion, contributions of study and research limitations are finally shown.

본 연구는 식품 영역에서 제품 패키지의 광택이 소비자들이 인식하는 기업 친환경성과 제품 품질에 미치는 영향을 확인하고, 최종적으로 구매의도에 차이를 유발하는지 확인하고자 실시되었다. 실험 참가자들은 패키지에 광택이 도 는 유광 조건과 광택이 없는 무광 조건으로 무선 할당되었으며, 케첩과 감자칩 제품을 보고 기업 친환경성 인식, 품질인식, 구매의도를 묻는 문항들에 응답하였다. 연구 결과, 소비자들은 무광 패키지 제품을 제조한 기업이 유광 패키지 제품을 제조한 기업보다 더 유기농 재료를 사용할 것이며, 더 친환경적일 것이라고 인식하였다. 또한 소비자 들은 기업이 친환경적일 것이라고 인식할수록 제품의 품질을 높게 평가하였으며, 더 높은 구매의도를 보였다. 본 연구는 패키지 광택의 효과를 친환경 식품 영역에서 기업 이미지 인식에까지 확장하였으며, 패키지 광택을 이용한 친환경 마케팅 방식을 제안했다는 점에서 이론적, 실무적 의의를 가진다. 본 연구의 한계, 가능한 향후 연구 방향도 함께 논의하였다.

화랑곡나방 유충(Plodia interpunctella)에 대해 기피력을 갖는 팔각회향 에센셜 오일을 혼입한 폴리우레탄계 코팅액 제조 기술을 이용해 식품용 방충 다층필름 제작하고 유충에 대한 필름의 기피효과를 측정하였다. 방충 물질을 선정하기 위해, 총 9 종류의 에센셜 오일을 스크리닝하였으며 팔각회향이 가장 우수한 기피효과를 보였다. 이를 방충 물질로 선정하여 폴리우레탄계 코팅액을 제조하고, 제조된 코팅액을 polyethylene terephthalate 12 μm 필름 표면에 코팅하였다. 방충 물질이 코팅된 필름은 polypropylene 30 μm을 적층하여 다층필름으로 제조하였으며, 개발된 필름의 화랑곡나방 유충에 대한 기피력 측정이 진행되었다. 기피테스트 결과, 대조군 필름은 유충에 대한 기피 효과를 보이지 않은 반면 개발된 방충 필름은 보다 지속적인 기피 효과를 보였다. 따라서, 본 연구는 식품 포장재에 적용 가능한 표면코팅기술을 개발하고 그 방충 효과를 입증함으로써 식품 중 곤충 이물 저감화를 위한 식품포장기술 발전에 기여할 것이다.

This study, for the first time, investigated the packaging requirements of in-package dielectric barrier discharge cold plasma treatment (DBD-CPT). The parameters determining packaging requirements include the internal oxygen concentration, headspace volume to sample volume ratio (HSR), direct or indirect treatment, and kind of packaging material. Grape tomato and mixed vegetables, composed of romaine lettuce, red cabbage, carrot with and without the inoculation with Salmonella, were subjected to DBD-CPT at 32.5 kV for 3 min. Increasing the oxygen concentration in the container from 5% to 90% did not influence Salmonella inactivation (p>0.05). Increasing the HSR of air packaging material from 54:1 to 522:1 increased Salmonella inhibition on grape tomato (p<0.05). Higher Salmonella inhibition was found in grape tomatoes in directly treated salads than in indirect-treated salads (p<0.05). The inactivation of indigenous mesophilic aerobic bacteria was exhibited higher when packaged with PE than with PET (p<0.05). Optimal package requirements were determined as HSR of 522:1, direct treatment, and uses of PE as packaging material for the microbial inactivation using in-package cold plasma treatment. DBD-CPT increased the water vapor permeability of all packaging materials (p<0.05), but did not change their tensile properties and transparency (p>0.05). Overall, DBD-CPT was found effective in decontaminating mixed vegetables, prepackaged with commercial packages, without affecting the tensile and optical properties of the packages. Furthermore, the HSR, the electrode-container distance and kind of packaging material were identified as the major packaging requirements affecting the microbial inactivation efficacy of in-packaged cold plasma treatment.

본 연구에서는 식품용 기구 및 용기·포장으로부터 식품유사용매로 이행되는 12종의 자외선흡수제(Uvinul 3000, Cyasorb UV 24, Uvinul 3040, Tinuvin 312 및 P, Seesorb 202, Chimassorb 81, Tinuvin 329, 234, 326, 328 및 327) 의 분석법을 확립하였다. 식품유사용매 중 물, 4% 초산, 50% 에탄올의 경우 hydrophilic-lipophilic balance (HLB) 카트리지로 고체상 추출법(Solid Phase Extraction)을 이용 하였고, n-헵탄의 경우 이소프로판올로 희석하여 HPLCUVD (310 nm)로 자외선흡수제의 이행량을 분석하였다. 확 립된 분석법으로 일회용기, 밀폐용기, 일회용백, 소스병, 물병, 도시락 등 국내 유통 폴리에틸렌(60건) 및 폴리프로 필렌(140건) 재질의 식품용 기구 및 용기·포장 200건으로부터 식품유사용매로 이행되는 12종의 자외선흡수제 이행량 조사 결과, 물, 4% 초산, 50% 에탄올, n-헵탄 4가지 식품유사용매 모두에서 자외선흡수제는 검출되지 않았다. 따라서, 실제 가정에서 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 재 질의 식품용 기구 및 용기·포장을 사용하는 환경에서는 자외선흡수제의 이행 정도는 안전한 수준인 것으로 판단 된다. 또한, 자외선흡수제를 0.1 wt%, 0.5 wt%씩 첨가하여 제작한 시편에서의 이행정도는 0.02~0.5% 수준으로 나타나 통상적인 식품용 기구 및 용기·포장을 사용하는 조건에서 자외선흡수제의 이행량은 크지 않은 것으로 나타났고, 안전한 수준임을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 확립 된 12종 자외선흡수제의 식품유사용매로의 이행량 동시분 석법은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용 기·포장의 안전관리를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 식품용 기구 및 용기·포장으로부터 식 품유사용매로 이행되는 10종의 산화방지제(butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), Cyanox 2246, 425 and 1790, Irgafos 168, 및 Irganox 1010, 1330, 3114 and 1076)의 분석법을 확립하였다. 식품유사용 매 중 물, 4% 초산, 50% 에탄올의 경우 hydrophiliclipophilic balance (HLB) 카트리지로 고체상 추출(SPE, Solid Phase Extraction)을 하였고, n-헵탄의 경우 이소프로 필알콜로 희석하여 HPLC-UVD (276 nm)로 산화방지제의 이행량을 분석하였다. 확립된 분석법으로 위생백, 지퍼백, 우유팩, 주스팩, 가공식품용 포장지, 밀폐용기, 일회용기 등 국내 유통 폴리에틸렌(78건) 및 폴리프로필렌(122건) 재질의 식품용 기구 및 용기·포장 200건으로부터 식품 유사용매로 이행되는 10종의 산화방지제 이행량 조사 결과, 총 78건의 폴리에틸렌 식품용 기구 및 용기·포장 중 5건에서 Irganox 1010이 ND~1.444 mg/L 검출되었고, 총 122건의 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용기·포장 중 41건에서 Irganox 1010이 ND~3.106 mg/L, 28건에서 Irganox 1076이 ND~4.752 mg/L, 34건에서 Irgafos 168이 ND~ 3.635 mg/L 검출되어 총 3종의 산화방지제가 검출되었다. 검출된 Irganox 1010, Irganox 1076, Irgafos 168에 대해 일 일추정섭취량(EDI)을 계산하고 일일섭취한계량(TDI)과 비 교하여 위해도를 평가한 결과, 폴리에틸렌 재질 중 Irganox 1010은 TDI 대비 0.0067%, 폴리프로필렌 재질 중 Irganox 1010, Irganox 1076, Irgafos 168은 TDI 대비 0.0073%, 0.1800%, 0.0200%로 안전한 수준임을 확인하였다. 본 연구에서 확립된 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용기·포장 중 산화방지제 분석법 및 안전성 평가 결과는 앞으로 기구 및 용기·포장의 안전관리를 위한 과학적인 근거자료로 활용될 것으로 판단된다.

식품 포장재 내 곤충 침입을 방지하기 위해 방향유를 함유한 방충 필름이 연구되고 있으나 파일럿 규모의 생산 장비를 이용한 연구는 드물다. 따라서 본 연구의 목적은 파일럿 규모의 생산 장비로 미세캡슐화된 시나몬방향유(cinnamon oil, CO) 함유 식품 포장 필름을 개발하고 필름의 방충효과와 이화학적 특성을 평가하는 것이었다. 모든 필름은 파일럿 규모의 그라비아 인쇄기(Roto Gravure Printing Press, Ilsung Machinary Co., Ltd., Gumi, Korea)와 적층기(Dry laminating & Extrusion laminating machine, INT CO., Ltd; Ansan, Korea)로 제작되었다. 폴리비닐알코올 수용액(0.02%, w/w, 폴리비닐알코올/증류수)을 사용하여 CO (5.2%, w/w, CO/PVA 수용액) 미세캡슐 에멀션을 제조하였고, 0,1 또는 2% (w/w, CO/미세캡슐 CO 에멀션)의 미세캡슐 CO 에멀션을 잉크(54 또는 61%, w/w, 잉크/전체 혼합액)와 시너(thinner) (23 또는 26%, w/w, 시너/전체 혼합액)에 혼합하여 인쇄 용액을 만들었다. 만들어진 용액을 폴리프로필렌필름(30 μm)에 그라비아 인쇄기로 인쇄한 후, 인쇄된 면에 저밀도폴리에틸렌 필름(40 μm)을 올려놓고 적층(lamination)하여 방충 필름(75 μm 두께)을 제작하였다. 소규모와 파일럿 규모로 진행된 필름의 방충효과 측정에는 화랑곡 나방(Plodia interpunctella) 유충을 사용하였고, 개발된 필름의 시남알데하이드 방출률, 인장 및 수분 차단 특성 그리고 열 중량을 분석하였다. 파일럿 규모 인쇄기와 적층기는 미세캡슐 CO 에멀션이 사용된 방출필름을 연속적이고 균일하게 생산하였다. 미세캡슐 2% CO 에멀션 제형으로 제작된 필름이 가장 높은 방충능을 보였으며, 미세캡슐화가 방충효과를 유지하면서 시남알데하이드의 보존성을 높여 방충효과를 유지하는 데 효과적임을 알 수 있었다. 열 중량분석 결과를 통해 미세캡슐화와 적층이 CO의 휘발을 막는 데 효과적임을 확인했다. 필름의 인장강도, 신장률, 탄성률 그리고 수증기 투과성은 각각 40.4-45.4 MPa, 87.1-87.6%, 831.8-838.1 MPa, 그리고 0.0078-0.0082 g·mm·h-1·kPa-1·m-2이 었으며, 이 결과들은 개발된 방충 필름의 인장 및 수분특성에 변화를 주지 않는 것으로 관찰되었다(p>0.05). 연구를 통해 파일럿 플랜트 규모에서 방충 필름을 성공적으로 제작할 수 있었고, 방충효과와 이화학적 특성 결과를 통해 제작된 방충 필름의 상업적 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

The purpose of this study was to analyze the current status relating to food packaging and design for status of small and medium food enterprises. A company survey was conducted from June to October, 2015 and targeted 1300 small and medium domestic food enterprises. Finally, a total of 1300 (recovery rate 100%) useable data were selected. Statistical analyses were performed on the data utilizing the SPSS PASW Statistics 18.0 for Windows, such as descriptive statistics and frequency analysis. According to the results, awareness and importance of food labeling were high, but performance of English inscription of product name was relatively low. The most important reason for food labeling was ‘providing correct information on food’ 910 (72.8%). Accordingly, a system which can provide the latest information by continuously monitoring mandatory disclosure requirements for types of foods in individual countries is needed.