This work involves the development of a novel waste-derived carbon dots (CDs) conjugated with silver (Ag) nanohybrid system-based Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) sensor for the detection of melamine. CDs and Ag nanoparticles served as energy donors and energy acceptors, respectively. CDs were synthesized from orange peel waste through a combined hydrothermal and ultra-sonication route. The synthesized CDs had hydroxyl, amino, and carboxyl groups on their surface, explaining that waste-derived CDs can act as reducing and stabilizing agents and showed strong absorption and fluorescence emission at 305 and 460 nm, respectively. The bandgap, linear refractive index, conduction band, and valance band potential of CDs were observed to be 2.86, 1.849, 1.14, and 4.002 eV, respectively. No significant difference was observed in the fluorescence properties at different pH (acid and alkaline) and ionic concentrations. Given their fluorescent nature, the synthesized CDs were used for the detection of melamine. The fluorescence of CDs was found to be quenched by Ag+ due to the FRET energy transfer between CDs to Ag. Notably, the zeta potential of Ag@CDs was changed from − 28.7 mV to − 30.6 mV after the incorporation of Ag+. Ag@CDs showed excellent selectivity and sensitivity toward the sensing of melamine in the aqueous solutions with the limit of detection ~ 0.85 μM. Increasing the melamine level also raises the FL intensity of Ag@CDs. The substrate was effectively used in the detection of melamine in milk as a real application and the recovery percentage was found to be 98.03%. Moreover, other adulterants such as urea and formaldehyde can be detected selectively by Ag@CDs. Overall, the synthesized Ag@CDs can be used as an efficient material for sensing applications involving such food adulterants.

An eco-friendly material was synthesized through interfacial polymerization of aniline on particles of g-C3N4 with arginine, resulting in Arg-PANI@g-C3N4 composite. The as-synthesized composite was characterized by the Brunauer, Emmett, and Teller (BET) surface area, X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD). The adsorption capability of as-synthesized composite towards Orange G (OG) dye has been evaluated under several experimental conditions, such as the adsorbent dosage, initial dye concentration, contact time under agitation, pH of dye solution and temperature. Thermodynamics parameters such as free energy (ΔG°), entropy (ΔS°), and enthalpy (ΔH°) were also calculated and suggested that the adsorption process is spontaneous and endothermic in nature. The kinetics data revealed that the adsorption of OG dye onto Arg-PANI@g-C3N4 follows the pseudo-second order kinetics model. The maximum adsorption capacity was found to be 80.54 mg·g−1. Furthermore, the Arg-PANI@g-C3N4 surface exhibited a Langmuir-like adsorption isotherm in contrast to a Freundlich isotherm due to homogeneous active site distribution. Regeneration investigation showed the excellent reusability of Arg-PANI@g-C3N4 composite during the cleaning up of solution containing OG dye molecules.

목적 : 반응성 청색광차단 염료를 하이드로겔 콘택트렌즈에 화학적으로 고정시켰고, 제조된 콘택트렌즈의 청색 광차단 기능의 분석 및 첨가된 염료를 정량하고자 한다. 방법 : Vinyl sulfone-기반의 반응성 염료인 Reactive Orange 16 Dye를 다량의 알콜 작용기를 함유하는 하 이드로겔 콘택트렌즈에 화학적으로 결합시켰다. 콘택트렌즈의 청색광차단 특성 및 염료의 정량은 UV-vis spectrophotometer를 이용하여 확인하였다. 결과 : 청색광차단기능의 Reactive Orange 16 Dye가 성공적으로 하이드로겔 콘택트렌즈에 결합되었다. UV-vis spectra 분석을 통해 염료를 함유한 콘택트렌즈들이 우수한 청색광차단 기능을 보임을 확인하였다. Beer-Lambert의 법칙을 이용하여, 콘택트렌즈에 첨가된 Reactive Orange 16 Dye를 정량하였으며, 반응 염료 의 농도 조절을 통해, 콘택트렌즈의 청색광차단율을 조절할 수 있었다. 결론 : 본 연구에서는 청색광차단 기능의 반응성 염료를 하이드로겔 콘택트렌즈에 화학적 결합을 통해 고정시 키고, 청색광차단 기능을 분석하였다. 화학적 반응에서 청색광차단 염료의 농도가 증가할수록, 380~500 nm 사 이의 청색광 파장 영역에서의 차단 세기와 첨가된 염료의 양이 같이 증가함을 확인하였다. 대량생산이 가능한 청 색광차단 콘택트렌즈의 개발은 기능성 안광학의료기기 개발에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

This study was conducted to evaluate quality and anthocyanin content of ‘Tarocco’ orange fruit in order to support early harvest. Harvest times were set at 280 days after anthesis (DAA), 300 DAA, and 320 DAA (conventional harvest). The fruits were classified as those having an intense reddish color or a yellowish orange color in the rind. The fruits were stored during 45 days at 8oC, for low temperature storage, or 18oC, for room temperature storage in winter. The changes in the fruit quality were measured at 15-days interval. The reddish rind fruit had slightly higher sugar content than the orange fruits with yellowish rind, but had similar acidity. A sugar content of 13.0 oBrix or more was recorded for fruits harvested 280 DAA with 45 days of low-temperature storage. A similar finding was recorded after 15 days of low temperature storage for the fruits harvested 300 DAA with 30 days for the conventional harvest. The anthocyanin content was higher for fruits with later harvest time (37.8 mg·L-1) and longer storage period in both low and winter room temperatures (25.2-53 mg·L-1 and 10.3-51.9 mg·L-1, respectively). For all harvest periods, the peel and juice color intensity increased after 15 days of low temperature storage and remained constant regardless of the storage temperature. The result indicated that the fruit quality and anthocyanin content of fruits harvested 300 DAA was better than fruits harvested 320 DAA (conventional harvest), stored 15 days at 8oC or 30 days at 18oC after harvesting 300 DAA.

본 연구는 차광과 온도가 분화 국화의 생육 및 개화에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 차광(무차광, 30% 차광, 50% 차광)과 온도(주간/야간 28/20℃, 32/23℃, 36/26℃)가 조절된 인공기상챔버에서 자연단일상태로 재배된 ‘오렌지에그’의 생육 및 개화특성을 비교하였다. 그 결과, 30% 차광 조건에서 분화 국화 ‘오렌지에그’의 초장은 36/26℃에서 24.6cm로 가장 길었으며, 32/23℃에서는 23.0cm, 28/20℃에서는 19.6cm로 생육온도가 증가할수록 초장 신장이 촉진되었으나, 차광정도에 대해서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 분화 국화 ‘오렌지에그’의 개화반응 역시 주간/야간 온도 28/20℃에서는 단일 처리 23.4일 후에 발뢰하여 49.1일만에 100% 개화되었으나, 32/23℃와 36/26℃로 생육온도가 증가할수록 28/20℃에 비해 발뢰가 각각 4.1일과 11.4일, 개화는 각각 8.2일과 16.1일 지연되었으나, 차광정도에 대해서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이와 같이 분화 국화 ‘오렌지에그’의 생육 및 개화반응에 미치는 영향은 차광에 비해 고온으로 인한 피해가 심각하게 나타날 수 있는 만큼 고품질의 분화 국화를 생산하기 위해서는 생산 시기별 온도 관리가 매우 중요하며, 특히 하계 고온기에는 적극적으로 차광하여 재배온실의 온도를 적정 생육온도에 가깝게 유지하는 것이 필요할 것으로 생각된다.

Activated non-graphitizable hard carbon using orange peel with mesoporous structure has been prepared by pyrolyzation at 700, 800, 900 °C using chemical activation method. The activated orange peel-derived hard carbon has been characterized for its mesoporous and disordered structure. TG-DSC gives the information for the changes about sample composition and thermal stability of the materials. Increasing the carbonization temperature for orange peel precursor using NaOH as activating agent, elevates the pore diameter, which thereby facilitating the insertion of Na+. Raman and X-ray diffraction confirms the presence of disordered carbon. The surface morphology of the material was analyzed by scanning eletron microsope and nitrogen ( N2) adsorption and desorption analysis give the morphology, mesopore size (3.374, 3.39 and 4 nm) and surace area (60.164, 58.99 and 54.327 m2/g) of the orange peel-derived hard carbon. Hence, this work strongly evidences that the biomass-derived hard carbon with good porosity and paves way of superior electrochemical performance for emerging sodium ion batteries.

본 연구는 LED 광원의 파장이 분화 국화의 생육에 미치는 영향을 조사하기 위하여 22℃ 항온조건에서 주간 11시간, 야 간 13시간의 광주기로 조절된 폐쇄형 식물생장상에서 7주간 단일상태로 재배된 ‘오렌지에그’ 품종의 생육 및 개화 특성을 비교하였다. LED 인공광원은 청색광(444nm), 적색광(652nm), 그리고 청색광과 적색광, 백색광이 각각 2:5:1로 조합된 혼합 광을 사용하였다. 그 결과, 분화 국화 ‘오렌지에그’ 품종의 초 장은 적색광에서의 평균 9.43cm로 가장 길었으며, 청색광이 혼합광에 비해 짧았으나 통계적 유의성은 인정되지 않았다. 초폭과 엽폭은 초장에 대한 생육반응과 유사하게 적색광에서 가장 크게 신장하였고, 청색광과 혼합광에서는 유의적인 차이 를 보이지 않았다. 엽수와 엽장은 혼합광보다 청색광과 적색 광 등 단색광에서 더 많고 길었다. 분화 국화 ‘오렌지에그’ 품 종의 개화특성의 경우에는 청색광과 적색광, 혼합광 모두 단 일처리 16~17일 이후에 화아분화가 완료되어 발뢰가 시작되 었으나, 적색광과 청색광 하에서 생육한 국화는 화아발달이 정상적으로 이루어지지 않아 최종 개화까지 이루어지지 않았 고, 혼합광 하에서 생육한 국화만 단일처리 5주 후에 정상적 으로 개화되었다. 따라서 식물공장에서 분화 국화를 생산하기 위한 인공광원으로는 청색광과 적색광, 백색광으로 구성된 혼 합광을 사용하는 것이 가장 유용하리라고 판단된다.

정원용 아시아틱나리 유전자원 ‘Tiny Dino’, ‘Elite’, ‘Orange Pixie’와 ‘Partner’를 2000년에 수집하여 2014년까지 ‘Tiny Dino’ 와 ‘Orange Pixie’의 교배조합에서 선발한 모계(L2-3-4)와 ‘Elite’ 와 ‘Partner’의 교배조합에서 선발한 부계(L2-9-6)를 6차례 자가 수분(S6)하여 선발하였다. 이들을 2014년에 교잡하여 채종한 것에서 유래된 구근을 노지재배 하였고, 이것의 생육 및 개화 특성을 바탕으로 2016년에 아시아틱나리 ‘Orange LiA’를 선발하였다. 정원용 아시아틱나리 일대잡종 ‘Orange LiA’은 주황색의 사발모양의 홑꽃으로 반점이 적고 반점의 색은 자주갈색이다. 식물체 당 개화수가 4.2개로 많은 편이며, 화경이 15.1cm로 중간 정도이고 꽃차례 형태는 총상꽃차례로 개화 방향은 상향이다. 초장은 30.5cm이고, 잎의 수는 23.4개이고, 잎의 길이는 8.1cm이며, 잎의 폭은 1.8cm이다. 일대 잡종 ‘Orange LiA’은 대조품종인 ‘Tiny Dino’ 보다 초장이 짧고 일찍 개화되며 월동이 가능하므로 정원용으로 선호도가 우수하다. 또한 이 품종은 양친을 순계화하여 육성하였기 때문에 품종의 재현이 가능하다.

The possibility of orange pulp utilization for nanoporous carbons production was investigated. Moreover, processing the obtained materials as limonene oxidation catalysts was studied as well. Limonene was separated from orange pulp obtained from fragmented orange peels—the waste from industrial fruits processing—by means of simple distillation. After the separation of limonene from the biomass, the dried orange pulp was converted to three types of nanoporous carbon catalysts: without activating agent, with NaOH, and with KOH. The catalysts were characterized by XRD, SEM, EDX, AFM, and sorption of N2 methods. The activities of the obtained catalysts were tested in the oxidation of limonene to perillyl alcohol (the main product), carveol, carvone, and 1,2-epoxylimonene and its diol. In the oxidation processes, hydrogen peroxide was used as the oxidizing agent. This work has shown for the first time that nanoporous carbons obtained from orange pulp waste, after separation of limonene, are active catalysts for limonene oxidation to industrially important value-added products.

The carboxylated multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs–COOH) were used as adsorbent for the separation of flavonoids (naringin and rutin) from bitter orange peel. The influence of the parameters such as, pH values, contact time, and desorption conditions was investigated. The samples were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, derivative thermogravimetric, scanning electron microscopy, UV–Vis spectroscopy, and high-performance liquid chromatography. After separation and desorption process, the eluent was injected for chromatography analysis. Under the optimal conditions, experimental results showed that the extraction efficiency of rutin was higher than naringin and other compounds. Moreover, the desorption percentage of flavonoids was calculated 83.6% after four cycles. This research confirmed that this method for separation of flavonoids is simple and less cost. In addition, the separated flavonoids can be used as antioxidant for the future applications.

Effects of dynamic high-pressure (DHP) treatments with and without integration with heating on microbial stability, vitamin C concentration, color, sugar content, and pH of orange juice were studied and compared with those of the conventional thermal treatment. Freshly squeezed orange juice was heated at 90oC for 1 min or DHP-treated at 205 MPa and 20, 50, 60, or 70oC. The DHP treatment at 20oC without heating and the treatment at 50oC inactivated indigenous mesophilic aerobic microorganisms in orange juice by 4.2 and >7 log CFU/mL, respectively. The DHPtreated juice exhibited brighter color and higher vitamin C concentration and sugar content than the thermally treated juice, regardless of integration with heating. The DHP-treated juice demonstrated brighter color and higher sugar contents than untreated juice and thermally treated juice during storage at 4oC for 63 days. The results have demonstrated the potential of applying DHP treatments to pasteurize orange juice with increasing brightness and sugar content of the juice.

경기도농업기술원에서 2013년도에 개발한 ‘Orange Dream’품종은 적색 홑꽃형 산티니계 스프레이 국화 ‘Amelie Pink’품종을 모본(♀)으로 하고 생육이 우수한 연분홍색 홑꽃형 스프레이 국화 ‘Crangball’ 품종을 부본(♂)으로 2008년에 교배하여 육성되었다. 2009년에 실생을 양성한 후2010년부터 2013년까지 자연, 전조, 차광재배작형별 특성검정을 거치고 2013년 재배농가, 소비자, 육묘업체의 기호도 조사를 통해 개화특성과 기호도가 우수한 GCS08-29-17(Gyeongkyo B1-24) 계통을 최종 선발하여 ‘OrangeDream’로 명명하였다. 2013년 12월 27일에 국립종자원에 품종보호출원(출원 2013-577)하고 2015년 6월 9일에품종보호권이 등록되었다(등록번호 제 5588호). ‘OrangeDream’ 품종은 주황색 홑꽃형 스프레이 품종으로 단일처리 후 개화 소요일수가 자연개화작형과 봄작형 재배 시49일, 여름작형 재배 시 56일로 여름작형 재배 시 개화소요일수가 길어지는 경향이 있으나 연중재배가 가능하며, 특히 저온기에 재배 시 신장성과 화색발현이 우수한 품종이다. 자연재배 작형에서 절화장은 86.7cm로 대비품종 88.7cm보다 약간 작으나 억제재배 작형에서는93.8cm로 대비품종 89cm보다 길게 자라는 특징이 있다.착화수는 22.8개로 대비품종보다 10.4개 더 많고, 꽃의직경은 5.5cm로 대비품종과 같다. 꽃잎수는 24.9매, 줄기굵기는 5.9mm로 대비품종과 비슷하거나 같다. 흰녹병에강한 저항성이 있어 저온기 재배 시 유리하며 절화수명이 22일로 길어 꽃꽂이 및 꽃다발 제작 등에 적합하다.

썩덩나무노린재는 두과작물에서 과실에 이르기까지 다양한 작물을 가해하는 대표적인 다식성 노린재의 일종이다. 과실이 썩덩나무노린재의 발육에 필요한 영양원인지 불필요한 영양원인지 아직도 분명하지 않다. 그리하여 사과와 오렌지의 단독먹이 및 콩-땅콩과의 먹이조합에 따른 썩덩 나무노린재의 발육, 사망률 및 증식률을 평가하였다. 썩덩나무노린재 약충은 사과단독먹이에서만 높은 사망률로 성충으로 발육하지 못하였다. 물 만 제공한 것은 3령으로 발육하지 못하였고, 사과단독먹이에서 4령으로 발육하지 못하였다. 하지만 오렌지단독먹이에서 14%가 성충으로 우화하 였으나, 약충의 발육기간이 약 74일로 가장 길었다. 콩-땅콩과 조합한 먹이에서 노린재의 사망률은 38~44%를 나타내었다. 총 산란수는 169~190 개 였으며, 부화률은 81~83%이었다. 따라서 사과는 썩덩나무노린재의 발육에 불완전한 먹이 이었으나, 오렌지는 발육이 지연되기는 하였으나 이루지는 것으로 평가되었다.