The gastro-intestinal behaviors of foods influence their physiological functions in the human body. In-vitro methods simulating digestion processes have been extensively used to study the gastro-intestinal behaviors of foods due to more rapid and less expensive advantages. However, there is a lack of systematic studies to monitor the rheological changes of the food digesta in real time. In this study, rice-based products (specifically, extruded noodles) were prepared with three varieties of rice flours with different contents of amylose and their physicochemical properties and in-vitro digestibility were then characterized from a rheological point of view. The rice flours with higher amylose contents exhibited greater stability to dual mixing and higher degrees of starch gelatinization and retrogradation in thermo-mechanical measurements. In addition, greater elastic properties were clearly observed in the high amylose rice samples. The noodles which were produced with high amylose rice flour had a harder texture and reduced cooking loss. When the rheological changes of the extruded rice noodles were monitored in real time during the in-vitro starch digestion, the rice noodle digesta with higher amylose content exhibited greater viscosities throughout the simulated oral-gastric-intestinal digestion steps. The flow behavior of the rice noodle digesta consisted of the Power-law region and infinite shear plateau that were satisfactorily characterized by the Sisko model (R2>0.99). Hence, this study was conducted to investigate the physicochemical and in-vitro digestibility of extruded rice noodles with different amylose contents. These results can provide a promising opportunity for the food industry to research in-vitro digestion and physicochemical characteristics of rice-based products.

The overconsumption ofsolid fatssuch as butter and shortening can cause health concernsrelated to cardiovascular diseases due to their high levels of saturated fatty acids. Therefore many researchers have madea great deal of effort to develop solid fat replacers. In this study, grape seed oil-candelila wax oleogelswere prepared and evaluated as a replacer for shortening in baked goods (specifically muffins). Muffin batters with increasing levels of oleogels exhibited lower viscosity. The reduced porosity of muffins by the shortening replacementwith oleogels could be expected from higherspecificgravity and lowerspecific volume. A stress relaxation test showed that more shortening replacement with oleogels produced muffins with a harder and springier texture. However, the use of the oleogels as a shortening replacer as a ratio of 1:3 by weight was effective in producing muffins with comparable quality attributes to the control with shortening. The ratio of saturatedto unsaturated fatty acids was significantly decreased from 2.81 to0.41 when shortening was replaced with oleogels. Hence, this study showed the possibility of oleogels as shortening replacement in the food industries. The use of oleogels instead of solid fat presents possible opportunities to formulate healthier bakerygoods.

용규 50% 에탄올 추출물의 생리기능성을 평가하기 위하여 항산화, 항암, 항염, 항고혈압 활성을 측정하였다. 항산화 활성을 평가하기 위하여 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과 농도 의존적으로 활성이 증가하였으며, DPPH SC50과 ABTS SC50은 각각 4.37, 2.56 mg/mL로 평가되었다. 항암 활성을 평가하기 위하여 3종의 인체 암세포에 대한 증식 억제능을 평가하였다. AGS 위암 세포, HT-29 결장암 세포, HepG2 간암 세포에 대하여 용규 추출물은 각각 100 μg/mL, 250 μg/mL, 250 μg/mL 이상의 농도에서 암세포의 증식을 억제하는 결과를 나타내었다. LPS가 처리된 대식세포에서 용규 50% 에탄올 추출물 처리에 의한 NO(nitric oxide) 생성 억제 효과를 조사한 결과 12.5 μg/mL 이상의 농도에서 NO 생성이 농도 의존적으로 감소하였다. 항고혈압 활성을 평가하기 위하여 용규 50% 에탄올 추출물의 ACE(Angiotensin-converting enzyme) 저해 활성을 측정한 결과 농도 의존적으로 ACE 저해 활성이 증가하였으며, IC50은 78.2 μg/mL로 평가되었다.

Evaluation of the antioxidant activity of the bakery products is important in order to establish healthy consumption patterns. Aronia and blackberry extract at different levels (0%, 5%, 10%, 15%, and 20%) were used to investigate their comparative effects on the physical properties and antioxidant capacity of cookies. The final cookies were evaluated for physicochemical and sensory properties as well as total phenol content, DPPH radical scavenging activity, and FRAP assay. Substitution of aronia and blackberry extracts significantly (p<0.05) increased the moisture content and spread ratio compared to the control that did not contain the extract. However, types of the extract (aronia or blackberry) did not significantly affects the moisture and spread ratio of cookies at the same concentrations (p>0.05). The lightness and yellowness values of cookies were decreased while the redness value was increased by the amount of the extract compared to control (p<0.05). For textural properties, the hardness and chewiness of cookies were increased by the concentration of extract, and highest at 20% of both extracts. Polyphenol content in the cookies was increased with the concentration of the extract added into the cookies. Consistently, the antioxidant activity was significantly increased as the concentration of the extract was increased (p<0.05). Cookies with aronia extract showed higher antioxidant activity compared to that with blackberry (p<0.05), due to the presence of higher content of polyphenol. In terms of appearance, flavor, taste, texture and overall acceptability, the sensory evaluation scores of cookies with 20% aronia and 10% blackberry were significantly higher compared to the control (p<0.05). Based on above result, using more than 10% of the aronia or blackberry extracts would appropriate for making cookies.

For the development of processed food for hypoglcemia, it is important to construct model system to confirm factors that reduce the glycemic index in real food. This study was to investigate the relationship between the gel model system and real food the high amylose type of segoami using response surface methodology. The independent variables were concentration (X1; 10, 15, 20, 25, and 30%) and steaming time (X2; 30, 35, 40, 45, and 50 min). The predicted glycemic index (Y1) was analyzed as a dependent variable. The regression of pGI was 0.7343, indicating that the model fits the data well in the prediction test. The predict glycemic index of the gel was in the range of 71.38 ~ 83.78, depending on the gel preparation conditions and predicted optimum condition was 23.7% gel concentration and 43.8 minutes of gelatinization. The predict glycemic index of rice gel were decreased with an increase of gel concentration, rather than the steaming time. In order to confirm the effect on in vitro digestibility in real food, the real food (Garraedduk) was prepared by applying the optimal conditions. As a result, there was no significant difference between the predicted value (77.1) and the experiment value (76.6). This result showed that the in vitro digestibility in real food can be predicted by applying the gel model system.

Numerous studies have been performed on the nutritional properties and health benefits of rice bran. However no previous reports have investigated rice bran-derived products as a biomaterial for bone formation. Thus, the aim of this study was fabricate composite filaments by combining the agricultural by-product rice bran and polycaprolactone (PCL), which has high biodegradability. It is suggest a possibility as a high value-added biomaterial capable of utilizing 3D printing. First, In order to investigate the optimal ratio of rice bran and PCL, the mixing ratios were set to 0%, 10%, 20%, 50% respectively, and the mixed filaments were defined as r-PCL filaments. The r-PCL filament was analyzed by FE-SEM and EDX for morphological characteristics and mechanical characteristics were analyzed by stress-strain, water contact angle, cytotoxicity test. Our findings confirm the possibility of manufacture environmentally friendly composite bio-filaments for FDM (Fused Deposition Modeling) based 3D printing technology. Thus, we could establish biomimetic scaffolds based on bio-printer filaments mixed with agricultural by-product.

Recently, additive-free sweet potato has been commercialized as a healthier snack food. However, these products are producing by semi-dried form to extend shelf-life, hence the products also possesses hard texture during chewing. To produce crispy sweet potato snack, this study was attempted to dry the semi-dried sweet potato instantly by a hot-press (HP) process. Mashed sweet potato was reformed and semi-dried at 65°C for varying time to provide various final moisture contents. The semi-dried samples were subjected to HP at the process temperature of 175-180°C for 2 seconds. As quality parameters, moisture content, brix, color, texture and sensorial test of the products were evaluated. Based on the results, optimal quality of the product was obtained by the semi-dried sample with 15~18% moisture at which the products exhibited good crispiness with bright yellow color. When the moisture content of the sample before HP was lower than 15%, the final products were normally broken during the HP process. In addition, extreme browning appearance was generated in this condition. Conversely, the sample with more than 18% of moisture was not completely dried by HP and the final product did not possess the crispy texture, although this product showed bright yellow appearance. Consequently, this study demonstrated the potential application of HP in sweet potato processing and the best condition was greatly affected by moisture content of sample prior to HP process.

Because of many benefits from raw seed sprouts, consumers have consumed them largely. However, despite of many benefits, raw sprouts has been implicated in food-borne diseases. The source of food-borne disease related to raw seed sprouts is thought to originate from seeds contaminated by pathogenic bacteria. So, Intense Pulsed Light (IPL), a non-thermal processing method, is an effective device for seeds to maintain microbial safety without loss of seed viability. The objective of this research was to determine the effects on microbial inactivation and quality in radish and wheat seed by IPL treatment and to figure out the correlation between inactivation of seeds and surface roughness value (Ra). At 5th day of germination, the average germination rate and shoot length of radish sprouts by IPL at total fluences of 121 J/cm2 were 95% and 5.8 cm. It was not significant compared to the control group. And log reductions of radish and wheat seeds by IPL showed 1.0 and 1.2, respectively. The results showed radish seeds have higher tolerance to IPL treatment than wheat seed. Also, radish seed had the rougher surface (Ra=2.85 μm) than wheat seed (Ra=0.55 μm). Therefore, IPL can decontaminate microbial population on seeds, but the effectiveness of IPL is dependent on the surface morphology of seeds.

Electrolyzed water(EW) was used for washing of mungbean sprouts to reduce microorganism counts. The aerobic bacteria and yeasts and mold counts in commercial mungbean sprouts were 7.67 and 7.70 log CFU/g, respectively, indicating that the contamination level of the sprouts was very high. Mungbean sprouts were washed EW produced at varying flow rates of brine and water streams. EW produced with 100 ml/min of brine and 300 ml/min of water showed the best performance in reducing microorganisms without affecting the sensory quality of mungbean sprouts. The EW washing showed no signification negative effects on reducing sugar, total phenolics and DPPH radical scavenging activity of mungbean sprout. For further storage of mungbean sprouts. EW washing was effective for reducing microbial counts during storage.

This study was conducted to investigate the characteristics of major prebiotics and the related studies, and to provide basic data for future research. Prebiotics are defined as ‘nondigestible food ingredients that beneficially affect the host by selectively stimulating the growth and/or activity of one or a limited number of bacteria in the colon, and thus improve host health’. Well-known prebiotics are inulin, oligofructose, and galacto-oligosaccharide. Prebiotics assist in the health activity of lactic acid bacteria by acting as a substrate for lactic acid bacteria, with their unique physical and chemical properties. Bifidobacteria are known to be beneficial bacteria that prevent intestinal inflammation, maintain intestinal microflora balance, inhibit carcinogenesis, reduce cholesterol, and enhance immunity. However, Bifidobacteria, Lactobacillus, Bacillus, and Weissella are also found in animal-based fermented foods such as milk, cheese, yogurt, and salted fish. Prebiotics can act as a substrate for lactic acid bacteria, helping the activity of lactic acid bacteria and improving health. Therefore, the authors suggest that investigation into the category and effectiveness of prebiotics should be extended in the future through research.

생강은 오랫동안 음식과 약초로 사용되어 왔다. 생강의 주요 생리활성성분으로 gingerol과 shogaol 등이 있으며 이들은 항산화와 항염 등에 효과가 있다고 알려져 있다. 하지만 생강과육에 대한 연구는 많이 진행되고 있는 것에 반해 껍질에 대한 연구는 전무한 실정이다. 아임계수 추출은 압력을 조절하여 끓는점과 임계점 사이에서 물을 액체상태로 유지시켜 추출하는 방법으로 gingerol과 shogaol 같은 비극성 화합물을 유기용매를 사용하지 않고 추출하는데 효율적인 추출방법이다. 본 연구의 목적은 아임계수를 이용하여 생강껍질에서 생강의 주요 생리활성성분인 6-gingerol과 6-shogaol의 최대 수율을 나타내는 최적 추출 조건을 찾는 것이다. 추출은 다양한 추출 시간(5-20분) 및 온도(110-190°C)에서 Dionex Accelerated Solvent Extractor (ASE, Model 350)를 사용하여 수행하였다. 6-gingerol과 6-shogaol은 HPLC (high performance liquid chromatography)를 이용하여 분석하였으며 항산화능은 FRAP분석법에 의해 평가되었다. 6-gingerol 함량은 110°C에서 추출 시간에 따라 증가하였지만, 130°C와 150°C에서는 증가하다 시간이 길어질수록 감소했다. 이후 온도에서는 시간에 따라 함량이 감소하여 130°C에서 10분간 추출했을 때 6-gingerol이 가장 많이 함유된 추출물을 얻을 수 있었다. 6-shogaol은 110°C에서 검출되지 않았고 130°C 이상의 온도에서 검출되기 시작했다. 6-shogaol은 130°C부터 170°C까지 추출온도와 시간이 증가할수록 함량이 증가하는 경향을 보였다. 190°C에서는 15분까지 추출시간에 따라 증가하다 20분동안 추출 시 6-shogaol의 함량이 줄어 190°C에서 15분간 추출했을 시 가장 높은 수율을 보였고 이는 메탄올을 이용하여 60°C에서 2시간동안 추출한 추출물보다 높은 수율이었다. 이는 gingerol이 열에 의해 shogaol로 전환되는 성질이 있고 온도가 증가하며 6-shogaol의 추출이 이루어지다가 열에 많이 노출될 경우 6-shogaol이 다른 형태로 분해되기 때문으로 보인다. 항산화능 역시 6-shogaol의 함량과 유사한 경향을 보였으며 추출온도와 시간이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 따라서 생강껍질을 190°C의 아임계수를 이용하여 15분간 추출할 경우 6-shogaol의 수율을 최대로 하여 항산화능이 높은 추출물을 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 오직 물만을 이용한 아임계수 추출을 이용해 생강의 부산물로 버려지던 생강껍질의 활용가능성을 확인하였다.

내생포자는 다양한 스트레스에 매우 내성이 강하기 때문에 이를 효과적으로 제어하는 것은 매우 중요하다. 가열 처리로 포자를 제어할 수 있지만 이러한 열 공정은 식품의 텍스처와 색의 변화, 향기 성분의 손실, 영양성분의 파괴 등 품질 저하를 야기한다. 따라서 비가열 살균 기술인 광펄스(Intense Pulsed Light)를 통해 식품의 품질은 유지하면서 효과적으로 식품의 안정성을 증진시킬 수 있다. 광펄스 살균은 고전압 발생 장치를 통해서 제논 램프에 의해 200-1100nm 범위의 넓은 파장을 가진 빛을 아주 짧은 시간 안에 펄스의 형태로 가하여 식품 표면에 존재하는 미생물을 사멸시키는 기술이다. 본 연구에서는 광펄스 살균 기술을 이용하여 Bacillus subtilis 포자의 저감화 효과를 800 V에서 1400V까지 200 V 간격에서 최대 90초까지 처리한 후 평판계수법을 이용하여 확인하였다. Bacillus subtilis 포자의 사멸 정도는 전압이 증가할수록 처리시간이 길어질수록 높아지는 경향을 보였다. 800 V와 1200 V에서 50초간 처리한 결과 5.7, 6.1 log 정도의 사멸을 보였으며 1400 V에서는 50초 처리 만에 7 log 사멸을 나타내며 완전 사멸에 도달하였다. 포자는 생존 적절한 환경이 주어지면 영양세포로 발아, 성장을 하므로 이러한 기간 동안 광펄스에 대한 민감도 변화를 모니터링하는 것이 중요하다. 따라서 최대 6시간까지 배양하면서 포자의 발아 정도를 포자염색법을 통해 광학현미경으로 확인하고 이를 광펄스 처리하여 광펄스에 대한 민감도 변화를 비교, 분석하였다. 800, 1000, 1200 V 세 가지 조건 모두 배양 시작 후 1시간까지는 광펄스 저항성이 일시적으로 증가하다가 이후에는 점차 저항성이 감소함을 확인하였다. 6시간까지 배양시킨 포자의 발아, 성장 단계 파악을 위하여 600 nm에서 optical density를 측정하였으며 그 결과, 80분까지는 발아가 일어나며 그 기간 중 1시간 까지는 초기 발아단계로 판단되었다. 초기 발아 단계에서 가장 주요한 내부 물질의 변화는 바로 포자 내의 디피콜린산의 유출로 디피콜린산은 자외선의 민감도를 부여하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서도 포자 안에 축적되어 있던 디피콜린산이 유출되면서 광펄스에 대한 저항성이 발아 초기에 약간 증가한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구를 통해 포자의 발아, 성장 단계와 광펄스 민감도의 변화 간의 관계를 파악하여 광펄스 살균 기술의 포자 저감화 가능성을 확인하였다.

A nonthermal method of decontamination using electrolyzed water (EW) or/and ultrasonification (US) was used for microbial reduction of black pepper. Aerobic bacteria and yeasts and mold in commercial black pepper powder were found to be 8.29 and 7.72 log(CFU/g), respectively. The optimum EW was produced at flow rates of brine and water of 100 mL/min and 300 mL/min, respectively. Using EW, reducing by 1.36 log of aerobic bacteria and 1.15 log of yeasts and mold were observed. The combination of US with distilled water (DW) treatment reduced aerobic bacteria by 0.74 log and yeasts and mold by 1.03 log. The best decontamination results were obtained with US combined with EW, resulting 1.48 log reduction of aerobic bacteria and 1.70 log reduction of yeasts and mold. The inactivation pattern of microorganism by EW or/and US fitted well to first-order-kinetics model. The black pepper quality in terms of color, piperine contents and sensory properties was not changed by any of tried treatments compare to controls.

현재 까다로운 할랄 식품 인증제도로 인해 시장 진출에 어려움이 있어 이를 극복할 능력을 갖춘 다국적 기업이 전 세계 할랄 식품시장의 80%를 차지하고 있다. 특히 동남아시아의 가장 큰 수출 시장인 인도네시아와 말레이시아는 이슬람법이 적용되는 나라로 무슬림 인구 비율이 절대적이다. 현재까지 국내 식품기업은 이러한 문제로 할랄 시장 진출이 미미한 상황이다. 그러나 최근 한류 열풍 등으로 무슬림들의 한국식품에 대한 관심이 높아지고 있어 할랄식품용 한식 제품이 무슬림 시장에 진출이 가능할 것으로 생각된다. 또한 개발된 제품은 마땅한 할랄식품용 한식이 없는 국내 거주 혹은 여행 중인 무슬림에게 좋은 대안이 될 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 무슬림이 안심하고 먹을 수 있는 다양한 할랄용 가공식품을 개발하고 산업화하고자 하였다. 말레이시아, 인도네시아 및 국내 거주 무슬림을 대상으로 한식에 대한 인식 및 선호도 등을 조사하였으며 이를 바탕으로 대체육류를 활용하여 야채죽과 김치죽을 개발하였다. 개발된 할랄 죽에 대해 무슬림을 대상으로 관능평가를 실시하여 소비자 수용도를 확인하였다. 관능평가는 국내 거주 무슬림 60명을 대상으로 진행하였으며 개발된 야채죽 3종, 김치죽 3종에 대해 종합기호와 외관, 향미, 입안느낌 등을 평가하였다. 종합 기호도를 9점 척도로 비교한 결과 야채죽에서 가장 높은 점수는 6.4점, 김치죽은 7.4점으로 조사되었으며 종합 기호도가 높은 제품이 종합 선호도에서도 역시 높게 나타나 개발 제품의 시장진출 가능성을 확인할 수 있었다. 세부적으로 살펴보면 야채죽의 종합기호도는 야채죽-2가 6.4로 가장 높게 나타났으며, 다른 두 제품보다 기호도와 선호도에서 뚜렷이 높게 평가되었다. 김치죽의 종합 기호도는 김치죽-2가 7.4로 다른 두 제품보다 뚜렷하게 높았으나 세 제품간의 선호도 차이는 뚜렷하지 않은 것으로 평가되었다. 각각의 제품에 따라 맛의 강도 패턴은 유사하게 나타났지만 선호되는 제품이 단맛, 짠맛, 감칠맛 및 매운맛의 강도 및 외관이나 향미 등에서 점수가 약간 높은 것으로 분석되었다. 이러한 관능적 데이터를 좀 더 객관적으로 분석하기 위해 전자 관능평가(전자코)를 실시하였다. 제품별로 패턴의 차이는 크게 없었지만 주관적 관능평가와 전자 관능평가의 비교 분석을 통해 무슬림들이 선호하는 향 등을 객관화하여 추후 다른 할랄 제품 개발 시 지표 데이터로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.

수입 농산물의 증가함에 따라 국산 농산물보다 가격이 저렴한 수입 농산물의 원산지 표시 위반 사례들이 증가하고 있다. 공정한 유통질서를 확립하기 위하여 농축산물의 원산지 표시제를 시행하고 있다. 특히 쌀은 관세화 전환 의무에 따라 수입량이 증가하고 있으며, 수입산 쌀 중에서 중립종 및 단립종 품종은 국내산 쌀과 외관이 유사하여 육안 판별이 어렵다. 따라서 국내산과 수입산 쌀을 신속하게 판별할 수 있는 기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 근적외선 초분광 영상 기술을 적용하여 국내산과 수입산 쌀 판별 기술을 개발하였다. 2014~2015년에 국내에서 생산된 중립종 쌀 100점과 중국에서 생산된 단립종 및 중립종 쌀 120점이 실험에 사용되었다. 990~1,700 nm 파장 영역에서 쌀의 근적외선 초분광 영상을 측정하였으며, 초분광 영상의 픽셀 스펙트럼의 평균값을 추출하여 데이터를 분석하였다. 쌀의 원산지 판별을 위해 주성분 선형판별 모델을 개발하였으며, 그 결과 국내산 쌀과 수입산 쌀 판별 정확도 99.9% 이상으로 원산지 판별이 가능하였다.

활용도가 낮은 참깨박의 용도확대를 목적으로 참깨박에 상업용 단백질 분해효소를 처리하여 불용성 단백질의 가용화 조건을 조사하였다. 단백질 분해효소로 Alcalase, Neutrase, Protamex, Flavourzyme를 사용하여 효소를 처리하지 않은 결과와 비교한 결과 Protamex의 단백질 가용화율과 고형분 회수율이 가장 우수하였다. Protamex의 반응조건(50 °C, pH 6.0)에서 효소 첨가량을 참깨박 고형분 대비 1% 이상으로 증가시켜도 단백질의 가용화 정도는 크게 증가하지 않았다. 또한 효소처리 시간은 3시간 반응시키는 것이 적당하였다. 이상의 조건으로 참깨박을 효소 분해시킨 결과, Protamex의 처리로 참깨박으로부터 가용화된 고형분의 양은 효소를 처리하지 않은 대조군에 비하여 2배 증가하였다. 동시에 Protamex처리군에서 가용화된 단백질의 양은 대조군에 비하여 3배 정도 높게 나타났다.

최근 웰빙문화의 확산으로 건강·기능성 잡곡수요가 증가하고 있다. 그러나 대부분 지역에서 잡곡류는 단순 생산에 치중하고 있으며 0.25ha의 소규모 재배이기 때문에 수확후 산지처리 분야의 기술 개발 및 보급이 매우 미흡하다. 주산지에 수확후처리 시설 부재로 대형 임도정 공장에 위탁 가공만으로 처리하고 있어 적기에 수확후처리가 이루어지지 못할 뿐만 아니라 임도정비용이 현물로 가공후 중량의 13%에 이르러 재배농가에 부담이 되고 있다. 영농현장에서 수확후처리 전공정에 기계화 연구를 추진중에 있으며 단위 공정에 사용가능한 다양한 기종을 개발중에 있다. 소형의 잡곡(수수) 석발기는 영농현장에서 도정후 사용하는 기종으로 알곡에 혼입되어 있는 돌을 골라 제거하는 기계이다. 알곡에 있는 돌을 골라내는 방법은 석발체 아래에서 타공 형성된 송풍구를 통해 위로 송풍되는 바람에 의해 잡곡은 약간 들릴 때 석발체가 요동을 하면 들리지 않은 돌은 석발체 표면 요철에 의해 뒤쪽으로 모이고 잡곡은 앞쪽으로 이송된다. 석발시험에 이용할 풍속 설정은 석발체 표면에서 곡물이 들뜨는 상태의 풍속을 선정하였다. 수수는 3.2m/s로 하였다. 석발체의 시험요인은 경사각 7°, 9°, 11°, 요동수는 400rpm, 440rpm, 480rpm 으로 하였다. 석발율은 경사각 9°, 요동수 480에서 석발률 94.6% 으로 나타났다.

잡곡은 주곡에 대응하는 뜻이지만 식량의 중요한 부분을 차지하였다. 그러나 쌀의 자급과 잡곡에 대한 낮은 인식으로 소비와 생산이 매우 적었다. 최근에 잡곡의 기능성 재평가와 건강한 삶에 대한 욕구 등으로 소비가 소폭이지만 증가되고 있다. 잡곡의 생산 방색은 다품목 소량생산으로 기계화 추진이 상대적으로 쉽지 않았다. 현재 농업생산인구의 감소, 노령화가 빠르게 진행되고 있는 상황에 식량의 안정적 수급을 위해 기계화율 향상이 필요하다. 영농현장의 생산조건을 고려하여 작목반이나 농가단위에서 이용이 가능한 소형 수확후처리 전과정의 기계 개발을 위해 우선 잡곡(수수)를 대상으로 정선기를 개발하고자 한다. 정선은 수확 탈곡한 잡곡의 도정, 석발 등의 원활한 작업과 고품질화를 위해서 반드시 필요한 공정이다. 이 시험의 시험요인은 정선캠의 편심(요동폭) 10. 15. 20mm(20, 30, 40mm), 경사각 10, 11, 12°, 요동수 130, 145, 160cpm으로 정선율을 조사하였다. 정선율은 요동캠의 편심이 클수록 경사각은 작을수록 좋게 나타났다. 최적의 작업은 시험장치의 작동조건이 캠 편심 20mm, 정선체 경사각 10도, 요동수 160rpm 일 때 정선율이 86.1%로 나타났다. 작업성능은 요인시험결과를 반영하여 최적의 작동조건에서 공급량(kg/시간) 400, 450, 500, 550으로 하였으며, 이때 500kg/시간에서 정선율이 85.8% 가장 높게 나타나 작업성능으로 1시간에 500kg을 선정하였다.

겨울철 인기 과일인 딸기(Fragaria ananassa Duch.)는 비타민 C 함량이 높고 라이코펜, 안토시아닌, 폐놀 화합물 등의 물질을 함유하고 있어 심혈관 질환, 시력회복 및 면역력을 높이는 것으로 알려져 있다. 전 세계 생산량의 3~4위에 해당하는 국내 딸기는 2014년을 기준으로 230천톤이 생산되었으며 홍콩, 싱가포르, 말레이시아 등으로 꾸준히 수출이 증가하고 있다. 딸기를 구매하는 소비자들은 딸기가 포장된 상자에 일정한 모양과 붉은 빛깔이 선명한 딸기를 선호하게 된다. 딸기의 기준 과형은 품종에 따라 차이가 있지만 대부분 역삼각형 외형을 가진 딸기를 정품으로 선별하고 있다. 이러한 정품 딸기의 선별은 인력에 의한 육안선별이 주로 이루어지고 있으며 선별사의 숙련도와 주관에 따라 선별정도는 달라진다. 기존의 필름 방식의 카메라 대신에 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 이미지 센서를 적용하여 개발된 DSLR(Digital Single Lens Reflex) 카메라는 다양한 목적의 렌즈를 교환하여 장착할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 품종별(설향, 매향, 싼타) 딸기의 기준 형상을 측정하기 위해 CMOS 이미지 센서가 장착된 1,800만 화소의 DSLR 카메라와 초점 거리가 17~70 mm인 표준렌즈를 이용하였다. 사전에 선별사에 육안으로 선별된 정품과 비품 과형 딸기를 이용하였으고 1회 촬영시 4×5 배열로 20개의 딸기를 측정하였으며 동일 시료에 대해서 제1사분면에서 제4사분면까지 총 4장의 영상을 획득하였다. 이때 초점거리는 23 mm, 셔터속도는 4초, 조리개는 f/3.2였으며 ISO값은 100으로 설정하였다. 획득한 딸기 영상은 시료별 크롭(crop) 및 배경 마스킹(masking)을 수행하였으며 품종별 정품 과형에 대한 기준 형상을 확보하기 위해 테두리(edge) 패턴을 분석하여 육안 선별 결과와 비교하였다.

닭 가슴살 샐러드 혼합 제품과 같은 즉석조리식품의 수요가 세계적으로 증가하고 있고, 이에 따라, 식중독 발병 건수도 증가하고 있다. 이러한 즉석조리식품 제품의 포장 후 처리(in-package treatment) 기술로써, 대기압 저온 플라스마가 활발히 연구되고 있다. 그러나 아직 즉석조리식품용 삶은 닭을 대기압 저온 플라스마를 이용하여 저해한 연구는 보고된 바 없다, 따라서 본 연구의 목적은 1) 대기압 저온 플라스마 처리의 상업적 플라스틱 용기에 포장한 삶은 닭 가슴살 큐브에 접종된 Escherichia coli O157:H7, Salmonella spp. 및 Listeria monocytogenes의 저해에 대한 효과를 연구하고, 2) 플라스틱 용기 내 대기압 저온 플라스마 살균 처리의 균일성을 연구하는 것이었다. 플라스틱 용기에 넣은 닭 가슴살 큐브(1.5 × 1.5 × 1.5 cm, 3.8 g) 수는 미생물 종류에 따른 저해 실험, 그리고 대기압 저온 플라스마 살균 처리 균일성 확인 실험에서는 각각 1개 그리고 아홉 조각(3×3) 위에 네 조각(2×2) 쌓아 준비하였다. 모든 닭 가슴살 큐브는 살균 된 플라스틱 용기에 넣고 뚜껑을 닫은 후 처리 전압 160 V에서 3.5분 동안 처리되었다. 대기압 저온 플라스마 처리는 E. coli O157:H7, Salmonella, 그리고 L. monocytogenes 각각 3.9 ± 0.3, 3.7 ± 0.3, 3.5 ± 0.1 log CFU/cube 저해시켰다. 대기압 플라스마 처리의 균일성을 알아보기 위한 연구에서, 닭 가슴살 큐브는 놓인 위치와 쌓인 정도에 상관없이 Salmonella를 1.1 ± 0.3 – 1.9 ± 0.4 log CFU/cube 저해 시켰다(P > 0.05). 본 연구를 통해 대기압 비열 플라스마 처리는 삶은 닭 가슴살을 포장 후 살균할 수 있는 기술임을 알 수 있었고, 여러 개의 시료를 사용하였을 때에도 처리가 균일하게 이루어져서 모든 시료에서 유사한 저해를 보이면서, 대기압 비열 플라스마 처리의 상업적 적용 가능성을 보여주었다.