새롭게 제조된 납석기반 세라믹 멤브레인의 기본성능을 관찰하였다. 실규모 하수처리 membrane bioreactor (MBR) 미생물 고농도 현탁액을(MLSS : 약 6 g/L) 처리하는 납석기반 멤브레인 파울링 현상을 서로 다른 공기 폭기량과 막 간격에 대해 관찰하였다. 공극크기가 약 1.0 μm인 비코팅 납석기반 세라믹 멤브레인 지지체의 순수투과도의 경우 약 1100 L/m2⋅hr⋅bar로 측정되었으나 알루미나로 코팅된 납석기반 세라믹 멤브레인은 공극크기의 감소로(0.3 μm) 순수 투과도는 두 배가량 감소하였다. 실규모 MBR 미생물 현탁액을 적용한 침지식 여과실험에서 납석 기반 세라믹 멤브레인 지지체의 경 우 투과플럭스 20 LMH에서 공기폭기량을 증가시켰을 때 파울링은 감소하였다. 그러나 공기폭기가 파울링에 미치는 영향은 막간 간격에 상당히 의존하였다. 일정한 공기폭기 유량에서 막간간격의 증가는 파울링을 감소시켰으나 막간 간격을 3.5에서 5.4 cm로 증가시켰을 때 파울링 속도는 오히려 증가하였다. 알루미나 용액으로 표면코팅된 납석기반 지지체의 경우 유사한 결과가 관찰되었으나 파울링 속도는 코팅층이 없는 지지체에 비해 상대적으로 낮았다. 표면코팅에 상관없이 납석기반 지지체 와 멤브레인의 경우 거의 완벽한 SS 제거효율을 나타내었다. 또한 납석 지지체 알루미나 표면코팅은 PEG (분자량 8,000 kDa)을 적용하였을 시 멤브레인의 유기물 배제율을 향상시켰다.

양송이 재배기간에 따른 오염발생 원인과 환경요인을 분석하고, 또한 재배농가별 차이점을 비교하기 위하여 충남 부여군 석성면 소재 양송이 재배 농가 4곳을 선정하여 각 재배사와 재배사 주변의 환경조건과 재배기 간별 각종 미생물 과 해충의 발생 및 밀도를 조사하였다. 재배농가별 양송이 퇴비의 미생물상의 분포는 총세 균수는 10 6 -10 7 cfu/g, 사상균은 10 2 -10 3 cfu/g 수준으로 농가 간에 유의성 있는 차이가 없었으며, 농가별 재배 사 내의 평균온도는 14-16°C, 습도는 90-94%, CO2 함량은 1,000-1,400ppm 수준이었다. 초발이 기간에 비해 재 배 4주기 후 평균적으로 총세균수는 10 5 -10 6 cfu/g 수준으로 감소하였고, 사상균은 10 3 -10 4 cfu/g 수준으로 증가 하였으며, 농가 간에 다소의 차이를 보였다. 재배기간별 재배사 내,외의 낙하균 밀도는 재배 전 기간을 통해 평균적으로 세균은 10 3 -10 4 cfu/g, 사상균이 10 2 -10 3 cfu/g 수준으로 검출되었고, Pseudomonas 속 및 방선균도 소량 검출되었다. 양송이 재배사 및 수확한 양송이에서 5종의 식품 유해 미생물들(Salmonella sp, Listeria monocytogenes, E. coli 0157, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus)의 존재 여부를 확인한 결과 모든 농가에서 E. coli 0157은 검출되지 않았으나, Listeria monocytogenes 와 Staphylococcus aureus 는 일부 농가에서 검출되 었다. 또한 양송이 재배기간별 병해충 발생 유무를 확인한 결과, 푸른곰팡이(Trichoderma 속)은 1농가에서 재 배 3주기 이후 발생하였나, 버섯파리는 1 또는 2 주기부터 모든 농가에서 발생하였고, 괴균병(Diehliomyces 속) 과 갈반병(Pseudomonas 속)도 2주기 이후에 재배농가에서 일부 발병이 확인되었다.

국내의 버섯 생산을 위해 수입된 버섯배지 재료 사용의 증가에 따라 소비자의 안전성에 대한 우려가 존재하 고 있으나 아직 안정성(농약, 중금속, 미생물 등)에 대한 정보가 부족하다. 이에 따라 느타리(Pleurotus ostreatus)와 양송이(Agaricus bisporus)의 재배에 사용되는 수입 버섯배지 재료로 부터 곰팡이를 조사하였다. 실험한 수입배지 재료는 우크라이나, 이집트, 중국, 인도네시아, 캐나다, 독일 그리고 파키스탄에서 2015년에 수입된 면실피, 면실박, 케이폭박, 비트펄프, 피트모스 밀짚을 조사하였다. 우크라이나 면실피에서는 총 45 균 주의 곰팡이가 분리되었다. Penicillium 36 균주, Mucor 3 균주, 그 외 6개의 다른 곰팡이 균주가 동정되었다. 이집트 비트펄프에서는 총 16 균주의 곰팡이가 분리되었고, Penicillium 3 균주 , Aspergillus 5 균주, 그리고 8 개의 다른 곰팡이 균주가 동정되었다. 중국 면실박에서는 Penicillium 6 균주, Aspegillus 2 균주, 그리고 10개 의 다른 곰팡이 균주가 분리되었다. 인도네시아 케이폭박에서는 28 균주의 곰팡이가 분리되었고, Aenicillium 3 균주, Fusarium 1 균주, Aspergillus 5 균주, 그리고 18개의 다른 곰팡이 균주가 동정되었다. 캐나다 피트모스 에서는 총 45 균주의 곰팡이가 분리되었고, Penicillium 23 균주, Aspergillus 4 균주, 그리고 18개의 다른 곰팡 이 균주가 분리되었다. 독일 피트모스에서는 32 균주의 곰팡이가 동정되었고, 이중 Penicillium은 12 균주, Aspergillus는 2 균주, 그리고 다른 곰팡이는 18 균주였다. 마지막으로, 파키스탄 밀짚에서는 11개의 Penicillium, 2개의 Aspergillus, 3개의 Cladosporium, 그리고 9개의 다른 곰팡이 균주가 각각 분리되었다. 본 연 구에서는 수입된 버섯배지 재료에서 다양한 곰팡이가 존재한다는 것을 확인하였다.

프로바이오틱스는 인체 내에서 정상 균총의 역할을 하며 건강에 도움을 주는 미생물을 의미하며, 식품이나 미생물총에서 유래한 비교적 안전한 균주이다. 프로바이오틱스로 많이 사용되는 젖산균은 소화를 돕고 장내환경을 보호해줄 뿐 아니라 면역조절기능 또한 가지고 있다. 대표적으로 Th1 반응을 유도하여 Th1/Th2 균형을 이루게 하는 것을 중심으로, 알레르겐에 반응하는 IgE 및 침윤된 비만세포와 호산구를 감소시키고 면역 억제 기능이 있는 Treg을 유도함으로 알레르기 반응을 완화시킨다고 알려져 있다. 하지만 프로바이오틱스를 이용한 알레르기 질환에 대한 치료 및 예방 효과는 질병 별로 다르게 나타났다. 아토피 피부염에 대해서는 예방 및 치료 효과가 검증되고 있고 알레르기 비염과 음식물 알레르기에서는 예방 효과는 미미했지만 치료효과에서 긍정적이었다. 기관지 천식의 경우 프로바이오틱스의 예방 및 치료 효과를 거의 볼 수 없었지만, 최근에는 특정 균주가 기관지 천식 환자에서 임상 증상을 향상시킨다는 보고가 있다. 균주의 장내생존율을 높이고 재조합 유산균을 만드는 백신 기술과 함께 프로바이오틱스는 미래의 안전한 알레르기 예방 및 치료제로서 기대할 수 있을 것이며 지속적인 시장의 확대를 통해 차세대 건강기능식품으로 떠오를 것이다.

건강한 삶에 대한 현대인의 관심이 나날이 고조되고 있으며, 이에 따라 노화와 질병의 예방에 효과가 있는 항산화제의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 천연물이나 식품을 소재로 한 식이성 항산화제에 대한 연구는 꾸준히 증가하고 있는 추세이며, 천연물의 소재나 연구 분야의 폭이 매우 넓다. 본 연구는 고들빼기의 기능성 식품으로서 이용 가능성을 검토하기 위하여 동결건조 후, 각각의 용매(에탄올, 메탄올, 물)로 추출한 샘플을 DPPH radical 소거능, 아질산염 소거능, 총 페놀함량, 유기산 및 미생물함량을 측정하였다. 고들빼기 추출물에 대한 DPPH radical 소거능은 대체로 추출농도가 높아질수록 증가하는 경향을 보였고, 메탄올로 추출한 80% 희석액으로 추출했을 때 DPPH radical 소거능이 약 76.3%로 가장 높게 나타났다. pH가 증가함에 따라 아질산염 소거능은 감소하였고, 메탄올로 희석한 시료가 pH 1.2에서 77.8%으로 가장 높았다. 총 페놀 화합물 함량은 에탄올로 추출한 100% 희석액에서 76.7 mg GAE/g으로 가장 높았다. 고들빼기 김치의 유기산은 젖산, 구연산 순으로 높게 검출되었다. 저장기간이 길어질수록 총균수는 줄어들고, 유산균수함량이 증가하였다. 이러한 결과로 볼 때 고들빼기는 폴리페놀 함량이 풍부하고, DPPH, 아질산염 소거효과를 보여, 기능성 소재로서의 활용이 가능하리라 생각된다.

본 연구는 잉여슬러지와 차아염소산나트륨을 혼합하여 제조한 차아염소산나트륨 처리 슬러지를 침지형 분리막이 설치된 생물반응조에 주입하여 수처리 미생물에 기질을 공급하고 수처리에 적합한 pH와 알칼리도를 유지함으로써 응집제 주입 없이 방류수의 총질소 농도 20 mg/L, 총인 농도 0.2 mg/L 이하로 처리할 수 있는 MBR 하수처리공정을 개발하였다. 개발된 공정은 별도의 응집제 주입 없이 질소와 인의 법적 방류수 수질기준 을 만족하였고, 향후 하수처리장 약품비용 절감에도 기여할 것으로 기대된다.

본 실험에서는 고분자의 농도, 첨가제의 종류 및 함량에 따라 도프 용액을 이용하여 분리막제조하였다. 분리막의 모폴로지는 전자주사현미경(SEM)을 통해 관찰 하였으며, 막의 모폴로지와 순수투과도의 관계를 확인할 수 있었다. 필터화 모듈을 제조하여 수투과도 및 바이러스, 박테리아 등과 같은 미생물 제거성능을 측정하였다. 제조된 중공사막의 단면은 sponge 형태로 표명으로 갈수록 치밀한 형태를 띄는 것을 확인하였으며, 수투과도는 50-70 ml/min으로 높은 값을 나타 내었으며, 필터화모듈의 경우 수투과도는 1.6 LPM의 높은 투수량을 나타내며, 박테리아와 바이러스의 제거성능은 log 6의 값의 높은 수치를 보였다.

역삼투막은 해수의 담수화, 하수 및 폐수 재이용, 산업용수등의 다양한 용도로 널리 사용되고 있다. 하지만 미생물, 콜로이드물질, 스케일, 유기물 등 막의 오염으로 인해 전력비 및 교체비등 운영비가 증가되는 문제를 야기시킨다. 산업 용수 플랜트에서는 역삼투막의 주요 오염 중 하나인 바이오파울링을 저감시키기 위하여 일반적으로 사용하는 염소, 오존 등의 산화성살균제외 CMIT, DBNPA 등 비산화성 살균제도 사용하게 되는데 높은 약품비용로 운영비 증가의 원인이 되기도 한다. 본 연구는 파일럿플랜트를 이용하여 BWRO공정의 자외선 소독 전 처리의 효과검증을 약 1년간 실시하였다. 테스트결과 시기별로 차이가 발생하였 지만 역삼투막의 차압 증가속도를 감소시켜 향후 플랜트 적용 시 운영비 절감에 기여할 것으로 판단된다.

총호기성균, 대장균군, Escherichia coli, Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Bacillus cereus를 대상으로 충청남도 청양의 맥문동 재배 농가 3곳의 미생물 오염도 조사하였다. 그결과 E. coli O157:H7, L. monocytogenes, Salmonella spp. 는 전혀 검출되지 않았으며, S. aureus는 작업자가 착용한 장갑의 일부에서만 정성적으로 검출되었다. 수확한 맥문동과 접촉가능성이 있는 주변환경(토양, 수확기, 수확용기, 세척기, 세척수, 채반 등)의 미생물 오염도가 전반적으로 낮은 것으로 조사되었는데, 다만 일부 세척기에서 대장균군이 4.35 log CFU/100 cm² 검출되어 위생관리에 유의할 필요가 있는 것으로 나타났다. 맥문동은 수확 이후에 세척과정과 건조 과정을 거치면서 미생물 오염도(총호기성균, 대장균군, B. cereus)가 감소하는 것으로 나타났다.

충남 서산에 위치한 금강산 내 신갈나무림과 소나무림의 유기탄소 흡수량의 비교를 위해 2013년 9월부터 2014년 8월까지 지상부와 지하부 생물량, 낙엽생산량, 낙엽층의 낙엽량, 그리고 토양의 유기탄소 분포량, 토양호흡량을 측정하 였다. 지상부와 지하부 생물량에 분포하고 있는 유기탄소의 양은 신갈나무림과 소나무림에서 각각 115.07/34.36, 28.77/8.59 ton C ㏊-1이었으며, 임상낙엽층에 각각 4.89, 6.02 ton C ㏊-1, 토양층에 각각 132.78, 59.72 ton C ㏊-1 50㎝-depth가 분포하여 신갈나무림과 소나무림의 전체 유기탄소량은 281.52, 108.69 ton C ㏊-1으로 나타났다. 본 조사지소 신갈나무림과 소나무림에서 연간 광합성을 통하여 식물체에 고정된 유기탄소량은 각각 10.64, 3.64 ton C ㏊-1 이었으며, 낙엽생산을 통해 임상으로 유입되는 유기탄소량은 신갈나무림과 소나무림에서 각각 2.83, 2.20 ton C ㏊-1 으로 나타났다. 토양호흡을 통하여 방출되는 유기탄소량은 신갈나무림과 소나무림에서 각각 9.77, 5.54 ton C ㏊-1 이었으며, 유기탄소 순생산량과 미생물호흡량의 차이로 추정했을 때 본 신갈나무림과 소나무림에서 연간 대기로부터 순 흡수하는 유기탄소는 3.90, 0.81 ton C ㏊-1 yr-1 로 나타나 신갈나무림의 유기탄소 흡수량이 소나무림에 비해 현저히 높은 것으로 나타났다.

본 연구는 발효 탐라오가피(fermented A. koreanum) 추출물의 유전독성을 연구하기 위하여, 미생물복귀돌연변이시험, 마우스 골수세포를 이용한 소핵시험, 염색체 이상시험을 연구하였다. 미생물복귀돌연변이 연구에서 발효 탐라오가피 추출물은 Salmonella typhimurium TA98, TA100, TA1535, TA1537와 Escherichia coli WP2uvrA에 대하여 대사활성계의 존재(+S-9 Mix) 및 부재(-S-9 Mix) 하에서 돌연변이 유도를 보이지 않았다. 또한, ICR 마우스를 이용한 소핵실험에서 발효 탐라오가피 추출물은 500, 1,000, 2,000 mg/kg 농도에서 MNPCE/2,000 PCE 와 PCE/200 RBC의 소핵형성을 유발하지 않았다. 한편, CHO-K1 세포를 이용한 염색체 이상실험에서 발효 탐라오가피 추출물은 대사활성계의 존재 6시간 처리군, 대사활성계 부재 6시간 처리군 및 대사활성계 부재 24시간 처리군에서 염색체 이상을 보이지 않았다. 따라서, 본 연구결과 발효 탐라오가피 추출물은 유전독성을 나타내지 않음을 알 수 있었다.

본 시험은 질산염함유 식물 추출물을 이용하여 in vitro 반추위 발효성상 및 반추위 메탄 발생에 미 치는 영향을 알아보기 위해 수행되었다. 공시재료는 감자, 당근, 배추, 상추 및 시금치 추출물을 사용하 였으며, 발효 기질은 2mm로 분쇄된 timothy 0.3g을 사용하였다. In vitro 실험은 조사료(timothy) 및 배합사료를 6:4의 비율로 급여한 반추위 cannnula가 시술된 한우 암소에서 채취하였다. 반추위액과 McDougall’s buffer를 1:2의 비율로 혼합한 발효액을 0.3g timothy와 식물 추출물이 담긴 50mL serum bottle에 혐기상태로 20mL 분주한 뒤, 39℃에서 9, 12, 24, 48시간 동안 발효하였다. pH는 발 효 시간이 증가함에 따라 점점 감소하며, 6.31~6.96으로 정상범위였다. 건물 소화율은 9시간 배추 추 출물구에서 유의적으로 낮았고, 암모니아 농도는 감자, 배추, 상추 추출물구에서 대조구에 비해 첨가구 에서 유의적으로(p<0.05) 낮았으며, 반추위 미생물 성장량은 발효 24시간대의 당근 추출물구에서 높았 다(p<0.05). Acetate와 propionate 농도는 대조구에 비해 첨가구에서 유의적으로 낮았으며(p<0.05) butyrate 농도는 첨가구간에 발효시간별로 각각 다른 양상을 보였다. 총 가스 발생량은 발효 12시간 및 24시간대에서 배추, 상추, 시금치 추출물구에서 유의적으로(p<0.05) 낮았으며, 메탄 발생량은 감자, 배 추, 시금치 추출물구가 대조구에 비해 유의적으로(p<0.05) 낮았고, 이산화탄소 발생량 또한 첨가구에 비해 대조구에서 유의적으로(p<0.05) 낮았다. 결과적으로 본 시험에 사용된 5종의 질산염 함유 식물 추 출물은 반추위 발효에 악영향을 미치지 않으면서 메탄저감 효과를 나타내었다. 특히 배추 추출물은 반 추위내 메탄발생을 저감시킬 수 있는 식물추출물로서 가능성이 높은 것으로 사료된다.

비열 처리 기술인 유전체 장벽 방전 저온 플라즈마(dielectric barrier discharge cold plasma, DBD-CP)를 이용하여 양 파 분말에 접종된 Salmonella Enteritidis, Escherichia coli O157:H7, 그리고 Listeria monocytogenes의 저해 효과를 조사 하였다. DBD-CP 처리 조건으로서 DBD-CP 형성 가스는 헬륨이었고, 독립 변인은 처리 전압(4, 5, 6, 7, 8, 그리고 9 kV)과 처리 시간(5, 10, 12, 15, 그리고 20분)이었다. 미생물 저해율과 양파 분말의 표면 온도를 종속 변인으로 하여 DBD-CP 최적화 조건을 확립하였고, 이를 바탕으로 S. Enteritidis 저해율에 대한 예측 모델을 구축하였다. 또한 양파 분말의 입자 크기와 수분활성도(Aw)에 따른 S. Enteritidis 저해 효과를 알아보았다. 또다른 처리 조건으로서 헬륨-물 혼 합 가스를 형성 가스로 사용하여 9 kV에서 5분 동안 주파수(15, 25, 그리고 35 kHz)에 따른 미생물 저해율과 시료 표면 온도에 대한 영향을 관찰하였다. DBD-CP 처리에 의해 양파 분말에 접종된 S. Enteritidis, E. coli O157:H7, 그리고 L. monocytogenes는 각각 ≤2.3 ± 0.1, ≤1.4 ± 0.2, 그리고 ≤0.7 ± 1.2 log CFU/cm 2까지 저해되었고, 시료의 최고 온도는 38.5 ± 1.52℃이었다. 양파 분말에 접종된 S. Enteritidis의 저해율에 대한 DBD-CP 최적 조건은 9 kV와 20분이었고, S. Enteritidis 저해율을 가장 적절하게 예측한 모델은 Fermi’s model (R 2 =0.93)이었다. 수분활성도가 0.4, 0.8인 양파 분말의 S. Enteritidis 저해율은 각각 2.3 ± 0.1, 1.8 ± 0.1 log CFU/cm 2로 유의적인 차이가 없었고(p>0.05), 입자 크기가 0.25, 1.00 cm 2인 양파 분말의 S. Enteritidis 저해율은 각각 2.3 ± 0.1, 1.0 ± 0.5 log CFU/cm 2로 입자의 크기가 작을수록 저해율이 높았다. 헬륨-물 혼합 가스로 DBD-CP 처리시 모든 식중독균에서 주파수가 작을수록 저해율이 증가하였고, 헬륨의 단 독 처리에 비해 미생물 저해율이 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 현 연구를 통해 DBD-CP 처리 기술은 분말 식품의 품질 보존 및 미생물 안전성을 향상시키기 위한 살균 방법으로서의 가능성을 보여주었다.

항균 물질인 로즈마리 오일(RO), 자몽종자 추출물(GSE), 오레가노 오일(OO)을 각각 키토산 에멀젼에 혼입하여 코 팅제를 개발하였으며, 개발된 키토산 코팅제를 방울토마토에 적용하여 방울 토마토 위해 미생물의 저해 효과를 연구 하였다. 1%(v/v) 빙초산 수용액에 키토산 1%(w/v)을 첨가하여 교반한 후 0.50, 0.75, 1.00%(w/v) 농도의 RO, GSE, OO와 RO, GSE, OO 대비 25%(w/w) Tween-80을 혼합하여 10,000 rpm에서 2분간 균질화 한 뒤, 진공 펌프로 에멀젼 내 가스를 제거하여 코팅제를 개발하였다. 개발된 코팅제를 이용하여 방울토마토를 코팅한 후 살모넬라 혼합균주(S. Typhimurium, S. Montevideo, and S. Enteritidis)를 접종하여 살모넬라균의 저해 효과를 확인하였다. 농도가 각각 0.50, 0.75, 1%인 RO, GSE, OO를 혼입한 키토산 에멀젼 코팅제는 방울토마토에 접종된 살모넬라 혼합균주를 각각 0.7-1.1, 1.0-1.6, 그 리고 0.7-1.1 log CFU/cherry tomato를 저해하는 효과를 보였다. 본 연구를 통해 개발된 RO, GSE, 그리고 OO를 혼입한 키토산 코팅제는 방울토마토의 식중독 위해 미생물인 살모넬라균에 대한 저해 활성을 보였고 향후, 방울토마토의 미 생물학적 안전성과 저장성 향상에 기여하는 코팅제로서의 이용 가능성을 확인해주었다.

비열 처리 기술인 고전압 펄스 전기장(pulsed electric field, PEF)을 이용하여 당근 주스 내 토착 미생물의 억제와 처 리 전후의 품질 보존 효과를 연구하였다. 당근 주스의 PEF 시스템 내 주입 온도는 25℃와 40℃였고, 전기장 세기와 처리 시간은 각각 14 kV/cm, 170-198 μs와 13 kV/cm, 113-127 μs로 설정하였다. 처리 후 주스의 품온은 65℃를 넘지 않았다. 토착 미생물 저해율은 25℃의 주입 온도에서 3.9 ± 0.4-5.5 ± 0.9 log CFU/mL이었고, 40℃에서는 5.9 ± 0.6-6.6 ± 0.4 log CFU/mL이었다. 온도 상승과 미생물 저해율을 고려한 최적 조건은 주입 온도 25℃ 조건에서 14 kV/cm-198 μs, 주입 온도 40℃ 조건에서 13 kV/cm-127 μs로 결정하였다. 결정된 최적 조건으로 PEF 처리한 결과 당근 주스 내 베타 카로틴, 비타민 C, 항산화능, 색도, 갈변도, 당도, 그리고 pH는 처리 전후로 유의적 차이가 없었다(P>0.05). 또한, 주입 온도 증가에 따른 품질 특성의 변화를 보이지 않았고, 짧은 처리 시간으로 효과적인 살균이 가능함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 PEF 기술은 당근 주스의 품질 특성 변화를 최소화하면서 미생물 안전성을 증대시켜, 당근 주스의 살 균에 적합한 가공 기술임을 확인할 수 있었다.

저온플라즈마(low-temperature plasma)는 미생물의 외벽을 개질시킴으로서 살균효과를 나타낸 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 전분과 구연산 사이의 에스테르화에 있어 친환경 반응촉매로서 마이크로웨이브 방전(MW) 저온플 라즈마의 활용가능성을 조사하였다. 일반옥수수전분과 구연산용액(pH 3.5)을 혼합하고 45℃에서 수분함량이 8~10%가 될 때까지 건조하여 반응혼합물을 제조하였다. 구연산은 전분의 건조중량대비 10%와 20% 이었다. 반응혼합물은 N2 및 N2/O2 혼합가스(80:20, v/v)로 치환된 진공상태의 마이크로웨이브 오븐 안에서 마이크로웨이브(900 W)를 발진시켜 형성된 저온플라즈마 하에서 20분 동안 노출되었다. 처리된 반응혼합물은 50% 에탄올 수용액으로 3회 세척하여 전분 과 반응하지 않은 무수구연산을 제거하였다. FT-IR을 이용하여 세척된 반응혼합물의 작용기들을 조사하였을 때, 낮은 강도이지만 1750 cm -1 파장 부근에서 새로운 피크(ester 작용기)가 확인되었다. 따라서 고온, 장시간의 열처리 없이 전 분과 구연산 사이의 에스테르화에 대해 MW 저온플라즈마가 촉매작용하였다. MW 저온플라즈마 처리에 의해 형성된 구연산전분의 표면구조, 몰치환도 및 물리화학적 특성들을 조사하였다. 입자표면이 함몰된 구연산전분 입자들이 빈번 히 관찰되었으나 반응가스 및 구연산 농도에 따른 차이는 구별할 수 없었다. 몰치환도는 0.013~0.015 범위에 있었으며 처리군들 사이에서 통계적으로 유의적인 차이는 없었다. 한편 N2 환경 하에서 형성된 구연산전분은 구연산 농도가 증 가하면서 페이스팅 점도가 생전분에 비해 증가하였으나, N2/O2 혼합가스 환경 하에서 형성된 구연산전분은 생전분에 비해 낮은 페이스팅 점도를 나타내었고 구연산 농도에 따라 차이를 보이지 않았다. 전반적인 결과를 고려할 때, MW 저온플라즈마는 전분의 수산기와 구연산의 카르복실기 사이의 에스테르화를 위한 반응촉매로 잠재력을 보유하고 있 는 것으로 생각된

본 연구에서는 항효모 활성 녹차씨 추출물의 항균 특성을 조사하기 위하여 식중독 및 식품 부패 미생물 18종에 대 한 항균 활성을 최소억제농도(MIC, minimum inhibitory concentration) 측정을 통하여 확인하였다. 실험 결과 녹차씨 추 출물은 모든 효모균에 대해 항균 활성을 나타내었으며, 곰팡이 중 Penicillium roqueforti와 세균 중 Salmonella enterica, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus의 3종에 대해 항균 활성을 나타내었다. 항효모 활성 녹차씨 추출물의 온도 안정성 실험 결과 121℃에서 15분, 70℃에서 24시간 열처리한 경우 항효모 활성이 다소 저하되는 결과를 보였다. 그러나 pH 안정성 및 내염성 실험에서는 모든 실험구에서 항효모 활성을 유지하여 안정한 결과를 나타내었다. 식품에 서 천연보존제로서 녹차씨 추출물의 적용가능성을 평가하기 위해 발효 요구르트, 장아찌 소스, 갈비 양념장에 산막효 모인 Pichia membranifaciens를 접종하고 녹차씨 추출물을 농도별로 첨가하여 생육저해활성을 평가하였다. 그 결과 물 추출물과 에탄올 추출물 모두 실제 식품에서 산막효모를 효과적으로 저해하였으며, 에탄올 추출물의 항효모 활성이 더 우수한 것으로 나타났다

나노기술에 의해 마이크로 또는 벌크크기의 입자를 나노미터 크기로 조작함에 따라 변화하는 물리, 화학적 및 생물 학적 특성 때문에 나노 기술은 환경, 반도체, 생명공학, 약학, 식품 등 다양한 분야에서 이용되고 있다. 특히 본 연구에 서 이용한 산화 아연은 항미생물 효과, 촉매작용, 반도체 등의 특성을 가져 산업적으로 폭넓게 사용되는 물질 중 하나 인데, 아연은 체내에서 단백질의 합성과 세포의 성장을 위해 필수적인 영양소이므로 산화아연은 식품첨가물로서도 스 낵 과자류, 영양 보충 식품 등에 영양강화제의 목적으로 첨가되어 사용된다. 이렇게 식품 수준의 나노물질은 마이크로 크기의 물질 대비 넓은 표면적을 보유하므로 식품 첨가물로서 사용될 경우 흡수율의 증대가 예상되는 반면효율 및 독 성, 안전성 연구는 미비한 실정이다. 특히 식품의 경우 경구 섭취 후 위장관에서 흡수가 일어나기 때문에 장관 내 흡 수 기작 연구는 필수적인 요소이다. 따라서 본 연구에서는 산화아연의 입자크기에 따른 안전성을 예측하기 위하여 경 구섭취 시 소장에서 입자의 유입 기작을 in vitro 수준 모델에서 관찰하고, in vivo 수준에서 랫드에 단회 경구투여를 통한 약동학적 연구를 수행하였다. 소절관련상피세포(human FAE: follicle associated epithelium)모델을 통하여 나노크 기와 마이크로 크기 입자의 위장관 상피세포 내 유입량을 비교한 결과 물질의 크기 별 유입량의유의적 차이를 보이지 않았으며 이는 경구투여 후 체내 흡수율에 대한 약동학적 결과와도 일치하는 결과이다. 이와 같은 결과는 식품용 나 노소재의 체내 독성과 흡수 메커니즘 및 효율성을 예측하는 데에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

국내 선식의 유통 안전성 확보를 위한 기초기반연구로 저온플라즈마 처리한 시판 선식의 품질 특성 평가를 진행하 였다. 본 연구에서 사용한 플라즈마 시스템은 서울대학교에서 개발된 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 방전 가스는 공기를 활용하여 0, 5, 10 및 20분간 처리하였고 미생물 감균효과, 색도, 과산화물가 및 관능평가를 국립식량과학원 및 서울대학교에서 공동으로 수행하였다. 일반 호기성 미생물 분석 결과 20분 처리 시 약 1.70 log CFU/g 감소하였으며, Bacillus cereus 및 Escherichia coli O157:H7을 이용한 접종 시험 결과 각각 2.20 및 2.50 log CFU/g 감소하였다. 색도 측정 결과 플라즈마 처리에 의해 명도 값은 증가하였으나 적색도 및 황색도 값은 감소하는 경향을 보였다. 하지만 플 라즈마 처리에 의해 지질 산화가 일어나 관능적 품질이 저하되는 경향을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과 공기로 방전 한 저온 플라즈마 기술은 선식의 품질안전성을 개선할 수 있으나, 관능적 식미향상 및 품질개선을 위한 후속연구가 필요하다고 판단된다.