가식성 코팅이 "홍로" 사과 저장 중 품질변화에 미치는 영향

이지현 ( Ji Hyun Lee ),민세철 ( Sea C Min ),송경빈 ( Kyung Bin Song ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2015 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.58 No.1

CSW-LO 코팅액으로 코팅된 ‘홍로’ 사과의 저장 중 미생물 수 및 품질 변화를 측정한 결과 대조구와 코팅된 사과의 총 호기성 세균과 효모 및 곰팡이 수는 유의적인 차이를 보였다. 또한 처리구의 경도, 중량감소, 비타민 C 함량은 저장 중 대조구에 비해 더 낮은 감소를 보였다. 따라서 CSW-LO 코팅은 ‘홍로’사과의 저장 중 미생물학적 안전성과 품질유지에 효과적인 수확 후 처리라고 판단된다. As an edible coating, carnauba shellac wax (CSW) and lemongrass oil (LO) solution was prepared to extend the shelf life of ‘Hongro’ apples. During storage, there were significant differences in the populations of total aerobic bacteria, yeast, and molds between the coated apples and the control samples. The weight loss and vitamin C loss of apples coated with the CSW-LO solution were lower than those of the control. These results suggest that CSW-LO coating can be an effective method for improving quality of ‘Hongro’ apples.

항균 가식성 필름/코팅 개발 현황

김수연(Su Yeon Kim),민세철(Sea C. Min) 한국식품과학회 2017 식품과학과 산업 Vol.50 No.2

Food packaging strategies have steadily improved with increasing demand for improved food safety, convenience, and shelf life. The development of edible film has been hailed as a technology substituting packaging using synthetic plastics. There has been a surge for research to develop antimicrobial edible films and coatings that can increase microbiological safety while preserving foods. This review addresses recent results that are useful in advancing and extending research into antimicrobial edible films. In this review, we suggest the trend of the development of antimicrobial edible film/coatings by outlining edible film materials, antimicrobial substances, antimicrobial and physical properties of the films, commercial antimicrobial edible films, and methods to statistically predict the efficacy of antimicrobial edible film/coatings, reported in recent studies.

비열 플라즈마 처리를 이용한 채소와 향신료의 미생물 저감화

김정은(Jung Eun Kim),김인하(In-Hah Kim),민세철(Sea C. Min) 한국식품과학회 2013 한국식품과학회지 Vol.45 No.6

본 연구에 사용된 비열 플라즈마 처리는 양배추와 상추에 접종된 S. Typhimurium, 후춧가루에 존재하는 호기성 미생물, 그리고 고춧가루에 접종된 B. cereus 영양 세포를 효과적으로 저해시켰으나, 고춧가루에 존재하는 호기성균과 B. cereus 포자는 효과적으로 저해시키지 못했다. 양배추에 접종된 S. Typhimurium를 가장 많이 저해시키는 최적 조건은 746 W, 6.8분으로 예측되었고, 이 때 저해 정도는 1.9 log CFU/cm2로 예측되었다. Fermi 모델과 Weibull 모델이 플라즈마 처리를 이용한 양배추에 접종된 S. Typhimurium 저해를 설명하는데 매우 적합하였다. 본 연구의 결과는 비열 플라즈마 처리를 채소류와 분말 식품의 미생물 안전성을 증진시키는 살균 처리 기술로 발전시키는데 유용할 것으로 사료된다. Effects of cold plasma treatment (CPT) against Salmonella Typhimurium inoculated on cabbage and lettuce, naturally occurring bacteria in black pepper powder and red pepper powder, and Bacillus cereus inoculated onto red pepper powder were investigated. The numbers of S. Typhimurium on cabbage and lettuce were reduced by 1.5±0.2 CFU/cm2 (900W, 5 min) and 1.1±0.1 log CFU/cm2 (900W, 10 min), respectively. The numbers of naturally occurring aerobic bacteria in both black pepper powder and red pepper powder were reduced by 2.3±0.3 and 0.6±0.2 log CFU/g, respectively. The numbers of B. cereus vegetative cells on red pepper powder were reduced by 1.5±0.1 log CFU/g, but the numbers of spores remained unchanged. The inhibition of S. Typhimurium on cabbage was adequately described by Fermi’s model and the Weibull model. The predicted optimum treatment power and time for S. Typhimurium inoculated onto cabbage were 746 W and 6.8 min, respectively. Our results indicate that CPT represents a useful method for microbial decontamination of vegetables and spices.

탈지 겨자씨로 제조한 가식성 생고분자 필름의 물리적 특성에 대한 탄수화물 가수분해 효소 혼합체, 초음파, 그리고 방사선 처리의 효과

양희재(Hee-Jae Yang),노봉수(Bong-Soo Noh),김재훈(Jae-Hun Kim),민세철(Sea C. Min) 한국식품과학회 2011 한국식품과학회지 Vol.43 No.1

대부분의 고분자 분쇄 처리는 WVP에 영향을 주지 않았고, 일부 조건에서 WS를 개선시켰으나 그 개선 정도가 변수 크기와 직접적으로 관계되지 않았다. 인장특성의 경우에도 대부분의 처리들에 의해 개선되지 않았으며, 초음파 처리의 경우에는 오히려 인장특성을 저하시키기도 하였다. 고분자 분쇄가 DMM필름의 특성에 영향을 미칠 것이라고 가설을 세웠지만 향 프로파일을 제외한 DMM 필름의 특성들이 본 연구에서 사용된 조건에서의 고분자 분쇄 처리에 의해 대체적으로 크게 영향을 받지 않았다. 또한 필름의 물리적 특성의 변화에 미치는 그 영향 정도가 고분자 분쇄의 공정 변수 크기에 의해 결정될 것이라고 예상했지만, 초음파와 방사선으로 처리된 탈지 겨자씨 필름은 공정 변수의 크기와 필름의 특성들 간에 상관관계가 없었다는 것을 알아내었다. 이것은 아마도 순수한 단일 생고분자로 구성된 필름의 고분자 네트워크와 복합 생고분자로 구성된 농산물 가공 부산물인 탈지 겨자씨 필름의 고분자 네트워크의 차이 때문이라고 사려된다. 이 연구의 결과를 통해 단일 생고분자 필름의 특성 개선을 위해 사용되는 고분자 분쇄 기술과 처리 변수들의 값들이 복합 생고분자인 탈지 겨자씨 필름에는 그 필름의 특성 개선에 효율적으로 적용되지 않는다는 것이 규명되었다. 이 결과는 다른 복합생고분자(농산물 가공 부산물)로 가식성 필름을 제작 시 본 연구에 사용된 고분자 분쇄 처리들이 그 필름의 물리적 특성들을 개선하는데 효과적이지 않을 수 있다는 가능성을 말해주기도 한다. 차후 탈지 겨자씨 필름의 특성을 개선하기 위해서 다른 고분자 분쇄 기술(예, high pressure homogenization)을 이용해보거나 composite 필름을 제조할 수 있을 것이다. Effects of depolymerization treatments of a carbohydrase mixture (CM), ultrasound, and irradiation on the physical properties of defatted mustard meal-based edible films (DMM films) were investigated. DMM hydrocolloids were added to CM (0.42% (w/w solution)), treated by ultrasound (500-700 W, 10-30 min) or γ-ray (40-100 kGy) to prepare film-forming solutions. Films were formed by drying. The CM treatment at 0.42% (w/w), pH 5.5, and 40-50℃ with a 0.5 hr incubation time resulted in the highest colloidal stability in the film-forming solution. The depolymerization treatments did not dramatically change the water vapor permeability of the films. The solubility of the film decreased up to 53.1% by the CM treatment. The ultrasound treatment (700 W-30 min) decreased tensile strength and elongation. The ultrasound treatment (600 W-20 min) resulted in more compact and uniform structures of the films. Flavor profiles were differentiated by the power level and the time of the ultrasound treatment.

파일럿 규모의 필름 생산 시스템을 이용한 계피 오일 미세캡슐로 코팅된 폴리프로필렌 필름의 개발

오윤아 ( Yoon Ah Oh ),송아영 ( Ah Young Song ),민세철 ( Sea C Min ) 한국산업식품공학회 2015 산업 식품공학 Vol.19 No.1

본 연구에서는 파일럿 규모의 필름 생산 시스템을 이용하여 잉크 내 CO가 혼입된 PP 필름을 생산하였다. 미세캡슐화 되지 않은 CO는 PP 필름의 인장 특성에 영향을 주어 TS와 EM을 감소시키고 %E을 증가시켰으나, 미세캡슐화 된 CO는 PP 필름의 인장 특성과 수분 차단 특성에 영향을 주지 않았다. 미세캡슐화 기술은 PP 필름에 대한 CO의 영향으로부터 인장 특성을 유지시키면서 수분 차단 특성에는 영향을 주지 않았고 CO의 열적 안정성을 향상시켰다. 본 연구를 통해 파일럿 규모에서 생산된 오일 미세캡슐로 코팅된 플라스틱 포장소재들은 방충 포장 필름과 같은 기능성 필름으로서 상업적 식품 포장에 적용될 수 있을 것으로 기대된다. A microencapsulated cinnamon oil (CO)-coated film was developed using a pilot-plant scale film coating system. CO microencapsulated with polyvinyl alcohol was incorporated with a printing ink and the ink mixture was applied to the surface of a polypropylene (PP) film as an ink coating using a gravure printing press at a speed of 20-200 m/min. The tensile strength, percentage elongation at break, elastic modulus, and water vapor permeability of the PP films with and without coating with the microcapsules were not significantly different (p > 0.05), which indicates that the coating did not alter those properties of the films. Microencapsulation effectively prevented the volatilization of CO in the films. The microencapsulated system may be extended to other food-packaging films for which the same ink-printing platform is used. The results from this study imply that the oil-microencapsulated films could be potentially produced by a modern film manufacturing system.

고분자 분쇄 공정을 이용한 대추 소재 가식성 필름 개발

이한빛(Hahn-Bit Lee),양희재(Hee-Jae Yang),안준배(Jun-Bae Ahn),이윤석(YounSuk Lee),민세철(Sea C. Min) 한국식품과학회 2011 한국식품과학회지 Vol.43 No.3

본 연구에서는 대추를 필름 형태의 식품 소재로 개발하였다. 대추 필름 제작에 고분자 분쇄 방법으로 사용된 HPH는 대추 필름의 인장 강도와 수분 투과도를 향상시켰다. 기존에 개발된 많은 다른 생고분자 필름보다 높은 인장 강도와 낮은 수분 투과도는 열접합강도와 함께 식품에 있어 HPH 대추 필름의 상업적 적용 가능성을 보여주었다. 대추 필름은 대추 고유의 형태와 크기에 제한 없이 여러 식품에 코팅 또는 롤 형태로 사용될 수 있을 것으로 기대된다. Edible films were developed from jujube (Zizyphus jujube Miller) using depolymerization processes of ultrasound and high-pressure homogenization. A 4.6% (w/w) jujube hydrocolloid was treated by ultrasound (600W, 20 min) or homogenized at high pressure (172 MPa, 6 s) and mixed with whey protein isolate, glycerol, xanthan, and sucrose esters of fatty acids to form film-forming solutions from which films were formed by drying. The film prepared by highpressure homogenization (HPH film) produced more homogeneous films without particles than those prepared without depolymerization or with the ultrasound treatment. HPH films possessed the highest tensile strength (4.7MPa), the lowest water vapor permeability (2.9 g·mm/kPa·h·m2), and the most uniform and dense microstructures among the films. Flavor profiles of jujube powder and the films were distinguishable. Heat seal strength and oxygen permeability of the HPH films were 44.4 N/m and 0.025 mL·μm/m2/day/Pa, respectively. Antioxidant activities of jujube power and HPH films were not significantly different.

Malic Acid를 사용한 탈지 대두박 기반 항균 가식성 필름 개발

김정은,이한나,송아영,민세철 서울여자대학교 자연과학연구소 2013 자연과학연구논문집 Vol.25 No.-

Formation of edible films from food-process by-products, defatted soy bean meal (DSM), soybean meal-extracted soy protein, and persimmon peel and whey protein, has been investigated. The DSM-based film had a higher tensile strength (TS) (4-12 MPa) and percentage elongation at break (%E) (2.5-16.0%) than the films made of soybean meal-extracted soy protein or persimmon peel and whey protein, and the DSM-based film was selected as the base film material for developing an antimicrobial edible film incorporating malic acid. The malic acid-incorporating DSM-based film (MA-DSM film) inhibited Salmonella Typhimurium (2.2, 3.2, and 4.2 log CFU/cm2). The inhibition increased with the increase of the concentration of malic acid in the film from 10 to 30% (w/w, dry basis). The addition of malic acid increased lightness and %E (stretchability) and decreased TS (strongness) and Young’s modulus (stiffness) of the MA-DSM film. However, the water vapor permeability did not change after the addition of malic acid, indicating the moisture barrier property of the DSM-based film was not affected by the incorporation of malic acid in the film matrix. The results demonstrated the potential of applying MA-DSM films to food products and control surface contamination of the products with respect to Salmonella.