Edible Film Packaging for Processed Cheese

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 high amylose corn startch(HACS)와 corn zein을 기재로 한 가식성 포장재를 봉투형태로 제조하여 가공치즈의 낱포장에 적용하고자 수행하였다. 이를 위해 제조된 포장재의 물성과 흡습 특성을 측정하였고 가식성 필름으로 포장한 치즈의 품질 변화를 물성과 미생물 수를 중심으로 현재 사용중인 LLDPE 포장재와 함께 비교 평가하였다.
가식성 필름은 HACS film 과 corn zein film 의 단일 필름과 이들을 적충시킨 복합 필름으로 제조되었다. HACS film은 제작된 고압 강철 용기를 사용하여 호화액을 얻었으며 가식성 필름을 제조하여 물리적 성질과 수증기 투과도 및 용해도를 측정하였다. 수증기 투과도를 개선시키기 위하여 corn zein film 의 가소제로 oleic acid를 사용하였다. 가식성 포장재의 평형수분함량과 단분자층 수분함량을 구하기 위해 GAB 모델식을 이용하여 등온 흡습곡선을 그리고 이를 설명하였다. 제조된 가식성 필름은 HACS film을 제외하고 봉투형태로 제조되었으며 슬라이스 가공 치즈의 낱포장을 하였다. 낱포장용 가식성 포장재의 종류로는 corn zein film with PEG+glycerol, corn zein film with oleic aicd, HACS film coated with corn zein and PEG+glycerol, 그리고 HACS film coated with corn zein and oleic acid 이었으며 이와 동시에 LLDPE film을 대조군으로 하여 5, 20, 35℃에서 4주동안 저장하며 경도와 미생물의 변화를 측정하였다.
포장재의 가소제 첨가량은 인장강도와 신장률을 고려하여 20%로 결정되었다. 포장재의 흡습특성 결과는 corn zein film with oleic aicd가 가장 습도에 민감하지 않으며 낮은 값을 보여주었고 HACS film이 높은 평형수분함량과 단분자층 수분함량을 보여주었다.
가공 치즈의 저장 실험 결과로는 LLDPE film에 포장된 치즈는 수분 보유량이 높아 낮은 경도를 나타냈으나 그 외의 가식성 포장재에 포장된 치즈는 포장재의 높은 투과성으로 인하여 수분함량이 낮아져 저장 1주부터 높은 경도를 보여주었다. 이런 결과는 필름의 수증기 투과도(WVP)와 투습률(WVTR) 비교에서도 같은 영향을 나타내었다. 이러한 결과는 20℃와 35℃에서 치즈의 낮은 수분함량(수분활성도)으로 인하여 균의 생육조건에 적합하지 않기 때문인 것으로 보여지며 LLDPE film으로 포장된 치즈의 경우 20℃와 35℃보다 5℃에서균의 증가가 나타난 것은 호냉성균의 증식으로 추정되었다.
결과적으로 본 연구에서 제조된 여러 종류의 가식성 포장재는 아직 LLDPE film의 방습능력과 비교되기 어렵지만 물성면에서 그 중 HACS film과 corn zein film oleic acid을 적충시킨 포장재가 가장 강하고 낮은 투습율(WVTR)을 보여주었으므로 단일필름보다는 복합필름이 식품에 적용하기에 더 적당하다는 결론을 얻었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was attempted to make edible film based on high amylose corn starch(HACS) and corn zein in order to apply to individual packaging for processed cheese. HACS was gelatinized using the specially designed stainless steel high pressure container.
This research was composed of three parts. The specific objectives were (1) to develop the edible composites in the form of pouch and to determine their physical properties, (2) to determine and make modeling of water activity of the composite films at 5, 20, and 35℃, and (3) to determine quality changes of the processed cheese vacuum-packed in the developed edible composite films during storage at 5, 20, and 35℃.
HACS film had suitable mechanical and optical properties containing 10% sorbitol and 10% glycerol as plasticizers. Heat sealable corn zein was coated on HACS film to make the pouch, and concentration of plasticizer of corn zein film was determined 10% glycerol and 10% polyethylene glycol 400 according to moderate physical properties and WVP(water vapor permeability) of made edible films. Experimental moisture sorption isotherms would offer a useful tool for estimating moisture content of the films at equilibrium with the given relative humidity environment. The moisture sorption isotherms of corn zein film with oleic acid showed the lowest equilibrium moisture content and monolayer values. When to determine quality changes of the processed cheese vacuum-packed in the developed edible films during stroage at 5, 20, and 35℃, the cheese sample in LLDPE film showed the lowest hardness due to its relatively high moisture retention. In contrast, the other samples in the edible films exhibited much higher hardness as well as lower moisture content. The bacteria, yeast, and mold colony counts either in "as is basis" or "solid basis" of all the cheese samples increased during stroage at 5℃; in contrast, the counts did not increase in case of 20℃ and 35℃ storage, mainly attributed to the lower water activity.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• Abstract = 1
• I.Introduction = 4
• II.Materials and Methods = 11
• 1.Materials = 12
• 2.Methods = 13
• Film preparation = 13
• Pouch preparation = 14
• Film thickness = 17
• Tensile strength and elongation = 18
• Water vapor permeability = 18
• Solubility in water = 20
• Moisture sorption isotherms of edible films = 21
• Surface structure of edible films = 23
• Cheese packaging = 24
• Storage test of processed cheese in edible packaging = 24
• Hardness of processed cheese = 25
• Microbial changes of cheese during stroage = 25
• III.Results and Discussion = 26
• Physical properties and water vapor permeability of edible film = 27
• Moisture sorption isotherms of edible film = 42
• Surface structure of edible films = 54
• Changes in hardness of processed cheese packaged in edible film = 55
• Changes in microbial colony counts of processed cheese in edible film during storage = 62
• IV.Conclusions = 66
• V.References = 70
• Thesis submit paper = 77
• Under signed certification paper = 78
• 초록 = 79