키토산 기반 이산화탄소 지시계는 포장 내 이산화탄소의 농도가 식품의 신선도 및 숙성도와 상관관계가 있는 식품의 품질을 모니터링하기 위하여 개발되었다. 기존의 이산화탄소 센서는 다루기 어렵고, 비싸며 안전문제 등과 같은 여러 가지 이유로 식품 포장 적용에 적절하지 않다. 본 연구의 목적은 키토산 기반의 이산화탄소 지시계를 개발하고 다양한 이산화탄소 농도의 조건에서 지시계의 성능을 연구하는 것이다. 또한, 키토산 기반 이산화탄소 지시계의 신호강화를 위하여 2-amino-2-methyl-1-propanol (...
키토산 기반 이산화탄소 지시계는 포장 내 이산화탄소의 농도가 식품의 신선도 및 숙성도와 상관관계가 있는 식품의 품질을 모니터링하기 위하여 개발되었다. 기존의 이산화탄소 센서는 다루기 어렵고, 비싸며 안전문제 등과 같은 여러 가지 이유로 식품 포장 적용에 적절하지 않다. 본 연구의 목적은 키토산 기반의 이산화탄소 지시계를 개발하고 다양한 이산화탄소 농도의 조건에서 지시계의 성능을 연구하는 것이다. 또한, 키토산 기반 이산화탄소 지시계의 신호강화를 위하여 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP)을 첨가하고 첨가량에 따른 지시계의 신호변화를 연구하였다. 키토산 기반 이산화탄소 지시계의 식품 적용성 평가를 위하여 지시계를 김치포장에 적용하고 저장온도 및 기간에 따른 김치의 변화와 지시계의 반응과의 관계를 알아보았다. 이산화탄소 지시계는 pH 7의 증류수에 키토산 (0.1, 0.2, 0.4%)과 AMP (0, 5, 10, 20%)를 첨가하여 제조하였다. 본 지시계의 이산화탄소의 농도에 따른 지시계의 반응성 평가는 이산화탄소 지시계를 100%와 20%의 이산화탄소 조건에서 저장하며 pH와 시간경과의 다양한 조건에서 수행되었다. 20%와 100%의 이산화탄소 조건에서 0.2%의 키토산이 첨가된 지시계의 pH는 모두 6.5 이하로 감소하였으며 지시계의 투과도는 90% 이상으로 증가하였다. 5%의 AMP 첨가량은 최대 이산화탄소 흡수를 위한 최적의 농도였으며, 이때 키토산 기반 이산화탄소 지시계의 투과도는 90% 이상으로 증가하였다. 키토산 기반 이산화탄소 지시계를 LDPE필름에 넣어 포장김치의 내부에 부착한 후 김치의 숙성도와 지시계의 변화와의 관계를 연구하였다. 포장김치를 20, 10ºC에서 2주간 저장하였을 때, 김치의 pH는 1일차 5.8에서부터 감소하기 시작하였으며, 초기에 급격하게 감소하고 14일 후 20ºC에서 3.7, 10ºC에서 4.0까지 낮아졌다. 산도의 변화는 pH와 반대로 점차 증가하다가 완만해지는 결과를 보였으며 유산균수의 변화는 발효 초기에 급격히 증가하였다가 일정한 수준을 나타내었다. 지시계의 pH 변화는 초기에 빠르게 감소하여 14일 후 각각 20ºC에서 5.9, 10ºC에서 5.8 정도의 수준까지 감소하였다. 지시계의 투과도 변화는 pH와는 반대로 AMP가 첨가되지 않은 지시계가 저장초기 투과도가 30% 이하에서 최종적으로 100%까지 변하는 시각적으로 큰 결과를 나타내었다. 일반적으로 김치는 pH 4.2-4.4, 산도 0.4-0.8%에서 가장 우수한 맛을 나타내는 최적숙기에 도달하는 것으로 알려져 있는데 실험결과 20ºC에서는 1일, 10ºC에서는 5일차에서 최적숙기로 접어드는 것으로 나타났으며, 키토산 기반 이산화탄소 지시계는 20ºC에서 1일, 10ºC에서 4일차에 투과도가 100%에 가까이 증가하며 완전히 투명하게 변하는 것으로 보아 김치의 숙성과정 중 최적숙기의 시작점을 간접적으로 나타낼 수 있었다.
키토산 기반 이산화탄소 지시계는 포장 내 이산화탄소의 농도가 식품의 신선도 및 숙성도와 상관관계가 있는 식품의 품질을 모니터링하기 위하여 개발되었다. 기존의 이산화탄소 센서는 다루기 어렵고, 비싸며 안전문제 등과 같은 여러 가지 이유로 식품 포장 적용에 적절하지 않다. 본 연구의 목적은 키토산 기반의 이산화탄소 지시계를 개발하고 다양한 이산화탄소 농도의 조건에서 지시계의 성능을 연구하는 것이다. 또한, 키토산 기반 이산화탄소 지시계의 신호강화를 위하여 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP)을 첨가하고 첨가량에 따른 지시계의 신호변화를 연구하였다. 키토산 기반 이산화탄소 지시계의 식품 적용성 평가를 위하여 지시계를 김치포장에 적용하고 저장온도 및 기간에 따른 김치의 변화와 지시계의 반응과의 관계를 알아보았다. 이산화탄소 지시계는 pH 7의 증류수에 키토산 (0.1, 0.2, 0.4%)과 AMP (0, 5, 10, 20%)를 첨가하여 제조하였다. 본 지시계의 이산화탄소의 농도에 따른 지시계의 반응성 평가는 이산화탄소 지시계를 100%와 20%의 이산화탄소 조건에서 저장하며 pH와 시간경과의 다양한 조건에서 수행되었다. 20%와 100%의 이산화탄소 조건에서 0.2%의 키토산이 첨가된 지시계의 pH는 모두 6.5 이하로 감소하였으며 지시계의 투과도는 90% 이상으로 증가하였다. 5%의 AMP 첨가량은 최대 이산화탄소 흡수를 위한 최적의 농도였으며, 이때 키토산 기반 이산화탄소 지시계의 투과도는 90% 이상으로 증가하였다. 키토산 기반 이산화탄소 지시계를 LDPE필름에 넣어 포장김치의 내부에 부착한 후 김치의 숙성도와 지시계의 변화와의 관계를 연구하였다. 포장김치를 20, 10ºC에서 2주간 저장하였을 때, 김치의 pH는 1일차 5.8에서부터 감소하기 시작하였으며, 초기에 급격하게 감소하고 14일 후 20ºC에서 3.7, 10ºC에서 4.0까지 낮아졌다. 산도의 변화는 pH와 반대로 점차 증가하다가 완만해지는 결과를 보였으며 유산균수의 변화는 발효 초기에 급격히 증가하였다가 일정한 수준을 나타내었다. 지시계의 pH 변화는 초기에 빠르게 감소하여 14일 후 각각 20ºC에서 5.9, 10ºC에서 5.8 정도의 수준까지 감소하였다. 지시계의 투과도 변화는 pH와는 반대로 AMP가 첨가되지 않은 지시계가 저장초기 투과도가 30% 이하에서 최종적으로 100%까지 변하는 시각적으로 큰 결과를 나타내었다. 일반적으로 김치는 pH 4.2-4.4, 산도 0.4-0.8%에서 가장 우수한 맛을 나타내는 최적숙기에 도달하는 것으로 알려져 있는데 실험결과 20ºC에서는 1일, 10ºC에서는 5일차에서 최적숙기로 접어드는 것으로 나타났으며, 키토산 기반 이산화탄소 지시계는 20ºC에서 1일, 10ºC에서 4일차에 투과도가 100%에 가까이 증가하며 완전히 투명하게 변하는 것으로 보아 김치의 숙성과정 중 최적숙기의 시작점을 간접적으로 나타낼 수 있었다.
Chitosan-based carbon dioxide (CO₂) indicator was developed to monitor the freshness or maturity of packaged foods. Although a lot of different kinds of CO₂ indicators are available, most of them are unfit for use in food packaging applications as sensors or indicators because of several issues such...
Chitosan-based carbon dioxide (CO₂) indicator was developed to monitor the freshness or maturity of packaged foods. Although a lot of different kinds of CO₂ indicators are available, most of them are unfit for use in food packaging applications as sensors or indicators because of several issues such as bulkiness, expensive, and safety concerns, etc. Therefore, the objective of this study is to develop a cheap chitosan-based CO₂ indicator and to investigate its performance under different CO₂ concentrations. Also for signal enhancement of indicator, optimum formulation based on chitosan and 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) concentrations were determined. The response of chitosan-based CO₂ indicator was studied kimchi packages stored at various temperatures and periods in order to determine by applying to its applicability to food packaging technology. CO₂ indicators were prepared by adding chitosan (0.1, 0.2, and 0.4%) and AMP (0, 5, 10, and 20%) at pH 7 to distilled water. Then the aqueous chitosan suspensions were stored in an incubator with 100% and 20% CO₂ gas. The aqueous solubility of chitosan was tested under the various conditions, at different pH and time intervals for visual optical transparency changes. The transparency of 0.2% chitosan solution was increased dramatically at the pH 6.5 under 20% or 100% CO₂ incubation. The 5% AMP concentration in chitosan suspension was found optimal for maximum CO₂ absorption and, therefore, increased transparency (more than 90%). The chitosan-based CO₂ indicators packed in a LDPE film were attached on the inside kimchi packaging and the relationship between maturity of kimchi and response of the indicators were investigated. When the kimchi packaging stored at 10 and 20ºC for 2 weeks, initial pH of kimchi was 5.8 and rapidly decreased up to pH 4.0 at 10ºC and up to pH 3.7 at 20ºC. On the other hand, the levels of titratable acidity were slightly increased. The number of lactic acid bacteria increased sharply in the early stages of storage period but maintained at a relatively constant level thereafter. The pH of the indicators decreased up to pH 5.8 at 10ºC and up to pH 5.9 at 20ºC. The transparency of the indicators changed from 30% to 100%. In general, it is known that kimchi reaches optimum ripening at pH 4.2-4.4 and acidity 0.4-0.8%. In this study, the kimchi reached optimum ripening period after 1 day storage at 20ºC and 5 day storage at 10ºC. And the chitosan-based CO₂ indicators exhibited 100% transparency after 1 day at 20ºC and 4 day at 10ºC. From these results, it can be concluded that the chitosan-based CO₂ indicator has a great potential to be used for monitoring onset point of optimum ripening period of kimchi.
Chitosan-based carbon dioxide (CO₂) indicator was developed to monitor the freshness or maturity of packaged foods. Although a lot of different kinds of CO₂ indicators are available, most of them are unfit for use in food packaging applications as sensors or indicators because of several issues such as bulkiness, expensive, and safety concerns, etc. Therefore, the objective of this study is to develop a cheap chitosan-based CO₂ indicator and to investigate its performance under different CO₂ concentrations. Also for signal enhancement of indicator, optimum formulation based on chitosan and 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) concentrations were determined. The response of chitosan-based CO₂ indicator was studied kimchi packages stored at various temperatures and periods in order to determine by applying to its applicability to food packaging technology. CO₂ indicators were prepared by adding chitosan (0.1, 0.2, and 0.4%) and AMP (0, 5, 10, and 20%) at pH 7 to distilled water. Then the aqueous chitosan suspensions were stored in an incubator with 100% and 20% CO₂ gas. The aqueous solubility of chitosan was tested under the various conditions, at different pH and time intervals for visual optical transparency changes. The transparency of 0.2% chitosan solution was increased dramatically at the pH 6.5 under 20% or 100% CO₂ incubation. The 5% AMP concentration in chitosan suspension was found optimal for maximum CO₂ absorption and, therefore, increased transparency (more than 90%). The chitosan-based CO₂ indicators packed in a LDPE film were attached on the inside kimchi packaging and the relationship between maturity of kimchi and response of the indicators were investigated. When the kimchi packaging stored at 10 and 20ºC for 2 weeks, initial pH of kimchi was 5.8 and rapidly decreased up to pH 4.0 at 10ºC and up to pH 3.7 at 20ºC. On the other hand, the levels of titratable acidity were slightly increased. The number of lactic acid bacteria increased sharply in the early stages of storage period but maintained at a relatively constant level thereafter. The pH of the indicators decreased up to pH 5.8 at 10ºC and up to pH 5.9 at 20ºC. The transparency of the indicators changed from 30% to 100%. In general, it is known that kimchi reaches optimum ripening at pH 4.2-4.4 and acidity 0.4-0.8%. In this study, the kimchi reached optimum ripening period after 1 day storage at 20ºC and 5 day storage at 10ºC. And the chitosan-based CO₂ indicators exhibited 100% transparency after 1 day at 20ºC and 4 day at 10ºC. From these results, it can be concluded that the chitosan-based CO₂ indicator has a great potential to be used for monitoring onset point of optimum ripening period of kimchi.
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