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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 GSE가 함유된 젤라틴 필름을 딸기 포장에 적용하여, 딸기의 미생물학적 변패 억제 및 품질 유지 등 저장기간 연장 효과에 관하여 조사하였다.
제안 방법
- 수분투과도를 측정하였다. 25(C, 50%의 상대 습도로 조절된 항온항습기에 보관하며 필름 층을 통한 cup의 수분 이동에 따른 매 시간마다 eg 무게 감소를 측정하여 무게 감소율을 계산하였다(14). 수분투과율(water vapor transmission rate, WVTR) 과 투습계수(WVP)는 다음 식에 의해 계산하였다.
- 젤라틴 필름은 직경이 10 mm가 되도록 자른 후 균이 접종된 배지에 부착시키고 4℃에서 3시간 동안 방치시켰다. E coli O157:H7는 37℃에서 24시간, L monocytogenes는 37℃에서 48시간 배양하여 생긴 inhibition zone의 직경을 측정하여 imn로 표시하였으며 각각의 항균성 측정은 한 시료 당 3번 반복하여 실험하였다.
- GSE 첨가 또는 무첨가 젤라틴 필름(21 cm X 28 cm)에 딸기(15±I g)를 20개 선별하여 담은 후 포장하여 polyettylene terqfrthalate tray(22 cm x 16.8 cm * 3, 1 cm) 에 담아 4±1℃ 에서 12일간 저장하며 저장 2, 3, 5, 7, 12일째 품질변화 등을즉정하였다. 대조구의 경우에는 젤라틴 필름 대신 low density polyethylene(LDPE, 80 pm) 에 딸기 (15±1g) 20개를 담아 같은 조건에서 저장하였다.
- 7%)과 혼합한 후 90℃ 에서 분간 중탕 처리 하였다. 가열 후 GSECQ 0.6, 1.0%, w/v)를 첨가하여 용해시키고 chase clcth를 이용하여 거른 후 teflon 필름으로 코팅한 수평의 유리판(24 cm X 30 cm)에 두께가 75 ㎛ 정도로 균일하게 필름 용액을 80 mL를 부어 실온에서 24시간 건조하여 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 투습도와 인장강도를 측정하기 위해 2 cm X 2 an, 254 am x 10 cm의 크기로 각각 절단하여 사용하였다.
- 균질화된 시료는 멸균된 거즈를 이용하여 거르고 0.1% 멸균 펩톤수로 10배수 연속 희석한 후 각각의 배지에 분주하여 한 시료 당 3반복 수행하였다 총 호기성세균은 plate count agar(PCA, Difco Co.) 를 사용하여 37 ℃ 에서 3일간 배양하고, 효모 및 곰팡이는 potato dextrose agar(PDA, Difco Co.)를 사용하여 25℃에서 5일간 배양한 후 형성된 colony를 계수하였다. 검출된 미생물 수는 시료 g당 colony forming unit(CFU)로 나타냈다.
- 딸기 포장을 위해 0.6% GSE 보다 더 좋은 항균 활성을 보인 1% GSE를 첨가한 젤라틴 필름으로 포장한 딸기에 존재하는 호기성 세균과 효모 및 곰팡이수의 저장 중 변화를 알아보기 위하여 저장기간에 따른 미생물 수의 변화를 측정하였다(Table 3). GSE-젤라틴 필름으로 포장한 딸기가 LDPE 포장의 대조구와 젤라틴 필름으로 포장한 딸기에 비해 총 호기성 세균의 증식을 효과적으로 억제함을 확인하였다.
- 딸기의 저장기간 중 품질 변화를 분석하기 위해 훈련된 패널 요원 10명으로 시료의 외관(appearance), 조직감 (texture), 향(flavor) 및 종합적 기호도(overall acceptability) 에 대한 관능검사를 실시하였다. 이때 각 처리된 시료에 대한 평점은 선정된 기준에 의거한 9점기호척도법(9점: 매우 좋음, 7점: 좋음, 5: 보통, 3: 나쁨, 1: 매우 나쁨)으로평가하였다.
- 대한 관능검사를 실시하였다. 이때 각 처리된 시료에 대한 평점은 선정된 기준에 의거한 9점기호척도법(9점: 매우 좋음, 7점: 좋음, 5: 보통, 3: 나쁨, 1: 매우 나쁨)으로평가하였다.
- 필름의 인장강도는 필름을 잡아 늘일 때 필름이 절단될 때까지 작용한 힘을 필름의 초기 단면적으로 나누어 계산하였고, 필름의 신장률은 필름이 절단될 때까지 움직인 grip 간의 거리를 초기 grip 간의 거리에 대한 백분율로 나타내었다. 인장강도 및 신장률은 한 시료 당 5번 반복측정 하였다.
- 자몽종자추출물(GSE)이 다른 농도(0, 0.6, L0%)로 첨가된 젤라틴 필름을 제조하여 필름의 물성과 딸기의 포장효과를 각각 조사하였다. GSE의 농도가 증가함에 따라 젤라틴 필름의 신장률은 증가하였으나 인장강도는 대조구의 46.
- 저장 증 딸기의 관능검사 결과는 외관, 조직감, 향, 종합적 선호도를 9점 기호척도법으로 측정하였다(Table 6). 저장 기간이 증가함에 따라 모든 처리구들의 관능평가는 낮아지는 경향을 나타내었으나, GSE-젤라틴 필름으로 포장한 딸기의 경우 저장 중 대조구, 젤라틴 필름으로 처리한 딸기에 비해 전반적으로 높은 값을 나타냄을 확인할 수 있었다.
- , Canton, MA, USA) 을 사용하여 측정하였다. 절단한 필름 조각은 25℃, 50% 상대습도로 조절한 항온항습기에서 2일간 저장하여 수분함량을 조절한 뒤 초기 grip 간의 거리는 5 cm, cross head의 속도는 50 crn/min 조건에서 측정하였다. 필름의 인장강도는 필름을 잡아 늘일 때 필름이 절단될 때까지 작용한 힘을 필름의 초기 단면적으로 나누어 계산하였고, 필름의 신장률은 필름이 절단될 때까지 움직인 grip 간의 거리를 초기 grip 간의 거리에 대한 백분율로 나타내었다.
- 0%, w/v)를 첨가하여 용해시키고 chase clcth를 이용하여 거른 후 teflon 필름으로 코팅한 수평의 유리판(24 cm X 30 cm)에 두께가 75 ㎛ 정도로 균일하게 필름 용액을 80 mL를 부어 실온에서 24시간 건조하여 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 투습도와 인장강도를 측정하기 위해 2 cm X 2 an, 254 am x 10 cm의 크기로 각각 절단하여 사용하였다.
- 절단한 필름 조각은 25℃, 50% 상대습도로 조절한 항온항습기에서 2일간 저장하여 수분함량을 조절한 뒤 초기 grip 간의 거리는 5 cm, cross head의 속도는 50 crn/min 조건에서 측정하였다. 필름의 인장강도는 필름을 잡아 늘일 때 필름이 절단될 때까지 작용한 힘을 필름의 초기 단면적으로 나누어 계산하였고, 필름의 신장률은 필름이 절단될 때까지 움직인 grip 간의 거리를 초기 grip 간의 거리에 대한 백분율로 나타내었다. 인장강도 및 신장률은 한 시료 당 5번 반복측정 하였다.
대상 데이터
- Louis, MO, USA), 자몽종자 추출물(GSE)은 ABC Techno Inc.(Tokyo, Japn) 에서 각각 구입하여 사용하였다.
- 8 cm * 3, 1 cm) 에 담아 4±1℃ 에서 12일간 저장하며 저장 2, 3, 5, 7, 12일째 품질변화 등을즉정하였다. 대조구의 경우에는 젤라틴 필름 대신 low density polyethylene(LDPE, 80 pm) 에 딸기 (15±1g) 20개를 담아 같은 조건에서 저장하였다.
- 운반하여 실험에 사용하였다. 시료는 외관 상태와 숙성도 및 크기가 전체적으로 균일하며 표면에 흠이 없고, 무게가 개당 약 15+1 g인 것으로 선별하였다. 본 실험에서 사용한 젤라틴과 글리세롤은 Sigma Aldrich Chemical Co.
- 실험용 딸기는 강원 평창지역 딸기 재배농가에서 수확된 수출용 여름딸기인 “플라멩코” 품종으로, 과피의 착색이 60-70% 진행된 시료를 구입한 직후 저온을 유지하며 즉시 실험실로 운반하여 실험에 사용하였다. 시료는 외관 상태와 숙성도 및 크기가 전체적으로 균일하며 표면에 흠이 없고, 무게가 개당 약 15+1 g인 것으로 선별하였다.
데이터처리
- 실험 결과는 SAS program(15)을 사용하여 p<0.05 수준에서 분산분석과 Duncan's multiple range test를 실시하였고, 모든 실험 결과는 평균±표준편차로 나타내었다.
이론/모형
- 필름의 인장강도(tensile strength, TS)와 신장률(elongation at break, E)은 ASTM Standard Method D882-91 방법 (12) 에 따라 Instron Universal Toting Machine(Model 4484, Instron Co., Canton, MA, USA) 을 사용하여 측정하였다. 절단한 필름 조각은 25℃, 50% 상대습도로 조절한 항온항습기에서 2일간 저장하여 수분함량을 조절한 뒤 초기 grip 간의 거리는 5 cm, cross head의 속도는 50 crn/min 조건에서 측정하였다.
- 필름의 투습계수(water vapor permeability, WVP)는 ASTM E 96-95 방법 (13) 에 따라 polymethylacrylate cup을 사용하여 수분투과도를 측정하였다. 25(C, 50%의 상대 습도로 조절된 항온항습기에 보관하며 필름 층을 통한 cup의 수분 이동에 따른 매 시간마다 eg 무게 감소를 측정하여 무게 감소율을 계산하였다(14).
성능/효과
- 96 MPa로 감소하였고, 필름의 투습도는 GSE의 농도에 의해 영향을 받지 않았다. GSE L0%가 함유된 젤라틴 필름은 E coli O157:H7과 L monocytogenese 성장을 억* 제하였다 GSE 1.0%가 함유된 젤라틴 필름을 딸기 포장에 적용하였을 때 저장 12일 차에서 대조구에 비해 총 호기성 세균, 효모 및 곰팡이의 수가 각각 L60, 1.43 log CFU/g 낮은 값을 나타내었다. 또한 L0% GSE 젤라틴 필름으로 포장한 딸기가 대조구나 젤라틴 필름만으로 포장한 딸기에 비해 관능적 품질이 우수하였다.
- 6% GSE 보다 더 좋은 항균 활성을 보인 1% GSE를 첨가한 젤라틴 필름으로 포장한 딸기에 존재하는 호기성 세균과 효모 및 곰팡이수의 저장 중 변화를 알아보기 위하여 저장기간에 따른 미생물 수의 변화를 측정하였다(Table 3). GSE-젤라틴 필름으로 포장한 딸기가 LDPE 포장의 대조구와 젤라틴 필름으로 포장한 딸기에 비해 총 호기성 세균의 증식을 효과적으로 억제함을 확인하였다. 또한 젤라틴 필름만으로 포장한 딸기의 경우, 총 호기성 세균의 증식이 LDPE 포장의 대조구에 비해 다소 억제되었는데 이것은 항균효과라기 보다는 포장 재질의 차이에 근거한다고 판단된다.
- 07 log CFU/g 차이가 있음을 확인하였다. GSE-젤라틴 필름이 저장기간 중 딸기 표면에 존재하는 호기성 세균의 성장 억제에 가장 큰 영향이 있음을 알 수 있었다. GSE는 fresh-cut 채소의 살균제로 이용되 기도 하는데(7), 0.
- 젤라틴 필름의 인장강도는 Table [과 같다. GSE를 첨가하지 않은 필름의 경우 46.39 MPa를 나타내었는데, GSE의 첨가량이 0.6, 1.0%로 증가함에 따라 GSE를 첨가하지 않은 필름에 비해 인장강도가 16, 31% 각각 감소하였다. 일반적으로 필름의 인장강도와 신장률은 반비례 관계이기 때문에 인장강도가 증가하면 신장률은 감소하게 된다.
- GSE를 첨가한 젤라틴 필름의 E. coll O157:H7과 1.monoctogenes에대한 항균활성의 결과, GSE의 첨가량 증가에 따라 미생물을 억제하는 능력이 증가함을 확인할 수 있었다 Table 2). GSE를 첨가하지 않은 젤라틴 필름의 경우 inhibition zone을 형성 하지 않았으나, 0.
- 6, L0%)로 첨가된 젤라틴 필름을 제조하여 필름의 물성과 딸기의 포장효과를 각각 조사하였다. GSE의 농도가 증가함에 따라 젤라틴 필름의 신장률은 증가하였으나 인장강도는 대조구의 46.39 MPa에서 1.0% GSE 함유 젤라틴 필름 경우에 31.96 MPa로 감소하였고, 필름의 투습도는 GSE의 농도에 의해 영향을 받지 않았다. GSE L0%가 함유된 젤라틴 필름은 E coli O157:H7과 L monocytogenese 성장을 억* 제하였다 GSE 1.
- 젤라틴 필름으로 포장한 시료가 저장 7일째와 12일째 유의적으로 높은 점수를 보였다. 그러한 차이를 보인 이유로는, GSE젤라틴 필름으로 포장한 딸기의 경우에는 다른 처리구에 비해 총 호기성균, 효모 및 곰팡이 수가 적었는데 이것이 항균성물질인 GSE가 첨가된 젤라틴 필름 포장에 의해 딸기의 신선도가 유지되어 관능적으로 다른 처리구에 비해 높은 평가 점수를 가졌다고 판단된다.
- 또한 저장기간 중 GSE-젤라틴 필름을 이용하여 포장한 딸기는 대조구 및 젤라틴 필름으로 포장한 딸기에 비해 지속적으로 낮은 효모 및 곰팡이 수를 나타내어 GSE-젤라틴 필름의 효과적인 효모 및 곰팡이의 성장 억제를 확인할 수 있었다. 그리고 젤라틴 필름의 경우도 대조구인 LDPE 포장에 비해 낮은 효모 및 곰팡이 수를 나타냄에 따라 대조구에 비해 효모 및 곰팡이의 성장 억제 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 이에 따라서 GSE-젤라틴 필름을 이용한 딸기 포장은 저장 증 미생물 생육을 저해하는 효과적인 처리 기술로써 딸기의 미생물학적 안전성을 확보할 수 있다고 판단된다.
- 또한 L0% GSE 젤라틴 필름으로 포장한 딸기가 대조구나 젤라틴 필름만으로 포장한 딸기에 비해 관능적 품질이 우수하였다. 따라서 L0% GSE 젤라틴 필름 포장이 딸기의 저장 중 미생물학적 위해인자의 감소와 딸기의 품질유지에 효과적인 방법이라고 판단된다.
- 또한 젤라틴 필름만으로 포장한 딸기의 경우, 총 호기성 세균의 증식이 LDPE 포장의 대조구에 비해 다소 억제되었는데 이것은 항균효과라기 보다는 포장 재질의 차이에 근거한다고 판단된다. 딸기의 저장기간이 증가함에 따라 전체적으로 총 호기성 세균이 증가하였는데, 저장 12일 차대 조구, 젤라틴 필름, GSE-젤라틴 필름으로 포장한 딸기의 호기성 세균은 각각 5.23, 4.70, 3.63 log CFU/g으로 GSE 젤라틴 필름으로 포장한 딸기는 대조구, 젤라틴 필름에 비해 각각 1.60, 1.07 log CFU/g 차이가 있음을 확인하였다. GSE-젤라틴 필름이 저장기간 중 딸기 표면에 존재하는 호기성 세균의 성장 억제에 가장 큰 영향이 있음을 알 수 있었다.
- 43 log CFU/g 낮은 값을 나타내었다. 또한 L0% GSE 젤라틴 필름으로 포장한 딸기가 대조구나 젤라틴 필름만으로 포장한 딸기에 비해 관능적 품질이 우수하였다. 따라서 L0% GSE 젤라틴 필름 포장이 딸기의 저장 중 미생물학적 위해인자의 감소와 딸기의 품질유지에 효과적인 방법이라고 판단된다.
- 51 log CFU/g의 차이를 나타내어 저장 초기에서부터 효모 및 곰팡이 수의 억제 효과를 나타내었다. 또한 저장기간 중 GSE-젤라틴 필름을 이용하여 포장한 딸기는 대조구 및 젤라틴 필름으로 포장한 딸기에 비해 지속적으로 낮은 효모 및 곰팡이 수를 나타내어 GSE-젤라틴 필름의 효과적인 효모 및 곰팡이의 성장 억제를 확인할 수 있었다. 그리고 젤라틴 필름의 경우도 대조구인 LDPE 포장에 비해 낮은 효모 및 곰팡이 수를 나타냄에 따라 대조구에 비해 효모 및 곰팡이의 성장 억제 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
- 일반적으로 필름의 인장강도와 신장률은 반비례 관계이기 때문에 인장강도가 증가하면 신장률은 감소하게 된다. 신장률은 GSE를 첨가하지 않은 젤라틴 필름의 경우 47.79%인데 반하여 0.6% GSE를 첨가한 경우 56.26%, 1.0% GSE의 경 우 60.07%로 측정되었다. Corrales 등(16)은 pea starch 필름에 플라보노이드가 함유된 물질을 첨가함에 따라 인장강도 및 신장강도가 각각 감소 증가되었다고 보고된 바 있는데, 본 연구의 결과도 그와 유사하게 GSE 첨가에 의해 필름을 구성하는 분자들 사이의 결합이 감소하여 인장강도가 감소하고 신장률이 증가되는 것이라고 판단된다.
- 저장 2일차 대조구, 젤라틴 필름, GSE-젤라틴 필름을 이용하여 포장한 딸기의 효모 및 곰팡이수는 각각 2.93, 2.87, 2.36 log CFU/g으로, GSE-젤라틴 필름으로 포장한 딸기는 대조구인 LDPE 포장과 젤라틴 필름으로 포장한 딸기에 비해 각각 0.57, 0.51 log CFU/g의 차이를 나타내어 저장 초기에서부터 효모 및 곰팡이 수의 억제 효과를 나타내었다. 또한 저장기간 중 GSE-젤라틴 필름을 이용하여 포장한 딸기는 대조구 및 젤라틴 필름으로 포장한 딸기에 비해 지속적으로 낮은 효모 및 곰팡이 수를 나타내어 GSE-젤라틴 필름의 효과적인 효모 및 곰팡이의 성장 억제를 확인할 수 있었다.
- 저장 기간이 증가함에 따라 모든 처리구들의 관능평가는 낮아지는 경향을 나타내었으나, GSE-젤라틴 필름으로 포장한 딸기의 경우 저장 중 대조구, 젤라틴 필름으로 처리한 딸기에 비해 전반적으로 높은 값을 나타냄을 확인할 수 있었다. 특히, 조직감이나 외관의 경우, GSE.
- 저 장기 간이 증가함에 따라 딸기 의 Hunter L, a 값은 전반적으로 증가하다 감소하는 경향을 나타내었으며, b 값은 감소하는 추세를 보였다Qable 5). 저장 초기 L 값은 40.47이나 저장 3일차 LDPE, 젤라틴 필름, GSE-젤라틴 필름으로 포장한 딸기의 L값은 각각 40.35, 41.19, 41.26으로 대조 구를 제외하고 모두 L값이 증가하였으나 통계적으로 유의적인 차이는 없었다. 저장 12일차에서는 대조구, 젤라틴 필름, GSE-젤라틴 필름으로 포장한 딸기의 L값은 각각 39.
- 특히, 조직감이나 외관의 경우, GSE.젤라틴 필름으로 포장한 시료가 저장 7일째와 12일째 유의적으로 높은 점수를 보였다. 그러한 차이를 보인 이유로는, GSE젤라틴 필름으로 포장한 딸기의 경우에는 다른 처리구에 비해 총 호기성균, 효모 및 곰팡이 수가 적었는데 이것이 항균성물질인 GSE가 첨가된 젤라틴 필름 포장에 의해 딸기의 신선도가 유지되어 관능적으로 다른 처리구에 비해 높은 평가 점수를 가졌다고 판단된다.
- 젤라틴 필름의 WVP는 6.16 ng m/m2sPa 이 었고, 0.6% GSE 첨가 시 6.10 ng m/m2sPa, 1.0% GSE가 함유된 필름은 6.16 ng m/m2sPa이었는데, 이러한 결과는 젤라틴 필름에 GSE의 첨가가 필름의 WVP에 큰 영향을 끼치지 않음을 보여준다.
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