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논문 상세정보

나노 TiO2를 적용한 식품 포장 필름 개발 및 콩나물의 이취 제거

Development of the Functional Films Coated with Nano-TiO2 Particles for Food Packaging and Removal of Off-flavor from Soybean Sprouts

초록

나노 $TiO_2$ 코팅 필름은 식품 포장재에서 많이 사용하는 PU와 PVB-cellulose 두 가지 바인더에 나노 콜로이달 $TiO_2$를 각각 3%와 5%의 농도로 혼합제조하여 OPP 필름에 코팅하였다. PVB 바인더로 코팅한 필름이 PU 바인더(3%와 5%)보다 불균일하게 필름에 코팅이 되었다. 그러나 청변현상 방지 실험과 광분해 실험에서는 필름 코팅 상태와 상관없이 선도 유지 효과가 나타났다. MB를 사용한 광분해성 효과 측정 실험에서 나노 $TiO_2$의 광촉매 반응으로 인해 초기 30분부터 MB가 분해되는 것을 확인하였고, 콩나물 포장재 내에서 혐기성 호흡으로 발생하는 이취인 acetaldehyde는 나노 $TiO_2$ 코팅 필름이 대조구에 비해 농도가 감소하는 것을 확인하였다. 따라서 개발된 나노 $TiO_2$ 코팅 필름으로 콩나물의 청변 현상과 이취 제거로 인해 콩나물의 보관 수명을 연장할 수 있었다.

Abstract

For testing the ultraviolet (UV)-blocking property of functional films coated with Nano-$TiO_2$ particles, UV-Vis spectra of oriented polypropylene (OPP) films uncoated and coated with $TiO_2$ of 3% and 5% in Polyurethane (PU) and polyvinyl butyral (PVB)-Cellulose binders were measured. The result of UV-Vis analyses showed that the film coated with 5% $TiO_2$ in PVB binders had a significant effect on UV protection of 90% compared with the film uncoated. Also The result of The photodegradation of methylene blue (MB), OPP films coated with 5% in both PU and PVB binders had a high photocatalytic activity for MB degradation. To evaluate the effect of the developed functional film coated with Nano-$TiO_2$ particles, fresh soybean sprouts were used. Nano-$TiO_2$ coated film was observed to decompose the off-flavor produced by soybean sprouts within packages during distribution, but uncoated film did not. Therefore, Nano-$TiO_2$ coated film package could give the greatest effect in extending the shelf life of soybean sprouts.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
식품 포장
식품 포장이란 어떤 기술인가?
유통과정 중 식품의 가치와 상태를 보호하고 사용의 편의와 판매의 촉진을 부여하는 포장 기술이다

식품 포장이란 유통과정 중 식품의 가치와 상태를 보호하고 사용의 편의와 판매의 촉진을 부여하는 포장 기술이다. 적합하지 않은 포장 내의 식품은 유통 중에 수분이나 산소, 빛의 영향으로 색이 변질되고 지방과 중요한 비타민이 산화될 수 있다.

콩나물
콩나물은 언제부터 섭취하기 시작했는가?
고려시대 이전부터 식용으로 이용

국내의 주요 소비 식품 중 하나인 콩나물은 고려시대 이전부터 식용으로 이용된 우리나라 고유의 전통식품이며 배추, 무 다음으로 섭취량이 높은 대중적 식품으로 그 수요와 공급량이 점차 늘어나고 있다(2). 그러나 유통 중 콩나물은 여러 원인으로 변질이 일어나고 있으며, 이에 따른 적절한 포장 방법을 찾지 못하고 있어 많은 문제를 일으키고 있다.

콩나물용 포장재
현재 콩나물용 포장재는 투명한 재질이 사용되는데 이에 따른 문제점은 무엇인가?
이는 빛이 투과되어 엽록소가 형성되고 콩나물의 자엽이 녹화되는 현상을 일으키며 또한 콩나물의 호흡에 따른 산소의 소모로 인해 포장 내부 기체 조성이 혐기적 조건으로 변화하게 되는데, 이로 인해 악취가 발생한다

콩나물용 포장재로는 polypropylene (PP), polyethylene (PE), cast polypropylene (CPP), orientied polypropylene (OPP) 등이 사용되고 있으나 아직 콩나물 포장에 적합한 필름의 종류 및 두께, 천공 비율 등 콩나물 포장에 관한 연구는 미흡하다. 현재 포장 콩나물은 소비자들이 제품을 쉽게 볼 수 있도록 투명한 필름을 사용하는데, 이는 빛이 투과되어 엽록소가 형성되고 콩나물의 자엽이 녹화되는 현상을 일으키며 또한 콩나물의 호흡에 따른 산소의 소모로 인해 포장 내부 기체 조성이 혐기적 조건으로 변화하게 되는데, 이로 인해 악취가 발생한다(3-4).

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참고문헌 (10)

  1. Lee JH. Food industry and nutrition. Korean J. Food Nutr. 3: 8-13 (1998) 
  2. Choi HD, Kim SS, Hong HD, Lee JY. Comparison of physicochemical and sensory characteristics of soybean sprouts from different cultivars. J. Korean Soc. Appl. Bi. 43: 207-212 (2000) 
  3. Lee YS, Kim YH, Kim SB. Changes in the respiration, growth, and vitamin C content of soybean sprouts in response to chitosan of different molecular weights. Hortscience 40: 1333-1335 (2005) 
  4. Cho KS, Kim YH, Lee YS. Characterization of off-flavors from film-packed soybean sprouts. Korean J. Crops Sci. 51: 220-226 (2006) 
  5. Toyoda M, Nanbu Y, Nakazawa Y, Hirano M, Inagaki M. Effect of crystallinity of anatase on photoactivity for methyleneblue decomposition in water. Appl. Catal. B-Environ. 49: 227-232 (2004) 
  6. Inagaki M, Imai T, Yoshikawa T, Tryba B. Photocatalytic activity of anatase powders for oxidation of methylene blue in water and diluted NO gas. Appl. Catal. B-Environ. 51: 247-254 (2004) 
  7. Hur JS, Koh YJ. Bactericidal activity and water purification of immobilized $TiO_{2}$ photocatalyst in bean sprout cultivation. Biotechnol. Lett. 24: 23-25 (2002) 
  8. Savineau G. Responsive glazing for solar control shading. In: International Conference on Passive and Low Energy Cooling for the Built Environment. May 19-21, Santorini, Greece (2005) 
  9. Yogi C, Kojima K, Wada N, Tokumoto H, Takai T, Mizoguchi T, Tamiaki H. Photocatalytic degradation of methylene blue by $TiO_{2}$ film and Au particles-$TiO_{2}$ composite film. Thin Solid Films 516: 5881-5884 (2008) 
  10. Yamazaki S, Nakamura N. Photocatalytic reactivity of transparent titania sols prepared by peptization of titanium tetraisopropoxide. J. Photoch. Photobiol. A. 193: 65-71 (2008) 

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