[논문]구리표면 접촉에 의한 건조 고춧가루의 특성 평가

오영지; 박선영; 송이슬; 강스미; 홍정일

doi:10.13103/jfhs.2020.35.2.177

구리표면 접촉에 의한 건조 고춧가루의 특성 평가
Quality Evaluation of Dried Red Pepper After Copper Plate Contact 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.35 no.2, 2020년, pp.177 - 182

오영지 (서울여자대학교 자연과학대학 식품응용시스템학부) , 박선영 (서울여자대학교 자연과학대학 식품응용시스템학부) , 송이슬 (서울여자대학교 자연과학대학 식품응용시스템학부) , 강스미 (서울여자대학교 자연과학대학 식품응용시스템학부) , 홍정일 (서울여자대학교 자연과학대학 식품응용시스템학부)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 건조 고춧가루의 가공 및 저장라인에서 구리의 이용가능성을 조사하였다. 구리와 스테인리스강 표면과의 접촉을 통한 고춧가루의 색도 변화를 평가한 결과, 55℃에서 2시간 구리 판에 처리한 시료의 명도가 다소 증가하였다. 구리와 스테인리스강 접촉에 의한 고춧가루 내 미생물 저해는 중온성의 호기성 세균보다 곰팡이 및 효모의 저해에 더 효과적이었고, 55℃에서 2시간 구리 접촉에 의해 곰팡이와 효모의 수는 0.64 log 감소하여 유의적인 효과를 나타내었다. 산화방지 활성은 구리와 스테인리스강 접촉 고춧가루의 DPPH 라디칼 소거활성은 감소한 반면 ABTS 라디칼 소거활성은 증가하였다. 본 연구는 구리 또는 구리와 스테인리스강 등의 합금을 이용하여 고춧가루를 포함한 다양한 분말 식품의 가공 및 저장 과정에 활용할 수 있는 가능성을 제시하고 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Copper possesses antimicrobial properties against certain bacteria and fungi. In this study, changes in microbial population, color and the antioxidant properties of dried red pepper powder (RPP) by contact with the surface of a copper plate were investigated. Lightness of RPP increased after treatment on the copper plate for 2 h at 55℃. The numbers of total aerobic mesophilic bacteria in RPP increased by 0.61 and 0.50 log on the surface of stainless steel and copper plates during 24 h at 37℃, respectively. The population of yeast and mold was reduced by 90% in the RPP treated on both copper and stainless steel plates under the same condition. Yeast and mold were significantly reduced on the copper plate during 2 h at 55℃. Scavenging activities of RPP treated on the copper plate for 24 h at 37℃ against DPPH radical were decreased; those for 2 h at 55℃ against ABTS radical were rather enhanced. The results suggest that copper might be applied in the processing and storage equipment in relation to RPP products for antimicrobial purposes.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

하지만 고춧가루의 가공에 사용되는 가공 기계 설비의 부적절한 관리와 작업자의 위생 소홀로 인해 금속성 이물이나, 곰팡이 독소, 공기 중의 호기성 미생물 등의 오염이 빈번하여, 이를 제어하기 위한 다양한 살 균 연구가 계속되어왔다^20,21). 따라서 본 연구에서는 항균성 이 보고된 구리를 이용하여 고춧가루내 존재하는 호기성 미생물과 효모 및 곰팡이에 대한 저해 여부를 조사하고, 구리 표면 접촉에 의한 색도와 산화방지활성 등의 품질에 미치는 영향을 측정하여 고춧가루 가공라인에서 구리의 이용 가능성을 평가하였다.
본 연구는 고춧가루 가공라인에서 항균 및 다양한 목적을 위해 구리의 적용가능성을 확인하였으며, 다양한 분말 식품 제조 공정에 사용되는 장비와 분말식품의 가정용 보관 용기에도 구리 또는 구리와 스테인리스강 합금을 활용 할 수 있는 방안을 제시하고 있다.

제안 방법

구리와 스테인리스강판 표면에 접촉한 고춧가루의 산화 방지 활성변화를 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능으로 분석하였다(Fig. 3).
구리판 또는 스테인리스강판과의 접촉처리에 의한 고춧 가루의 미생물 균총 변화를 분석하였다. 각 금속판에 접촉시킨 후 37℃에서 24시간 저장한 결과, 스테인리스강판 처리 고춧가루의 총호기성 균수는 0.
저장 시간대 별로 2g의 고춧가루를 채취하여 petri dish (35 mm 직경)에 주입한 후 색차계(Minolta Chroma Meter CR-400, Minolta Camera Co., Osaka, Japan)를 이용하여 Hunter L* (lightness, 명도), a* (redness, 적색도), b* (yellowness, 황색도) 값을 측정하였다. 광원은 Illuminant D65 2o 를 사용하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 건조 고춧가루, 구리판과 스테인리스 강판은 ㈜정탑 농산(Jung Top Co. Ltd, Pocheon, Korea)에서 제공받았으며, Folin & Ciocalteu’s phenol reagent와 2,2'-azino-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) 및 2,2-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)은 Sigma-Aldrich 사(St. Louis, MO, USA)의 제품을 사용하였다.
산화방지 활성 측정을 위해 스토마커(Stomacher Lab Blender Model 400)로 균질화시킨 고춧가루 희석액을 10,000×g에서 15분간 원심 분리하고(GyroSpin, Gyrozen, Seoul, Korea), 상등액을 분석을 위해 사용하였다. DPPH 라디칼 소거활성은 600 µM DPPH 시약 100 µL와 고춧가루 시료액 100 µL를 혼합하여 상온의 암소에서 30분 반 응시킨 후, 517 nm에서 흡광도 변화로 측정하였다(Spectra Max M3, Molecular device, Sunnyvale, CA, USA).

데이터처리

모든 실험은 3회 이상 반복, 분석하여 평균±표준편차로 나타내었고, 각 실험군별 유의차는 Student’s t-test 로 95% 의 유의수준에서 검정하였다

성능/효과

구리판 또는 스테인리스강판과의 접촉처리에 의한 고춧 가루의 미생물 균총 변화를 분석하였다. 각 금속판에 접촉시킨 후 37℃에서 24시간 저장한 결과, 스테인리스강판 처리 고춧가루의 총호기성 균수는 0.61 log 증가한 반면, 구리판에서는 0.50 log가 증가하여 구리판에서 균의 증식이 다소 억제되는 경향을 나타내었다(Fig. 2A).
2C). 고춧가루를 55℃에서 2시간 동안 각 금속 판에 접촉시킨 후 곰팡이와 효모의 수를 평가한 결과, 스테인리스강에서 0.41 log가 감소하였으나 유의적인 변화를 나타내지 못한 반면, 구리에서는 0.64 log 차이로 유의적인 감소를 확인할 수 있었다(Fig. 2D).
3). 구리와 스텐인레스판에서 37℃, 24시간 접촉시킨 고춧가루는 미처리 시료에 비해 DPPH 라디칼 소거활성이 감소하였으나, ABTS 소거활성은 처리에 의한 유의적인 차이를 보이지 않았다(Fig. 3A, B).
본 연구에서는 구리와 스테인리스강에 의해 고춧가루 중 의 곰팡이 및 효모에 대한 강한 저해 효과를 보았으며, 특히 구리와의 접촉이 더 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 고춧가루의 가공라인에서 구리의 활용이균의 저해에 효과를 나타낼 수 있을 것으로 보이며, 구리의 가격을 고려할 때 적절한 비율로 스테인리스강과의 합금도 고려할 수 있을 것으로 판단된다.
3A, B). 반면, 55℃에서 2시간 동안의 접촉 후에는 처리하지 않은 시료보다 ABTS 라디칼 소거활성이 모두 유의적으로 증가됨을 확인 할 수 있었고, DPPH 소거활성에는 변화가 없었다(Fig. 3C, D).
aureus대한 저해 효과를 측정한 결과, 구리의 함량이 높아질수록 표면 에서의 이온 방출이 활성화되어 균 세포막에 손상을 초래 하고 더 빠르고 강한 항균 활성을 나타낸다고 보고하였다. 본 연구에서는 구리와 스테인리스강에 의해 고춧가루 중 의 곰팡이 및 효모에 대한 강한 저해 효과를 보았으며, 특히 구리와의 접촉이 더 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 고춧가루의 가공라인에서 구리의 활용이균의 저해에 효과를 나타낼 수 있을 것으로 보이며, 구리의 가격을 고려할 때 적절한 비율로 스테인리스강과의 합금도 고려할 수 있을 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	고춧가루의 가공 시, 살균이 필요한 이유는?	고춧가루는 원재료인 고추를 수확하여 세척과 절단 과정 을 거친 후, 열풍 건조 또는 자연 건조 등의 건조와 분쇄 과정을 거치게 된다. 하지만 고춧가루의 가공에 사용되는 가공 기계 설비의 부적절한 관리와 작업자의 위생 소홀로 인해 금속성 이물이나, 곰팡이 독소, 공기 중의 호기성 미생물 등의 오염이 빈번하여, 이를 제어하기 위한 다양한 살 균 연구가 계속되어왔다20,21). 따라서 본 연구에서는 항균성 이 보고된 구리를 이용하여 고춧가루내 존재하는 호기성 미생물과 효모 및 곰팡이에 대한 저해 여부를 조사하고, 구리 표면 접촉에 의한 색도와 산화방지활성 등의 품질에 미치는 영향을 측정하여 고춧가루 가공라인에서 구리의 이용 가능성을 평가하였다.
	지구상의 다양한 광물들이 가진 특성은?	지구상의 다양한 광물들은 온도, pH 등의 환경 조건에 따라 변형이 가능하며, 실생활에 적용 가능한 형태로 만들어져 식품산업 분야나 의류, 제약, 화장품 등의 제품에 항암, 항균, 항산화 등의 기능성을 부여하고 있다1,2). 음용이나 피부에 적용이 가능한 광물 중, 금(Au)은 파우더 또는 나노입자 형태로 제약, 화장품 산업에 이용되며3), 바이오센서로도 식품산업에서 이용되고 있다4).
	고춧가루의 살균 연구에 구리를 이용한 이유는?	미국 환경 보호청(United States Environmental Protection Agency)은 2008년 구리를 최초의 금속성 항균 물질로 인정 하였다10). 구리는 공기 중에서의 표면접촉9), 구리 나노입 자11,12) 또는 다양한 합금의 형태로13,14) 활용되어 다양한 세균에 대한 효과적인 항균 활성을 보인바 있다. Faúndez 등15)은 0.

참고문헌 (25)

Berners-Price, S.J., Johnson, R.K., Giovenella, A.J., Faucette, L.F., Mirabelli, C.K., Sadler, P.J., Antimicrobial and anticancer activity of tetrahedral, chelated, diphosphine silver (I) complexes: comparison with copper and gold. J. Inorg. Biochem., 33, 285-295 (1988).

상세보기
Gaetke, L.M., Chow, C.K., Copper toxicity, oxidative stress, and antioxidant nutrients. Toxicol., 189, 147-163 (2003).

상세보기
Robertson, T.A., Sanchez, W.Y., Roberts, M.S., Are commercially available nanoparticles safe when applied to the skin? J. Biomed. Nanotech., 6, 452-468 (2010).

상세보기
Perez-Lopez, B., Merkoci, A., Nanomaterials based biosensors for food analysis applications. Trends Food Sci. Tech., 22, 625-639 (2011).

상세보기
Kim, J.S., Kuk, E., Yu, K.N., Kim, J.H., Park, S.J., Lee, H.J., Kim, S.H., Park, Y.K., Park, Y.H., Hwang, C.Y., Kim, Y. K., Antimicrobial effects of silver nanoparticles. Nanomedicine, 3, 95-101 (2007).

상세보기
Yoon, K.Y., Byeon, J.H., Park, J.H., Hwang, J., Susceptibility constants of Escherichia coli and Bacillus subtilis to silver and copper nanoparticles. Sci. Total Environ., 373, 572-575 (2007).

상세보기
Kim, K.J., Sung, W.S., Moon, S.K., Choi, J.S., Kim, J.G., Lee, D.G., Antifungal effect of silver nanoparticles on dermatophytes. J. Microbiol. Biotechnol., 18, 1482-1484 (2008).

원문보기 상세보기
Nasrollahi, A., Pourshamsian, K.H., Mansourkiaee, P., Antifungal activity of silver nanoparticles on some of fungi. Int. J. Nano Dimens., 1, 233 (2011).
Grass, G., Rensing, C., Solioz, M., Metallic copper as an antimicrobial surface. Appl. Environ. Microbiol., 77, 1541-1547 (2011).

상세보기
Vincent, M., Hartemann, P., Engels-Deutsch, M., Antimicrobial applications of copper. Int. J. Hyg. Environ. Health, 219(7), 585-591 (2016).

상세보기
Ren, G., Hu, D., Cheng, E.W., Vargas-Reus, M.A., Reip, P., Allaker, R.P., Characterisation of copper oxide nanoparticles for antimicrobial applications. Int. J. Antimicrob. Agents, 33, 587-590 (2009).

상세보기
Yoon, K.Y., Byeon, J.H., Park, J.H., Hwang, J., Susceptibility constants of Escherichia coli and Bacillus subtilis to silver and copper nanoparticles. Sci. Total Environ., 373, 572-575 (2007).

상세보기
Foster, H.A., Sheel, D.W., Sheel, P., Evans, P., Varghese, S., Rutschke, N., Yates, H.M., Antimicrobial activity of titania/silver and titania/copper films prepared by CVD. J. Photochem. Photobiol. A Chem., 216, 283-289 (2010).

상세보기
Tan, S.J., Yan, Y.K., Lee, P.P.F., Lim, K.H., Copper, gold and silver compounds as potential new anti-tumor metallodrugs. Future Med. Chem., 2, 1591-1608 (2010).

상세보기
Faundez, G., Troncoso, M., Navarrete, P., Figueroa, G., Antimicrobial activity of copper surfaces against suspensions of Salmonella enterica and Campylobacter jejuni. BMC Microbiol., 4, 19 (2004).

상세보기
Ruparelia, J.P., Chatterjee, A.K., Duttagupta, S.P., Mukherji, S., Strain specificity in antimicrobial activity of silver and copper nanoparticles. Acta Biomater., 4, 707-716 (2008).

상세보기
Wheeldon, L.J., Worthington, T., Lambert, P.A., Hilton, A.C., Lowden, C.J., Elliott, T.S., Antimicrobial efficacy of copper surfaces against spores and vegetative cells of Clostridium difficile: the germination theory. J. Antimicrob. Chemoth., 62, 522-525 (2008).

상세보기
Bogdanovic, U., Lazic, V., Vodnik, V., Budimir, M., Markovic, Z., Dimitrijevic, S., Copper nanoparticles with high antimicrobial activity. Mater. Lett., 128, 75-78 (2014).

상세보기
Prado, V.J., Vidal, R.A., Duran, C.T., Application of copper bactericidal properties in medical practice. Rev. Med. Chile, 140, 1325-1332 (2012).

상세보기
Yun, H., Park, K., Ryu, K.Y., Kim, S.R., Yun, J.C., Kim, B.S., Effects of LED treatment on microbial reduction and quality characteristics of red pepper powder. J. Food Hyg. Saf., 27, 442-448 (2012).

원문보기 상세보기
Woo, H.I., Kim, J.B., Choi, J.H., Kim, E.H., Kim, D.S., Park, K.S., Kim, E.J., Eun, J.B., Om, A.S., Evaluation of the level of microbial contamination in the manufacturing and processing company of red pepper powder. J. Food Hyg. Saf., 27, 427-431 (2012).

원문보기 상세보기
Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M., Rice-Evans, C., Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radic. Biol. Med., 26, 1231-1237 (1999).

상세보기
Zhang, X., Huang, X., Ma, Y., Lin, N., Fan, A., Tang, B., Bactericidal behavior of Cu-containing stainless steel surfaces. Appl. Surf. Sci., 258, 10058-10063 (2012).

상세보기
Cao, Z., Zhao, J., Yang, K., Cu-bearing stainless steel reduces cytotoxicity and crystals adhesion after ureteral epithelial cells exposing to calcium oxalate monohydrate. Sci. Rep., 8, 14094 (2018).

상세보기
Ren, L., Yang, K., Guo, L., Chai, H.W., Preliminary study of anti-infective function of a copper-bearing stainless steel. Mater. Sci. Eng. C., 32, 1204-1209 (2012).

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증