초록

천연 식물성 항균 물질을 이용한 신소재 포장 소재를 개발하기 위해서는 천연 식물성 항균 물질(Botanical Antimicrobial Agent : BAA) 관련 전문가, 펄프·제지공학 전문가, 그리고 과채류 저장 관련 전문가로 연구 개발팀이 구성되어야 한다. 이들 연구 개발팀이 담당하는 연구 개발 내용 및 범위는 아래에 정리된 바와 같다.

Abstract ▼

In order to develop a new packaging material using botanical antimicrobial Agent (BAA), the experts in the fields of antibiotics, pulp and paper sciences and storage of vegetables and fruits must be organized. The research contents and ranges carried out by the experts are shown in the following tab

In order to develop a new packaging material using botanical antimicrobial Agent (BAA), the experts in the fields of antibiotics, pulp and paper sciences and storage of vegetables and fruits must be organized. The research contents and ranges carried out by the experts are shown in the following table:

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 요약문 ...2
• Summary ...8
• Contents ...14
• 목차 ...18
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...23
• 제1절 연구 개발의 목적 및 필요성 ...23
• 제2절 연구 개발의 범위 ...27
• 제2장 국내외 기술 개발 현황 ...29
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...31
• 제1절 식물성 천연항균제의 조제 및 항균작용구명 ...31
• 1. 서 설 ...31
• 2. 재료 및 방법 ...34
• 가. 식물성 천연항균제의 조제 및 항균특성 검사 ...34
• 1) 식물성 천연항균제의 조제 ...34
• 2) 식물 추출물의 항균력 시험 ...34
• 3) BAAG의 생육 저해 적정 농도 측정시험 ...35
• 4) BAAG의 열 및 pH 안정성검사 ...35
• 나. 변패미생물의 에너지 생성에 미치는 BAAG의 억제효과 ...35
• 1) 시험균주의 보관 및 배양 ...35
• 2) 효소원의 제조 ...36
• 3) Glucose-6-phosphate dehydrogenase (D-glucose-6-phosphate:NADP-oxidoreductase ; G6PDH, EC 1.1.1. 49)의 활성 측정 ...36
• 4) Hexokinase (ATP : D-hexose 6-phosphotransferase ; EC 2.7.1.1)의 활성 측정 ...36
• 5) Malate dehydrogenase (L-malate : NAD+ oxidoreductase ; MDH, EC 1.1.1.37)의 활성측정 ...36
• 6) Succinate Dehydrogenase (succinate : oxidoreductase ; SDH, EC 1.3.99.1)의 활성 측정 ...37
• 다. BAAG의 항균력에 의한 미생물세포의 전자현미경적 형태 변화 ...37
• 라. BAAG처리에 의한 변패미생물의 세포막 기능변화 ...37
• 1) β-galactosidase(β-D-galactoside galactohydrolase ; EC 3.2.1.23)의 정량 ...37
• 마. BAAG의 안전성검사 ...38
• 1) 급성 경구 독성 시험 ...38
• 2) 피부 자극 시험 ...39
• 3) 안점막 자극 시험 ...39
• 바. 항균활성물질의 분리 및 동정 ...40
• 3. 결과 및 고찰 ...41
• 가. 식물성 천연항균제의 선정 및 항균작용 ...41
• 1) 천연항균소재의 항균성 시험 ...42
• 2) BAAG의 생육 저해 적정 농도 측정시험 ...43
• 3) BAAG의 열 및 pH 안정성검사 ...43
• 나. BAAG가 변패미생물의 생리학적 및 세포 형태학적 특성에 미치는 영향 ...43
• 1) 식물성 천연항균소재인 BAAG가 에너지 생성대사관련 효소 활성에 미치는 영향 ...43
• 2) 변패미생물의 세포막 기능에 미치는 BAAG의 처리효과 ...47
• 3) 전자현미경을 이용한 미생물의 세포형태변화 ...48
• 다. BAAG의 안전성 ...50
• 1) 급성 경구 독성 시험 ...50
• 2) 피부 자극 시험 ...51
• 3) 안점막 자극 시험 ...51
• 라. 항균활성물질의 구조동정 ...54
• 1) 분리된 Compound의 NMR에 의한 구조분석 ...54
• 가) Compound A의 구조동정 ...54
• (1) 화합물 A의1H-NMR 스펙트럼 해석 ...54
• (2) 화합물 A의 13C-NMR 스펙트럼 해석 ...55
• (3) DataBase로부터 얻은 표준물질의 스펙트럼 ...55
• 나) Compound B의 구조동정 ...55
• (1) 화합물 B의1H-NMR 스펙트럼 해석 ...55
• (2) 화합물 B의 13C-NMR 스펙트럼 해석 ...55
• 2) 분리된 Compound의 FAB에 의한 구조분석 ...61
• 가) Compound A의 구조동정 ...61
• 나) Compound B의 구조동정 ...61
• 4. 결 론 ...63
• 제2절 천연항균물질을 이용한 항균 포장지 개발 ...64
• 1. 서 설 ...64
• 2. 재료 및 방법 ...66
• 가. 항균 포장 원지의 개발 ...66
• 1) 지료 조성 ...66
• 2) 항균제 배합 ...67
• 3) 시험용 항균 포장 원지 제조 ...68
• 나. 포장 원지의 물성 시험 ...69
• 1) 시험편의 강도적 성질 ...69
• 2) 선도 유지제의 보류율 측정 ...70
• 3) 골판지 상자 및 항균 포장 봉지 제작 ...71
• 4) 포장 원지의 항균력 시험 - Paper Disk Method ...72
• 5) 항균 포장 원지의 에틸렌 가스 제거율 시험 ...72
• 6) 항균 포장 상자 및 항균 포장 봉지의 선도 유지력 시험 ...73
• 3. 결과 및 고찰 ...74
• 가. 항균 포장 원지내 항균 제재의 최적 정착법 탐색 ...74
• 1) 항균제 분말의 입도 분포 ...74
• 2) 펄프 섬유 구조 내 최대 정착을 위한 보류 향상제의 선발 ...76
• 3) 항균제 및 제올라이트 분말의 보류율 ...78
• 4) 항균 포장지의 전자현미경(SEM) 사진 ...82
• 5) 항균제 첨가에 따른 포장지의 물성 변화 ...86
• 6) 기능성 포장지의 가스 제거율 분석 ...89
• 7) 항균 포장지의 내수성 분석 ...93
• 나. 항균 포장지 및 포장 상자의 항균력 시험 ...96
• 1) BAAG가 첨가된 포장지의 항균력 시험 ...96
• 2) 제올라이트와 BAAG가 처리된 포장 원지의 항균력 ...97
• 3) 항균 포장지와 포장 상자에 저장된 과채류의 선도 평가 ...103
• 가) 포장 봉지(packaging bag)에 저장된 귤 선도 평가 ...103
• 나) 골판지 상자에 저장된 귤의 선도 평가 ...108
• 4) 항균 포장 원지의 경제성 분석 ...111
• 4. 결 론 ...113
• 제3절 과채류의 저장.유통 조건의 확립 ...115
• 1. 서 설 ...115
• 2. 재료 및 방법 ...116
• 가. 시료 ...116
• 나. 식물성 천연항균제의 처리조건 설정 ...116
• 다. 미생물의 측정 ...116
• 라. 시료의 저장조건 ...117
• 1) MA(Modified atmosphere) 조건 설정을 위한 포장 및 저장 ...117
• 2) 항균포장지를 이용한 과채류의 포장 및 저장 ...117
• 3) 개발된 기술을 이용한 과채류의 대규모 저장 실험 ...117
• 마. 포장 내부의 기체 조성 측정 ...117
• 바. 중량 감소율 및 부패율의 측정 ...118
• 사. pH, 총산 및 가용성 고형물의 측정 ...118
• 아. 비타민 C 함량의 측정 ...118
• 자. 색도 측정 ...118
• 3. 결과 및 고찰 ...119
• 가. 과채류에 식물성 천연항균제(BAAG) 용액 처리 조건 설정 ...119
• 나. 과채류의 MA 저장조건 설정 ...120
• 1) 방울토마토의 MA 저장조건 설정 ...120
• 가) 포장 내부의 기체 조성 변화 ...120
• 나) 중량감소율 ...121
• 다) 미생물수의 변화 ...123
• 라) pH, 총산 및 가용성 고형물 ...125
• 마) 부패율 ...127
• 2) 피망의 MA 저장조건 설정 ...128
• 가) 포장 내부의 기체 조성 변화 ...128
• 나) 중량감소율 ...130
• 다) 미생물 수의 변화 ...131
• 라) 가용성 고형물 ...133
• 마) Ascorbic acid 함량과 색도의 변화 ...133
• 다. 항균포장지를 이용한 과채류의 저장 조건 설정 ...134
• 1) 방울토마토의 저장 ...134
• 가) 중량 감소율 ...134
• 나) pH, 총산 및 가용성 고형물 ...135
• 다) 미생물수의 변화 ...135
• 라) 부패율 ...136
• 2) 배의 저장 ...137
• 가) 중량 감소율 ...137
• 나) 가용성 고형물 및 색도 변화 ...138
• 다) 미생물 수의 변화 ...139
• 3) 감귤의 저장 ...139
• 가) 중량 감소율 ...139
• 나) pH, 총산, 가용성 고형물 변화 ...139
• 다) 미생물 수의 변화 ...141
• 라) 부패율 ...141
• 라. 개발된 기술을 이용한 과채류의 대규모 저장 실험 ...141
• 1) 방울토마토의 저장 ...142
• 가) 중량 감소율 ...142
• 나) pH, 총산 및 가용성 고형물 ...142
• 다) 미생물수 ...143
• 라) 부패율 ...144
• 2) 감귤의 저장 ...144
• 가) 중량 감소율 ...144
• 나) pH, 총산 및 가용성 고형물 ...145
• 다) 미생물수 ...146
• 라) 부패율 ...146
• 4. 결 론 ...147
• 제4장 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ...149
• 제1절 연구 개발 목표의 달성도 ...149
• 제2절 관련 분야 기술 발전에의 기여도 ...151
• 제5장 연구 개발 결과의 활용 계획 ...153
• 제1절 추가 연구의 필요성 ...153
• 제2절 타 연구에의 응용 및 기업화 추진 방안 ...153
• 제6장 해외 연구 자료 ...155
• 제7장 인용문헌 ...156