포장이란 유통단계에서 제품이 파손되거나 손상되지 않도록 보호하는 수단이며 원가절감과 생산성 향상을 통한 상품성의 제고는 물론 부가가치 증대 및 매출신장에도 큰 영향을 미친다. 더욱이 포장재료의 재활용, 환경친화성 신소재 개발 등에 따른 포장의 중요성에 대한 인식의 전환이 요구된다. 최근 환경보호 문제가 전 세계적으로 확대되면서 포장폐기물 처리의 중요성이 새로이 인식되어, 포장완충재의 주종을 이루던 플라스틱계 재료의 사용이 환경오염과 관련하여 엄격히 규제됨에 따라 환경친화력이 우수한 지류완충재의 사용이 증가하고 있으며, 농산물의 직거래가 활발해지고 생산자 실명제를 도입한 결과 농산물 포장용 골판지 상자의 기능이 운반용에서 판매용으로 전환되고 있으며 화려한 디자인과 필요이상의 강도로 설계, 유통되고 있어 과대포장이 심각한 수준에 달하고 있다. 유통과정 중 제품을 적절히 보호하고 적정 포장비로 물류합리화를 위해서는 제품의 완충 및 적정포장설계가 필요하며, 이를 위한 첫 번째 조건이 완충재 자체에 대한 특성의 평가와 이의 객관적 자료화이다. (중략)
수확후 연화, 흑변, 저온장해 등의 생리장해로 품질이 급속히 저하되는 단감을 장기간 신선도를 유지하기 위하여, $0^{\circ}C$에서 비경쟁억제효소반응속도식으로 조사된 단감 과실의 호흡특성과 저밀도폴리에틸렌필름의 두께별 가스특성을 조사하여 적정수준의 저산소와 고이산화탄소농도를 유지하도록 MA 포장규격을 설정코자 본시험을 수행하였다. 40, 52, 60, 70 ${\mu}m$ 두께의 samples LDPE film의 산소와 이산화탄소 가스투과도는 각각 $Q_{O2}=(2,540{\times}1/L)-16ml{\cdot}hr^{-1}{\cdot}atm^{-1}{\cdot}m^{-2}$, $Q_{CO2}=(13,742{\times}1/L)-70ml{\cdot}hr^{-1}{\cdot}atm^{-1}{\cdot}m^{-2}$이었다. 개당 평균 과중이 $225{\pm}5$ g인 단감을 두께가 각각 40, 52, 60, 70 ${\mu}m$인 저밀도폴리에틸렌필름으로 한개씩 포장하여 $0^{\circ}C$에서 저장하였을 때 효소반응속도식으로 조사된 단감 과실의 호흡특성과 저밀도폴리에틸렌필름의 두께별 가스투과도를 고려하여 시간에 따른 포장내 공기조성의 변화를 예측한 값과 저장 70일후 조사한 실측값은 대체로 일치하는 결과를 보였고, 과육내 Acetaldehyde와 Ethanol의 축적과 생리장해과의 발생에 있어서도 최적 포장조건으로 예측된 두께 52 ${\mu}m$의 포장조건이 실제 저장에서도 적합한 것으로 조사되었다. 이 같은 방법으로 과실의 무게에 따른 적정 MA포장조건을 설정하였다. 포장작업 특별히 주의할 점은 필름의 접착을 완벽하게 하여 핀 홀의 발생이 없도록 해야 한다.
0, 5, 15, $25^{\circ}C$의 네 온도에서 단감의 경시적 호흡과 품질변화를 측정하고, 호흡률로부터 최적포장 기체조성을 유지할 수 있는 산소 및 이산화탄소 투과도의 범위를 계산하고 이용가능한 플라스틱 필름의 기체투과도 값과 대비하여 다양한 온도조건에서 적응할 수 있는 포장필름의 요건을 검토하였다. $O_2$ 소비와 $CO_2$ 생산은 온도에 따라 크게 증가하였고 서로간에 거의 비슷한 수준을 유지하였고, 초기를 지나면서 일정한 수준을 나타내었다. 저장 중 주요 품질 변화로는 ascorbic acid 함량변화와 경도 감소가 두드러졌으며, $25^{\circ}C$에서가 다른 온도에 비하여 현저하였다. 온도가 높을수록 요구되는 $O_2$ 및 $CO_2$ 투과도는 증가하였고, 보편적인 플라스틱 필름은 요구수준의 기체투과도를 제공하기에 부족하였다. 여러 온도 조건에서 적용될 수 있는 포장조건을 만족시키기 위해서는 silicone rubber나 미세공성 필름과 같은 고투과성 필름이나 도구의 결합적 설계가 필요한 것으로 평가되었다.
본 실험은 야산에서 재배한 더덕의 장기 저장을 목적으로 포장재와 온도를 달리하여 30일간 저장하면서 pH, 수분, 회분, 일부 무기성분과 사포닌의 함량 변화를 조사하였다. 신선한 더거 즙액의 pH는 5.3이었고 30일에는 $4.2{\∼}4.3$으로 유의적으로 감소하였다. 수분함량은 저장 온도보다는 포장재질에 의해 영향 받는 정도가 컸다. 회분함량은 저장기간이 증가할수록 크게 감소하여, 30일 후에는 신선더덕의 $14{\∼}67\%$만을 함유하고 있었다. 더덕의 무기성분 함량은 종류에 따라 정도는 다르지만 저장기일이 증가함에 따라 감소하였으며, 이는 더덕의 pH와 회분함량의 변화와 관련이 있을 것으로 여겨진다. 저장 기간이 증가함에 따라 더덕 즙액의 색탁은 약간 어두어졌고, 15일 저장 시 약간 붉은 색을 띠는 경향이 뚜렷했으나 점차 감소하였으며, 황색도는 저장조건별로 변화 양상이 달랐다. 조사포닌 함량은 1g당 29.7mg이었고, 30일간 저장 시 항균포장을 하거나 냉장 저장을 한 경우에는 초기 함량과 유의적 차이가 없었으나 마대포장-실온저장 더덕은 30일간 저장 시 24.9mg으로 유의적으로 감소하였다. Codonoposide 함량은 건조 더덕 100g 중 382mg으로, 조사포닌 총량의 약 $8\%$였으며, 15일 저장 시 마대포장-실온저장 더덕은 약간 증가한 반면, 나머지 조건에서는 감소하였고, 30일 저장 시에는 $304{\∼}365mg$으로 초기 시료보다 낮아져, 전반적으로는 감소 경향을 보였으나 모든 저장조건에서 유의적인 변화는 아니었다. 이상의 결과로 미루어 야산에서 재배된 더덕의 장기 저장 조건은 항균포장-냉장저장인 것으로 보인다.
조피볼락 필렛 제품의 온도에 따른 CO2 용해도 측정 결과 온도가 낮을수록 용해 정도가 증가하는 것으로 확인하고, 온도에 따른 Henry의 상수 값을 직선방정식으로 정립하였다. 얻어진 CO2 용해특성과 CO2 물질수지식을 활용하여 여러 조건의 유연 포장 내 평형 형성 후 얻어지는 CO2 분압과 포장 부피를 예측할 수 있었다. 조피볼락 필렛의 신선도 유지를 위해 MAP(변형기체포장)를 적용하여 10℃에서 5일 동안 저장하면서 포장 내 MA 조성에 따른 품질변화를 확인하였다. MA 조성에 따른 품질을 확인해 본 결과 호기성 총균수와 총 휘발성염기질소의 수치가 MA 기체조 성별로 유의한 차이가 있음을 확인할 수 있었다. CO2 농도가 높은 MA 조건에서는 호기성 총균수의 증식이 억제되었으며, O2가 포함되는 MA 조건에서 휘발성염기질소 함량이 낮았다. 조피볼락 필렛에 대해 호기성균 증식을 억제하면서 휘발성염기질소 함량이 낮은 MA 조건을 선택한다면 CO2(60):O2(30):N2(10)의 조건이 좋은 품질을 유지하는 것으로 확인되었다.
다중입력조건에 따른 단일 출력퍼지시스템인 인구밀도와 도로조건에 따른 소개속도의 모델링시스템에서는 인구밀도와 도로조건의 퍼지멤버쉽에 대한 소개속도의 상승작용을 확인할 수 있었다. 그러나 도로조건을 평가하는 방법을 포장과 비포장으로만 구분함으로 인해 발생하는 퍼지추론과정에서 비탄력성은 향후 도로조건에 대한 세밀한 조사를 통하여 퍼지멤버쉽함수의 형태를 재고해야 할 것으로 판단된다. 실제 원자력시설에서 발생할 수 있는 사고의 경우 방사능에 노출될 수 있는 일반대중은 방사능에 대한 깊은 지식을 가지지 못하는 경우가 대부분이다. 따라서 차폐효과 혹은 소개속도를 정량적으로 파악하기 힘든 경우가 많다. 따라서, 이러한 퍼지시스템은 방사선 비상대응 시스템을 개발하는 의사결정자나 비상시 방사능에 노출되는 사람들의 대응 방식을 모델링하는데 유용할 것으로 판단된다.
가정배달급식의 저장기간 중 식중독 발생에 대비하여 식중독균의 증식 양상을 사전에 예측하기 위한 기본자료를 얻고자 표고고기전, 갈치조림, 더덕구이에 주요 식중독 원인균을 접종하여 wrap 포장, 상압 및 진공포장 처리한 후, -18, 4, $25^{\circ}C$에서 5일간 포장방법 및 저장조건에 따른 변화를 살펴보았다. 가정배달급식을 위한 음식에 주요 식중독균을 접종한 결과, 식중독균의 성장 및 증식은 적용된 음식을 진공포장 처리하여 냉장 및 냉동저장시에 억제되는 것으로 입증되었고, 접종된 주요 식중독균의 포장방법 및 저장조건에 따른 성장 및 증식은 저장온도에 유의적인 영향을 받는 것으로 나타났으며, 특히, L. monocytogenes는 저장기간에 대해서도 유의적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 표고고기전과 갈치조림의 냉장저장 시에는 L. monocytogenes가 저장 5일에 증가하므로 음식품질을 유지하고 식중독균 발생을 방지하기 위해서는 3일까지 저장하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다.
건조 식품의 적절한 포장 기법을 확립하고 포장된 제품의 품질 변화를 신속하게 예측할 수 있는 방법을 개발하고자 건조 김을 모델 식품으로 하여 저장 온 습도 조건 및 포장재별로 수분활성도 및 품질 지표 물질로서 chlorophyll a의 변화를 simulation하고 shelf-life를 예측하였다. 수분활성도와 chlorophyll a의 반응 상수 사이의 수학적인 변화 모델을 $10^{\circ}C,\;25^{\circ}C$ 및 $40^{\circ}C$에서 설정하였다. 수분 함량. 저장 온 습도 및 포장재와 같은 저장 조건의 영향을 동시에 고려하여 제품의 수분활성도 및 품질 지표 물질인 chlorophyll a의 변화를 예측할 수 있는 컴퓨터 simulation 방법이 개발되었다. simulation에 의해 예측된 품질 변화는 실측치와 잘 일치하였다. 수분활성도가 증가함에 따라 기호도 및 chlorophyll a는 감소하였으며, 기호도와 chlorophyll a와의 상관관계도 매우 높아 상관계수는 0.991이었다. 관능검사에 의해 측정된 저장 임계 수분활성도는 약 0.55이었다. 여러 저장 조건에서 플라스틱 필름 포장된 건조 김의 shelf-life를 예측할 수 있었다.
본 논문에서는 온실재배 토마토에서 수분 상태를 고려한 정밀한 관개를 위하여 경직경의 변화에 근거한 자동관개 시스템을 구현하고자 하였으며 이와 같은 작물적 지표에 의한 관개제어시스템을 포트재배(closed feeding system) 조건과 포장재배 조건의 재배에 적용하여 토마토의 수량과 과실의 품질에 대하여 그 적합도를 평가하였다. 작물적 지표에 의한 관개 자동화를 위하여 경직경 측정 센서를 이용하여 측정한 경직경 일증가량(DI)를 관개 개시점의 결정에 이용하고, 동시에 이때의 관개량을 결정하기 위하여 토마토 증산모델을 적용한 마이크로 컴퓨터 자동관개 시스템을 구현하고 그 성능을 평가하였는데, 이 자동 관개 시스템을 이용하여 관개처리한 결과 포트재배에서는 토양수분에 의한 관개방식보다 수량 및 과실의 당도가 증가하였으나 포장조건에서는 관개방법간에 큰 차이가 없었다. 따라서 경직경 증가에 근거한 관개 개시점을 판단하고 관계량을 결정하는 증산모델을 사용하는 컴퓨터 시스템은 특히 closed feeding System에서 유용하며 토양조건에서는 토양의 상태, 작물의 반응 등을 고려하여 적용하여야 할 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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