항균 가식성 필름/코팅은 항균 물질을 식품에 직접 적용하는 경우보다 적은 양의 항균 물질로 지속적인 항균 효과를 기대할수 있는 효율적인 식품 살균 방법의 하나로서 제안 될 수 있다. 항균 가식성 코팅 필름은 섭취 기능하고 필름/코팅의 구조를 형성할 수 있는 탄수화물 고분자, 단백질, 왁스 등의 재료를 주재료로 사용하여 만들어진다. 최근 두가지 이상의 재료를 혼합해 주재료로 사용한 항균 가식성 필름/코팅과 식품 가공 부산물로 제작한 필름/코팅의 항균 기능 및 물리적 특성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 라이신, 유산균 분리 배양액, 전통주, 고초균, 메틸시클로프로펜, 엡실론-카프로락톤 나노 섬유, 질산 은과 나노 점토, 산화 아연 등 새로운 항균 물질을 기존 필름 주재료에 사용하거나 방향유, 유기산, 효소 등 기존 항균 물질을 키토산과 알긴산 혼합물, 한천과 바나나 가루 혼합물 등 새로운 조성의 필름 주재료에 첨가하여 항균 효과와 물리적 특성을 관찰한 연구들이 보고되었다. 필름 주재료 또는 항균 물질로 인해 필름/코팅의 항균 효과 및 인장 특성, 수분 방벽 능력이 개선된 경우와 그렇지 못한 경우를 보고한 연구들을 통해 원하는 항균 효과와 물리적 특성을 갖는 필름을 제조하기 위해서는 항균 가식성 필름/코팅의 주재료와 항균 물질의 상호 반응을 고려해야 함을 알 수 있었다. 가식성 필름/코팅 항균 효과의 통계적 예측을 통해 항균 가식성 필름/코팅을 제작하는데 필요한 요건들을 결정할 수 있으며, 항균 필름의 적용으로 식중독 사고 발생율이 얼마나 감소되었는지 예측 할 수 있다. 항균 가식성 필름/코팅들은 식중독균과 오염균을 저해 할 수 있고, 항균 물질의 방출을 조절할 수 있으며 식품 수분 유입을 방지할 수 있다. 또한, 합성 포장재를 대체 할 수 있는 친환경 포장재이므로 더욱 다양한 식품의 미생물안전성 향상과 보존을 위해 사용될 수 있을 것으로 전망된다.
식품의 저장성 및 안전성 향상을 목적으로 필름이나 용기형태의 항균 기능성 포장재를 개발하고자 하는 노력이 지속되고 있으며, 아울러 새로운 고분자 및 항균 소재 탐색에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 이와 관련하여 기존의 합성 고분자뿐만 아니라 생고분자에 각종 항균제를 첨가 또는 혼입하여 제조한 식품 포장용 항균성 필름이 최근 들어 주목받고 있는데, 이러한 항균성 필름은 담체로 사용된 고분자는 물론 항균제의 종류, 이들의 상호작용에 따라 항균효과 및 지속기간, 필름의 물성 등이 현저하게 달라진다. 따라서 보다 효과적인 식품 포장용 항균 기능성 필름의 제조기술 개발을 위해 발표된 문헌 자료를 토대로 항균필름 제조에 사용된 고분자 소재와 항균제의 종류, 항균활성 평가방법, 제조방법에 따른 항균효과 및 필름의 물성 변화 등 항균필름의 종합적인 항균성 평가 결과를 중심으로 정리하였다.
다양한 식품의 미생물에 의한 변패를 억제하고 저장성을 높일수 있는 포장필름을 개발하기 위하여, 미생물이 생산하는 천연 항균성 물질을 흡착시킨 silica에 항균제로서 benzoic acid 및 일본산 항균성 필름 첨가제인 JP를 공동 첨가하여 항균성 LDPE 필름을 제조하였다. 천연 항균제로는 methanol 자화 방선균 MO-16과 MO-17이 생산한 항균제를 사용하였으며, 이 물질은 121$^{\circ}C$에서 5분간 열처리시에도 항균력이 유지되는 내열성이 확인되었다. 제조한 silica LDPE 필름의 미생물생육 억제효과를 검토한 결과 조분쇄한 돈육의 경우 포장하여 실온 및 4$^{\circ}C$에서 보존시 시판필름에 비해 미생물생육억제효과가 우수하였다. 고체배지에 제조필름을 첨가하여 E. coli 에 대한 항균효과를 검토한 결과 첨가량에 따라 항균효과가 우수한 것이 입증되었다. 제조필름으로 포장한 4종류의 식품에 대한 저장성을 검토한 결과 시판필름에 비해 저장성이 우수한 것이 확인되었으며 특히 양송이 및 토마토에 대한저장효과가 우수하였다.
폴리우레탄 필름을 이용하여 등산복, 스포츠 웨어, 보호복 등 많은 의복이 제조되고 있으며, 현재 폴리우레탄 필름에 항균성을 부여하여 메디컬 소재에 적용되고 있다. 항균성을 부여하는 물질은 제올라이트. 수산화아파타이트, 실리카 겔을 이용한 많은 무기 항균제가 사용되고 있다. 이들중 특히 수산화아파타이트는 생체친화력 및 이온교환 능력이 우수하여 인공뼈 또는 인공치아로 사용되고, 환경분야에서는 이온교환수지로 중금속 제거를 위하여 사용되기도 한다. 본 연구에서는 폴리우레탄 필름 내부의 비드 간극 및 크기를 제어하여 비드콘 구조를 가지는 폴리우레탄 필름을 제조하였고 수산화아파타이트에 다양한 조건으로 은이온을 흡착시켜 은의 최적 흡착 조건을 설정하고 은이 흡착된 수산화아파타이트의 입자를 제어하여 다양한 종류의 입자를 제조하고 입자별 항균성을 평가하였다. 최종적으로 개발된 비드콘 폴리우레탄 필름과 은담지 수산화아파타이트를 여러가지 조건으로 복합화하여 항균성을 가지는 아파타이트복합 폴리우레탄필름을 제조하고 개발된 필름의 항균성 및 그 특성을 분석하여 보았다.
경제적이면서 효과적인 항균성 필름의 생산방법으로서 corona 저려한 저밀도 폴리에틸렌 (LOPE) 필름에 천연항균성 물질을 코팅하는 방법을 개발하고, 이를 딸기의 포장에 적용하였다. 보다 안정한 항균제 코팅 필름의 생산을 위하여 결착제와 함께 코팅한 필름의 생산방법을 검토한 결과, polyamide수지용 과 항균생 물질을 함께 코팅함에 의하여 안정한 코팅을 행성할 수 있었다. 이의 항균성을 미생물 평판 배지 상에서 확인한 결과, 1% 자몽종자추출물로 코팅한 LDPE필름이 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacullus subtilis, Bacillus cereus, Leuconostoc mesenteroides, Micrococcus flavus, Saccharomyces cerevisiae 균주에 대해서 항균활성을 보여서 가장 우수하였다. 반면에 10% 대황추출물 코팅한 필름은 오직 M fiav$\mu$s에 대해서만 항균성올 보였고, 10% 대황추출물 코팅 필름은 실험에 사용된 10균주에 대해서 항균성을 나타내지 많았다. 결착제를 이용한 향균제 코팅필름은 딸기의 포장에 적용시 환경기체조절 포장에 작용하였을 때에 포장내에 $O_2$ 1.4-5.5%, $O_2$ 5.7~7.9%의 범위를 형성시켰으며, 비슷한 기체조성을 가진 일반 LDPE필름의 밀봉포장에 비해서 호기성 박테리아와 효모/곰팡이의 생육을 억제하였으나, 부패율 억제에는 뚜렷한 효과를 보이지는 않았다.
본 논문에서는 신선도 유지 기능을 부여한 새로운 형태의 산화생분해성 필름 개발에 관하여 서술하였다. 생분해 촉매제로 유기 금속염, 유기산, 불포화 지방산등을 함유한 산화생분해성 및 항균신선도기능을 부여한 M/B를 각각 제조한 후, 이를 플라스틱 레진에 첨가하여 항균 및 신선도 기능의 산화생분해 복합필름(AOB film)을 제작하였다. 제조된 항균신선도 A M/B의 항균력 시험은 진탕 플라스크 방법을 사용하여 농도별 시험을 실시하였다. A MB 5% 첨가한 AOB 필름은 별도로 필름 밀착법을 통해 제조하여 실험한 결과, 필름의 항균작용이 매우 우수함을 확인할 수 있었다. 자두를 대상으로 한 신선도 유지기능 평가 결과, A M/B 5% 첨가한 AOB 필름이 대조군 필름에 비하여 신선도 유지 효과가 우수하였다. 또한 산화생분해성을 평가하기 위하여, UV 340 nm로 처리한 필름의 인장강도 및 신장율을 측정한 결과, AOB 필름의 물성 감소율이 우수하였으며, 이는 산화생분해 특성을 갖는 것을 의미한다. 결론적으로 항균 및 신선도 기능의 산화생분해성(AOB) 복합필름은 식품 유통과정에서 발생할 수 있는 식품의 부패를 방지하는 측면에서 긍정적인 효과를 가져올 수 있을 것으로 판단되어진다.
딸기를 항균소재에 침지 처리한 후 1% 농도로 항균성 소재를 첨가시킨 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 필름에 의하여 딸기를 싸서 포장하고 5$^{\circ}C$에 저장하면서 미생물 성장, 부패율, 텍스쳐, 화학적 품질을 측정한 결과 대조구에 비교해서 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다. 즉, 항균성 소재를 포함시킨 LDPE 필름은 무첨가 대조 필름에 비해 호기성 총균수, 효모/곰팡이수로 측정된 미생물의 증식을 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 미생물 증식억제의 효과로 인하여 항균성 필름은 포장된 딸기의 부패율을 낮추어 주고, 연화를 억제하였다. 딸기의 저장 중 pH는 상승하고 적정산도는 감소하였으며 가용성 고형분은 감소하는 경향을 보였으나 포장 처리구간에는 유의하고 일관성있는 차이를 발견할 수 없었다. 대조구 LDPE에 비교해서 항균필름의 효과를 재확인 할 수 있었으며, 황련추출물 및 GFSE등과 같은 항균소재에의 침지 처리과정을 항균필름 포장 방법과 병행하여 사용함으로써 딸기의 신선도를 연장하는 효과를 극대화 할 수 있음을 확인하였다. 이상의 연구결과로 미루어, 본 연구에서 그 기능과 효과를 구명한 천연항균소재는 수확한 딸기의 항균용처리제재 및 포장 필름 소재로 선도유지효과를 기대할 수 있어, 딸기의 생산기반 보호와 농가소득에 큰 도움이 될 것으로 생각된다.
PHB/chitosan 필름의 항균성 실험에서는 chitosan 필름이 실험에 사용한 세균과 곰팡이 모두에 대해 가장 높은 항균력을 나타내었고 PHB(L)도 Fusarium solani KCTC 6636와 Penicillium citreonigrum KCTC 6927에 대해 높은 항균성을 나타내었다. 식빵포장 실험에서는 chitosan이 첨가된 필름으로 포장된 식빵이 저장기간 중 수분 보유율이 좋은 것으로 나타났으며, 식빵의 색도에 있어서는 포장 필름의 종류에 관계없이 $L^*$과 $b^*$는 저장기간 동안 증가하였고 $a^*$는 저장기간 동안 거의 변화하지 않았다. Chitosan 필름과 PHB(L) 필름으로 포장한 식빵의 TBA가는 저장기간 중 적게 증가하여 이들 식빵에서 지질의 산화가 크게 일어나지 않았음을 확인할 수 있었다. 식빵의 질감특성 분석에서는 PHB(M), PHB(L), chitosan 필름으로 포장한 식빵이 PHB, PHB(H)로 포장한 식빵보다 유의적으로 탄력성이 큰 것으로 나타났다. 식빵 저장 중 미생물 수의 변화에서는 chitosan의 항균력으로 chitosan이 함유된 필름으로 포장된 식빵에서 미생물 수가 적게 나타났다. 따라서 전체적으로 볼 때 식빵 포장용으로 PHB(M), PHB(L), chitosan 필름이 PHB(H), PHB 필름보다 더 적합한 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol : PVA)와 메틸셀룰로오스(Methyl cellulose: MC)를 사용하여 항균성을 갖는 필름을 제조하였다. 메틸셀룰로오스와 폴리비닐알코올 필름에 항균성을 부여하기 위해 ampicillin(0.025~1wt%)과 streptomycin(0.1~1.0 wt%)을 첨가하여 함량에 따른 기계적인 물성과 항균활성을 확인하였다. 중합도와 검화도에 따른 PVA 필름의 기계적인 물성을 보면 중합도와 검화정도에 따라 필름의 인장강도가 20.2~51.5 $N/mm^2$이었고, 메틸셀룰로오스 필름의 경우 점도에 따라 15.44~21.70 $N/mm^2$이었다. 사용한 균주와 항균제의 함량정도에 따라 그 기계적인 물성과 항균활성에 차이를 보였지만 함량이 늘어날수록 전체적으로 기계적인 물성은 약간 저하되는 경향을 보였지만 항균필름의 항균활성은 우수하였다. Ampicillin과 streptomycin을 사용하여 제조한 항균필름의 항균활성은 포도상 구균과 대장균을 disc diffusion test로 확인하였다. 메틸셀룰로오스와 폴리비닐알코올 필름 모두 streptomycin보다 ampicillin을 함유할 때 항균활성이 우수한 경향을 보였다.
항균성 물질이 함유된 투명한 신기능 포장필름의 제조를 위하여 흡착제로서 수용성 silica를 선택하여 항균성 물질의 흡착 및 내열성을 조사하였다. Methanol 자화 방선균 (MO-16, MO-17)이 생산하는 천연 항균성 물질을 ethylacetate로 추출, 농축하여 silica에 흡착시킨 후 열처리한 결과 15$0^{\circ}C$에서 5분까지 항균효과가 유지되었다. 따라서 투명필름의 제조시에 흡착제로서 silica의 첨가가 효과적이라고 판단되었다. 항균제인 benzoic acid(BA) 는 세균 및 곰팡이에 강한 항균효과를 나타내었으며, 특히 곰팡이에 대한 항균력이 우수하였고, 10$0^{\circ}C$, 5분간 열처리시에도 항균력을 유지하였다. 또한 항균성 물질과 공동 첨가시 약간의 상승효과를 나타내어 필름 제조시 공동 첨가하므로서 첨가량의 감소에 따른 비용의 절감 및 항진균 효과가 보완된 필름제조가 가능하다고 사료되었다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.