• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.193-198
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• 2001

Preparation of antibacterial biopolymer film which is suitable for food packaging film was investigated using K-carrageenan as a base material. K-Carrageenan showed good biodegradability and film-forming characteristic but poor mechanical properties under humid condition. Also, various bacteria grew well on its surface. The poor mechanical properties could be improved by mixing with alginate at a 1:1 ratio and crosslinking with $CaCl_2$ solution. Antibacterial property coul be provided by modifying the K-carrageenan film surface with acrylic acid plasma followed by ion-exchange with $Ag^+$ ions. Such prepared film still showed good biodegradability by various fongi.

• 한국식품과학회지
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• 제29권1호
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• pp.138-144
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• 1997

토양으로부터 분리한 Metarrhizium anisopliae (Metschn.) Sorok이 생산하는 biopolymer YU-122의 물리, 화학적 특성을 알아보고, 그의 식품 및 생물산업에의 응용 가능성을 검토하여보았다. Biopolymer YU-l22의 flow behavior index (n)는 0.173으로서 pseudoplastic한 non-Newtonian용액 특성을 보였으며, 농도, 온도 및 pH의 변화에 따른 점도의 변화를 검토한 결과 0.3% 이상의 농도에서부터 농도의 증가에 따라 급격한 점도의 증가를 나타냈으며, $60^{\circ}C$, pH 11.0까지 점도의 변화 없이 안정한 성질을 갖는 것으로 나타났다. 또한 기존에 보고된 다른 polymer와는 달리 $NaCl,\;CaCl_2$ 등의 무기염의 첨가에 대하여서도 점도의 변화를 나타내지 않았다. Metarrhizium anisopliae (Metschn.) Sorok이 생산하는 biopolymer YU-122의 산업적 응용성을 검토하기 위하여 유화안정제로서의 성질 및 film 형성능, 해빙시간에 미치는 영향 등을 검토한 결과 옥수수유를 사용한 경우 xanthan gum보다 4배인 120시간동안 유화효과를 나타내었다. 또한 xanthan gum보다 우수한 film 향성능을 나타내었으며, 1% biopolymer YU-122용액에서 해빙시간이 3배까지 연장되어 해빙에 미치는 영향도 매우 우수한 것으로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권4호
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• pp.506-514
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• 2020

The current study stresses on the reuse of waste lignocellulose biomass (rice husk and sugarcane bagasse) for the synthesis of carboxymethyl cellulose (CMC) and further conversion of this CMC into a biodegradable film. Addition of commercial starch was done to form biodegradable film due to its capacity to form a continuous matrix. Plasticizers such as Glycerol and citric acid were used to provide flexibility and strength to the film. Biopolymer film obtained from sugarcane bagasse CMC showed maximum tensile strength and elongation in comparison to the film synthesized from commercial CMC and CMC obtained from rice husk. It has been observed that an increase in sodium glycolate/NaCl content in CMC imposed an adverse effect on tensile strength. Opacity, moisture content, and solubility of the film increased with a rise in the degree of substitution of CMC. Therefore, CMC obtained from sugarcane bagasse was better candidate in preparing biopolymer/biocomposite film.

• 환경생물
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• 제18권1호
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• pp.199-203
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• 2000

고추장에서 점물질을 생산하는 세균을 분리하고 Bacillus licheniformis로 동정하였다. 본 균주는 sucrose 6%, Yeast extract 0.1%, peptone 0.1%, NaC1 3%의 배지조성에서 pH를 6으로 조정하였을 때 점물질 생산량이 가장 높았고 생산량은 34mg/250ml였다. 이 점물질은 1%농도에서 필름 형성능이 있었고, 0.25-1.00%의 시험범위에서 Kaolin을 침전시키고, 유산균 현탁액을 안정화시키는 능력을 나타내었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제17권5호
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• pp.445-452
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• 2019

Gel-type biopolymers have recently been introduced as environmentally friendly soil binders and have shown substantial strengthening effects in laboratory experimental programs. Although the strengthening effects of biopolymer-treated sands have been verified in previous direct shear tests and uniaxial compression tests, there has been no attempt to examine shear behavior under different confining stress conditions. This study therefore aimed to investigate the strengthening effects of biopolymer-treated sand using laboratory triaxial testing with a focus on confining pressures. Three representative confining pressure conditions (${\sigma}_3=50kPa$, 100 kPa, and 200 kPa) were tested with varying biopolymer contents ($m_{bp}/m_s$) of 0.5%, 1.0%, and 2.0%, respectively. Based on previous studies, it was assumed that biopolymer-treated sand is susceptible to hydraulic conditions, and therefore, the experiments were conducted in both a hydrated xanthan gum condition and a dehydrated xanthan gum condition. The results indicated that the shear resistance was substantially enhanced and there was a demonstrable increase in cohesion as well as the friction angle when the biopolymer film matrix was comprehensively developed. Accordingly, it can be concluded that the feasibility of the biopolymer treatment will remain valid under the confining pressure conditions used in this study because the resisting force of the biopolymer-treated soil was higher than that in the untreated condition, regardless of the confining pressure.

• Food Science and Biotechnology
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• 제16권5호
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• pp.691-709
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• 2007

Concerns on environmental waste problems caused by non-biodegradable petrochemical-based plastic packaging materials as well as consumer's demand for high quality food products has caused an increasing interest in developing biodegradable packaging materials using annually renewable natural biopolymers such as polysaccharides and proteins. However, inherent shortcomings of natural polymer-based packaging materials such as low mechanical properties and low water resistance are causing a major limitation for their industrial use. By the way, recent advent of nanocomposite technology rekindled interests on the use of natural biopolymers in the food packaging application. Polymer nanocomposites, especially natural biopolymer-layered silicate nanocomposites, exhibit markedly improved packaging properties due to their nanometer size dispersion. These improvements include increased mechanical strength, decreased gas permeability, and increased water resistance. Additionally, biologically active ingredients can be added to impart the desired functional properties to the resulting packaging materials. Consequently, natural biopolymer-based nanocomposite packaging materials with bio-functional properties have huge potential for application in the active food packaging industry. In this review, recent advances in the preparation and characterization of natural biopolymer-based nanocomposite films, and their potential use in food packaging applications are addressed.

• 한국식품과학회지
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• 제30권6호
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• pp.1285-1294
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• 1998

본 연구는 산업 부산물인 유청분말과 필름 matrix를 보조하는 sodium caseinate를 혼합 이용하여 생고분자 필름을 제조하기 위한 필름용액의 최적 pH를 결정하였으며, 각기 다른 혼합비의 유청분말-sodium caseinate 혼합물로 제조한 생고분자필름의 기계적 성질에 미치는 가소제의 영향을 조사하고, 유청분말의 혼합비율을 높게 하였을 때 나타나는 낮은 필름의 기계적 성질을 가교제를 첨가하여 개선함으로써 최대한 유청분말을 이용할 수 있는 혼합비율과 제조조건을 결정하였다. 필름제조 결과, 유청분말과 sodium caseinate의 혼합비율이 70 : 30까지 필름으로써의 기계적 기능을 부여했으며, 그 이상의 유청분말 함량에서는 유청분말 중의 높은 lactose의 함량에 기인한 끈적거리는 현상이 나타나 기계적 성질에 대한 실험을 할 수 없었다. pH에 따른 필름의 성상은 필름의 pH가 5.0이하이었을 때에는 필름용액이 겔화되어 유리판에 부을 수가 없었으며, pH 6.0과 7.0일 경우에는 필름용액 중 원료 단백질이 완전히 용해되지 않아 입자가 존재하였다. 필름용액의 pH를 10.0으로 조절하였을 때 최대 인장강도(TS)와 최대 신장률(E)이 각각 15.2 MPa과 191.8%를 보여 가장 필름형성에 적합한 pH로 나타났다. 가소제로서 glycerol의 사용은 부적합한 것으로 나타났으며, 가소제로서 sorbitol을 필름원료 혼합물의 30%와 40%로 첨가하였을 때 제조된 필름의 최대 인장강도는 각각 10.8 MPa자 6.6 MPa로, 또한 최대 신장률은 각각 96.5%와 149.7%로 나타나 가장 필름형성에 적합한 것으로 나타났다. 필름의 기계적 성질에 미치는 가교제의 영향은 가소제로써 sorbitol 30%를 사용하였을 때에는 sodium citrate가, 가소제로써 sorbitol 40%를 사용하였을 때는 sodium chloride가 가장 많은 영향을 주는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구에서는 필름용액의 pH를 10.0으로 조절하고 가소제와 가교제를 첨가함으로써 혼합원료 중 유청분말의 비율을 70%까지 사용하여 양호한 기계적 성질을 지닌 생고분자 필름을 제조할 수 있었다.

• 월간포장계
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• 통권214호
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• pp.46-57
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• 2011

• 한국식품과학회지
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• 제44권6호
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• pp.711-715
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• 2012

생고분자를 이용한 포장 소재에 관한 연구는 많이 이루어지고 있으나 그 것의 상업적 식품 적용은 순수 생고분자의 비용과 생고분자 소재의 불충분한 물리적 성질에 의해 많은 제한을 받고 있다. 본 연구에서는 식품 가공 부산물인 DMM과 WPI를 이용하여 가식성 적층필름을 개발하였다. WPI 필름과의 적층을 통해 DMM 필름의 신장성과 열접합강도를 높일 수 있었고, 이로써 적층기술이 DMM 필름의 식품 포장에서의 적용 가능성을 높이는 방법으로 제시될 수 있었다. DMM 외 다른 식품 가공 부산물을 기초로 한 생고분자 필름들 개발에 있어서도 그들의 식품 적용성 향상의 방법으로 적층방법을 제안할 수 있으리라 사료된다.

• 식품기술
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• 제14권4호
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• pp.52-59
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• 2001

미국 내에서 첨단 농업과 관련한 학문 연구 및 기술개발 활동이 가장 활발하며, 농산물의 수확 후 관리기술 등의 분야에서 세계적으로 명성이 높은 University of California, Davis에서 지난 2000년 10월 9일부터 200 1년 10월 7일까지 1년간 해외연수를 수행하였다. 연수 지도교수였던 식품공학과(Food Sci. & Technol.) 및 생물.농공학과(Bio. & Agric. Engin.) 소속의 Dr. John M. Krochta는 천연소재의 환경친화성 생고분자 (biopolymer ) 필름/ 피막의 제조 기술과 특성 평가에 관한 연구분야에서 이미 수많은 탁월한 연구성과를 축적한 저명 과학자로서, 실제 연수를 수행한 식품공학과 내의 Packaging & Biopolymer Film Lab.에서는 최근 10년 동안 주로 유가공 부산물인 유청 단백질(whey proteins )을 원료로 한 생고분자 필름/ 피막을 개발하여 각종 신선 농산물 및 가공식품에 대한 적용 가능성 연구를 수행하면서 다수의 연구논문과 저서, 특허를 배출하고 있었다. 필자는 연수기간동안 whey protein films의 산소 차단특성을 활용하여 기존 합성 고분자 재질의 산소 차단재를 대체할 수 있는 새로운 생고분자 포장재로서 whey protein coating의 제조 및 성능 평가에 관한 연구를 수행한바, 이에 간략히 그 내용과 결과를 소개하고자 한다.