본 연구에서는 새로운 패키징 기술 개발 방향을 정하기 위해서 먼저 미래사회로 가는 메가트렌들가 무엇이며 이들이 어떤 새로운 패키징기술을 요구할 것인가를 분석 예측하였다. 미래사회로 가는 주요 메가트렌드는 인구통계학적 트랜드, 사회학적 트렌드, 소비자들 트렌드, 패키징 주변과학기술의 발전 트렌드 및 정부의 정책 및 법규의 트렌드를 분석하였고 이들 트렌드가 요구하는 미래의 새로운 포장기술로는 Active/Passive 패키징기술, Intelligent Communication 패키징기술, Nanotechnology 패키징 기술, Universal Convenience 패키징 기술, Environmental Friendly 패키징기술과 Package
Design기술로 예측되었다.
This paper provides an overview of kimchi packaging technology, focusing on packaging materials, package design, and active/intelligent packaging technology for kimchi. From a packaging-material standpoint, although various materials have been used to ensure customer satisfaction and convenience, plastic is the most widely used material, in the form of bags, trays, pouches, and rigid containers. Additionally, recent efforts in the kimchi packaging industry have allowed companies to differentiate their products by using different packaging materials and technologies, while simultaneously improving product safety and quality. On the other hand, the biggest problem in kimchi packaging is excess $CO_2$ production, leading to package expansion and leakage. To alleviate this problem, the use of $CO_2$ absorbers, high $CO_2$-permeable films, and degassing valves, in addition to the use of different packaging systems, has been investigated. Active and/or intelligent packaging systems have been developed, to include active functions beyond simply inert, passive containment and protection of the kimchi product. However, most such approaches are not yet adequately effective to be useful on a commercial scale. Therefore, further studies are needed to resolve the limitations of each technology.
인쇄형 TTI의 잉크로 천연물질인 안토시아닌의 적용 가능성을 확인하기 위해 실제 인쇄형 TTI를 제작하여 색 변화를 확인하였다. 안토시아닌은 반응속도가 느려 TTI에 적용이 어렵다. 이를 해결하기 위해 ${\beta}$-글루코시다아제를 이용하여 안토시아닌의 탈당화를 유도하여 보다 불안정한 안토시아니딘 잉크를 제작하였다. 그리고 인쇄형 TTI로 제작이 적합한지 확인하기 위해 인쇄적성을 확인하고 적용가능한 식품군을 탐색하였다. 실험결과, 인쇄적성의 경우, 틱소트로피의 히스테리시스 성질을 나타내어 인쇄적성이 적합한 것으로 확인되었다. 색 변화의 경우, 같은 온도와 pH 조건 하에서 안토시아닌 TTI의 색 변화 속도보다 안토시아니딘 TTI의 색 변화속도가 빠른 것을 확인할 수 있었다. 또한, 안토시아닌 인쇄형 TTI의 활성화 에너지는 65.21 kJ/mol, 안토시아니딘 인쇄형 TTI의 활성화 에너지는 86.92 kJ/mol로 확인되었다. 이는 ${\beta}$-글루코시다아제를 처리한 안토시아닌의 탈당화가 안토시아닌의 반응속도를 빠르게 할 뿐만 아니라, 활성화 에너지도 증가시킨 것으로 사료된다. TTI의 활성화 에너지와 식품의 활성화 에너지를 비교한 결과, 안토시아닌 TTI는 냉장 육제품에 한정적으로 적용 가능하였다. 반면에 안토시아니딘 TTI는 냉장 육제품과 냉장 어류에 적용 가능하였다. 하지만, 안토시아닌 TTI는 색 변화 종말점에 도달하는 시간이 길기 때문에 냉장 육제품에 적용이 어려울 것으로 사료된다. 반면 안토시아니딘 TTI의 경우, 색 변화 종말점에 도달하는 시간이 짧기 때문에 냉장 육제품과 냉장 어류에 적용이 가능할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 산소지시물질을 이용한 새로운 UV-activation 인쇄형 시간-온도 이력지시계(time temperature integrator; TTI)를 개발하였다. $TiO_2$와 glycerol이 UV activation을 위해서 첨가되었으며 glycerol의 경우 비가역적반응을 위해 첨가량을 23 mg으로 조절하였다. 또한 인쇄적성을 위해 zein 함량 0.8 g, 90% ethanol 함량 4.0 g으로 조절하였고 silk screen의 mesh는 250 mesh일 때 최적의 인쇄성상을 나타내었다. 서로 다른 커버필름(PE, PET, OPP, and LLDPE)을 이용하여 색변화속도와 온도의존성을 측정하였다. 각 필름의 $E_a$를 측정한 결과 OPP, PE, LLDPE의 경우 60.07-84.47 kJ/mol의 $E_a$를 나타내어 TTI로서의 적용가능성을 확인할 수 있었다. 반면 PET의 경우 $E_a$가 15.76 kJ/mol으로 적용성이 떨어지는 것으로 판단되었다. 또한 커버필름의 두께의 경우 $E_a$에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 annealing한 필름은 고분자 구조의 변화로 인해 산소 투과도가 annealing하지 않은 동종의 필름보다 PET의 경우 29.8%, PVC의 경우 60.7% 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 새롭게 개발된 UV-activation 인쇄형 TTI는 다양한 커버필름을 통해 산소 투과도와 $E_a$를 조절할 수 있었고 annealing을 통하여 추가적으로 산소 투과도를 조절할 수 있어 다양한 유효기간을 갖는 식품에 광범위하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
In this research, what megatrends will be derived for the future society and what new packaging technology will be required in the future were researched. Megatrends were researched in the five major categories, demographical, social, consumer, packaging related science and technology, governmental regulations and law trend. The six new packaging technologies were predicted, Active/Passive packaging technology, Intelligent Communication packaging technology, Nanotechnology packaging technology, Universal Convenience packaging technology, Environmental Friendly packaging technology, and Package Design technology.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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