Malic Acid를 사용한 탈지 대두박 기반 항균 가식성 필름 개발

김정은,이한나,송아영,민세철 서울여자대학교 자연과학연구소 2013 자연과학연구논문집 Vol.25 No.-

Formation of edible films from food-process by-products, defatted soy bean meal (DSM), soybean meal-extracted soy protein, and persimmon peel and whey protein, has been investigated. The DSM-based film had a higher tensile strength (TS) (4-12 MPa) and percentage elongation at break (%E) (2.5-16.0%) than the films made of soybean meal-extracted soy protein or persimmon peel and whey protein, and the DSM-based film was selected as the base film material for developing an antimicrobial edible film incorporating malic acid. The malic acid-incorporating DSM-based film (MA-DSM film) inhibited Salmonella Typhimurium (2.2, 3.2, and 4.2 log CFU/cm2). The inhibition increased with the increase of the concentration of malic acid in the film from 10 to 30% (w/w, dry basis). The addition of malic acid increased lightness and %E (stretchability) and decreased TS (strongness) and Young’s modulus (stiffness) of the MA-DSM film. However, the water vapor permeability did not change after the addition of malic acid, indicating the moisture barrier property of the DSM-based film was not affected by the incorporation of malic acid in the film matrix. The results demonstrated the potential of applying MA-DSM films to food products and control surface contamination of the products with respect to Salmonella.

탈지 대두박 소재 가식성 생고분자 필름의 개발

이한나 ( Han Na Lee ),백희정 ( Hee Jeong Paek ),민세철 ( Sea Cheol Min ) 한국산업식품공학회 2011 산업 식품공학 Vol.15 No.4

Edible films were developed from defatted soybean meal (DSM), a byproduct from the soy product industry, investigating the effects of the concentrations of DSM and glycerol and the treatment of high pressure homogenization (HPH) on color, water vapor permeability, and tensile properties of the films. The physical properties of the developed films (DSM films) were compared to those of the films made of soy proteins isolated from the DSM. DSM films were obtained by drying film-forming solutions prepared with DSM powder, glycerol, and water and with and without HPH at 152 MPa. HPH resulted in the formation of continuous and uniform films. Water vapor permeability of the films increased with increase in the concentration of glycerol and decreased by high pressure homogenization. The increase in the glycerol concentration in the film-forming solution prepared without HPH decreased the tensile strength and elastic modulus of the films. However, this effect was not observed with the HPH-treated solution. DSM films possessed higher tensile strength and percentage elongation than the film of soy protein, implying the potential for the DSM film to be applied to food product as an edible film.

탈지겨자씨와 유청단백질을 재료로 사용한 가식성 적층필름의 개발

김다연(Dayeon Kim),박지원(Ji Won Park),노봉수(Bong-Soo Noh),민세철(Sea Cheol Min) 한국식품과학회 2012 한국식품과학회지 Vol.44 No.6

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. A laminate-composite film was developed using industry co-products of defatted mustard meal (DMM) and whey protein isolate (WPI). An individually prepared DMM-based film (DMM film) and a WPI-based film (WPI film) were thermally laminated at 130℃ at a rate of 30 cm/min. Microscopic images exhibited that the DMM film and the WPI film were continuously attached in the laminate without void spaces. The tensile strength, elongation at break, and water vapor permeability for the laminate were 0.7MPa, 4.0%, and 6.9 g · mm/kPa/h/㎡, respectively. Stretchability and heat seal strength of the laminate were higher than those of the un-laminated DMM film. The film layers of the laminate were physically overlapped, not forming new biopolymer units induced by molecular interactions. The opportunity for DMM films to be used as food packaging materials for wrapping and sealing could be increased by thermal lamination with WPI films, which improves the stretchability and heat sealability of DMM films.

편두 전분을 이용한 가식성 필름의 제조

백수경(Su-Kyoung Baek),송경빈(Kyung Bin Song) 한국식품영양과학회 2019 한국식품영양과학회지 Vol.48 No.6

본 연구에서는 편두로부터 추출한 전분(hyacinth bean starch, HBS)을 이용하여 새로운 가식성 필름을 제조하고 최적 가소제 조건을 확립하고자 다양한 가소제를 사용하였다. 가소제가 첨가된 필름 중에서 glycerol이 첨가된 필름의 인장강도 및 신장률이 가장 우수한 결과를 나타냈다. 이에 따라 glycerol을 HBS 필름의 최적 가소제로 선정하여 다양한 농도의 glycerol 첨가에 따른 HBS 필름의 특성을 분석하였다. 그 결과 glycerol의 농도가 증가함에 따라 유연성 및 신장성이 개선되어 신장률이 증가하고 인장강도가 감소하였다. 필름 내 glycerol이 첨가됨에 따라 친수성이 강해지면서 수분 함량, 수분 용해도 및 수분 투과도 역시 모두 증가하였다. 또한, SEM 분석을 통해 glycerol이 필름 내부에 균일하게 분산된 것을 확인하였다. 따라서 본 연구 결과 편두전분으로 제조한 가식성 필름은 식품 산업에서 기존 플라스틱 포장재를 대체하기 위한 새로운 친환경적 포장재로의 활용이 가능하다고 판단된다. In this study, a new edible film was prepared using hyacinth bean starch (HBS) as the base material for the first time. The amylose content of HBS was 20.33% and the HBS films were prepared by the casting method. Various plasticizers were added to the film-forming solution to enhance its mechanical properties. Among them, the film containing glycerol had the best mechanical properties. Thus, glycerol was selected as the optimal plasticizer of HBS film. As the content of glycerol as a plasticizer increased, the tensile strength of the film decreased and the elongation at break increased, resulting in a more flexible film. The moisture content, water solubility, and water vapor permeability also increased with the addition of glycerol to the HBS film. Scanning electron microscopy analysis revealed that glycerol in the HBS film was uniformly dispersed. Consequently, our results indicate that HBS can be used as a base material for edible films. These results suggest that the developed HBS film has the potential for use as a new alternative to synthetic packaging material for foods.

비지 단백질로 제조한 가식성필름의 기계적 및 물질투과특성

조승용,박장우,이철,Cho, Seung-Yong,Park, Jang-Woo,Rhee, Chul 한국포장학회 1999 한국포장학회지 Vol.5 No.2

두부생산시 부산물로 다량 생산되는 두부비지를 효과적으로 이용하기 위해 이로부터 가식성 필름을 제조하였으며, 가소제로서 glycerol과 sorbitol을 사용하였을때 필름형성용액의 pH와 가소제의 농도가 가식성필름의 기계적특성(인장강도와 신장률), 수분투과도, 산소투과도 및 유지투과도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 건조하지 않은 두부비지에 10배의 물을 가하여 pH 11에서 1시간동안 교반하면서 단백질을 추출한 후, 등전점(pH 4.3) 처리하고 동결건조하여 농축단백질 시료를 만들고, 이로부터 solution casting 법으로 가식성필름을 제조하였다. 필름용액의 pH를 10으로 조절하여 제조한 가식성필름의 인장강도와 신장률이 우수한 것으로 나타났으며, 제조된 가식성필름의 인장강도는 가소제의 농도가 증가함에 따라 15.0 MPa에서 2.9 MPa로 감소하였으며 특히 sorbitol을 첨가하였을 때 가장 높은 인장강도와 신장률을 보였으며. 수분투과도는 첨가된 가소제의 양과 종류에 따라 $0.48{\sim}0.83nm{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$의 범위를 보였으며 많은 양의 가소제가 사용될수록 수분투과도가 높았다. 또한 가소제로서 sorbitol을 사용하였을 때가 glycerol을 사용하였을 때보다 수분투과에 대한 차단효과가 전 가소제 농도 범위 ($0.4{\sim}0.8g$ plasticizer/g protein)에 걸쳐 우수하였다. 또한 이들 필름들은 낮은 산소투과도($29.5{\sim}61.1aL{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$)와 유지투과도를 보여 산소와 유지의 투과에 대한 차단성이 높은 것으로 나타났다. Edible films were prepared from proteins extracted from soybean curd residue by alkaline extraction and isoelectric precipitation. Effects of film forming solution pH and plasticizers on mechanical and barrier properties of edible films were studied. films were formed within pH $7{\sim}11$ with tensile strength (TS) of $2.9{\sim}3.3$ MPa. Films produced under pH 10 had the highest TS and Elongation (E) (3.3 MPa and 60.1%) but no significant difference was observed among water vapor permeabilities (WVP) of film. Glycerol, sorbitol and its mixture (1:1, w/w) were added as plasticizers. The concentration and mixing ratio of plasticizers also affected the TS, E and WVP of films. TS of films decreased from 15.0 MPa to 2.9 MPa as plasticizer concentration increased from 0.4 to 0.8 g plasticizer/g protein. At a plasticizer concentration, the highest TS was observed when sorbitol was used whereas the highest E was measured when mixture of glycerol and sorbitol was used as plasticizer WVP of films increased as the plasticizer concentration increased. Films plasticized with glycerol showed the highest WVP among the films with the same plasticizer concentrations. Edible films prepared from soybean curd residue protein showed very low oxygen permeabilities ($29.5{\sim}61.1aL{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$) and oil resistance at all plasticizer concentration level tested.

항균 가식성 필름/코팅 개발 현황

김수연(Su Yeon Kim),민세철(Sea C. Min) 한국식품과학회 2017 식품과학과 산업 Vol.50 No.2

Food packaging strategies have steadily improved with increasing demand for improved food safety, convenience, and shelf life. The development of edible film has been hailed as a technology substituting packaging using synthetic plastics. There has been a surge for research to develop antimicrobial edible films and coatings that can increase microbiological safety while preserving foods. This review addresses recent results that are useful in advancing and extending research into antimicrobial edible films. In this review, we suggest the trend of the development of antimicrobial edible film/coatings by outlining edible film materials, antimicrobial substances, antimicrobial and physical properties of the films, commercial antimicrobial edible films, and methods to statistically predict the efficacy of antimicrobial edible film/coatings, reported in recent studies.

탈지 대두박 소재 가식성 생고분자 필름의 개발

이한나,백희정,민세철 한국산업식품공학회 2011 산업 식품공학 Vol.15 No.4

본 연구에서는 DSM을 이용하여 단백질 추출이나 정제 없이 식품에 적용 가능성이 있는 가식성 필름을 개발하였다. HPH 처리는 표면이 매끄럽고 균일한 형태의 필름을 형성시켰고, 필름의 WVP값을 감소시켜 수분 방벽 효과를 높였다. 필름 내 글리세롤 농도 증가는 WVP값을 전반적으로 높였다. 농산물 가공 부산물인 DSM으로 제작된 가식성 필름은 새로운 식품 소재로서 상업적 적용 가능성을 보여주었다. Edible films were developed from defatted soybean meal (DSM), a byproduct from the soy product industry, investigating the effects of the concentrations of DSM and glycerol and the treatment of high pressure homogenization (HPH) on color, water vapor permeability, and tensile properties of the films. The physical properties of the developed films (DSM films) were compared to those of the films made of soy proteins isolated from the DSM. DSM films were obtained by drying film-forming solutions prepared with DSM powder, glycerol, and water and with and without HPH at 152 MPa. HPH resulted in the formation of continuous and uniform films. Water vapor permeability of the films increased with increase in the concentration of glycerol and decreased by high pressure homogenization. The increase in the glycerol concentration in the film-forming solution prepared without HPH decreased the tensile strength and elastic modulus of the films. However, this effect was not observed with the HPH-treated solution. DSM films possessed higher tensile strength and percentage elongation than the film of soy protein, implying the potential for the DSM film to be applied to food product as an edible film.

경도 삼킴장애를 가진 노인에게 가식성 수용성 필름을 이용한 약복용에 대한 사례연구

이민영 ( Lee Min-young ),전소현 ( Jeon So-hyun ),양영애 ( Yang Young-ae ) 한국고령친화건강정책학회 2017 대한고령친화산업학회지 Vol.9 No.1

연구목적 본 연구는 경도 삼킴장애를 가지고 있는 노인들에게 가식성 수용성 필름을 이용한 약복용에 대한 만족도를 알아보기 위한 사례연구이다. 연구방법 본 연구는 2017년 4월 3일부터 28일까지 전북 지역 J병원 낮병동에 입원한 경도 삼킴장애를 가지고 있는 노인 3명을 대상으로 하였다. 처음 2주 동안 일반적인 약복용 후 자가평가를 실시하였으며 다음 2주 동안 가식성 수용성 필름을 이용한 약복용 후 자가평가를 실시하였다. 연구결과 본 연구에서 실시한 만족도 조사의 결과, 일반적인 약복용보다 가식성 수용성 필름을 이용한 약복용이 경도 삼킴장애가 있는 대상자에게서 만족도가 더 높았다. 결론 본 연구는 경도 삼킴장애를 가지고 있는 노인에게 가식성 수용성 필름을 이용한 약복용에 대한 만족도 조사를 하였고 그 효과를 확인할 수 있었다. Objective : This is a case study to examine the satisfaction of the elders who have the mild dysphagia, taking pills with using the water soluble and edible film. Method : The subjects of this study are three elders who have mild dysphagia, and had been hospitalized between 3rd to 28th of April 2017 at the J Hospital in Joenbuk Province, Korea. During the first two weeks, they were self-evaluated after taking pilles in a normal way. Later two weeks, the subjects were self-evaluated again about their status on taking pilles using the water soluble and edible film. Results : As a result of the satisfaction survey of this study, the satisfaction of taking pills using the water soluble and edible film were higher than taking pills without the film. Conclusion : This study conducted a survey on the satisfaction of elders who have a mild dysphagia on taking pills using the water soluble and edible film, and verified the effect of the film.

탈지 겨자씨로 제조한 가식성 생고분자 필름의 물리적 특성에 대한 탄수화물 가수분해 효소 혼합체, 초음파, 그리고 방사선 처리의 효과

양희재(Hee-Jae Yang),노봉수(Bong-Soo Noh),김재훈(Jae-Hun Kim),민세철(Sea C. Min) 한국식품과학회 2011 한국식품과학회지 Vol.43 No.1

대부분의 고분자 분쇄 처리는 WVP에 영향을 주지 않았고, 일부 조건에서 WS를 개선시켰으나 그 개선 정도가 변수 크기와 직접적으로 관계되지 않았다. 인장특성의 경우에도 대부분의 처리들에 의해 개선되지 않았으며, 초음파 처리의 경우에는 오히려 인장특성을 저하시키기도 하였다. 고분자 분쇄가 DMM필름의 특성에 영향을 미칠 것이라고 가설을 세웠지만 향 프로파일을 제외한 DMM 필름의 특성들이 본 연구에서 사용된 조건에서의 고분자 분쇄 처리에 의해 대체적으로 크게 영향을 받지 않았다. 또한 필름의 물리적 특성의 변화에 미치는 그 영향 정도가 고분자 분쇄의 공정 변수 크기에 의해 결정될 것이라고 예상했지만, 초음파와 방사선으로 처리된 탈지 겨자씨 필름은 공정 변수의 크기와 필름의 특성들 간에 상관관계가 없었다는 것을 알아내었다. 이것은 아마도 순수한 단일 생고분자로 구성된 필름의 고분자 네트워크와 복합 생고분자로 구성된 농산물 가공 부산물인 탈지 겨자씨 필름의 고분자 네트워크의 차이 때문이라고 사려된다. 이 연구의 결과를 통해 단일 생고분자 필름의 특성 개선을 위해 사용되는 고분자 분쇄 기술과 처리 변수들의 값들이 복합 생고분자인 탈지 겨자씨 필름에는 그 필름의 특성 개선에 효율적으로 적용되지 않는다는 것이 규명되었다. 이 결과는 다른 복합생고분자(농산물 가공 부산물)로 가식성 필름을 제작 시 본 연구에 사용된 고분자 분쇄 처리들이 그 필름의 물리적 특성들을 개선하는데 효과적이지 않을 수 있다는 가능성을 말해주기도 한다. 차후 탈지 겨자씨 필름의 특성을 개선하기 위해서 다른 고분자 분쇄 기술(예, high pressure homogenization)을 이용해보거나 composite 필름을 제조할 수 있을 것이다. Effects of depolymerization treatments of a carbohydrase mixture (CM), ultrasound, and irradiation on the physical properties of defatted mustard meal-based edible films (DMM films) were investigated. DMM hydrocolloids were added to CM (0.42% (w/w solution)), treated by ultrasound (500-700 W, 10-30 min) or γ-ray (40-100 kGy) to prepare film-forming solutions. Films were formed by drying. The CM treatment at 0.42% (w/w), pH 5.5, and 40-50℃ with a 0.5 hr incubation time resulted in the highest colloidal stability in the film-forming solution. The depolymerization treatments did not dramatically change the water vapor permeability of the films. The solubility of the film decreased up to 53.1% by the CM treatment. The ultrasound treatment (700 W-30 min) decreased tensile strength and elongation. The ultrasound treatment (600 W-20 min) resulted in more compact and uniform structures of the films. Flavor profiles were differentiated by the power level and the time of the ultrasound treatment.

Preparation and Mechanical Properties of Rice Bran Protein Composite Films Containing Gelatin or Red Algae

신윤지,장성애,송경빈 한국식품과학회 2011 Food Science and Biotechnology Vol.20 No.3

Edible films have been applied to food packaging. To examine a new edible film source from underutilized food processing byproducts, rice bran protein (RBP) was isolated from rice bran oil residues and the RBP films were prepared. The suitable plasticizer for the preparation of the RBP film was fructose, and the tensile strength (TS) and elongation at break of the RBP film were 0.94 MPa and 25.54%, respectively. Therefore, to improve the poor mechanical properties of the RBP film, red algae or gelatin was added to the film-forming solution for preparing a composite film. Among the RBP composite films, the 4%RBP/4% gelatin composite film was the most desirable with regard to the physical property of films, having the highest TS of 28.42 MPa. These results suggest that the RBP/gelatin blend film can be applicable in food packaging.