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초록

영어

Chlorine dioxide (ClO₂) is widely used for the surface sterilization of fresh foods due to its strong oxidative capacity and high solubility. In this study, active sachets capable of releasing ClO2 were prepared by coating paper with TEMPO (2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-oxyl) oxidized spent coffee grounds (TOSCGs) and sodium caseinate (CasNa). The moisture adsorption properties, chemical structure, morphological properties, and water vapor barrier properties were evaluated. The result showed that increasing the TOSCGs content strengthened intermolecular interactions, decreased water vapor permeability and enhanced moisture adsorption capacity under high humidity conditions. Sachet containing sodium chlorite and citric acid showed effective antibacterial and antifungal activity against E. coli, S. aureus, and A. niger under both contact and non-contact conditions, and the effect of inhibiting spoilage and extending storage life was confirmed in actual fresh fruit storage experiments. Therefore, the sachet developed in this study is an eco-friendly active packaging material using food by-products and will be able to contribute to maintaining the quality of fresh food through continuous antibacterial function.

한국어

본 연구에서는 CasNa와 TOSCGs를 혼합하여 5종의 CasNa/TOSCGs 코팅액을 제조하였고 이를 종이 표면에 코팅하여 CasNa/TOSCGs 코팅지를 제조하였다. 제조된 코팅지는 TOSCGs 함량에 따른 화학적, 형태학적, 수분흡착 및 수증기투과특성을 분석하였으며 항균 및 항진균 특성 평가와 신선식품 사쉐로서의 적용 가능성을 평가하였다. DVS 분석 결과, TOSCGs는 고습 조건에서 우수한 수분 흡착성을 나타냈으며 이는 TEMPO 산화로 도입된 작용기에 의한 수소결합 및 수화작용에 기인한다. FTIR 분석 결과, TOSCGs 함량이 증가함에 따라 카르보닐기 피크의 생성과 -OH기의 감소가 관찰되었으며 이는 CasNa와 TOSCGs 간 수소결합 증가 및 화학적 구조 변화에 의한 것으로 판단하였다. 또한, SEM분석에서는 TOSCGs 도입에도 미세기공의 수와 크기는 유사하게 유지되었으며 구조적 결함 없이 균 일한 분산을 통해 안정적인 코팅층이 형성되었음을 확인하였다. 수증기 차단 특성은 TOSCGs 함량 증가에 따라 수증기 투과도가 감소하여 차단성이 향상되었으며 이는 수소결합에 의한 자유부피 감소와 필러 효과에 따른 것으로 판단하였다. 항균 및 항진균 특성 분석 결과, E. coli, S. aureus, A. niger 에 대해 모두 억제 영역이 형성되어 효과적인 항균 및 항진균 활성을 확인하였다. 신선식품 적용성 평가 결과, CasNa/TOSCGs 기반 이산화염소 방출형 항균 및 항진균 사쉐는 저장 기간 동안 과일의 증산작용으로 발생하는 수분을 흡착하여 지속적으로 이산화염소를 방출함으로써 미생물 및 곰팡이의 생장을 효과적으로 억제하였고, 그 결과 부패율 증가 속도를 감소시키고 보관 수명을 연장하는 것으로 확인하였다. 따라서, 본 사쉐는 대표적인 식중독균인 E. coli와 S. aureus뿐만 아니라 신선식품 표면 부패를 유발하는 A. niger에 대해서도 효과적인 항균 및 항진균 활성을 나타내며 저장성이 요구되는 신선식품의 품질 유지 및 미생물학적 안전성 향상에 기여할 수 있는 사쉐로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

목차

Abstract
서론
재료 및 방법
1. 재료
2. 방법
결과 및 고찰
1. TOSCGs의 수분흡착특성
2. 코팅지의 화학적 특성
3. 형태학적 특성
4. 수증기차단성
5. 항균 및 항진균 특성 평가
6. 신선식품에 대한 사쉐 적용성 평가
요약
Acknowledgements
References

키워드

저자

• 강기영 [ Kiyoung Kang | 국립강릉원주대학교, 생명과학대학, 해양바이오식품학과 ]
• 이우상 [ Woosang Lee | 국립강릉원주대학교, 생명과학대학, 해양바이오식품학과 ]
• 김시현 [ Sihyun Kim | 강원대학교, 생명과학대학, 식품가공유통학과 ]
• 최해리 [ Haeri Choi | 국립강릉원주대학교, 생명과학대학, 해양바이오식품학과/강원대학교, 생명과학대학, 해양융합과학과 ]
• 김도완 [ Dowan Kim | 국립강릉원주대학교, 생명과학대학, 해양바이오식품학과/강원대학교, 생명과학대학, 해양융합과학과/강원대학교, 생명과학대학, 식품가공유통학과/강원대학교, 해람제빵연구소 ] Corresponding Author

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• 간행물명

  한국포장학회지 [Journal of Korea Society of Packaging Science & Technology]

• 간기

  연3회

• pISSN

  1226-0207

• 수록기간

  1994~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 530 DDC 620