Earticle

The cosmetics industry faces a significant challenge in addressing the decreased recycling rate of cosmetic containers due to the composite materials used to meet consumers' aesthetic satisfaction. To address thees issues, ecofriendly packaging solutions such as refill packaging and single-material use have been developed. However, the market for eco-friendly cosmetics packaging requires a product that meets consumers' demands for aesthetics, sensitivity, and eco-friendliness while also performing as well as existing products. This study presents a solution to the challenge of the decreased recycling rate of cosmetic containers by developing a new cosmetic packaging product for cream formulations. The product features an easily separable and dischargeable internal refill container, while maintaining the design aesthetics of the external container. Through various tests, the product was shown to be of equivalent quality and performance to existing cream cosmetic packaging, with no leakage or defects observed. Furthermore, the use of a single- material polypropylene refill container is expected to contribute to the improvement of the plastic recycling rate.

최근 플라스틱 포장 폐기물 및 굴 패각이 야기하는 환경 문제와 장기간 식품의 품질 보존을 위한 액티브 패키징이 주목받고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 PLA/PBAT 복합 필름에 OSP의 함량을 서로 달리하여 이축 압출기로 PLA/ PBAT-OSP 복합필름을 제조하였고 항균 포장재로써 적용 가능성을 확인하였다. 이를 위해 화학적 특성, 표면 특성, 열적 특성, 기계적 특성 및 항균성을 평가하여 분석하였다. PLA/PBAT-OSP 복합필름의 고분자 매트릭스 내에서 OSP 의 물리적 분산을 확인하였으며, OSP의 함량이 증가함에 따라 항균성이 증가하였다. 특히 OSP 5%, OSP 10% 필 름에서는 99% 이상의 항균성을 나타내어 제조된 필름이 우 수한 항균성을 가진다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 OSP의 함량의 증가는 PLA/PBAT-OSP 매트릭스 내의 OSP 응집을 일으켜 기계적 물성의 저하 및 표면의 거칠기 증가 가 나타났으며, 이는 필름의 표면 에너지 증가로 이어졌다. 결론적으로 PLA/PBAT-OSP 복합필름은 미생물로 인한 식 품의 부패를 막기 위한 포장재로 적용될 수 있지만, 이를 위해 OSP의 분산성과 필름의 기계적 물성을 향상시키기 위 한 추가 연구가 필요할 것으로 보인다

In this study, poly(lactic acid) (PLA) and Poly(butylene-adipate-co-terephthalate) (PBAT) composite films containing calcined oyster shell powder (OSP) were evaluated for the applicability of antimicrobial packaging. PLA/ PBAT-OSP composite films were prepared using twin-screw extruder. The OSP composite was incorporated into PLA/ PBAT blend with different ratios (0, 1, 3, 5 and 10%) and the effect of OSP in the PLA/PBAT matrix was evaluated. The PLA/PBAT-OSP composite films were evaluated for properties using FT-IR, SEM, TGA, DSC, UTM, UV-vis, and Contact angle, as well as antimicrobial property was examined according to ISO 22196 – Antimicrobial Plastic Test. As OSP was added, it showed high antimicrobial activities for both Gram-positive (Staphylococcus aureus) and Gram-negative (Escherichia coli) bacteria. On the other hand, it was found that mechanical properties decreased as OSP was added. For the application of PLA/PBAT-OSP composite films as an antimicrobial packaging material, it is necessary to improve the dispersibility of OSP in the PLA/PBAT composite films and their physical properties at the same time.

최근 베이커리 시장 규모가 커지면서 케이크나 디저트 등 을 개별 포장하여 디저트 카페나 편의점 등과 같은 소매점 에 유통 판매되고 있다. 그러나 베이커리 제품은 외부 환경 조건과 미생물에 취약하여 유통 및 저장에 어려움이 있다. 본 연구에서는 독일 베이커리 제품인 '바움쿠헨' 케이크에 치즈 크림이 삽입된 제품에 변형기체포장 처리를 통해 저 장기간 동안 미생물 억제와 제품의 품질 유지 효과를 검토 하고자 하였다. 일반 대기 조건을 대조구로 하고 100%, 70%, 30%, 0% 농도별로 이산화탄소를 치환한 포장을 처 리구로 하여 30oC에 5일간 저장하면서 중량감소율, 경도, 색도, pH, 일반균과 곰팡이/효모의 총균수를 확인하였다. 중 량감소율은 대조구에서 5일차에 1.70%로 가장 높은 감소 율을 보여주었으며, 저장기간 동안 모든 처리구에서 2% 이 내에 중량감소율을 보였다. 이는 제품 내부 수분함량이 감 소하면서 발생한 것으로 보인다. 경도 변화 또한 대조구에 서 5일차에 2.28 N으로 가장 높은 경도를 보여주었으며, 저장기간 동안 모든 실험구에서 증가하는 중량감소와 유사 한 결과를 보여주었다. 이는 저장기간 동안 제품의 수분함 량 감소와 전분 노화로 인해 전분 조직에 결정화가 이루어 져 경도가 증가한 것으로 판단하였다. 색도 변화는 빵과 크 림을 분류하여 확인하였으며, 빵 부분은 저장기간에 따라 b* 값이 증가하여 황색으로 변하는 모습을 보였으나 육안 으로는 큰 차이를 보이지 않았다. 크림 부분은 저장기간 동 안 L* 값은 감소, a* 값은 증가하는 모습을 확인하였다. pH 변화는 저장기간 동안 감소하였으나 처리구 간의 뚜렷 한 차이는 없었다. 대조구에서 일반균 총균수는 초기 2.09 log CFU/g에서 저장 5일차 6.94 log CFU/g로 증가하였고, 100% CO2와 70% CO2 처리구에서 각각 6.20 log CFU/g, 6.02 log CFU/g로 낮은 총균수 농도를 보였다. 효모 및 곰팡이 총균수는 저장 2일차에 100% CO2 처리구에서 2.66 log CFU/g, 70% CO2 처리구는 2.64 log CFU/g, 30% CO2 처리구 2.86 log CFU/g으로 대조구와 0% CO2 처리구에 비해 낮은 총균수를 보여주었다. 그러나 3일차부터 처 리구 모두 비슷한 값을 보여주어 일반균에 비해 곰팡이 성 장 억제효과는 낮은 모습을 보여주었다. 또한 이산화탄소 처리 포장은 이산화탄소가 시료 내부로 용해되어 포장 부 피가 감소하는 모습을 보였으며 이로 인해 제품의 형태가 무너지는 모습을 보여주었다. ‘바움쿠헨’ 케이크에 이산화 탄소 포장 처리 후 저장기간에 따른 품질변화를 평가한 결 과 일반균의 성장 억제에 효과를 보여주었으나 다른 품질 변화에는 크게 영향을 미치지 않은 것을 보여주었다. 이러 한 연구 결과는 크림을 포함하는 베이커리 제품에서는 복 합적인 영향으로 인해 선행연구와 다른 결과를 보여준 것 으로 판단되며, 이러한 크림을 포함하는 베이커리 제품에 대한 연구가 아직 미비하여 계속적인 연구가 필요할 것으 로 판단된다. 또한 이사화탄소 처리는 포장재의 부피가 감 소하는 문제가 있어 이를 보완하기 위해 부피 감소를 방지 할 수 있는 이산화탄소 농도 조절 또는 포장 지지대 적용 이 필요할 것으로 판단된다.

Fresh bakery products are widely consumed worldwide and therefore particular requirements for their quality characteristics have been established. The shelf life of bakery products is mainly subjected to microbial spoilage and staling. This study investigated the optimum conditions of modified atmosphere packaging (MAP) application to extend the shelf life of the bakery products. The gas conditions of the headspace in ‘Baumkuchen’ cake were 0, 30, 70, and 100% CO2 concentrations and stored at 30oC for 5 days. The bakery samples were evaluated weight loss, hardness, color change, pH and total aerobic bacteria, yeast and molds count throughout the storage period. Values of the weight loss and hardness were increased over the storage period, meanwhile pH was significantly decreased. However, no significant color changes were observed during storage. It was also found no significant difference between the different gas treatments. Total aerobic bacteria count of the stored samples after day 5 was increased by 6.94 log CFU/g in the air filled package, compared to 6.20 log CFU/g in the 100% CO2 filled package and 6.02 log CFU/g in the 70% CO2 filled package. Yeast and molds count were 3.65 log CFU/g in air filled package, 2.66 log CFU/g in 100% CO2 filled package, 2.64 log CFU/g in 70% CO2 filled package, 2.86 log CFU/g in 30% CO2 filled package and 3.31 log CFU/g in 100% N2 filled package on day 2. In conclusion, it was shown that 70% and 100% CO2 treatments in the package were effective to reduce microbial growth.

실내마스크 착용 해제 및 거리 두기 완화에도 불구하고 비대면 서비스가 계속되어 이루어지고 있다. 특히 음·식료 품을 비롯한 농·축·수산물의 배송 수요는 증가하고 있어 이 에 부가되는 플라스틱 포장 폐기물의 양이 꾸준히 증가하 는 추세이다. 이에 따라 EU에서는 포장재 플라스틱의 사용 을 규제하려는 방향으로 움직임을 보였다. 이러한 국제 트 렌드의 흐름에 대응하여 국내 패키징 업계에서는 PLA, PBAT와 같은 생분해성 물질을 이용한 친환경 포장재 개발 연구를 활발히 진행하고 있다. 본 연구에서는 이러한 이슈 에 대응하여 국내 가로수 중 상당 비중을 차지하여 식재된 은행나무의 은행잎을 lactic acid 생산에 관한 새로운 원료 로 활용하고자 하였다. 은행잎은 cellulose, mannan, xylan 등의 다당류를 함유하고 있으며 대량의 원료를 얻을 수 있 다는 유용한 특징이 있다. 본 연구를 통해 전처리한 은행추 출부산물의 glucan은 단일 분획 공정으로는 높은 수율을 기 대하기 어렵다고 판단되어지며, 낮은 수욜 문제를 해결하기 위해서는 전처리 가수분해액, 효소당화액을 모두 활용하는 통합 공정이 필수적으로 적용되어야 한다.

Despite the easing of social distancing, demand for non-face-to-face services continues to rise. Recently, the EU is pursuing a comprehensive plastic use reduction by expanding the scope of plastic use regulations for packaging plastics according to the New Cyclical Economy Action Plan(NCEAP). In response to this trend, the packaging industry is moving away from conventional non-degradable/petroleum-based plastics and conducting research on packaging materials using biodegradable plastics such as PLA(Poly Lactic Acid), PBAT(Poly Butylene Adipate-co-butylene Terephthalate). On the other hand, ginkgo leaves occur in large quantities in Korea and act as a cause of slip accidents and flooding. In this study, a method to utilize ginkgo biloba leaf as a new alternative biomass resource was proposed by producing lactic acid through pretreatment, enzymatic saccharification, and fermentation processes. For the efficiency of lactic acid production, a comparative analysis of lignin content from before and after browning was performed. In addition, the degree of glucan extraction was evaluated by applying a pretreatment method using three catalysts: hot water, sulfuric acid, and sodium hydroxide. It is difficult to expect high production of lactic acid with single process. Therefore, an integrated process operation using both the pretreated hydrolyzate and the residual solid enzymatic saccharification solution must necessarily be applied.

The study aimed to enhance the properties of polylactic acid (PLA), a biodegradable and biocompatible substitute for fossil-based plastics. Since the applicability of PLA has been limited because of its toughness and brittleness, microfibrillated cellulose (MFC) and propolis were introduced into PLA. As a result, the PLA film with MFC/propolis showed significant improvements in mechanical strength, elongation, and storage modulus, while also experiencing a decrease in the glass transition temperature. Additionally, the presence of polyphenols in propolis led to a reduction in light transmittance in the UV wavelength range. These enhancements are attributed to MFC tightly bonding with PLA polymers, and propolis acting as a plasticizer and mediator between MFC and PLA, preventing agglomeration. These reinforced PLA films have the potential to be used in flexible packaging for light-sensitive products.

본 연구에서 연속형 레이저와 나노초 레이저의 경우에는 고분자와 물성 조건이 맞지 않아서, 고분자 필름 표면에 특정 패터닝이 구현되지 않았다. 그러나, 펨토초 레이저를 활 용하여 HDPE, PP, PET 등의 식품포장 필름의 표면에 패 터닝이 구현됨을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 식품포 장 필름에서 펨토초 레이저 패터닝 공정 조건을 확립하였 고, 싱글 펄스에 의한 대면적 원형 패턴, 싱글 펄스를 30% 를 중첩한 대면적 거칠기 패턴, 직선 패턴, 직선 패터닝을 중첩한 대면적 거칠기 패턴, 직선 패터닝을 교차하여 격자 패턴 등의 표면 패터닝 필름을 제작하였다. 또한, 표면 패 턴 구조와 크기에 따른 패터닝 HDPE, PP, PET 필름은 SEM, AFM, 접촉각 분석을 통하여 그 특성을 확인하였다. 펨토초 레이저 패터닝을 하지 않은 각 대조군 필름의 표면 대비 대면적 원형 패터닝 HDPE 및 PP 필름, 싱글 펄스를 30%를 중첩한 대면적 거칠기 패터닝 및 직선 패터닝을 중 첩한 대면적 거칠기 패터닝 PET 필름의 표면은 27.1-37.5o 의 접촉각을 나타냄으로써, 패터닝 후에 HDPE, PP, PET 필름은 친수성 표면으로 변화되었다. 반면, 나노-마이크로 크기의 돌기 표면구조를 갖고 있는 대면적 격자 패터닝 HDPE 필름의 경우에는 120.4o의 접촉각을 보임으로써, 패 터닝 후에 소수성 표면으로 변화되었다. 따라서, 패터닝을 통해 친수성 표면으로 바뀐 필름들은 단백질, 세포, 바이러 스 등을 비롯하여 식품의 물질들이 달라붙지 못하거나, 쉽 게 떨어지는 엔티파울링 응용분야에 활용이 가능하다. 또한, 향후 좀더 정밀한 나노 및 마이크로 돌기 구조를 갖는 격 자 패터닝을 통해 150o 이상의 초소수성 표면을 제작하게 된다면, 자가 청소(Self-cleaning) 등의 초소수성 표면 응용 분야에 활용 가능할 것이다.

In this study, the feasibility of laser patterning on the surface of food packaging polymer film was confirmed, and the surface patterning process conditions of femtosecond laser were established. In addition, it was proved that the surface properties of the film can be changed and controlled through the fabrication of various patterned films on the surface of food packaging films such as HDPE, PP, and PET. Various patterned surfaces, including large-scale circular patterns induced by a single femtosecond laser pulse, roughness patterns achieved by overlapping single pulses by 30%, straight line patterns, roughness patterns obtained by overlapping straight line patterns, and grid patterns formed by intersecting straight line patterns were fabricated. The characteristics of the patterned HDPE, PP, and PET films, based on the surface pattern structure and size, were analyzed using SEM, AFM, and contact angle measurements. Compared to the surface of each control film without femtosecond laser patterning, the contact angles of the surfaces of large-area circular patterning HDPE and PP films, large-area roughness patterning HDPE and PP films by overlapping 30% of single pulses, and large-area roughness patterning PET film by overlapping rectilinear patterning were in the range of 27.1-37.5 degree. This indicated that the HDPE, PP, and PET films became more hydrophilic after patterning. On the other hand, the HDPE film patterned with a large-scale grid pattern exhibited a contact angle of 120.4 degree, indicating that the HDPE film became more hydrophobic after patterning. Therefore, films that have been changed to hydrophilic surfaces through patterning can be used in anti-fouling applications where proteins, cells, viruses, and other food materials do not adhere or are easily detached. In addition, if a superhydrophobic surface of 150 degrees or more is fabricated through more precise lattice patterning in the future, it will be possible to use it for superhydrophobic surface applications such as self-cleaning.

봄배추 저장을 위한 최적의 전처리 및 저장 조건을 확립 하고자 봄배추의 적입방향과 예건/예냉 처리 및 HDPE / PVC 필름을 이용한 파렛트 단위의 modified MAP 처리하 여 봄배추를 저온저장고에 저장하면서 중량감모율, 정선손 실율, 수분함량, 경도, 색도, 가용성고형물함량, 관능검사 등 을 비교 분석하였다. 대조구와 비교 시 예건/예냉 및 MA 포장재 처리는 중량감모와 정선손실을 억제시켰는데 이는 전처리 및 포장 처리가 신선도 유지와 탈습 억제에 적절한 영향을 미치는 것으로 생각되었다. 관능검사 결과 대조구의 경우 6주까지 판매가능한 marketable 상태를 유지하나 처 리구의 경우 9주까지 5점 이상으로 장기저장이 가능한 것 으로 나타났다. 배추 저장 시 선도유지 효과와 작업성 및 경제성을 동시에 고려할 경우 품질에서 미세한 차이가 나 타났지만, 적입 방식 측면에서는 정방향으로 적입하는 것이 효율적인 것으로 검토되었다.

This study was examined for investigating the quality changes of spring kimchi cabbage under various treatments (pre-drying/pre-cooling, packaging types, and stacking and loading in container and pallete in the storage room) during cold storage. The results showed that control (upward stacking without pre-drying/pre-cooling and HDPE or PVC film cover) was increased significantly in weight loss and trimming loss, compared to other treatments such as DPDH (downard stacking + pre-drying + HDPE), DPDP (downard stacking + pre-drying + PVC), DPCH (downnard stacking + pre-cooling + HDPE), and UPCH (upward stacking + pre-cooling +HDPE) during storage for three months. In Sensory evaluation, judging from marketable properties, the desirable appearance of spring kimchi cabbage with the modified pallet- unit MA packed, PE, and PVC film wrapping could be maintained until 9 weeks after pre-drying/pre-cooling. Meanwhile, the control without any treatments after 6 weeks, the sensory score was declined, significantly. In general, the low temperature (10oC and 2oC) of pre-treatment with combination of plastic film packaging in spring kimchi cabbage storage could inhibit the physiological activity and reduce the direct exposure of environmental cold air in the storage. Therefore, these two variables were the key points for extending the shelf-life of spring kimchi cabbage.

The proportion of agricultural products handled through the Agricultural Products Processing Center (APC) is also steadily increasing every year, and in the case of Seongju Korean melon, a total of 10 APCs of Nonghyup and farming association corporations are in operation, and the distribution ratio is about 60% based on total production. In this study, Seongju Korean melon was selected as a target to analyze the environment load during carrying (production farm ~ APC) in the production area and the transport environment load during distribution of domestic fruits, and to analyze the environmental load for handling at APC. The vertical average vibration intensity (overall Grms of 1~250 Hz) of truck transport measured at three transport routes from Seongju Korean melon producer ~ APC, Seongju ~ Seoul and Seongju ~ Jeju was about three times larger than that in the lateral direction and 4.5 times larger than that in the longitudinal direction, respectively. The frequency of occurrence of high-amplitude events (G) in the vertical direction compared to the measuring time was deeply related to pavement conditions in the order of unpaved farm-roads, concretepaved farm-roads, and asphalt-paved main-roads, but overall Grms for the entire frequency band is believed to have a greater impact on vehicle traveling speed than road conditions. On the other hand, the difference in the size and direction of the vibration intensity measured by the forklift truck's main-body and the attachment (fork carrier) during handling at Seongju Korean melon APC was clear, and the vibration intensity of the forklift truck’s main-body was largely affected by the stiffness of the fork and the mast according to the handling weight. Based on the field-data of the transport environment during domestic distribution measured through this study, it is believed that it is possible to develop a lab-based simulation protocol for appropriate packaging design.