KR100735741B1

KR100735741B1 - 방사선 조사 식품의 조사취 제거를 위한 숯을 이용한포장방법

Info

Publication number: KR100735741B1
Application number: KR1020050087592A
Authority: KR
Inventors: 변명우; 김장호; 조철훈; 이주운
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2007-07-06
Also published as: US20070062155A1; KR20070033176A

Abstract

본 발명은 방사선 조사 식품의 조사취 제거를 위한 숯을 이용한 포장방법에 관한 것으로, 상세하게는 방사선 조사되는 식품에 숯을 넣어 함께 포장하여 방사선 조사 후 발생되는 조사취를 제거할 수 있는 포장방법이다. 본 발명의 숯을 이용한 포장방법은 방사선 조사 식품의 관능 및 이화학적 품질에는 거의 영향을 주지 않으면서, 단점이었던 조사취를 제거함으로써 방사선 조사를 통해 안정성이 확보된 식품의 산업 적용성 증대에 크게 기여할 수 있다.

숯, 방사선 조사 식품, 조사취

Description

방사선 조사 식품의 조사취 제거를 위한 숯을 이용한 포장방법 { A packaging method using charcoal to eliminate the off-odor of irradiated foods }

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 숯을 첨가하여 포장한 비조사 및 조사 돈육의 향취 주성분 분석도를 나타낸 도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 숯을 첨가하여 포장한 비조사 돈육의 상부 공간(headspace)의 휘발성 화합물의 기체 크로마토그래프/질량 분석계(GC/MS)에 의한 크로마토그램을 나타낸 도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 숯을 첨가하여 포장한 후 조사된(5 kGy) 돈육의 상부 공간의 휘발성 화합물의 기체 크로마토그래프/질량 분석계(GC/MS)에 의한 크로마토그램을 나타낸 도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 숯을 첨가하여 포장한 후 조사된(10 kGy) 돈육의 상부 공간의 휘발성 화합물의 기체 크로마토그래프/질량 분석계(GC/MS)에 의한 크로마토그램을 나타낸 도이다.

본 발명은 방사선 조사 식품의 조사취 제거를 위한 숯을 이용한 포장방법에 관한 것이다.

숯은 70 ~ 90%의 탄소와 미네랄이 주성분인 다공체로서, 숯의 원료인 목재는 떡갈나무, 졸참나무, 상수리나무, 밤나무, 낙엽송, 소나무, 삼나무, 노송나무 외 대나무, 왕겨, 야자껍질, 매실, 잣, 뽕나무 등이다. 숯은 숯의 탄화 진행도에 따라 건류탄, 평로탄과 같이 400 ~ 500℃에서 탄화된 저온 탄화숯, 검탄(흑탄)과 같이 600 ~ 700℃에서 탄화된 중온 탄화숯, 백탄과 같이 1000℃ 전후에서 탄화된 고온 탄화숯으로 분류된다.

원목의 목질은 셀룰로즈, 헤미셀룰로즈, 리그닌이라는 성분을 가지며, 탄소, 수소 등의 원소로 구성되어 있는데, 이것을 산소가 없거나 적은 환경에서 가열하면 280℃ 전후에서 급격히 분해되기 시작하여 탄산가스, 일산화탄소, 수소, 탄화수소 등의 가스를 발생시키고, 나무는 점점 탄소성분이 많아지고 결정이 불규칙적인 무정형 탄소로 변한다. 그것을 더욱 가열하여 650 ~ 700℃가 되면, 산소나 수소가 점점 감소하고 표면 성질이 크게 변하기 시작한다. 원목 상태에서는 탄소 함유량이 50%이지만, 탄화 온도가 400℃가 되면 72%, 600℃에서는 89%, 1000℃ 이상에서는 95%를 넘는다. 또한, 숯의 단면을 현미경으로 확대해 보면 마이크론 단위의 미세구멍이 숯 내부에 형성되어 있어 1 g의 숯을 표면적으로 환산하면 약 300 ㎡이나 된다.

숯의 구성성분인 탄소는 원자핵 속의 양성자수가 6개이고, 전자수가 6개, 최외각 전자수가 4개인 원자로서, 전자를 잘 잃어버리거나 얻지 않는 반응성이 낮은 원자이다. 그러나 숯은 결합하지 않는 자유 전자를 가지고 있기 때문에, 전기전도성을 띠고, 자장을 형성하여 주변 환경에 전자를 은은하게 공급하여 준다. 또한, 숯은 많은 미네랄을 함유하고 있어 음이온 상태를 유지시켜 주게 된다. 이러한 음이온은 세포 내 미토콘드리아의 세포막 안과 밖의 전압을 높여 세포 안의 노폐물을 배출시킨다. 또한, 숯에는 칼슘, 칼륨, 철, 인, 나트륨 등의 5대 미네랄 이외에 구리, 아연, 망간, 마그네슘, 크롬, 몰리브덴 등이 함유되어 있어, 노화 방지, 혈액응고 방지, 및 피로 회복에 효과적이다. 숯은 강력한 원적외선 방사체로서 이러한 원적외선은 인체 내 세포를 구성하는 수분과 단백질 분자에 방사되어 세포를 1분에 2000번씩 미세하게 진동시켜, 세포조직을 활성화시켜 생명활동을 촉진시켜 주고, 세포 내의 노폐물을 자연스럽게 배출시키는 효과를 갖는다.

또한, 숯은 생물체의 산화를 막아주어 부패 미생물의 서식 환경을 정화하고, 환원작용에 의해 주변 물질의 신선도를 높여 주며, 물을 정수하고, 음이온을 발생시켜 공기를 정화하며, 냄새의 원인이 되는 양전자를 흡수하여 탈취하며, 니코틴과 같은 독성물질 및 자동차 배기 가스, 농약 물질과 같은 공해물질을 제거한다. 따라서, 숯은 요리, 농업, 공업, 환경개선, 건강생활, 공예, 예술 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.

숯을 이용한 종래기술로서, 대한민국 등록특허 제 129898호에서는 숯을 베개 낭 속에 넣어 쾌적하고 건강한 수면을 취할 수 있게 함은 물론, 수면시에 체내에서 분비되는 땀 등의 분비물을 흡수하여 악취와 병원균 등의 발생을 막을 수 있는 기술을 공개하고 있다.

또한, 대한민국 공개특허 제 2000-0025371호에서는 일라이트, 견운모(sericite), 질석(vemicurite), 황토, 고령토, 숯, 감람석, 옥, 사문석, 게르미늄석 및 맥반석으로부터 선택된 1 내지 2종 이상의 물질을 세라믹 조성물에 혼합하여 식품 선도 보존능이 우수한 항균수지 조성물을 공개하고 있다.

한편, 방사선 조사 식품이란 감마선(Co-60 또는 Se-137), X-선 등의 방사능 물질에서 나오는 에너지 즉, 이온화된 방사선 에너지를 0.01 kGy ~ 50 kGy 조사선량으로 조사한 식품을 의미하며, 이런 방사선 조사는 식품의 원 성질에 변화없이 식품의 발아를 억제시키거나 숙도를 지연시켜 식품의 병원균, 기생충 및 해충을 사멸시켜, 위생적인 식품을 만들게 된다. 과거에는 우리들 주변의 생활용품 및 식품에 존재하는 수많은 유해세균과 곰팡이들을 사멸시키기 위해 많은 종류의 화학약품들을 사용해 왔으나, 인체에 치명적으로 해를 주고 환경을 파괴하는 약품들이 많아서 현재 대부분의 선진국에서는 경제적인 효율성이 좋고 인체에 무해한 식품조사 방법을 활발히 이용하고 있다.

방사선 조사는 전통적으로 식품 및 공중보건제품의 위생화 및 장기 저장법으로 품온의 상승없이 경제적이면서 안전한 방법으로 알려져 있다. 강 등은 변성 전 분의 제조에 감마선을 물리적 처리법으로 연구한 결과, 감마선 조사가 공정제어, 신속 정확성, 에너지 효율성, 소비자 수용성의 측면에 장점이 있다고 보고하였다 [Kang IJ, Byun MW, Yook HS, Bae CH, Lee JH, Kwon JH, Chung CK. Production of modified starches by gamma irradiation. Radiat . Physics. Chem . 54: 425-430 (1999)]. 1 kGy이하의 방사선 조사는 식품의 영양가에 큰 영향을 주지 않으며, 일반적 가공공정을 거친 비조사 식품과 영양학적으로 거의 같다는 연구결과가 많이 보고되어 있다. 다만, 방사선 조사시의 선량, 온도, 공기와의 접촉, 저장조건 등이 방사선 조사 식품의 영양소 함량에 영향을 미칠 수 있다는 결과도 나와 있다. 비타민은 1 kGy이상 처리할 때, 특별히 높은 온도에서 처리하거나 산소 존재하에 처리하면 손실이 좀 있으나, 비타민마다 손실 정도가 다르며, 일반적으로 낮은 온도, 무산소 조건에서는 비타민 손실을 막을 수 있다. 무기질은 방사선 조사에 의해서도 영향이 없으며, 탄수화물, 지방 및 단백질은 10 kGy이상의 선량에서도 영향을 받지 않으며, 50 kGy를 조사하여도 그 영향을 미미하다고 보고되어 있다.

하지만, 방사선 조사 식품에 있어서 가장 큰 문제점 중의 하나는 지질산화와 단백질의 분해에 따른 조사취(off-odor)의 발생이며, 이러한 조사취의 발생은 방사선 조사 과정 중 유발되는 자유 라디칼 산화에 의한 결과라고 알려져 있으며, 산업화 확대에 큰 제한 요소로 작용하고 있다.

현재까지 식품 및 수돗물에서 발생되는 이취 물질의 제거에 대한 연구는 많이 수행되어오고 있다. 이러한 연구들에 의하면 활성탄은 물론 제올라이트나 규조 토와 같은 흡착제와 사이클로덱스트린과 같은 기능성 올리고당 등이 식품 및 수돗물에서 이취 물질을 제거하는 것으로 알려져 있으나, 방사선 조사 식품에서의 조사취 제거 연구는 거의 전혀 이루어 지지 않고 있는 실정이다.

이에 본 발명자들은 원적외선 및 음이온 방출, 각종 미네랄의 공급 등은 물론 각종 이취물질 제거 등에 효과가 있는 것으로 알려진 숯을 함께 포장함으로써 관능 및 이화학적 품질에는 거의 영향을 주지 않으면서 방사선 조사된 식품에서 발생되는 조사취를 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 방사선 조사 식품의 조사취 제거를 위한 숯을 이용한 포장방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 방사선 조사 식품의 조사취 제거를 위한 숯을 이용한 포장방법을 제공하며, 이는

(a) 숯을 봉지에 넣어 봉합하는 단계;

(b) 상기 봉지를 식품과 함께 식품포장재에 넣어 함기 및 진공 포장하는 단계; 및

(c) 상기 포장된 식품에 방사선을 조사하는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

우선, 단계 (a)에서 숯을 봉지에 넣어 봉합한다.

상기 숯은 대나무, 소나무 등의 다양한 원목을 이용하여 일반적인 방법에 의해 만들어질 수 있으며, 상업적으로 판매되는 것을 구입하여 사용할 수도 있다. 본 발명에서는 바람직하게 가장 구하기 용이한 참나무 숯을 가루형태로 만들어 이용한다.

또한, 상기 봉지는 숯 가루가 유실되지 않으며, 숯의 효능에 영향을 미치지 않는 재질이면 어떤 것이든 관계없으며, 본 발명에서는 바람직하게 부직포 주머니를 이용한다. 상기 부직포는 직물과 같이 실을 이용하여 제, 직편하는 것이 아니라, 섬유집합체로서 실의 단계를 거치지 않고 직접 직물과 같은 형태로 제조하는 것이다. 부직포는 넓은 뜻으로, "단섬유 또는 필라멘트를 기계적, 열적, 화학적인 수단을 이용하여 접착 또는 교락시켜 만든 시트(sheet)상 또는 웹(web) 구조로 한 것”이라고 하며, 펠트(felt) 또는 종이를 포함하느냐에 따라서 3, 4종으로 나눌 수 있다. 부직포는 다공성(多孔性)이 광범위하며, 유연한 구조가 아니며, 풀어지지 않고 봉제할 수 있으며, 고착시키거나 또는 열 부착시킬 수 있어 숯을 담는 봉지의 재질로 적합하다.

상기 부직포로 봉지를 만들어 숯을 포장할 식품의 약 1 ~ 15 중량%, 바람직하게는 5 ~ 10 중량%의 분량으로 넣어 열 봉합기 등을 이용하여 봉합한다. 숯이 상기 분량 미만으로 포함될 경우, 방사선 조사된 식품 시료의 조사취를 효과적으로 제거하지 못하며, 상기 분량을 초과하여 포함될 경우, 포장 내 공간을 많이 차지할 뿐 효과적인 면을 증진시키지 않아 경제성이 떨어진다. 이때, 숯 이외에 제올라이트 또는 실리카 등과 같은 흡착제 및 보존제 등을 추가적으로 더 첨가할 수 있다.

다음으로, 단계 (b)에서는 단계 (a)에서 제조한 숯을 담은 봉지를 식품과 함계 식품포장재에 넣어 함기 및 진공 포장한다.

상기 식품포장재는 방사선 조사되는 식품을 포장하기에 적합한, 당업계에서 일반적으로 사용되는 것을 사용하며, 예를 들면, 다층의 폴리에틸렌 또는 적층 플라스틱 필름을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 함기 및 진공 포장은 당업계의 일반적인 기술을 이용할 수 있다.

다음으로, 단계 (c)에서는 단계 (b)에서 숯을 첨가하여 포장한 식품에 방사선을 조사한다.

상기 방사선은 고에너지의 감마선, X-선, 가속전자선에 한정되며, 식품의 방사선 조사에 사용되는 방사선원으로는 특정 종류의 방사선원인, Co-60 또는 Se-137의 방사성핵종, 5백만 전자 볼트(5MeV)이하의 에너지를 가진 엑스선발생장치, 10 MeV이하의 에너지를 가진 전자선 장치를 이용할 수 있으며, 바람직하게는 Co-60를 방사선원으로 사용한다.

또한, 상기 방사선의 조사선량은 0.01 kGy ~ 50 kGy, 바람직하게는 1 kGy ~ 20 kGy, 가장 바람직하게는 5 kGy ~ 10 kGy로 한다. 조사선량이 0.01 kGy 미만이 면, 식품에 방사선 조사 효과가 나타나지 않으며, 50 kGy를 초과하면, 방사선 조사의 안전성에 문제가 생길 수 있다.

본 발명의 숯을 이용한 방사선 조사 식품의 조사취 제거를 위한 포장방법의 효과는 분쇄 돈육을 이용한 관능적 검사를 포함한 여러 가지 이화학적 실험을 통하여 증명할 수 있었다.

본 발명에 따라 숯을 첨가하여 포장한 후 방사선 조사된 분쇄 돈육은 숯을 첨가하지 않은 대조군에 비해 총 균수 및 대장균수에는 차이가 나타나지 않아 미생물학적 품질에서 차이가 없었으며(p>0.05), 시료의 지질산화도 및 휘발성 염기질소의 분석에서도 대조군과 유의적인 차이를 유발하지 않았다(p>0.05). 이러한 미생물학 및 이화학적 실험의 결과들은 숯을 첨가한 포장방법이 분쇄 돈육의 품질에 영향을 주지 않는다는 것을 나타낸다.

반면, 방사선 조사취에 대한 관능검사와 전자코 장비를 이용한 차이식별검사에 의하면, 숯을 이용한 포장법은 방사선 조사된 분쇄 돈육의 조사취를 효과적으로 제거하는 것으로 나타났다. 관능적 차이식별검사에서 숯을 첨가하여 포장한 방사선 조사 돈육은 방사선 조사를 하지 않은 돈육과 유의적 차이를 발견할 수 없었다. 또한, 전자코 장비를 이용한 방사선 조사된 분쇄 돈육의 향취 검사에서는 숯을 첨가하여 포장한 방사선 조사 돈육의 향취는 방사선 조사를 하지 않은 돈육의 향기와는 유의적인 차이를 나타냈으며, 숯을 첨가하지 않고 포장한 방사선 조사 돈육의 향취와는 뚜렷한 차이를 나타내었다.

또한, 고형상 미세추출(Solid-phase Microextraction; SPME) 기체 크로마토그래프/질량 분석계(GC/MS)를 이용한 휘발성 화합물의 분석에 의하면, 방사선 조사된 돈육에서 검출되는 알데하이드, 알콜, 산, 키톤, 벤젠, 및 다양한 종류의 탄화수소 등은 숯을 첨가하여 포장하였을 때, 현저히 감소하거나 검출수준 미만으로 감소하였다. 특히, 육류를 조사하였을 때, 특유의 조사취를 발생시키는 주요 성분인 다이메틸 다이설파이드(dimethyl disulfide)는 비조사 돈육에서는 검출되지 않았으나, 5 kGy와 10 kGy의 선량으로 조사된 돈육에서는 검출되었다. 하지만, 숯을 첨가하여 포장한 후 동일한 선량으로 조사된 돈육에서는 검출되지 않았다.

따라서, 이상의 결과로 볼 때, 본 발명에 따라 숯을 첨가하여 포장함으로써 관능 및 이화학적 품질에는 거의 영향을 주지 않으면서, 방사선 조사된 돈육의 조사취를 효과적으로 제거하는 것으로 나타났으며, 돈육뿐 아니라, 우육이나 계육과 같은 기타 육류, 생선류, 및 유가공 식품 등 방사선 조사된 다양한 식품들에서 발생되는 조사취도 본 발명의 숯을 이용한 포장법으로 효과적으로 제거할 수 있을 것이다. 또한, 식품의 위생 안정성과 저장성을 개선시키는 효과도 기대할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 본 발명의 숯을 첨가한 식품의 포장 방법.

1-1: 숯 가루를 넣은 부직포 봉지의 제조.

본 실시예에 사용된 숯 가루는 시중에서 일반적으로 판매되고 있는 활성탄(바이오워트, 가마건강 참숯마을, 경남 창원)을 구입하여 사용하였다. 이들은 한번 구워진 숯을 1000℃의 고온에서 두 번 구워낸 것으로 미세한 구멍들이 확대되어 흡착력이 3 ~ 5배 강해졌다. 돈육 시료의 약 5 및 10 중량% 분량의 숯 가루를 작은 부직포 봉지에 넣고, 열 봉합기를 이용하여 봉합하여 시료의 포장에 사용하였다.

1-2: 방사선 조사

상기 실시예 1-1에서 제조한 숯 가루 봉지를 돈육과 함께 일반 식품 포장재에 넣어 함기 포장하였다. 숯을 이용하여 포장된 돈육은 한국원자력연구소 내 감마선 조사시설(선원 10만 Ci, Co-60)을 이용하여 실온(12 ± 1℃)에서 분당 83.3 Gy의 선량율로 방사선 조사되었다. 돈육의 감마선 조사 선량은 0, 5, 및 10 kGy의 총 흡수선량을 얻도록 하였으며, 흡수선량 확인은 세릭-세로스 선량계(ceric- cerous dosimeter)를 사용하였고, 총 흡수선량의 오차는 ± 0.2 kGy였다.

상기의 숯 가루 봉지를 이용하여 포장된 돈육을 방사선 조사한 후, 하기의 다양한 실험예에 사용하였고, 모든 실험은 2회 반복하였으며, 일원 배치 분산분석(One-way Analysis of Variance; ANOVA)을 통계분석시스템(SAS Version 5 edition)을 사용하여 실시하였다. SNK(Student-Newman-Keuls) 다중 검정법을 이용하여 평균값의 유의성을 5% 이내의 한계로 조사하였으며, 평균값과 표준오차를 나타내었다.

실험예 1: 본 발명에 따른 숯을 이용하여 포장한 후 방사선 조사된 돈육에 대한 관능 검사.

본 발명에 따른 숯을 첨가하여 포장한 후 방사선 조사된 돈육에 대한 관능적 품질을 평가하기 위하여, 숯 첨가 비조사군, 숯 미첨가 조사군 및 숯 미첨가 비조사군의 조사취 차이를 평가하였다.

1-1: 차이식별검사

상기 실시예 1에서 제조한 숯 가루 봉지를 첨가하여 포장된 방사선 조사 돈육의 조사취 제거를 평가하기 위하여, 하기와 같이 실험을 하였다.

조사취에 따른 관능적 품질의 평가를 위한 차이식별검사의 하나인 순위법을 실시하였으며, 이는 각 돈육 시료의 조사취에 대해 단순히 순위를 정하는 방법으로서 순위의 합과 평균 순위를 계산하여 통계처리 하였다. 본 실험에서 ‘조사취가 나지 않는다’를 1점으로, ‘조사취가 심하게 난다’를 6점으로 표시하도록 하였다. 검사는 숯을 0, 5 또는 10 중량%로 첨가하여 포장한 돈육에 각각 0, 5 또는 10 kGy의 방사선 조사를 한 후, 실시하였다.

결과는 표 1에 나타내었다.

숯을 첨가하여 포장한 후 조사한 돼지고기의 관능적 품질

	선량(kGy)
숯 함량(중량%)	0	5	10
0	1.35 ± 0.59	3.45 ± 1.19	4.55 ± 1.15
5	1.60 ± 0.75	1.35 ± 0.49	1.50 ± 0.76
10	1.45 ± 0.69	1.40 ± 0.68	1.60 ± 0.82

표 1에 나타난 바와 같이, 방사선을 조사하지 않은 돈육에서는 숯 첨가에 관계없이 조사취가 거의 검출되지 않았으나, 숯을 첨가하지 않고 방사선 조사한 돈육의 조사취는 조사선량에 따라 다소 증가하는 경향이 있었으며, 숯을 첨가한 돈육에서는 숯의 양 및 방사선 조사선량에 관계없이 조사취가 효과적으로 제거되었다.

따라서, 방사선 조사 식품에 숯을 첨가함으로써 조사취가 효과적으로 제거됨을 확인할 수 있었다.

실험예 2 : 본 발명에 따른 숯을 첨가한 포장방법이 방사선 조사된 돈육의 지질산화에 미치는 영향.

방사선 조사에 의해 유발되는 지질산화도는 TBA (2-Thiobarbituric acid) 값을 측정하여 평가하였다.

상기 실험예 1에서와 같이 처리된 돈육 시료의 TBA 값을 측정하기 위하여, 돈육 시료 0.5 g을 50 ㎖ 원심분리관에 넣고, 50 ㎕의 BHA (7.2% 에탄올 용액)과 16 ㎖의 증류수와 함께 균질기(DIAX 900, Heidolph, Co., Ltd., Germany)를 이용하여 균질화하였다. 시료 1 ㎖을 2 ㎖의 TBA/TCA(trichloroacetic acid) 용액 (15% TCA의 20 mM TBA 용액)과 혼합한 후, 끓는 물에서 15분간 중탕 가열하였다. 시료를 냉각한 후, 원심분리기(UNION 5KR, Hanil Scince Industrial Co., Ltd. Inchun, Korea)를 이용하여 15분간 2000 rpm의 속도로 원심분리시키고, 분광계(UV 1600 PC, Shimaddzu, Tokyo, Japan)를 이용하여 532 nm에서 상등액의 흡광도(O.D.₅₃₂)를 측정하였다. 말론디알데하이드(Malondialdehyde)의 농도(mg/kg)는 표준선(determination curve)을 이용하여 계산하였다.

결과는 표 2에 나타내었다.

숯을 첨가하여 포장한 후 조사한 돼지고기의 저장중 지방산패도(O.D.₅₃₂)

저장 기간	숯 함량(중량%)	선량(kGy)
저장 기간	숯 함량(중량%)	0	5	10
1주	0	0.0304 ± 0.0076	0.1706 ±0.0197	0.1809 ±0.0516
	5	0.0304 ± 0.0076	0.2322 ±0.0423	0.2522 ±0.0205
	10	0.0304 ± 0.0076	0.1868 ±0.0142	0.2181 ±0.0011
2주	0	0.0607 ± 0.0190	0.6330 ±0.0115	0.5211 ±0.0545
	5	0.0532 ± 0.0076	0.6503 ±0.0130	0.5421 ±0.0572
	10	0.0469 ± 0.0006	0.5882 ±0.0537	0.5972 ±0.1258

표 2에 나타난 바와 같이, 1주 저장한 시료보다 2주 저장한 시료의 흡광도가 전반적으로 증가하여, 저장기간이 증가함에 따라 돈육의 지질산화가 증가하는 것을 알 수 있었으며, 방사선을 조사한 시료가 방사선을 조사하지 않은 시료보다 흡광도가 큰 것으로 보아, 방사선 조사가 돈육의 지질산화를 유발하는 것으로 나타났다. 또한, 숯을 첨가함에 따라 흡광도에 큰 변화가 없는 것으로 나타나, 숯의 첨가가 돈육의 지질산화에 영향을 주지 않는 것을 확인하였다.

실험예 3 : 전자코를 이용한 본 발명에 따른 숯을 첨가하여 포장한 후 방사선 조사된 돈육의 조 사 취 분석.

숯의 첨가가 방사선 조사된 돈육 조사취에 미치는 효과를 평가하기 위하여 전자코(Electronic nose)를 이용하여 하기와 같이 향취 분석을 하였다.

MOS 어레이(Metal oxide sensor array)와 자동 시료채취기가 장착된 전자코 시스템(FOX 3000, Alpha M.O.S., SA, Toulouse, France)이 본 실험에 이용되었다. 3 g의 돈육시료 및 0.3 g의 숯을 20 ㎖ 용기(vial)에 넣고, 실리콘/PTFE 막(silicon/PTFE septum)과 알루미늄 뚜껑으로 밀봉하였다. 합성 공기(99.995% 순도, 20% 산소, 및 80% 질소)를 운반기체(Carrier gas)로 이용하였으며, 공기의 공급 속도는 150 ㎖/min로 하였다. 상대습도는 공기 조절기(ACU 500)에 의해 조절되었다. 시료는 50℃의 온도로 20분 동안 흔들어 주면서 항온기에서 보관한 후, 시료의 상부 공간(headspace)(2000 ㎕)을 가스 시린지(gas syringe)로 뽑아내 센서로 주입하였다. 센서들의 반응(△R/R₀) 데이터를 처리하여 주성분 분석(Principal component analysis; PCA)을 수행하였다.

결과는 도 1에 나타내었다.

도 1에 나타난 바와 같이, 방사선 조사된 돈육과 비조사된 돈육에서의 향기 차이는 전자코에 의해 뚜렷하게 구별되었다. 또한, 비조사 돈육의 경우에는 숯 첨가에 의한 향기 차이는 없었으나, 10 kGy로 조사된 돈육의 경우 숯 첨가에 의해 향기의 차이가 뚜렷해지는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 4 : 본 발명에 따른 숯을 첨가하여 포장한 후 방사선 조사된 돈육의 상부 공간(headspace)의 휘발성 화합물 분석.

본 발명에 따른 숯을 첨가하여 포장한 후 방사선 조사된 돈육의 상부 공간의 휘발성 물질을 분석하기 위하여 하기와 같은 실험을 하였다.

돈육시료 3 g과 숯 0.3 g을 22 ㎖ 용기에 넣고, 실리콘/PTFE 막과 알루미늄 뚜껑으로 밀봉한 후, 0 kGy, 5 kGy 또는 10 kGy의 조사선량으로 방사선 조사하였다. 카복센/폴리다이메틸실록세인(Carboxene/polydimethylsiloxane; carboxene/PDMS, 두께 75 ㎛)으로 코팅된 고형상 미세 추출(Solid-phase Microextraction; SPME) 섬유(fiber; Supelco, Bellefonte, PA., U.S.A.)를 시료의 상부 공간의 휘발성 성분을 흡수하기 위하여 이용하였다. 향취 성분을 추출하기 전, 섬유는 기체 크로마토그래피 주입구를 통해 250 ℃에서 5분 동안 세척한 후에 사용되었다. 돈육 시료는 40 ℃의 가열틀(heating block)에서 10분 동안 유지시킨 후, 고형상 미세 추출 섬유로 상부 공간의 휘발 성분을 20분 동안 추출하였다. 다음으로, 고형상 미세 추출 섬유는 기체 크로마토그래피에 주입되어 2분 동안 흡착 물질들을 유출시켰다. 기체 크로마토그래피(Varian Star 3400CX), 질량 분석계(Varian Saturn 2000) 및 HP-5 컬럼(5% 다이페닐(diphenyl) 및 95% 다이메틸폴리사일옥세인(dimethylpolysiloxane), 30 m × 0.32 mm, 막 두께 0.25 ㎛) 등이 휘발 성분을 정량 및 정성적으로 분석하기 위해 사용되었다. 헬륨 운반기체의 유속은 1 ㎖/min, 주입부의 온도는 250 ℃로 유지시켰다. 컬럼의 온도는 40 ℃에서 2분 동안 유지시킨 후, 250 ℃까지 3.5 ℃/min로 상승시켰다. 휘발성 성분은 질량 분석 데이터베이스(NIST 98 or Saturn MS library)를 이용하여 확인하였다.

결과는 표 3 및 도 2 내지 4에 나타내었다.

숯을 첨가하여 포장한 후 조사한 돼지고기의 휘발성 화합물 조성

화합물		지연시간(분)	면적 평균값
화합물		지연시간(분)	숯 미첨가 비조사	숯 첨가 비조사	숯 미첨가 조사 (5K)	숯 첨가 조사 (5K)	숯 미첨가 조사 (10K)	숯 첨가 조사 (10K)	표준오차
1	1-부탄올	4.005	0^B1	0^B	0^B	0^B	246890^A	5309^A	10105.385
2	메탄, 나이트로스	4.169	110855^A	0^B	0^B	0^B	69634^A	10005^B	16488.211
3	부탄, 2-메틸, 1,4-부탄다이아민	4.317	662652^B	0^C	854238^B	27664^C	1113152^A	11531^C	64933
4	메싸이오닌	4.450	0^C	0^C	537383^B	3441^C	695182^A	0^C	37479
5	부탄, 2-메틸-(CAS)	5.121	138568^C	0^C	414926^A	0^C	462764^A	0^C	70266
6	2-시아노숙시노나이트릴	6.067	0^C	0^C	108438^B	0^C	202023^A	0^C	11160
7	사이클로펜탄올	6.489	0^B	0^B	50751^A	0^B	43136^A	0^B	6507
8	1-옥텐	6.621	0^B	0^B	0^B	0^B	146253^A	0^B	12978
9	헵탄올	6.820	0^C	0^C	215720^B	0^C	385250^A	0^C	26161
10	프로펜 3,3,3-DS	7.170	27697^A	0^B	0^B	0^B	0^B	0^B	3854
11	다이설파이드, 다이메틸	8.071	0^B	0^B	22420^B	0^B	22420^B	0^B	8299
12	1,3,5-사이클로헵다트리엔	7.785	120819^C	0^C	708472^B	174300^C	1030952^A	158997^C	92122
13	1-옥텐	9.565	0^B	0^B	0^B	0^B	94034^A	0^B	3458
14	헥사날	9.935	59053^B	0^B	2926489^A	355390^B	3537552^A	112684^B	239474
15	2-크로로아닐린-5-설폰산	10.385	47681^B	4939^B	0^B	0^B	272441^A	17864^B	14940
16	벤젠에타민 알파 메틸	12.412	91154^A	15087^A	0^B	0^B	86580^A	45437^A	35805
17	헥산올	12.729	0^B	0^B	0^B	0^B	203928^A	27341^B	14303
18	벤젠 1,2-다이메틸	12.795	175647^A	9324^B	0^B	0^B	0^B	0^B	14133
19	1,3,5,7-사이클로옥타테트라엔	13.769	724760^A	260544^A	352480^A	312432^A	530795^A	16492^C	248124
20	헵타날	14.214	0^C	0^C	90352^B	0^C	224.179^A	16492^C	15841
21	2-트리플루오로아세톡시도데칸	16.817	0^B	0^B	0^B	0^B	76217^A	0^B	1630
22	사이클로테트라실옥산, 옥타메틸	17.799	951204^A	167051^A	995760^A	211390^A	1158913^A	113471^A	353031
23	2-피페리디논	18.086	0^B	0^B	340045^A	46500^B	300923^A	11331^B	57766
24	사이클로헥산	18.361	0^C	0^C	137890^B	9837^C	221379 ^A	1826^C	17058
25	옥타날	19.003	0 ^C1	0^C	119789 ^B	15851 ^C	215600 ^A	19657 ^C	14056
26	2-에틸 헥산올	20.142	346034^A	39284 ^A	499992^A	43746 ^A	442670 ^A	12962 ^A	148604
27	2-트리플루오로아세톡시도데칸	21.635	0^B	0^B	47718 ^A	11016 ^B	45218 ^A	0^B	5116
28	3-데사인-2-올	22.159	0^B	0^B	65332^A	16488^AB	0^B	0^B	16749
29	3-헥센-2,5-디올(CAS) HEX -3-E	23.302	0^C	0^C	124417 ^A	25287^BC	67654 ^B	0^C	14503
30	2-트리플루오로아세톡시도데칸	23.565	0^B	0^B	0^B	0^B	50915^A	0^B	757
31	2-노넨-1-올	23.798	0^B	0^B	1235963 ^A	167023^B	1737616^A	144691^B	150340
32	사이클로펜타실록산, 데카메틸	24.952	1050770 ^A	262806^A	904243 ^A	323978^A	1133546^A	221033^A	406173
33	나프탈렌	27.714	18330 ^B	0^B	0^B	0^B	51064 A	0^B	6317
34	3-트리플루오로아세톡시도데칸	28.098	54733 ^A	0 ^D	36519 ^C	0 ^D	47194 ^B	0 ^D	2044
35	2H-1,4-벤조디아제핀-2-온, 7-클로	32.243	415444^A	215974^A	612040^A	276281^A	535406 ^A	171270^A	144464
36	3-트리플루오로아세톡시도데칸	36.471	26183^A	0^B	0^B	0^B	0^B	0^B	2662
37	사이클로헵타실록산 테트라데카메틸	38.830	71322 ^AB	38924 AB	114279 ^A	43829^AB	72471 ^AB	31826 ^B	20851
38	3,4-다이하이드록시멘델산	44.708	23950 ^A	3496^B	0^B	0^B	0^B	0^B	3238
**A ~ C 같은 열에서 다른 문자로 표시된 값은 통계적으로 유의적인 차이가 있음을 나타낸다.

표 3 및 도 2 내지 4에 나타난 바와 같이, 비조사된 돈육 시료에 비해 조사된 돈육 시료에서 많고 다양한 휘발성 화합물들이 검출되었다. 이러한 휘발성 화합물들은 숯을 첨가하여 포장한 후 조사된 돈육 시료에서는 검출되지 않거나, 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 이러한 휘발성 화합물 중 식품의 조사취를 유발하는 주성분으로 알려진 다이메틸 다이설파이드(dimethyl disulfide)는 방사선 조사된 돈육에서는 검출되었으나, 숯을 첨가하여 포장된 후 방사선 조사된 돈육에서는 검출되지 않았다.

따라서, 상기의 결과로 볼 때, 숯을 첨가한 포장 방법은 방사선 조사 식품에서 발생하는 조사취를 효과적으로 제거하는 것으로 판단할 수 있었다.

본 발명의 숯을 이용한 방사선 조사 식품의 조사취를 제거하는 포장방법은 방사선 조사된 식품의 관능 및 이화학적 특성에 영향을 주지 않으면서 방사선 조사 식품의 단점이었던 조사취를 효과적으로 제거함으로써, 방사선 조사를 이용한 식품 안전성 확보에 크게 기여할 수 있다.

Claims

가루상태의 숯을 부직포 봉지에 포장되는 식품의 1~15중량%로 포함되게 넣어 봉합하는 단계;

상기 봉지를 식품과 함께 식품포장재에 넣어 함기 및 진공 포장하는 단계; 및

상기 포장된 식품에 방사선을 조사하는 단계를 포함하는 방사선 조사 식품의 조사취 제거를 위한 숯을 이용한 포장방법.
제 1항에 있어서, 상기 숯이 참나무 숯인 것을 특징으로 하는 포장방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 숯이 포장되는 식품의 5 ~ 10 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 포장방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 봉지에 숯 이외에 제올라이트 또는 실리카에서 선택된 어느 하나 이상을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 포장방법.
제 1항에 있어서, 상기 식품은 육류, 생선류, 유가공 식품 및 과채류로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 포장방법.
제 1항에 있어서, 상기 방사선의 방사선원은 Co-60, Se-137의 방사선 핵종, 5MeV 이하의 에너지를 가진 엑스선 발생장치, 10MeV 이하의 에너지를 가진 전자선 장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 포장방법.
제 1항에 있어서, 상기 방사선의 조사선량은 0.01 kGy ~ 50 kGy인 것을 특징으로 하는 포장방법.
제 9항에 있어서, 상기 방사선의 조사 선량은 1 kGy ~ 20 kGy인 것을 특징으로 하는 포장방법.
제 10항에 있어서, 상기 방사선의 조사 선량은 5 kGy ~ 10 kGy인 것을 특징으로 하는 포장방법.
제8항에 있어서, 상기 방사선의 방사선원은 Co-60 인 것을 특징으로 하는 포장방법.