KR101224598B1 - Printable paste for microbial time-temperature integrator and producing method for the same - Google Patents

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KR101224598B1 KR1020110115869A KR20110115869A KR101224598B1 KR 101224598 B1 KR101224598 B1 KR 101224598B1 KR 1020110115869 A KR1020110115869 A KR 1020110115869A KR 20110115869 A KR20110115869 A KR 20110115869A KR 101224598 B1 KR101224598 B1 KR 101224598B1
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이승주
정승원
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동국대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: Printed paste for a microorganism type TTI, a manufacturing method thereof, and the microorganism type TTI including the same are provided to mass produce lactobacillus, and to enhance visibility and dry ability. CONSTITUTION: Printed paste for a microorganism type TTI contains lactobacillus micro-stereotaxic particles which are fixed to 1.5 - 2.5%(w/v) of sodium alginate. Based on the amount of the paste, the amount of the lactobacillus microstereotaxic particles is 10%(w/v). The printed paste additionally includes a mixed indicator solution, glycerol, a nutrient component, pulluran, cryoprotectant, and low temperature cryostabilizer. Based on the printed paste, the content of flurane is 5-15%(w/v).

Description

미생물형 TTI용 인쇄 페이스트 및 이의 제조방법{Printable paste for Microbial Time-Temperature Integrator and Producing method for the same}Printable paste for Microbial Time-Temperature Integrator and Producing method for the same}

본 발명은 미생물형 TTI(Time-temperature integrator)용 인쇄 페이스트 및 이의 제조방법, 상기의 인쇄 페이스트를 포함하는 미생물형 TTI에 관한 것이다. The present invention relates to a printing paste for microbial time-temperature integrator (TTI), a method for producing the same, and a microbial TTI including the printing paste.

보다 상세하게는 소듐-알지네이트에 고정된 미세 고정화 유산균을 함유하는 것을 특징으로 하는 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트에 관한 것이다.
More specifically, the present invention relates to a printing paste for microbial TTI, which contains micro-immobilized lactic acid bacteria immobilized on sodium-alginate.

식품의 안전성은 식품산업 전반에 걸쳐 가장 큰 관심의 대상이다. 대부분의 소비자들은 그들이 부패하기 쉬운 식품을 구매하였을 때, 구매한 식품의 안전성 여부를 평가할 수 있는 방법을 요구하고 있다. 현재까지 가장 일반적인 방법은 제조일자를 확인하는 방법이다. 그러므로 식품의 생산에서부터 최종 소비 단계까지 식품의 안전성을 쉽고, 빠르고 간단하게 측정할 수 있는 방법의 개발이 필요하다.Food safety is of greatest interest throughout the food industry. Most consumers are demanding a way to assess the safety of their food when they buy perishable food. To date, the most common method is to check the date of manufacture. Therefore, there is a need for the development of a method that can easily, quickly and simply measure the safety of food from production to final consumption.

시간-온도 이력지시계(Time-temperature integrator, TTI)는 식품의 제조에서부터 최종 소비단계까지의 전체 혹은 부분적인 온도 이력의 전체적인 효과를 감시, 기록하고, 누적하여 나타낼 수 있는 간단하고, 저렴하면서 사용하기 쉬운 장치이다(Taoukis, P.S., & Labuza, T.P. (1989). Applicability of time-temperature indicators as shelf life monitors of food products. Journal of Food Science, 54(4), 783-788; Giannakourou, M.C., Koutsoumanis, K., Nychas, G.J., & Taoukis, P.S. (2005). Field evaluation of the application of time temperature integrators for monitoring fish quality in the chill chain. International Journal of Food Microbiology, 102(3), 323-236). 이들은 유통과정 중 부패되기 쉬운 식품의 시간 온도 이력을 계속 주시하기 위하여 제품의 포장에 라벨로 부착되는 형태의 제품이다. TTI의 작동 원리는 기계적, 화학적, 효소적, 미생물학적 또는 감광성 비가역적 변화이며, 이러한 변화들은 TTI 자체의 변형, 색 발현 또는 색의 이동 등과 같은 형태의 가시적 반응으로 표현된다. 대부분의 TTI들은 식품의 품질 변화를 직접적으로 표현하는 것이 아니다. 이들은 단지 식품이 적절하지 않은 온도에 노출되었을 경우를 색 변화로 나타내어 주며, 이때 관리자 또는 소비자들이 식품의 품질을 확인하는 것이다. TTI의 반응이 식품의 변질과 직접적인 연관성을 가지고 있는 미생물형 지시계는 다른 TTI에 비하여 식품의 품질을 잘 대변할 수 있다. 미생물형 지시계는 최근 들어 제품화되었으나, 가격과 반응의 정확성 문제 때문에 상업적 적용이 충분히 이루어지지 않고 있다. 현재까지 TTI의 kinetics에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 새로운 미생물형 TTI 개발을 위한 방법과 장치에 대한 연구는 미흡하다.Time-temperature integrators (TTIs) are a simple, inexpensive, easy-to-use tool that allows you to monitor, record, and accumulate the overall effect of a full or partial temperature history from food production to final consumption. an easy device (Taoukis, PS, & Labuza, TP (1989). Applicability of time-temperature indicators as shelf life monitors of food products. Journal of Food Science , 54 (4), 783-788; Giannakourou, MC, Koutsoumanis, K., Nychas, GJ, & Taoukis, PS (2005). Field evaluation of the application of time temperature integrators for monitoring fish quality in the chill chain. International Journal of Food Microbiology, 102 (3), 323-236). These are products that are labeled on the packaging of the product to keep an eye on the time-temperature history of perishable foods during distribution. The principle of operation of TTIs is mechanical, chemical, enzymatic, microbiological or photoreversible irreversible changes, which are expressed in the form of visible reactions such as modification of the TTI itself, color development or color shift. Most TTIs do not directly represent food quality changes. They only represent color changes when the food is exposed to inappropriate temperatures, where managers or consumers check the quality of the food. Microbial indicators, in which TTI's response is directly related to food deterioration, can represent food quality better than other TTIs. Microbial indicators have recently been commercialized, but are not fully commercialized due to cost and accuracy of reactions. To date, much research has been conducted on kinetics of TTI. However, research on methods and apparatus for the development of new microbial TTIs is insufficient.

미생물형 TTI를 설계 및 제작할 때, 가장 먼저 고려해야 할 사항은 지시계가 온도 변화에 따른 명확하고 지속적이며 비가역적인 색 변화를 나타내게 하는 것이다. 또한 지시계는 평상시에는 비활성 상태를 유지하여야 하며, 식품 포장에 부착되었을 때 비로서 활성화 되어야 한다. 보통 지시계의 비활성화는 동결, 미세 고정화 및 구획 분할 기술을 통하여 달성될 수 있다. 미세 고정화는 고체, 액체 또는 기체를 아주 작은 봉인된 캡슐에 포획하는 기술로서, 포획된 물질은 특별한 조건에서 조절된 속도로 성분을 방출한다(Shahidi, F., & Han, X.Q. (1993). Encapsulation of food ingredients. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 33(6), 501-547). 유산균을 고농도의 산소, 산성환경, 동결 및 냉장 보관으로부터 보호하기 위한 다당류를 이용하여 미세 고정화시킨 몇 가지 사례들이 있다. When designing and manufacturing microbial TTIs, the first consideration is to ensure that the indicators show a clear, continuous and irreversible color change with temperature changes. In addition, the indicator should remain inactive normally and be activated when attached to food packaging. Usually deactivation of the indicator can be achieved through freezing, microimmobilization and compartmentalization techniques. Microimmobilization is a technique for capturing a solid, liquid or gas into a very small sealed capsule, in which the captured material releases the component at a controlled rate under special conditions (Shahidi, F., & Han, XQ (1993). Encapsulation of food ingredients. Critical Reviews in Food Science and Nutrition , 33 (6), 501-547). There are several examples of microimmobilization of lactic acid bacteria with polysaccharides to protect them from high concentrations of oxygen, acidic environments, freezing and refrigeration.

유산은 유산균의 발효 대사 과정 중 생성되는 매우 중요한 대사 산물로써, 유산 생성에 의한 산성화 정도는 지시약을 사용하여 시각화되며, 산화-환원 반응에 의한 다양한 색 변화를 일으키는 물질들이 이에 적용될 수 있다. Lactic acid is a very important metabolite produced during the fermentation metabolism of lactic acid bacteria, the degree of acidification by lactic acid production is visualized by using an indicator, and a substance causing various color changes by the redox reaction may be applied thereto.

현대 인쇄 기술은 품질이 우수한 인쇄 페이스트를 요구한다. 인쇄 기술의 가장 중요한 부분은 인쇄 페이스트들의 점도, 표면장력, 비발포성, 우수한 접착력, 빠른 건조 특성, 고화질과 비가역성 등과 같은 물리적 특성에 크게 의존한다. 일반적으로 비 다공성의 물질의 인쇄에는 유성 페이스트들이 이용되지만 다공성 물질의 인쇄에는 수성 페이스트들이 이용된다. 미생물형 TTI의 반응층은 안정적이며 민감도가 높아야 하고, 선택적이어야 한다. 고분자 필름에 균일하게 도포되는 질감 형성제의 적절한 접착력은 시간- 온도 이력 지시계의 정확한 반응을 확보하기 위한 필수 요소이다. Modern printing technology requires high quality printing pastes. The most important part of the printing technology is highly dependent on the physical properties such as the viscosity, surface tension, non-foamability, good adhesion, fast drying properties, high image quality and irreversibility of the printing pastes. Generally, oily pastes are used for printing non-porous materials, but aqueous pastes are used for printing porous materials. The reaction layer of the microbial TTI should be stable, highly sensitive and selective. Appropriate adhesion of the texturing agent uniformly applied to the polymer film is essential to ensure the correct response of the time-temperature history indicator.

그러나 아직까지 미생물형 TTI에 있어서 젖음성(wettability)과 건조 특성이 고려된 효율적인 인쇄 페이스트에 관한 연구는 보고된 바 없다.
However, there are no studies on efficient printing pastes considering wettability and drying characteristics in microbial TTI.

본 발명의 목적은 인쇄 품질을 좌우하는 젖음성과 건조 특성이 고려된 미생물형 TTI 용 인쇄 페이스트 및 이를 포함하는 미생물형 TTI를 제공하는데 있다. Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a microbial TTI printing paste including the same, and a paste for microbial TTI in consideration of wettability and drying characteristics that influence print quality.

본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 미생물형 TTI에 적합한 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a printing paste for microbial TTI suitable for the microbial TTI as described above.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 소듐-알지네이트에 고정된 미세 고정화 유산균을 함유하는 것을 특징으로 하는 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a printing paste for microbial TTI, characterized in that it contains micro-immobilized lactic acid bacteria immobilized on sodium-alginate.

또한, 본 발명은 상기의 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트를 포함하는 미생물형 TTI를 제공한다. The present invention also provides a microbial TTI comprising the above-described printing paste for microbial TTI.

또한, 본 발명은 1)CaCO3-알지네이트 비드를 제조하는 단계 2) 1)의 비드를 함유한 배지에 유산균을 접종하여 유산균을 고농도 배양하는 단계 3) 2)의 유산균을 미세고정화 하는 단계; 및 4) 3)의 미세 고정화 입자를 함유한 인쇄 페이스트를 제조하는 단계를 포함하는 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트 제조 방법을 제공한다.
In addition, the present invention comprises the steps of 1) preparing CaCO 3 -alginate beads 2) inoculating lactic acid bacteria in a medium containing the beads of 1) to cultivate a high concentration of lactic acid bacteria 3) 2) micro-fixing the lactic acid bacteria of 2); And 4) provides a printing paste manufacturing method for microbial TTI comprising the step of preparing a printing paste containing the fine immobilized particles of 3).

본 발명에 따르면, CaCO3-알지네이트를 이용함으로써 유산균을 대량 배양하고, 소듐-알지네이트 함량을 조절함으로써 가장 이상적인 고정화 유산균 미세 입자를 제조하고, 플루란의 함량을 조절함으로써 가장 적절한 인쇄 페이스트를 제공할 수 있으며, 이를 통해 가시성 및 건조능이 개선된 미생물형 TTI를 제공하여 식품 산업에 유용하게 이용될 수 있다.
According to the present invention, a large amount of lactic acid bacteria can be cultured by using CaCO 3 -alginate, the most suitable immobilized lactic acid microparticles can be prepared by adjusting the sodium-alginate content, and the most suitable printing paste can be provided by controlling the content of pullulan. In addition, it provides a microbial TTI with improved visibility and drying ability can be usefully used in the food industry.

도1은 분무 고정 방식에 의한 LCAM(LAB-loaded Ca-alginate microparticles)의 현미경 사진을 도시한다. ((A)는 1.5% (w/v) 소듐-알지네이트를 이용하여 제조한 LCAMs의 광학현미경(optical micrograph, OM)과 주사 전자 현미경(scanning electron micrograph, SEM), (B)는 2.0% (w/v) 소듐-알지네이트를 이용하여 제조한 LCAMs의 OM, SEM, (C)는 2.5% (w/v) 소듐-알지네이트를 이용하여 제조한 LCAMs의 OM과 SEM)
도 2는 10℃/min 속도로 가열하면서 플루란-LCAMs 계를 건조시켰을 때, 무게 감소와 무게 감소 속도를 도시한다. ((A) 무게 감소 곡선, (B) 무게 감소의 속도,

Figure 112011088087782-pat00001
; 5% 플루란-2.0% LCAMs,
Figure 112011088087782-pat00002
; 10% 플루란 -2.0% LCAMs,
Figure 112011088087782-pat00003
; 15% 플루란 -2.0% LCAMs)
도 3은 수용성 인쇄 페이스트의 수분 흡습 곡선을 도시한다. (■; 5% 플루란-2.0% LCAMs system, ◆; 10% 플루란 -2.0% LCAMs system, ▲; 15% 플루란 -2.0% LCAMs)
도 4는 미생물형 TTI의 색 변화를 나타내며 작은 사각형은 L a b 유니트의 색 변화를 나타낸다. ((A) free cell의 수용성 인쇄 페이스트의 색 변화, (B) 48시간 후 활성화된 인쇄 페이스트의 색 변화, (C) 72시간 후 활성화된 인쇄 페이스트의 색 변화, (D) 2.0% LCAMs 을 가진 수용성 인쇄 페이스트의 색, (E) 72시간 후 2.0% LCAMs 을 가진 활성화된 수용성 인쇄 페이스트의 색 변화) 1 shows a micrograph of LAB-loaded Ca-alginate microparticles (LCAM) by spray-fixed method. ((A) is the optical micrograph (OM), scanning electron micrograph (SEM) of LCAMs prepared using 1.5% (w / v) sodium-alginate, and (B) is 2.0% (w) (v) OM, SEM of LCAMs prepared using sodium-alginate, (C) is OM and SEM of LCAMs prepared using 2.5% (w / v) sodium-alginate)
FIG. 2 shows the weight loss and weight loss rates when the pullulan-LCAMs system was dried while heating at 10 ° C./min. ((A) weight loss curve, (B) speed of weight loss,
Figure 112011088087782-pat00001
; 5% pullulan-2.0% LCAMs,
Figure 112011088087782-pat00002
; 10% pullulan -2.0% LCAMs,
Figure 112011088087782-pat00003
; 15% pullulan -2.0% LCAMs)
3 shows the moisture absorption curve of the water soluble printing paste. (■; 5% Fulan-2.0% LCAMs system, ◆; 10% Fulan -2.0% LCAMs system, ▲; 15% Fulan -2.0% LCAMs)
4 shows the color change of the microbial TTI and the small square shows the color change of the L ab unit. (A) color change of water-soluble printing paste in free cell, (B) color change of activated printing paste after 48 hours, (C) color change of activated printing paste after 72 hours, (D) 2.0% LCAMs Color of water soluble printing paste, (E) color change of activated water soluble printing paste with 2.0% LCAMs after 72 hours)

본 발명은 소듐-알지네이트에 고정된 미세 고정화 유산균을 함유하는 것을 특징으로 하는 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트 및 이를 활용한 미생물형 TTI를 제공한다. The present invention provides a printing paste for microbial TTI and microbial TTI using the same, which comprises fine immobilized lactic acid bacteria immobilized on sodium-alginate.

시간 온도 지시계는 온도와 시간에 비례하는 속도로 진행하는 하나 이상의 관찰 가능한 가변성 특성을 갖고 있어서 그가 열적으로 접하고 있는 가까운 주변의 전반적 또는 부분적 시간-온도 이력을 지시해 주는 장치이다. 시간 온도 지시계(TTI)는 통상 라벨로서 설계되는 간단하고 저렴한 장치이다. 부패하기 쉬운 제품에 부착할 경우, 적절하게 설계 및 조정된 TTI는 이의 시간-온도 이력을 모니터링하고 시간-온도에 대한 제품의 노출 이력의 개요를 간단하게 육안으로 보이도록 직접 제공함으로써 제품의 신선도를 지시한다. 따라서, TTI는 가장 유망한 저장 수명 지시 기술 중 하나이다.A time temperature indicator is a device that has one or more observable variability characteristics that progress at a rate proportional to temperature and time, indicating the overall or partial time-temperature history of the immediate surroundings that it is thermally contacting. The time temperature indicator (TTI) is a simple and inexpensive device usually designed as a label. When attached to perishable products, a properly designed and calibrated TTI monitors its time-temperature history and provides a straightforward visual overview of the product's exposure history over time-temperature to provide freshness to the product. Instruct. Thus, TTI is one of the most promising shelf life indication techniques.

TTI의 개념은 식품 및 약품과 같은 부패하기 쉬운 제품의 안전성과 품질을 그들의 제조 또는 포장에서부터 최종 사용자에 의한 소비에 이르기까지의 전체 수명에 걸쳐서 보증하기 위해 개발되었다. 식품, 약품, 백신 및 혈액과 같은 부패하기 쉬운 제품의 안전성과 품질은 주로 유통 및 저장 동안의 적절한 저장 조건에 의해서 좌우된다. 기체 조성, 상대 습도 및 온도와 같은 다양한 인자들이 이들의 실질적인 저장 수명에 영향을 미친다. 조건의 변화가 이러한 종류의 제품의 유효 저장 수명에 영향을 미친다는 사실은, 적당한 저장 조건을 전제로 한 "최상 품질 기한" 타입의 라벨에는 반영되지 않는다. 다양한 물리, 화학, 효소 또는 미생물 공정에 기초하여, 모든 저장 인자들 중 유효 기일 이전에 발생한 변질에 대해서 가장 빈번하게 관찰되는 인자는 온도 변화이다. 따라서, TTI 기술은 식품과 약품의 공급 경로를 관리하기 위한 간단한 수단을 제공할 수 있다. TTI의 색 및/또는 다른 물리적 특성들은 시간 함수로서 온도 의존적인 속도로 변하기 때문에 TTI 라벨의 색(또는 명암) 또는 다른 임의의 가변적인 가시적 특성을 주어진 비교 등급과 비교함으로써 TTI가 부착된 제품의 "신선도"의 실제 등급을 제공한다. TTI 지시계는 시간 온도 인자에 관해서 "예" 또는 "아니오"와 같은 명료한 답을 제공하도록 설계될 수 있기 때문에 중요한 "명쾌한" 답을 제공할 수 있고 추가의 복잡한 데이타 검사를 생략 할 수 있다. 이것은 실시간 의사 결정과 조치에 중점을 두는 HACCP(위해 요소 중점 관리 기준)에 이상적이다.The concept of TTI was developed to ensure the safety and quality of perishable products such as food and pharmaceuticals over their entire lifetime, from their manufacture or packaging to consumption by end users. The safety and quality of perishable products such as foods, drugs, vaccines and blood are largely dependent on the proper storage conditions during distribution and storage. Various factors such as gas composition, relative humidity and temperature affect their actual shelf life. The fact that the change in conditions affects the shelf life of this kind of product is not reflected in the label of the "best quality" type, which assumes suitable storage conditions. Based on various physical, chemical, enzymatic or microbial processes, the most frequently observed factor for alterations that occurred before the expiration date among all storage factors is temperature change. Thus, TTI technology can provide a simple means for managing the supply route of food and drugs. Since the color and / or other physical properties of the TTI change at a temperature dependent rate as a function of time, the color (or contrast) or any other variable visible property of the TTI label may be compared to a given comparison class to determine the " Gives an actual rating of "freshness". Since the TTI indicator can be designed to provide a clear answer such as "yes" or "no" with respect to the time temperature factor, it can provide an important "clear" answer and omit additional complex data checks. This is ideal for the Hazard Analysis Critical Control Points (HACCP), which focuses on real-time decision making and action.

본 발명의 미세 고정화에 사용되는 유산균은 당업계에서 사용되는 유산균을 제한 없이 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 바람직한 일 예로써 Lactobacillus amylovorus KCCM 40431를 사용하였다. Lactic acid bacteria used in the microimmobilization of the present invention can be used without limitation the lactic acid bacteria used in the art, in the present invention used Lactobacillus amylovorus KCCM 40431 as a preferred example.

본 발명의 “알지네이트”는 탄성 인상재이며 화학변화에 의해 sol에서gel로는 변화하지만, gel에서 sol로는 변화하지 않는 비가역성의 성질을 갖고, 물이 기본이 되는 하이드로 콜로이드 인상재로 친수성이 있는 물질을 의미한다. 본 발명의 미세 고정화 담체로는 다공성의 고분자(한천, 알지네이트 k-카라지난, 폴리아크릴아마이드, 키토산, 젤라틴, 콜라젠), 다공성의 금속막, 폴리우레탄, 실리카젤, 폴리스티렌, 그리고 셀루로우스 트리아세테이트 등을 제한 없이 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 바람직한 일 예로서는 알지네이트를 사용하였다.“Alginate” of the present invention is an elastic impression material and has an irreversible property that changes from sol to gel but does not change from gel to sol due to chemical change, and refers to a material having hydrophilicity as a hydrocolloid impression material based on water. . The microimmobilization carrier of the present invention includes a porous polymer (agar, alginate k-carrageenan, polyacrylamide, chitosan, gelatin, collagen), porous metal membrane, polyurethane, silica gel, polystyrene, and cellulose triacetate. Without limitation, etc. can be used, and in the present invention, alginate is used as a preferred example.

알지네이트의 함량 조절을 통해서 미세입자들의 크기를 조절할 수 있으며 고정되는 유산균의 입자의 수를 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명이 속하는 분야의 당업자라면 원하는 TTI 제조를 위하여 알지네이트의 함량을 조절할 수 있으며 바람직하게는 본 발명의 알지네이트는 1.5 내지 2.5%(w/v)로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2.0%(w/v)이 포함될 수 있다. By controlling the content of alginate it is possible to control the size of the microparticles and to control the number of particles of lactic acid bacteria to be fixed. Therefore, those skilled in the art to which the present invention belongs can adjust the content of alginate to produce the desired TTI, and preferably the alginate of the present invention may be included in 1.5 to 2.5% (w / v), more preferably 2.0%. (w / v) may be included.

본 발명의 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트는 당업계에서 사용되는 인쇄 페이스트 제조 물질을 더 포함하며, 바람직하게는 혼합 지시약 용액, 영양성분, 플루란(pulluran), 저온보호물질(cryoprotectant), 저온안정제(cryostabilizer) 등을 추가로 포함할 수 있다. The printing paste for microbial TTI of the present invention further includes a printing paste manufacturing material used in the art, preferably, a mixed indicator solution, a nutrient, pulluran, cryoprotectant, and a low temperature stabilizer ( cryostabilizer) and the like.

본 발명의 영양성분으로는 MRS 배지, MIC 배지 그리고 Nutrient 액체 배지 등을 제한 없이 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 바람직한 일 예로서는 MRS 배지를 사용하였다. 저온보호물질 또는 저온안정제로는 글리세롤, 탈지유, 덱스트란, DMSO, 이노시톨(inositol), 소르비톨(sorbitol), 만니톨(mannitol), 수크로오스(sucrose), 콘시럽(corn syrup) 그리고 트레할로스(trehalose) 등을 제한 없이 시용할 수 있으며, 본 발명에서는 바람직한 일 예로서는 글리세롤을 사용하였다.As the nutritional component of the present invention, MRS medium, MIC medium and Nutrient liquid medium can be used without limitation. In the present invention, MRS medium was used as a preferred example. The cryoprotectants or cryostabilizers include glycerol, skim milk, dextran, DMSO, inositol, sorbitol, mannitol, sucrose, corn syrup and trehalose. It can be applied without limitation, and in the present invention, glycerol was used as a preferred example.

혼합 지시약은 Bromocresol green, Bromocresol purple, Chlorophenol red, Bromophenol blue, Congo red 등의 일반적으로 사용할 수 있는 지시약을 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직한 일 예로써 본 발명에서는 95%v/v 에틸알코올과 bromocresol purple (0.04%, w/v)의 혼합물, 95%v/v 에틸알코올과 bromocresol green (0.05%, w/v)의 혼합물, 95%v/v 에틸알코올과 ethyl orange (0.1%, w/v)의 혼합물이 1:1:1로 혼합된 혼합 지시약을 사용하였다. Mixed indicators can be used without limitation, generally available indicators, such as Bromocresol green, Bromocresol purple, Chlorophenol red, Bromophenol blue, Congo red, as a preferred embodiment in the present invention 95% v / v ethyl alcohol and bromocresol purple ( 0.04%, w / v) mixture, 95% v / v ethyl alcohol and bromocresol green (0.05%, w / v) mixture, 95% v / v ethyl alcohol and ethyl orange (0.1%, w / v) Mixing indicators with a mixture of 1: 1: 1 were used.

본 발명의 “플루란(pullulan)”은 식품의 점착성 및 점도를 증가시키고 유화 안정성을 증진하며 식품의 물성 및 촉감을 향상시키기 위한 식품첨가물이다. 아라비아검의 대체품으로서 많이 이용되며 필름 형성능력이 우수하여 가식성 필름에도 사용되는 물질이다. 상기의 플루란은 인쇄 페이스트를 기준으로 바람직하게는 5 내지 15%(w/v) 함유될 수 있다. The "pullulan" of the present invention is a food additive for increasing the adhesiveness and viscosity of foods, enhancing the emulsion stability, and improving the physical properties and feel of foods. It is widely used as a substitute for gum arabic and has excellent film forming ability. The pullulan may be preferably contained in an amount of 5 to 15% (w / v) based on the printing paste.

또한 본 발명은 상기의 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트를 포함하는 미생물형 TTI를 제공한다. In another aspect, the present invention provides a microbial TTI comprising the printing paste for the microbial TTI.

본 발명의 또 다른 양태로써 1)CaCO3-알지네이트 비드를 제조하는 단계 2) 1)의 비드에 유산균을 접종하여 유산균을 고농도 배양하는 단계 3) 2)의 유산균을 소듐-알지네이트를 이용하여 미세고정화하는 단계; 및 4) 3)의 미세 고정화 입자를 이용하여 인쇄 페이스트를 제조하는 단계를 포함하는 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트 제조 방법를 제공한다. As another embodiment of the present invention 1) step of preparing CaCO 3 -alginate beads 2) inoculating lactic acid bacteria in the beads of 1) step of high concentration culture of lactic acid bacteria 3) 2) micro-immobilized lactic acid bacteria using sodium-alginate Making; And 4) preparing a printing paste using the microimmobilized particles of 3).

상기의 미세 고정화는 당업계에 알려진 고정화 방법을 널리 제한없이 사용할 수 있으나 바람직하게는 분무 응고 방식 또는 유화 응고 방식을 사용할 수 있다. 미생물 고정화 방법은 미생물의 생존률을 증대시키고 저렴하게 이용 가능한 방법으로 고정화된 형태에서 유산균들은 동결, 고 산성 환경, 높은 산소 포화도 및 냉장 보관 등과 같은 극한의 환경으로 보호될 수 있다. 그러므로 미세 고정화 방법은 저온에서 저장하여도 높은 안정성을 가지며, 고정화하지 않은 균체에 비하여 높은 대사산물 생산성을 나타내는 유산균을 함유하는 미생물형 TTI의 제조에 이용될 수 있다. 또한 글리세롤과 같은 동결방지제 (cryoprotectants)를 함께 사용함으로써 동결건조 또는 건조 공정에서 고정화된 균체의 생존률을 더욱 높일 수 있다
The fine immobilization may be widely used without limitation the immobilization method known in the art, preferably spray coagulation method or emulsion coagulation method may be used. The microbial immobilization method increases the survival rate of microorganisms and in a form that is inexpensively available, lactic acid bacteria can be protected from extreme environments such as freezing, high acid environment, high oxygen saturation and refrigerated storage. Therefore, the microimmobilization method has high stability even when stored at a low temperature, and can be used for the production of microbial TTI containing lactic acid bacteria that exhibit high metabolite productivity compared to the cells without immobilization. In addition, by using cryoprotectants such as glycerol, the survival rate of the immobilized cells in the lyophilization or drying process can be further increased.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.

실시예1Example 1 . 재료 및 방법. Materials and methods

1.1 균주 및 계대 배양1.1 Strains and Passage Cultures

본 실험에 사용한 균주인 Lactobacillus amylovorus KCCM 40431는 한국미생물보존센터로부터 분양받았다. de Man Rogosa Sharpe (MRS; Difo, Detroit, MI, USA) broth에 배양 후, 배양액을 1ml의 15% 글리세롤(glycerol)에 분주하여 -80 ℃에 동결 보관하였다. 보관 균주는 2회 계대 배양하여 실험에 사용하였다.
Lactobacillus , the strain used in this experiment amylovorus KCCM 40431 was distributed by the Korea Center for Microbiological Conservation. After incubation in de Man Rogosa Sharpe (MRS; Difo, Detroit, MI, USA) broth, the culture was dispensed in 1 ml of 15% glycerol and stored frozen at -80 ° C. The storage strain was used for the experiment by subcultured twice.

1.2 1.2 CaCOCaCO 33 -- 알지네이트Alginate 비드Bead 제조 및 고농도 배양 Manufacture and high concentration culture

CaCO3-알지네이트 비드는 소듐 알지네이트(sodium alginate, Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA) 를 2% (w/v) 가 되도록 증류수에 넣어 교반기를 이용하여 충분히 녹인 후 CaCO3를 20%가 되도록 첨가하여 충분히 섞일 때까지 교반하였다. 충분히 섞인 혼합 콜로이드액은 200±10 rpm 으로 교반하면서 0.1 M CaCl2 용액에 주사기를 이용하여 주사바늘 (Gauge 18) 로 적하하여 CaCO3-알지네이트를 제조하였으며, 약 1시간 정도 방치하여 비드를 강화시키고 증류수로 3회 세척한 후 오토크레이브에 멸균하여 사용하였다. L. amylovorus KCCM 40431를 20% CaCO3-알지네이트 비드(w/v)가 첨가된 MRS broth에 접종하여 37 ℃에서 24시간 혐기적으로 배양한 후, 균 수를 측정하였다. 배양액의 생균 수는 시료를 10배로 희석한 후 BCP 아가 (Eiken Chemical Co., Tokyo, Japan) 배지를 이용하여 표준 평판 계수 방법에 준하여 생균 수를 측정하였다. 또한 배양액을 원심분리 (1,600 g for 20 min, 4 ℃) 하여 얻은 균체를 0.1% (w/v) 멸균 펩톤수로 2회 세척하여 미세고정화에 사용하였다.
CaCO 3 -alginate beads were dissolved in distilled water so that sodium alginate (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA) was 2% (w / v) and dissolved sufficiently using a stirrer, followed by 20% CaCO 3 It was added to the mixture and stirred until it was sufficiently mixed. The sufficiently mixed mixed colloidal solution was added dropwise to a 0.1 M CaCl 2 solution with a syringe (Gauge 18) while stirring at 200 ± 10 rpm to prepare CaCO 3 -alginate, which was left for about 1 hour to strengthen beads. After washing three times with distilled water it was used sterilized in autoclave. L. amylovorus KCCM 40431 was inoculated in MRS broth with 20% CaCO 3 -alginate beads (w / v) and incubated anaerobicly at 37 ° C. for 24 hours. The number of viable cells in the culture solution was diluted 10-fold and the number of viable cells was measured according to the standard plate counting method using BCP agar (Eiken Chemical Co., Tokyo, Japan) medium. In addition, the cells obtained by centrifugation (1,600 g for 20 min, 4 ° C) were washed twice with 0.1% (w / v) sterile peptone water and used for microimmobilization.

1.3 유산균의 미세 고정화1.3 Fine Immobilization of Lactic Acid Bacteria

유산균의 미세 고정화는 Lee와 Heo (Lee, K.Y., & Heo, T.R. (2000). Survival of Bifidobacterium longum immobilized in calcium alginate beads in simulated gastric juices and bile salt solution. Applied and Environmental Microbiology , 66(2), 869-873) 그리고 Brachkova 등 (참조 : Brachkova, M.I., Duarte, M.A., & Pinto, J.F. (2010). Preservation of viability and antibacterial activity of Lactobacillus spp. in calcium alginate beads. European Journal of Pharmaceutical Sciences , 41(5), 589-596) 에 의하여 보고된 방법을 약간 수정하여 electrospray gun (LPH-50-062G, Anest Iwata, Fukushima, Japan)을 이용하여 진행하였다. 미세 고정화를 위하여 글리세롤과 소듐 알지네이트를 혼합하여 세 가지의 유화액이 제조되었다. 유화액의 혼합비율은 표 1에 나타내었다. 원심 집균을 9.63 log CFU/ml 수준으로 유화액에 접종하여 electrospray gun을 이용하여 98 psi의 압축공기로 0.6 mm 크기의 노즐을 통하여 0.1M CaCl2 용액에 무균적으로 분무하였다. 거의 완벽한 구 모양의 미세 입자를 만들기 위하여 0.1M CaCl₂용액을 1시간 동안 200rpm으로 교반하였으며, 회수된 고정화 유산균 미세 입자들은 0.1% (w/v) 펩톤수로 2회 세척하여 이어지는 실험에 사용하였다.Microimmobilization of Lactic Acid Bacteria is Lee and Heo (Lee, KY, & Heo, TR (2000) .Survival of Bifidobacterium longum immobilized in calcium alginate beads in simulated gastric juices and bile salt solution. Applied and Environmental Microbiology, 66 (2), 869-873 ) and the like Brachkova. (See: Brachkova, MI, Duarte, MA , & Pinto, JF (2010) Preservation of viability and antibacterial activity of Lactobacillus spp in calcium alginate beads European Journal of Pharmaceutical Sciences , 41 (5), 589-596) was slightly modified to proceed with an electrospray gun (LPH-50-062G, Anest Iwata, Fukushima, Japan). Three emulsions were prepared by mixing glycerol and sodium alginate for fine immobilization. The mixing ratio of the emulsion is shown in Table 1. Centrifugal bacteria were inoculated into the emulsion at the level of 9.63 log CFU / ml and aseptically sprayed into 0.1 M CaCl 2 solution through a 0.6 mm nozzle with 98 psi compressed air using an electrospray gun. 0.1M CaCl2 solution was stirred at 200rpm for 1 hour to make almost perfect spherical fine particles, and the recovered immobilized lactic acid bacteria microparticles were washed twice with 0.1% (w / v) peptone water and used in subsequent experiments.

IngredientsIngredients Emulsion 1Emulsion 1 Emulsion 2Emulsion 2 Emulsion 3Emulsion 3 Sodium alginateSodium alginate 1.5 % (w/v)1.5% (w / v) 2.0 g (w/v)2.0 g (w / v) 2.5 g (w/v)2.5 g (w / v) Glycerol a Glycerol a 10% (v/v)10% (v / v) 10% (v/v)10% (v / v) 10% (v/v)10% (v / v) a The glycerol acted as cryoprotectant a The glycerol acted as cryoprotectant

1.4 고정화 유산균 미세 입자의 정량적 분석1.4 Quantitative Analysis of Immobilized Lactic Acid Bacteria Fine Particles

고정화 유산균 미세 입자들의 정량적 분석을 다음과 같은 방법들을 이용하여 수행하였다. 미세 입자들 내부의 유산균 수는 1 g의 미세 입자를 0.1M 인산용액을 이용하여 1시간 동안 진탕하여 겔 구조를 파괴한 후, 10배 희석 방법으로 희석한 후 BCP 아가 (Eiken Chemical Co., Tokyo, Japan) 배지를 이용하여 standard plate count method에 준하여 생균수를 측정하였다. Quantitative analysis of the immobilized lactobacillus microparticles was performed using the following methods. The lactic acid bacteria count inside the fine particles was shaken for 1 hour using 0.1 M phosphoric acid solution to destroy the gel structure, and diluted by 10-fold dilution method, followed by BCP agar (Eiken Chemical Co., Tokyo , Japan) was used to measure the viable cell number according to the standard plate count method.

1 g의 고정화 유산균 미세 입자를 9 ml의 0.1% 펩톤수에 현탁한 후, 광학 현미경(ECLIPSE E200, Nikon, Tokyo, Japan) 과 주사 전자 현미경(S-3000N, Hitachi, Tokyo, Japan)을 이용하여 형태를 관찰하였다. 미세 입자의 개수는 Petroff-Hausser 계수반(Electron Microscopy Sciences, Hatfield, PA, USA) 을 이용하여 측정하였다. 미세 입자의 크기와 크기 분포는 BI-9000AT 자동 상관분석기가 장착된 BI-200SM goniometer(Brookhaven Instruments Corporation, Holtsvile, NY, USA) 를 이용하여 동적광산란법(dynamic light scattering; DLS)으로 측정하였다. 이때 최소 300개 이상의 미세 입자를 이용하였다. 미세 입자의 수분함량은 105 ℃ 에서 24시간 건조시킨 후, 무게 차이에 의하여 구하였다.
After 1 g of immobilized lactic acid microparticles were suspended in 9 ml of 0.1% peptone water, an optical microscope (ECLIPSE E200, Nikon, Tokyo, Japan) and a scanning electron microscope (S-3000N, Hitachi, Tokyo, Japan) were used. The shape was observed. The number of fine particles was measured using a Petroff-Hausser counter (Electron Microscopy Sciences, Hatfield, PA, USA). The size and size distribution of the fine particles were measured by dynamic light scattering (DLS) using a BI-200SM goniometer (Brookhaven Instruments Corporation, Holtsvile, NY, USA) equipped with a BI-9000AT autocorrelator. At least 300 fine particles were used. The moisture content of the fine particles is 105 After drying for 24 hours at ℃, it was determined by the weight difference.

1.5. 수용성 인쇄 페이스트 제조1.5. Water soluble printing paste manufacturer

10% (w/v) 고정화 유산균 미세 입자, 5.5%(w/v) 영양성분, 10%(v/v) 혼합 지시약 용액 (혼합 지시약 용액은 0.04% (w/v) bromocresol purple을 함유한 95% (v/v) 에틸알코올, 0.05% (w/v) bromocresol green을 함유한 95% (v/v) 에틸알코올 그리고 0.1% (w/v) methyl orange를 함유한 95%(v/v) 에틸알코올을 1:1:1의 비율로 혼합하여 제조하였다.), 10%(v/v) glycerol 및 5, 10, 15% (w/v) 플루란(pulluran, Hayashibara Shoji Inc., Tokyo, Japan)을 혼합하여 100ml 인쇄 페이스트를 제조하였다. 인쇄 페이스트는 균질기를 이용하여 7200 rpm으로 30분 동안 균질화하였으며, 현미경으로 현탁된 정도를 파악하였다.
10% (w / v) immobilized lactobacillus microparticles, 5.5% (w / v) nutrient, 10% (v / v) mixed indicator solution (mixed indicator solution contains 954% (w / v) bromocresol purple % (v / v) ethyl alcohol, 95% (v / v) containing 0.05% (w / v) bromocresol green and 95% (v / v) containing 0.1% (w / v) methyl orange Ethyl alcohol was prepared by mixing in a ratio of 1: 1: 1), 10% (v / v) glycerol and 5, 10, 15% (w / v) pullulan (pulluran, Hayashibara Shoji Inc., Tokyo, Japan) was mixed to prepare a 100 ml printing paste. The printing paste was homogenized at 7200 rpm for 30 minutes using a homogenizer, and the degree of suspension was checked under a microscope.

1.6. 수용성 인쇄 페이스트 평가1.6. Water soluble printing paste evaluation

페이스트의 건조 특성은 일정 온도에서 시간에 따른 수분 함량의 변화를 열중량분석기(Pyris 1 TGA, Perkin Elmer Inc., Waltham, MA, USA)로 측정하였다. 20 μl 페이스트를 시료용기에 취하여 표 2와 같은 단계로 건조하여 무게 변화를 측정하였다. 건조 동안 시료의 온도는 42±1 ℃를 유지하였다. Pearl coated paper (Curious matallicsⓒ (pearl contents: 170g/m2), Samwonpaper Ltd., Seoul, Korea)에 대한 페이스트의 젖음성(wettability)는 pendant drop tensiometer (DSA100, Kruss, Hamburg, Germany) 를 이용하여 접촉각(contact angle)으로 나타내었다. 기계에 부착되어 있는 시린지에 1 ml 페이스트를 넣고 needle과 pearl coated paper는 0.2 mm 의 거리를 두고 1.75 μl/s의 속도 조건으로 2 μl 방울을 적하시켜 접촉각을 측정해 주었다. 접촉각은 contact point에서 drop contour로부터 DSA100이 적용 된 Young-Laplace equation에 의해 정확히 계산되었다.The drying properties of the paste were measured by thermogravimetric analyzer (Pyris 1 TGA, Perkin Elmer Inc., Waltham, MA, USA) at a constant temperature with time change of moisture content. 20 μl paste was taken in a sample container and dried in the steps shown in Table 2 to measure the weight change. The temperature of the sample was maintained at 42 ± 1 ° C. during drying. The wettability of the paste for pearl coated paper (Curious matallicsⓒ (pearl contents: 170g / m2), Samwonpaper Ltd., Seoul, Korea) was measured using a contact drop angle (DSA100, Kruss, Hamburg, Germany). contact angle). 1 ml paste was added to the syringe attached to the machine, and the contact angle was measured by dropping 2 μl drops of needle and pearl coated paper at a rate of 1.75 μl / s at a distance of 0.2 mm. The contact angle was accurately calculated by the Young-Laplace equation with the DSA100 applied from the drop contour at the contact point.

StepStep Heating conditionHeating condition First HoldingFirst holding 1.0 min at 20 ℃1.0 min at 20 ℃ HeatingHeating From 20 ℃ to 50 ℃ at 10 ℃/minFrom 20 ℃ to 50 ℃ at 10 ℃ / min Second HoldingSecond holding 30 min at 50 ℃30 min at 50 ℃

1.7 인쇄 및 인쇄물 평가1.7 Print and Print Evaluation

인쇄 페이스트는 실크스크린 인쇄기를 통하여 인쇄되었다. 이때 350 메쉬를 가진 실크천의 견장 강도를 텐션 값이 20 N/mm에 맞추어 견장하였다. 프린팅 하기 전에 실크 판의 먼지를 깨끗이 털어 주고 페이스트를 잘 섞은 다음, 인쇄층의 두께가 30 μm가 되게 스퀴지의 압력, 각도 및 속도를 최적화하였다. 인쇄물을 40℃에서 10분간 건조시킨 후, 수분활성이 0.98로 유지되는 데이케이터에서 활성화시켜 색변화를 관찰하였다. 인쇄 페이스트의 평형수분함량은 수분활성도 측정기(Thermoconstanter TH200, Novasina, Lachen, Swetzerland)로 측정하였다. 즉 1.0g의 건조 페이스트를 chamber 내에 담고 기기 내부의 수분활성도를 증류수를 이용하여 1.0으로 유지시킨 후 25℃의 온도에서 주어진 수분활성도에 평형이 될 때까지 흡습시켜 평형수분함량을 구하였다. The print paste was printed through a silkscreen press. At this time, the strap strength of the silk cloth having 350 mesh was strapped to a tension value of 20 N / mm. Before printing, the silk plate was thoroughly dusted off, the paste was mixed well, and the pressure, angle and speed of the squeegee were optimized so that the thickness of the printed layer was 30 μm. The printed matter was dried at 40 ° C. for 10 minutes, and then activated in a dataator whose water activity was maintained at 0.98 to observe color change. The equilibrium water content of the printing paste was measured by a water activity meter (Thermoconstanter TH200, Novasina, Lachen, Swetzerland). That is, 1.0 g of a dry paste was placed in a chamber, and the water activity inside the device was maintained at 1.0 using distilled water, and then absorbed at equilibrium with a given water activity at a temperature of 25 ° C. to obtain an equilibrium water content.

인쇄물의 가시성(visibility)는 육안검사와 사진 촬영을 통하여 평가하였다. 사진 촬영은 Canon EOS 450D 디지털카메라(Canon EOS 450D with 12.2 Mega Pixels, Tokyo, Japan)로 주변 광원에 따른 연색성을 방지하기 위하여 암실 조건으로 한 나무 상자(50 × 50 × 60 cm)에서 촬영하였다. 이때 촬영 광원은 Natural Daylight (Philips, China) 로 표준광원 6000K를 적용하였다. 촬영 인쇄물과 디지털카메라와의 거리는 25 cm이며, 조명 각도는 조명 효율이 가장 우수한 45도로 설정하였으며, zoom 기능과 flash를 사용하지 않고 메너 모드에서 렌즈 구경은 f = 4.5, 셔터 속도는 1/125s, 최대 해상도(4272 × 2848 pixels)에서 촬영하였다. 촬영된 이미지는 JPEG 파일로 저장하였고 Apple 컴퓨터(MacBook MC234KH/A, Cupertino, CA, USA)로 전송하였다.
The visibility of printed matter was evaluated by visual inspection and photographing. The photograph was taken with a Canon EOS 450D digital camera (Canon EOS 450D with 12.2 Mega Pixels, Tokyo, Japan) in a wooden box (50 × 50 × 60 cm) under dark conditions to prevent color rendering due to ambient light sources. At this time, the photographing light source was Natural Daylight (Philips, China) and a standard light source 6000K was applied. The distance between the printed matter and the digital camera is 25 cm, and the illumination angle is set to 45 degrees for the best lighting efficiency. The lens aperture is f = 4.5, the shutter speed is 1 / 125s, The photographs were taken at the maximum resolution (4272 x 2848 pixels). The captured images were saved as JPEG files and transferred to Apple computers (MacBook MC234KH / A, Cupertino, CA, USA).

1.8 통계 처리1.8 Statistical Processing

모든 실험은 3회 반복 실험하였으며, 각 실험은 2배수로 시행하였다. 실험 결과는 SAS 9.1 for window(SAS Institute Inc., Cary, N.C., USA)를 이용하여 각 실험군의 평균과 표준편차를 계산하여 평균 ± 표준편차로 나타내었으며, 실험군 간의 비교는 분산분석법(analysis of variance; ANOVA)을 이용하였다. 분산분석을 실행한 후 유의차가 있는 항목에 대해서는 Duncan's multiple range test로 시료간의 유의성을 p < 0.05 수준에서 검정하였다.
All experiments were repeated three times, and each experiment was performed twice. Experimental results were calculated using the mean and standard deviation of each experimental group using SAS 9.1 for window (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) .The comparison between the experimental groups was analyzed by analysis of variance. ANOVA) was used. After the analysis of variance, the items with significant differences were tested by Duncan's multiple range test at the p <0.05 level.

실시예Example 2 2

2.1  2.1 CaCa -- 알지네이트에To alginate 고정화된 유산균 미세입자 제조 및 특성 파악 Preparation and Characterization of Immobilized Lactobacillus Microparticles

유산균의 효율적으로 대량 생산 방법을 개발하기 위하여, 유산균의 고농도 배양에 CaCO3-알지네이트 비드 시스템을 적용하였다. 이러한 시스템을 적용한 경우, 9 log CFU/ml 이상의 유산균을 획득할 수 있었다. 24시간 배양 후, L. amylovorus KCCM 4031은 9.62 log CFU/ml 수준까지 배양되었다. 이 수준은 CaCO3-알지네이트 비드 시스템을 적용하지 않은 경우에 비하여 약 15배 많은 수치였다. 이러한 결과는, CaCO3-알지네이트 비드 시스템은 유산균의 고농도 회분 배양에 매우 유용한 방법임을 나타내어 준다.In order to develop an efficient mass production method of lactic acid bacteria, a CaCO 3 -alginate bead system was applied to high concentration culture of lactic acid bacteria. When applying this system, more than 9 log CFU / ml lactic acid bacteria could be obtained. After 24 hours of incubation, L. amylovorus KCCM 4031 was incubated to 9.62 log CFU / ml. This level was about 15 times higher than without the CaCO 3 -alginate bead system. These results indicate that the CaCO 3 -alginate bead system is a very useful method for high concentration batch culture of lactic acid bacteria.

도 1과 표 3에서 나타낸 바와 같이 제조된 미세입자들은 구형 또는 타원형 모양이었다. Microparticles prepared as shown in Figure 1 and Table 3 were spherical or elliptical shape.

고정화 유산균 미세입자들의 크기와 표면 형태는 콜로이드 용액의 조성에 의존적이었다. 미세입자들의 습윤 무게가 증가할수록 건조 무게 또한 증가하는 것을 보아, 제조된 미세입자들은 알지네이트, 유산균, 수분 및 글리세롤이 미세입자 내에 균질하게 분포된 입자임을 알 수 있었다. 고정화 유산균 미세입자에 고정화된 유산균수는 각각 8.77±0.13 log CFU/g, 8.97±0.03 log CFU/g, 8.56±0.15 log CFU/g 이었다. 이를 고정화 효율로 환산하였을 때에는 각각 91.06±1.29%, 93.09±0.26%, 88.81±1.58% 이었다. 미세입자들의 크기는 알지네이트의 농도가 증가할수록 감소되는 경향을 나타내었으며 평균 직경은 1670.7±148.0 ~ 2930.8±305.7 nm 로 파악되었다. 2.0 LCAMs의 경우 (86.99±1.89)×106 particles/g 로 가장 많은 입자수를 나타내었으며, 그 다음은 2.5 LCAMs로 입자의 수는 (53.33±1.23)×106 particles/g 이었다. 미세입자들의 표면적은 평균 직경을 이용하여 계산하였으며, 280.78±58.18mm²/g ~ 1126.47±226.52 mm²/g 의 범위이었다. 2.0 LCAMs의 표면적은 1126.47±226.52 mm²/g로 1.5 LCAMs 보다 4배 정도 큰 표면적을 나타내므로 좀더 많은 유산균을 고정화한 것으로 파악되었다. 그러나 2.5 LCAMs의 경우, 1.5 LCAMs보다 큰 표면적을 가지고 있었으나 고정화 효율은 가장 낮았다. 이는 2.5 LCAMs의 경우 입자의 크기가 가장 작아서 유산균을 고정화할 수 있는 충분한 공간이 없기 때문으로 생각되었다. The size and surface morphology of the immobilized lactobacillus microparticles was dependent on the composition of the colloidal solution. As the wet weight of the microparticles increases, the dry weight also increases, indicating that the prepared microparticles are particles homogeneously distributed in alginate, lactic acid bacteria, water, and glycerol. The number of lactic acid bacteria immobilized on the immobilized lactic acid microparticles was 8.77 ± 0.13 log CFU / g, 8.97 ± 0.03 log CFU / g, and 8.56 ± 0.15 log CFU / g, respectively. In terms of immobilization efficiency, these were 91.06 ± 1.29%, 93.09 ± 0.26%, and 88.81 ± 1.58%, respectively. The size of microparticles tended to decrease as the concentration of alginate increased, and the average diameter was found to be 1670.7 ± 148.0 ~ 2930.8 ± 305.7 nm. In the case of 2.0 LCAMs, the number of particles was the highest (86.99 ± 1.89) × 106 particles / g, followed by 2.5 LCAMs, and the number of particles was (53.33 ± 1.23) × 106 particles / g. The surface area of the microparticles was calculated using the average diameter and ranged from 280.78 ± 58.18mm² / g to 1126.47 ± 226.52 mm² / g. The surface area of 2.0 LCAMs was 1126.47 ± 226.52 mm² / g, which is about 4 times larger than that of 1.5 LCAMs. However, 2.5 LCAMs had a surface area larger than 1.5 LCAMs but the lowest immobilization efficiency. This was thought to be because 2.5 LCAMs had the smallest particle size and did not have enough space to fix the lactic acid bacteria.

MicroparticlesMicroparticles Encapsulation
efficiency (%)
Encapsulation
efficiency (%)
Moisture content
(%)
Moisture content
(%)
Average diameter d)
(nm)
Average diameter d)
(nm)
Numbers e)
( 106 particles/g)
Numbers e)
(10 6 particles / g)
Surface Area f)
(mm2/g)
Surface Area f)
(mm 2 / g)
1.5 LCAMs a) 1.5 LCAMs a) 91.06±1.2991.06 ± 1.29 86.269±0.02486.269 ± 0.024 2930.8±305.72930.8 ± 305.7 10.33±4.1910.33 ± 4.19 280.78±58.18280.78 ± 58.18 2.0 LCAMs b) 2.0 LCAMs b) 93.09±0.2693.09 ± 0.26 85.451±0.01285.451 ± 0.012 2003.2±202.72003.2 ± 202.7 86.99±1.8986.99 ± 1.89 1126.47±226.521126.47 ± 226.52 2.5 LCAMs c) 2.5 LCAMs c) 88.81±1.5888.81 ± 1.58 84.395±0.01184.395 ± 0.011 1670.7±148.01670.7 ± 148.0 53.33±1.2353.33 ± 1.23 470.09±82.88470.09 ± 82.88 a) Lactic acid bacteria loaded Ca-alginate microparticles containing 1.5% (w/v) sodium alginate
b) Lactic acid bacteria loaded Ca-alginate microparticles containing 2.0% (w/v) sodium alginate
c) Lactic acid bacteria loaded Ca-alginate microparticles containing 2.5% (w/v) sodium alginate
d) The size of microparticles was measured by dynamic light scattering.
e) The number of microparticles per gram was counted using a Petroff-Hausser Counting Chamber.
f) Surface area of microparticles per gram was calculated based on the average diameter and numbers.
a) Lactic acid bacteria loaded Ca-alginate microparticles containing 1.5% (w / v) sodium alginate
b) Lactic acid bacteria loaded Ca-alginate microparticles containing 2.0% (w / v) sodium alginate
c) Lactic acid bacteria loaded Ca-alginate microparticles containing 2.5% (w / v) sodium alginate
d) The size of microparticles was measured by dynamic light scattering.
e) The number of microparticles per gram was counted using a Petroff-Hausser Counting Chamber.
f) Surface area of microparticles per gram was calculated based on the average diameter and numbers.

본 발명에서 제조된 3종의 고정화 유산균 미세입자들 중에서 2.0%(w/v)의 알지네이트를 이용하여 분무 응고하여 획득한 미세입자는 평균 직경 2930.8±305.7 nm의 균일한 표면을 가진 입자인 것을 확인하였다. Among the three immobilized lactic acid bacteria microparticles prepared in the present invention, the microparticles obtained by spray coagulation using 2.0% (w / v) alginate were confirmed to be particles having a uniform surface having an average diameter of 2930.8 ± 305.7 nm. It was.

도 1은 광학 현미경과 주사전자현미경을 이용하여 관찰한 고정화 유산균 미세입자들의 모습이다. 미세입자 내부에 각기 다른 양의 유산균이 고정화된 미세입자들이 electrospray gun을 이용하여 획득되었다. 그러나 미세입자들의 모양은 균일하지 않았다. 도 2c에서 보는 바와 같이 고정화 유산균 미세입자의 일부분의 손실로 인하여 균일하지 않은 모양이 형성되었다. 이러한 현상은 알지네이트가 교차결합제의 역할을 하는 CaCl2 에서 Ca2 +과 결합하여 겔을 형성할 때 불충분한 교반에 의하여 Ca2 + 확산이 촉진되지 않아 발생된 것으로 판단되었다. 또한 유산균을 고정화하지 않은 미세입자들을 관찰할 수 있었다. 유산균으로 고정화되지 않은 미세입자들의 생성은 표 1에 나타낸 유화액 내부의 유산균 농도를 증가시킴으로써 억제될 수 있었다. 본 결과를 토대로 균일한 미세입자를 획득하기 위하여 2.0%(w/v)의 알지네이트를 유산균 미세 고정화에 이용하였다.
1 is a view of the immobilized lactic acid bacteria microparticles observed using an optical microscope and a scanning electron microscope. Microparticles immobilized with different amounts of lactic acid bacteria inside the microparticles were obtained using an electrospray gun. However, the shape of the microparticles was not uniform. As shown in FIG. 2C, a non-uniform shape was formed due to the loss of a portion of the immobilized lactic acid bacteria microparticles. This phenomenon has been determined that the alginate has not been in a CaCl 2 that acts as a cross-linking agent in combination with Ca 2 + promote the Ca 2 + diffusion by sufficient stirring to form a gel occurs. In addition, the microparticles that did not immobilize the lactic acid bacteria could be observed. Production of microparticles not immobilized with lactic acid bacteria could be suppressed by increasing the concentration of lactic acid bacteria in the emulsion shown in Table 1. Based on the results, in order to obtain uniform microparticles, 2.0% (w / v) of alginate was used for lactic acid microimmobilization .

2.2. 수성 인쇄 페이스트의 특징2.2. Features of Water-based Printing Paste

수성 인쇄 페이스트는 3가지 중요한 성분으로 구성하였다. 먼저 pH 지시약의 점진적인 색 변화를 유도하는 고정화 유산균 미세입자와 유산을 생성할 수 있는 영양성분과 생성된 유산에 의한 산성화(acidification)를 가시화하는 혼합 지시약 용액 그리고 고정화 유산균 미세 입자의 분산제와 수성 인쇄 페이스트에 바람직한 물성을 주어 결합제 역할을 하는 플루란(pullulan, texturing agent로 작용)이다. 이 성분들은 고분자 물질에 원하는 모양으로 스크린 인쇄 되어짐을 확인하였다.
Aqueous printing pastes consisted of three important components. First, the immobilized lactic acid microparticles that induce a gradual color change of the pH indicator, the nutrients that can produce lactic acid, the mixed indicator solution that visualizes acidification by the resulting lactic acid, and the dispersant and aqueous printing paste of the immobilized lactic acid microparticles. It is a pullulan (pullulan, which acts as a texturing agent) to give the desired physical properties as a binder. These components were confirmed to be screen printed on the polymer material in the desired shape.

2.2.1 인쇄 페이스트의 2.2.1 Printing Paste 접촉각Contact angle

θ (Deg) θ (Deg) SubstrateSubstrate 1.5 LCAMs d) 1.5 LCAMs d) 2.0 LCAMs e) 2.0 LCAMs e) 2.5 LCAMs f) 2.5 LCAMs f) 5% Pullulan a) 5% Pullulan a) 64.8±3.664.8 ± 3.6 68.0±1.768.0 ± 1.7 64.8±6.664.8 ± 6.6 10% Pullulan b) 10% Pullulan b) 80.4±1.180.4 ± 1.1 68.8±3.068.8 ± 3.0 77.6±2.177.6 ± 2.1 15% Pullulan c) 15% Pullulan c) 86.4±1.786.4 ± 1.7 67.0±1.767.0 ± 1.7 85.2±1.285.2 ± 1.2 a) Water based printable paste containing 5% (w/v) pullulan.
b) Water based printable paste containing 10% (w/v) pullulan.
c) Water based printable paste containing 15% (w/v) pullulan.
d) Add the lactic acid bacteria loaded Ca-alginate microparticles containing 2.5% (w/v) sodium alginate
e) Add the lactic acid bacteria loaded Ca-alginate microparticles containing 2.5% (w/v) sodium alginate
f) Add the lactic acid bacteria loaded Ca-alginate microparticles containing 2.5% (w/v) sodium alginate
a) Water based printable paste containing 5% (w / v) pullulan.
b) Water based printable paste containing 10% (w / v) pullulan.
c) Water based printable paste containing 15% (w / v) pullulan.
d) Add the lactic acid bacteria loaded Ca-alginate microparticles containing 2.5% (w / v) sodium alginate
e) Add the lactic acid bacteria loaded Ca-alginate microparticles containing 2.5% (w / v) sodium alginate
f) Add the lactic acid bacteria loaded Ca-alginate microparticles containing 2.5% (w / v) sodium alginate

플루란을 각각 5, 10 그리고 15% 함유하고 있는 수성 인쇄 페이스트의 pearl coated paper에 대한 인쇄 적성을 평가하기 위하여 Pendant drop tensiometer를 이용하여 접촉각을 측정하였다. 모든 농도에서 접촉각이 90° 미만으로 측정되었으나 이러한 수치는 페이스트들의 농도에 따라 편차가 있었다. 표 4는 필름에 페이스트를 적하시켰을 때 초기에 측정된 접촉각 수치이다. 플루란의 농도가 증가할수록 접촉각의 크기가 증가되는 경향이 있었다. 그러나 플루란-2.0% LCAMs 계의 경우에는 이러한 경향에서 벗어났다. 15% 플루란-1.5% LCAMs 계에서 높은 계면 장력과 좋지 못한 젖음성(wettability)에 의하여 가장 높은 접촉각이 측정되었다. 고농도의 플루란 농도에 의한 점성의 증가로 인하여 높은 계면 장력이 발생되었을 것으로 생각하였다. The contact angle was measured using a pendant drop tensiometer to evaluate the printability of pearl coated paper of aqueous printing paste containing 5, 10 and 15% of pullulan, respectively. The contact angle was measured to be less than 90 ° at all concentrations, but these values varied with the concentration of the pastes. Table 4 shows the contact angle values initially measured when the paste was added to the film. As the concentration of pullulan increased, the contact angle tended to increase. However, in the case of the Pluran-2.0% LCAMs system, this tendency was deviated. The highest contact angle was measured due to high interfacial tension and poor wettability in the 15% Pulran-1.5% LCAMs system. It was thought that high interfacial tension was generated due to the increase in viscosity due to the high concentration of pullulan.

플루란-2.0% LCAMs 계의 경우 중간정도의 접촉각(약 68°)을 나타낸 반면, 15% 플루란-1.5% LCAMs 계는 가장 높은 접촉각(약 86°)을 나타내었다. 접촉각은 계면 장력과 젖음성에 대한 실험적 지표로 자주 이용되고 있다. 일반적으로 접촉각이 90° 보다 작은 경우에는 표면의 상태가 친수성(hydrophilic)에 가깝다고 말할 수 있으며 이보다 큰 경우에는 소수성(hydrophobic)에 가깝다고 말한다. 그리고 접촉각이 160°를 초과한 경우에는 그 표면의 상태를 superhydrophobic하다고 표현한다. 물의 접촉각이 이므로, 플루란-2.0% LCAMs 계는 pearl coated paper에 대하여 적절한 젖음성(wettability)를 가졌다고 할 수 있었다.
The Pluran-2.0% LCAMs system exhibited a moderate contact angle (about 68 °), while the 15% Pulran-1.5% LCAMs system had the highest contact angle (about 86 °). Contact angles are frequently used as experimental indicators of interfacial tension and wettability. In general, when the contact angle is smaller than 90 °, it can be said that the surface state is close to hydrophilic, and when it is larger, it is said to be hydrophobic. When the contact angle exceeds 160 °, the surface state is expressed as superhydrophobic. Because of the contact angle of water, the Pluran-2.0% LCAMs had adequate wettability with respect to pearl coated paper.

2.2.2 인쇄 페이스트의 건조 특성2.2.2 Drying Properties of Printing Pastes

이러한 수성 인쇄 페이스트는 고분자 물질의 표면에 원하는 형상을 형성하기 위하여 건조되어야 한다. 페이스트는 제조 방법뿐만 아니라 성분에 의하여 건조 특성이 결정되므로 열중량분석 방법을 이용하여 페이스트의 건조 특성을 평가하였다. Such aqueous printing paste must be dried to form the desired shape on the surface of the polymeric material. Since the paste has a drying property determined by the components as well as the manufacturing method, the drying property of the paste was evaluated by using a thermogravimetric analysis method.

도 2은 10℃/min 속도로 가열하면서 플루란-LCAMs 계를 건조시켰을 때, 무게 감소와 무게 감소 속도를 나타낸 것이다. 플루란-LCAMs 계는 뚜렷한 3단계의 건조 과정을 보였다. 15℃에서 20℃로 온도가 증가되는 1단계에서는 소량의 무게 변화가 관찰되었으며 무게 감소 속도는 미약하게 대수적으로 증가하는 경향을 보였다. 이는 수분의 감소에 기인하는 것으로 사료된다. 20 ℃에서 50 ℃로 온도가 증가되는 2단계에서는 주된 건조 공정으로 생각되는 많은 양의 무게 감소가 나타났다. 이 단계에서 대부분의 수분이 제거되었다 (대략 90%). 50 ℃를 유지하는 3단계에서는 무게 감소가 나타나지 않아 제거될 수 있는 모든 수분이 인쇄 페이스트에서 제거 되었음을 확인할 수 있었다.Figure 2 shows the weight loss and weight loss rate when drying the pullulan-LCAMs system while heating at a rate of 10 ℃ / min. The Pluran-LCAMs system showed a distinct three stage drying process. In the first stage of increasing temperature from 15 ℃ to 20 ℃, a small amount of weight change was observed, and the rate of weight loss tended to increase slightly. This is believed to be due to the decrease in moisture. In the second stage, where the temperature was increased from 20 ° C to 50 ° C, a significant amount of weight loss was observed, which is considered the main drying process. Most of the water was removed at this stage (approximately 90%). In step 3 of maintaining the temperature of 50 ℃, there was no weight loss, so it could be confirmed that all moisture that could be removed was removed from the printing paste.

건조 과정중의 무게 감소 속도는 다른 두 단계에 비하여 두번째 단계에서 좀 더 높았으며 대부분의 수분이 제거로 인한 무게 감소는 20℃에서 50℃범위에서 발생되었다. 또한 플루란의 농도가 증가할수록 건조 속도가 증가하는 경향을 보였다. 열중량분석을 통하여 획득된 페이스트의 건조 특성은 인쇄물의 건조 공정을 이해하는데 매우 유용하였으며, 또한 미생물형 TTI의 불활성 공정에 응용될 수 있다. 또한 일반적으로 고농도의 조직감 형성제(texturing agent)는 미생물형 TTI 내부의 미생물 성장을 느리게 하여 산성화를 늦춘다. 그러므로 조직감 형성제의 농도는 지시계의 색 변화에 영향을 미친다. 결과들을 종합하여 볼 때, 미생물형 TTI 제조에는 10%의 플루란 사용이 적합한 것으로 나타났다.
The weight loss rate during the drying process was higher in the second stage than the other two stages, and the weight loss due to the removal of most moisture occurred in the range of 20 ℃ to 50 ℃. In addition, the drying rate tended to increase as the concentration of pullulan increased. The drying properties of the paste obtained through thermogravimetric analysis were very useful for understanding the drying process of the printed matter and could also be applied to the inert process of microbial TTI. In general, high concentrations of texturing agents slow the growth of microorganisms by slowing the growth of microorganisms within the microbial TTI. Therefore, the concentration of texture formers affects the color change of the indicator. Taken together, the results indicate that 10% of flulan is suitable for the production of microbial TTI.

2.3. 2.3. 프로토타입prototype 미생물형  Microbial TTITTI 의 특징Features of

인쇄 후, 미생물형 TTI는 2가지 수분 처리를 경험한다. 첫번째는 불활성화를 위한 건조공정이며, 나머지 하나는 제품에 부착하기 전에 활성화를 위하여 수분을 흡습시키는 것이다. 미생물형 TTI의 수분 흡습 특징을 도 3에 나타내었다. After printing, the microbial TTI undergoes two moisture treatments. The first is the drying process for inactivation, and the other is to absorb moisture for activation before adhering to the product. Water absorption characteristics of the microbial TTI are shown in FIG. 3.

모든 시료에서 2단계의 흡습 곡선을 보였다. 초기단계에서는 빠른 수분 흡습이 발생하였으며 그 이후에는 완만한 수분 흡습이 발생하였다. 수분 흡습 속도는 플루란의 농도에 의존적이었다. 플루란의 농도가 높아질수록 수분 흡습 속도가 높게 나타났다. 흡습 초기에 5% 플루란-2.0% LCAMs에 비하여 10% 플루란-2.0% LCAMs와 15% 플루란-2.0% LCAMs에서 높은 흡습 속도가 관측되었다. 모든 시료의 수분 흡습은 평형상태가 될 때까지 증가하였다. 10% 플루란-2.0% LCAMs와 15% 플루란-2.0% LCAMs의 경우, 수분 활성도가 미생물이 생육할 수 없는 0.60 이하였다.All samples showed two levels of hygroscopic curves. In the early stages, rapid moisture absorption occurred, followed by gentle moisture absorption. The moisture absorption rate was dependent on the concentration of pullulan. The higher the concentration of pullulan, the higher the moisture absorption rate. At the initial stage of absorption, higher moisture absorption rates were observed in 10% Pulran-2.0% LCAMs and 15% Pulran-2.0% LCAMs compared to 5% Pulran-2.0% LCAMs. Moisture absorption of all samples increased until equilibrium. For 10% Fulan-2.0% LCAMs and 15% Fulan-2.0% LCAMs, the water activity was less than 0.60 where microorganisms could not grow.

미생물형 TTI는 저장 온도에 의존적으로 성장하여 배지를 산성화 시키는 미생물을 함유하고 있다. 이러한 산성화는 제품의 유통 기간 시작과 함께 시작되어야 한다. 그러므로 이러한 지시계들은 제품에 부착되지 않은 상태에서는 불활성 상태에 있어야 하면 제품에 부착되었을 때, 활성화되어야 한다. 지시계를 활성화 시키기 위하여 반드시 수분이 배지내부로 공급 되어야 한다. 이에 따라 10% 플루란-2.0% LCAMs와 15% 플루란-2.0% LCAMs가 미생물형 TTI 개발을 위한 적절한 수분 흡습성을 가진 것을 확인하였다. Microbial TTI contains microorganisms which grow depending on the storage temperature and acidify the medium. This acidification should begin at the beginning of the shelf life of the product. Therefore, these indicators must be inactive when not attached to the product and must be activated when attached to the product. Water must be supplied in the medium to activate the indicator. Accordingly, it was confirmed that 10% Pluran-2.0% LCAMs and 15% Pluran-2.0% LCAMs had adequate moisture hygroscopicity for microbial TTI development.

미생물형 TTI의 가시성(visibility)을 시각과 사진을 통하여 평가하였다. 디지털 사진기의 가장 중요한 능력은 지시계의 전체적인 표면뿐만 아니라 관심의 대상이 되는 특정 부분만을 이미지화 할 수 있다. 도 4는 TTI의 특정부분의 L a b값을 알기 위하여 일부분만을 선택할 수 있다는 것을 보여준다. 본 발명에서는 고정된 유산균이 수용성 인쇄 페이스트에서 성장할 때, pH 변화에 의하여 연두색에서 무색으로 미생물형 TTI의 색이 변화하였다. 도 4에서, 최대한 확대한 지시계로부터 선택한 연두색의 작은 부분은 고정화 유산균을 사용하지 않아 지시계 표면에서 pH가 균일하게 변하지 않았기 때문에 발생한 것으로 생각된다. 이틀 경과 후, 선택된 작은 연두색 부분의 L값은 최대한 확대된 표면의 L값보다 작았다(68 vs. 88). 더욱이 a와 b값 또한 지시계의 색이 좀 더 녹색과 노란색으로 변화하려는 경향이 있어 낮게 측정되었다. 미생물형 TTI의 가시성은 고정화 유산균 미세입자에 의해 생성되는 유산을 이용한 곳에서 우수하였다.The visibility of the microbial TTI was evaluated visually and photographically. The most important capability of a digital camera is the ability to image not only the entire surface of the indicator, but only certain parts of interest. 4 shows that only a part can be selected to know the L a b value of a particular part of the TTI. In the present invention, when the fixed lactic acid bacteria grow in the water-soluble printing paste, the color of the microbial TTI changed from light green to colorless due to the pH change. In FIG. 4, it is considered that a small portion of the greenish green color selected from the indicator which was enlarged as much as possible did not use immobilized lactic acid bacteria, and the pH did not change uniformly on the indicator surface. After two days, the L value of the small lime green part selected was less than the L value of the surface as magnified as possible (68 vs. 88). Moreover, the a and b values were also low because the indicators tend to change to green and yellow. The visibility of the microbial TTI was excellent where the lactic acid produced by the immobilized lactic acid microparticles was used.

Claims (9)

1.5 내지 2.5% (w/v)의 소듐 알지네이트(sodium-alginate)에 고정된 유산균 미세 고정화 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트.
Print paste for microbial TTI, characterized in that it contains lactic acid bacteria microimmobilized particles immobilized in sodium alginate of 1.5 to 2.5% (w / v).
제1항에 있어서, 상기 인쇄 페이스트는 페이스트의 양을 기준으로 10%(w/v)의 유산균 미세 고정화 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트.
The printing paste for microbial TTI according to claim 1, wherein the printing paste contains 10% (w / v) lactic acid bacteria microimmobilized particles based on the amount of the paste.
제1항에 있어서, 상기 인쇄 페이스트는 혼합 지시약 용액, 글리세롤, 영양성분, 플루란(pulluran), 저온보호물질(cryoprotectant), 저온안정제(cryostabilizer)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트.
According to claim 1, wherein the printing paste for microbial TTI characterized in that it further comprises a mixed indicator solution, glycerol, nutrients, pulluran (cryluprotectant), cryoprotectant, cryostabilizer Printing paste.
제3항에 있어서, 상기 플루란은 인쇄 페이스트 기준으로 5 내지 15%(w/v) 함유된 것을 특징으로 하는 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트.
The printing paste for microbial TTI according to claim 3, wherein the pullulan contains 5 to 15% (w / v) based on the printing paste.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 인쇄 페이스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물형 TTI.
Microbial TTI comprising the printing paste of any one of claims 1 to 4.
1)고농도 배양을 위한 CaCO₃-알지네이트 비드를 제조하는 단계;
2) 1)의 비드를 함유한 배지에 유산균을 접종하여 유산균을 고농도 배양하는 단계;
3) 2)의 유산균을 분리, 회수하는 단계;
4) 3)의 분리, 회수된 유산균을 소듐 알지네이트를 이용하여 미세고정화하는 단계; 및
5) 4)의 미세 고정화된 입자를 함유한 인쇄 페이스트를 제조하는 단계;를 포함하는 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트를 제조하는 방법.
1) preparing CaCO 3 -alginate beads for high concentration culture;
2) inoculating the lactic acid bacteria in the medium containing the beads of 1) to cultivate a high concentration of lactic acid bacteria;
3) separating and recovering the lactic acid bacteria of 2);
4) separating and recovering the lactic acid bacteria of 3) using sodium alginate to fine fix; And
5) preparing a printing paste containing finely immobilized particles of 4).
제6항에 있어서, 상기 미세고정화는 분무 응고 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트 제조 방법.
7. The method of claim 6, wherein the microimmobilization is spray coagulation.
제6항에 있어서, 상기 미세고정화는 유화 응고 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트 제조 방법.
7. The method of claim 6, wherein the microimmobilization is an emulsion coagulation method.
제6항의 방법으로 제조된 미생물형 TTI용 인쇄 페이스트를 이용하는 것을 특징으로 하는 미생물형 TTI 제조 방법.
A microbial TTI manufacturing method comprising using a microbial TTI printing paste prepared by the method of claim 6.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000043838A (en) * 1998-12-29 2000-07-15 우재영 Microbead containing lactobacillus
KR20030032834A (en) * 2001-10-19 2003-04-26 한국생명공학연구원 Powder of lactic acid bacteria having improved physiological characteristics and method of preparing the same
KR20030059717A (en) * 2002-01-04 2003-07-10 주식회사 효성 The Microbial Pesticide Using Bacillus Species HSB-21 Strain, Preparation Thereof, And The Control Method By Use Of The Same
KR20100092923A (en) * 2010-08-03 2010-08-23 주식회사 키토라이프 Method for preparation of lactic acid bacteria microparticle with alginate and low molecular weight water-soluble chitosan

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000043838A (en) * 1998-12-29 2000-07-15 우재영 Microbead containing lactobacillus
KR20030032834A (en) * 2001-10-19 2003-04-26 한국생명공학연구원 Powder of lactic acid bacteria having improved physiological characteristics and method of preparing the same
KR20030059717A (en) * 2002-01-04 2003-07-10 주식회사 효성 The Microbial Pesticide Using Bacillus Species HSB-21 Strain, Preparation Thereof, And The Control Method By Use Of The Same
KR20100092923A (en) * 2010-08-03 2010-08-23 주식회사 키토라이프 Method for preparation of lactic acid bacteria microparticle with alginate and low molecular weight water-soluble chitosan

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