KR101477029B1 - 저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨 - Google Patents

저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 라벨의 상부에 유기산층과 pH 지시약층이 분리막으로 분리된 상태로 부착되어 있어 외부온도 -10 내지 40℃에서 온도변화 감지용 분리막이 용해되는 경우 저장물질의 부패 체크를 할 수 있는 저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨에 관한 것이다.

Description

저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨{label}
본 발명은 저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 라벨의 상부에 유기산층과 pH 지시약층이 분리막으로 분리된 상태로 부착되어 있어 외부온도 -10 내지 40℃에서 온도변화 감지용 분리막이 용해되는 경우 저장물질의 부패 체크를 할 수 있는 저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨에 관한 것이다.
식품과 같이 부패하기 쉬운 물질은 냉장상태로 보관되거나 운반된다. 이때, 저장온도가 변하거나 식품이 외부에 노출될 경우 부패가 발생할 수 있다. 식품이 방출 이후 최종 사용되기 전까지 제대로 냉장 보관 상태가 유지되었는지를 판단할 수 있다면 부패균의 성장에 따른 식중독 등을 사전에 예방할 수 있고 식품의 안
전관리에 많은 도움이 될 수 있다.
식품 저장시의 외부 공기의 시간에 따른 변화의 이력을 측정 및 표시하는 방법은 화학적 및 물리적으로 가능하며 외부 환경의 온도 변화로서 시간 및 정도를 물리적으로 측정하는 것은 가능하지만 저장용기 내의 물질로서 액상의 식품의 온도가 어떻게 변했는가를 개별적으로 측정하는 것은 저장공간의 상태, 보관용기의 열전달 정도의 다양한 인자 때문에 더욱 힘들다.
저장된 식품의 부패 여부를 측정 및 판단하기 위해 저장 온도 및 노출 시간 등을 판단하는 것은 더욱더 어렵다. 물리적인 온도 변화의 측정보다 더욱 어려운 것은 다양한 형태의 온도변화에 의해 궁극적으로 부패균이 성장하였는지를 생물학적으로 판단하기는 쉽지 않다. 부패균 성장에 소요되는 시간 및 온도는 예측할 수 있지만 실제 식품 저장 공간에서의 지속적으로 변화하는 온도의 상태와 각각 다른 노출시간에 의해 부패균이 실제 성장할지를 물리, 화학적으로 예측할 수는 없다.
동결건조된 유기산 및 배지 분말 및 pH 지시약 및 증류수를 포함하는 식품 저장 용기의 외부에 접착될 수 있는 형태의 라벨을 제작하고 라벨이 온도변화 누적에 따른 저장물질의 부패가능성 판단에 사용될 수 있다.
한국특허공개 제2002-86597호에 활성화 가능한 시간 온도 표시기 시스템이 공개되어 있으며, 한국특허 제1012125호에 저장 온도변화의 누적에 따른 식품 부패균 성장 판단용 라벨이 공지되어 있다.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 개선하여 저장 온도변화의 누적에 따른 저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨을 제공하는 것이다.
본 발명은 라벨의 상부에 pH 지시약층과 유기산층이 분리막으로 분리된 상태로 부착되어 있어 외부온도 -10 내지 40℃에서 온도변화 감지용 분리막이 용해되는 경우 저장물질의 신선도 체크를 할 수 있는 저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨에 관한 것이다.
본 발명의 저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨은 식품 저장 용기의 외부에 접착가능 하며 저장물질과 같은 온도변화를 받은 분리막이 용해되어 색이 변하게 되어 색 변화를 관찰함으로써 저장물질의 신선도 여부를 판단할 수 있다.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 저장물질의 신선도 체크용 기능성 라벨을 나타낸 분해단면도.
본 발명은 라벨(10)의 상부표면에 부착되어 있는 pH 지시약층(24);
라벨(10)의 상부표면에 부착되어 있으며, 상기 pH 지시약층(24)과 분리된 유기산층(34); 및
상기 pH 지시약층(24)과 유기산층(34)을 분리하는 분리막(50)으로 이루어져 있으며,
상기 pH 지시약층(24)은 pH 지시약 분말(20) 및 pH 지시약 액체(22) 중에서 선택된 어느 하나의 지시약으로 이루어져 있고, 상기 유기산층(34)은 유기산 액체(32)로 이루어져 있고,
상기 분리막(50)은 외부온도 -10 내지 40도에서 선택적으로 용해되는 외부온도감지용 분리막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨에 관한 것이다.
본 발명에 있어서 분리막은 당, 전분, 상전이 코팅제 및 상전이유도 촉매로 이루어져 있으며, 상기 상전이 코팅제은 아마씨를 100℃에서 20분 동안 가열하여 아마씨에서 수분을 제거한 후 급속 냉각시키고, 급속 냉각된 아마씨를 착유기에 넣고 착유기의 온도 100℃ 상태에서 착유한 후 200 메쉬에서 여과하여 여과된 아마씨유를 수득하고, 상기 여과된 아마씨유를 20일 자연침전시킨 후 상층부를 회수하는 공정을 거쳐 정제된 아마씨유를 수득하여 제조된 악취 및 시안아이드(-CN) 독성이 제거된 아마씨유로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 라벨(10)의 상부표면에 부착되어 있는 pH 지시약층(24);
라벨(10)의 상부표면에 부착되어 있으며, 상기 pH 지시약층(24)과 분리된 유기산층(34); 및
상기 pH 지시약층(24)과 유기산층(34)을 분리하는 분리막(50)으로 이루어져 있으며,
상기 pH 지시약층(24)은 pH 지시약 액체(22)로 이루어져 있고, 상기 유기산층(34)은 유기산 분말(30)로 이루어져 있으며,
상기 분리막(50)은 외부온도 -10 내지 40도에서 선택적으로 용해되는 외부온도감지용 분리막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨에 관한 것이다.
본 발명의 라벨은 pH 지시약층(24)과 유기산층(34)이 용기(100) 내부에 분리된 상태로 내장되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 라벨은 다수개의 용기(100)가 라벨(10)의 상부표면에 부착되어 있으며, 각 용기(100)의 분리막이 상이한 온도에서 선택적으로 용해되는 분리막인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 라벨은 분리막(50)의 상부에 표면분리막(40)이 추가로 코팅된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 냉동만두와 같은 냉동식품이 냉동시킨 상태에서 외부온도가 -10 내지 40℃로 상승하는 경우 저장물질의 신선도 여부를 체크할 수 있는 온도감지 기능성 라벨에 관한 것이다.
도 4 내지 도 6과 같이 본 발명의 라벨은 pH 지시약층(24)과 유기산층(34)이 용기(100) 내부에 분리된 상태로 내장되어 있는 것이 바람직하다.
도 4 내지 도 6과 같이 본 발명의 라벨은 다수개의 용기(100)가 라벨(10)의 상부표면에 부착되어 있으며, 각 용기(100)의 분리막(50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5, 50-6, 50-7, 50-8, 50-9)은 상이한 온도에서 선택적으로 용해되는 분리막이기 때문에 각 분리막이 상이한 온도에서 선택적으로 용해되는 경우 각 분리막으로 분리된 pH 지시약층(24)과 분리된 유기산층(34)이 혼합되고 반응에 따라서 상이한 지시약의 색이 나타난다.
본 발명의 라벨(10)은 부착 전에는 유기산과 pH 지시약이 외부온도 -10 내지 40℃에서 선택적으로 용해되는 분리막(50)으로 분리되어 있다.
본 발명의 라벨(10)은 양면테이프와 같은 접착부분을 벗기고 라벨(10)을 부착한 상태에서 외부온도가 -10 내지 40℃로 상승하는 경우 외부온도 -10 내지 40℃에서 선택적으로 용해되는 분리막(50)이 부착된 라벨이다.
본 발명은 라벨을 저장물질의 외부 용기에 부착한 후 외부온도가 -10 내지 40℃ 상태로 상승 경우 분리막(50)이 용해되고, 분리막(50)이 용해되면 유기산과 pH 지시약이 혼합되며, 유기산과 pH 지시약이 혼합되면 라벨의 색을 관찰하여 산성 색인 경우 부패 가능으로 판단하는 저장물질의 부패가능성 판단 방법을 제공한다.
본 발명의 라벨은 다양한 온도에 노출한 후 분리막(50)의 용해에 따른 pH 지시약의 색상을 비교함으로써 저장 물질의 부패판단을 수행할 수 있다. 본 발명의 방법은 저장 온도변화의 누적에 따른 저장물질의 부패가능성 판단에 유용하게 사용될 수 있다. 본 발명의 라벨은 저장 중 외부온도의 변화의 누적으로 저장물질의 온도가 상승하거나 변화할 경우 저장물질의 외부 용기에 접착되어 있는 라벨 내의 유기산과 pH 지시약은 혼합된다. 본 발명에서 유기산에 의해 pH가 산성이 되면 pH 표지물질이 산성 색을 띠는지 여부를 확인함으로써 부패가능성을 판단할 수 있다.
본 발명에서 분리막(50)은 -10 내지 40℃에서 온도 선택적으로 용해가 가능한 것이며, 외부온도 -10 내지 40℃에서 선택적으로 용해되는 온도변화 감지용 연질수지 분리막이다.
본 발명에서 분리막(50)은 천연연질수지 분리막 및 합성연질수지 분리막을 전부 포함한다. 본 발명에서 합성연질수지 분리막은 당으로 이루어진 분리막이 바람직하다.
본 발명에서 분리막(50)을 제조할 수 있는 성분은 식품첨가제 당 조성물이 바람직하다. 본 발명에서 분리막(50)은 엿당, 포도당, 과당, 맥아당 및 설탕 중에서 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 분리막에 사용되는 식품첨가제 당 조성물 중에서 단당류는 탄소수에 따라 2탄당, 3탄당, 4탄당, 5탄당 및 6탄당으로 분류되며, 단당류 중 중요한 단당류는 육탄당이다.
포도당(glucose)은 체내 당 대사의 중심물질로서 생체계의 가장 기본적인 에너지 급원이며 채소나 과일에 많고 특히 포도의 액즙에 많이 함유되어 있다. 과당(fructose)은 과일과 꿀속에 존재하며 당 가운데 단맛이 가장 강하고 설탕과 전화당의 구성단위이다. 갈락토우즈(galactose)는 포도당과 결합하여 유당(lactose)이라 불리는 이당류의 형태로 존재하며 포도당보다 단맛은 약하고 물에 녹기 어렵다.
이당류(disacharide)는 설탕(sucrose), 맥아당(maltose), 유당(lactose) 등이 있다. 설탕(sucrose)은 포도당과 과당이 결합한 당이며 사탕수수, 사탕무 중에 많이 함유되어 있다. 젖당, 유당, 락토우즈(lactose)는 동물의 젖 속에 많으며 단맛을 적으며 유당은 물에 잘 녹지 않고 소화도 느리다.
올리고당은 다당류이며, 당단백질이나 당지질의 구성성분으로서 세포내에서 주로 생체막에 부착되어 있고, 소포체와 골지체 등의 분비형 단백질과 결합되어 있으며, 갈락토올리고당, 이소말토올리고당 및 프락토올리고당이 있다. 복합탄수화물로 불리우는 다당류는 녹말, 글리코겐, 식이섬유소로 구분된다.
헥소산(hesoxan)은 전분, 녹말(starch)이고, 글리코겐(glycogen)은 동물의 저장용 탄수화물로 근육조직과 간에 저장한다. 섬유소(cellulose)는 다당류이다.
본 발명에서 사용된 분리막(50)은 아마씨를 80∼120℃에서 10∼40분 동안 가열하여 아마씨에서 수분을 제거한 후 급속 냉각시키고, 급속 냉각된 아마씨를 착유기에 넣고 착유기의 온도 80∼120℃ 상태에서 착유한 후 200 메쉬에서 여과하여 여과된 아마씨유를 수득하고, 상기 여과된 아마씨유를 10∼20일 자연침전시킨 후 상층부를 회수하는 공정을 거쳐 정제된 아마씨유를 수득하여 제조된 악취 및 시안아이드(-CN) 독성이 제거된 아마씨유를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용된 분리막(50)은 녹차추출물, γ-토코페놀 및 로즈마리 중에서 선택된 어느 하나의 항산화제 5∼10 중량% 추가하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용된 분리막(50)은 상전이 유도 촉매를 1∼5 중량% 추가하는 것이 바람직하며, 상기 상전이 유도 촉매는 유채씨유, 카놀라유; 콩단백 레스틴, 계란 레스틴, 트윈, 모노그린, 폴리글리세린 및 에스테르 지방산으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 식용 상전이유도 촉매; 및 글리세릴 모노올레이트(glyceryl monooleate), 글리세릴 모노리놀레이트(glyceryl monolinoleate), 글리세릴 모노아라키도네이트(glyceryl monoarachidonate) 및 글리세릴 모노스테아레이트(glyceryl monostearate)로 구성되는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 모노글리세라이드(monoglycerides); 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용된 분리막(50)은 당, 전분, 상전이 코팅제 및 상전이 유도 촉매를 혼합하여 3000rpm으로 고속회전하면서 아마씨유가 수용성으로 상전이 되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 외부온도 변화에 따라 선택적 용해가 가능한 분리막은 당, 전분, 상전이 코팅제 및 상전이 유도 촉매를 적당량 혼합하여 혼합물의 조성성분과 함유량을 조절하고 분리막의 두께를 조절하여 -10 내지 40℃에서 온도 선택적으로 용해가 가능한 분리막을 제조할 수 있다.
<실시예 1> 상전이 코팅제인 상전이 수용성 아마씨유의 제조
아마씨를 100℃에서 20분 동안 가열하여 아마씨에서 수분을 제거한 후 급속 냉각시키고, 급속 냉각된 아마씨를 착유기에 넣고 착유기의 온도 100℃ 상태에서 착유한 후 200 메쉬에서 여과하여 여과된 아마씨유를 수득하고, 상기 여과된 아마씨유를 20일 자연침전시킨 후 상층부를 회수하는 공정을 거쳐 정제된 아마씨유를 수득하여 제조된 악취 및 시안아이드(-CN) 독성이 제거된 아마씨유를 제조하였다.
<실시예 2> 상전이 코팅제인 상전이 수용성 아마씨유의 제조
실시예 1에서 제조된 아마씨유 50g과 토코페놀 20g을 물 25g에 혼합한 후 유채씨유 5g을 가하여 3000rpm으로 고속회전하면서 코팅하여 상전이 코팅제인 상전이 수용성 아마씨유 조성물을 제조하였다.
<실시예 3> 상전이 코팅제인 상전이 수용성 아마씨유의 제조
실시예 1에서 제조된 아마씨유 50g과 토코페놀 20g을 물 25g에 혼합한 후 카놀라유 5g을 가하여 3000rpm으로 고속회전하면서 코팅하여 상전이 코팅제인 상전이 수용성 아마씨유 조성물을 제조하였다.
<실시예 4> 상전이 코팅제인 상전이 수용성 아마씨유의 제조
실시예 1에서 제조된 아마씨유 50g과 토코페놀 20g을 물 25g에 혼합한 후 글리세릴 모노 올레이트 5g을 가하여 3000rpm으로 고속회전하면서 코팅하여 상전이 코팅제인 상전이 수용성 아마씨유 조성물을 제조하였다.
<실시예 5> 상전이 코팅제인 상전이 수용성 아마씨유의 제조
실시예 1에서 제조된 아마씨유 50g과 토코페놀 20g을 물 25g에 혼합한 후 상전이유도 촉매(트웬 60 : Tween 60) 5g을 가하여 3000rpm으로 고속회전하면서 코팅하여 상전이 코팅제인 상전이 수용성 아마씨유 조성물을 제조하였다.
<실시예 6> 외부온도 변화에 따라 선택적 용해가 가능한 분리막의 제조
엿당 50 중량%, 상전이 코팅제 45 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 -10℃에서 선택적 용해되고, 엿당 50 중량%, 전분 5 중량%, 상전이 코팅제 40 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 0℃에서 선택적 용해되며, 엿당 50 중량%, 전분 10 중량%, 상전이 코팅제 35 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 5℃에서 선택적 용해되고, 엿당 50 중량%, 전분 20 중량%, 상전이 코팅제 25 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 10℃에서 선택적 용해되며, 엿당 40 중량%, 전분 20 중량%, 상전이 코팅제 35 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 15℃에서 선택적 용해되고, 엿당 50 중량%, 전분 20 중량%, 상전이 코팅제 25 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 20℃에서 선택적 용해되며, 엿당 50 중량%, 전분 25 중량%, 상전이 코팅제 20 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 25℃에서 선택적 용해되고, 엿당 50 중량%, 전분 30 중량%, 상전이 코팅제 25 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 30℃에서 선택적 용해되고, 엿당 40 중량%, 전분 40 중량%, 상전이 코팅제 15 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 35℃에서 선택적 용해되고, 엿당 30 중량%, 전분 50 중량%, 상전이 코팅제 15 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 40℃에서 선택적 용해된다.
<실시예 7> 외부온도 변화에 따라 선택적 용해가 가능한 분리막의 제조
포도당 50 중량%, 상전이 코팅제 45 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 -10℃에서 선택적 용해되고, 포도당 50 중량%, 전분 5 중량%, 상전이 코팅제 40 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 0℃에서 선택적 용해되며, 포도당 50 중량%, 전분 10 중량%, 상전이 코팅제 35 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 5℃에서 선택적 용해되고, 포도당 50 중량%, 전분 20 중량%, 상전이 코팅제 25 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 10℃에서 선택적 용해되며, 포도당 40 중량%, 전분 20 중량%, 상전이 코팅제 35 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 15℃에서 선택적 용해되고, 포도당 50 중량%, 전분 20 중량%, 상전이 코팅제 25 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 20℃에서 선택적 용해되며, 포도당 50 중량%, 전분 25 중량%, 상전이 코팅제 20 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 25℃에서 선택적 용해되고, 포도당 50 중량%, 전분 30 중량%, 상전이 코팅제 25 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 30℃에서 선택적 용해되고, 포도당 40 중량%, 전분 40 중량%, 상전이 코팅제 15 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 35℃에서 선택적 용해되고, 포도당 30 중량%, 전분 50 중량%, 상전이 코팅제 15 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 40℃에서 선택적 용해된다.
<실시예 8> 외부온도 변화에 따라 선택적 용해가 가능한 분리막의 제조
맥아당 50 중량%, 상전이 코팅제 45 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 -10℃에서 선택적 용해되고, 맥아당 50 중량%, 전분 5 중량%, 상전이 코팅제 40 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 0℃에서 선택적 용해되며, 맥아당 50 중량%, 전분 10 중량%, 상전이 코팅제 35 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 5℃에서 선택적 용해되고, 맥아당 50 중량%, 전분 20 중량%, 상전이 코팅제 25 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 10℃에서 선택적 용해되며, 맥아당 40 중량%, 전분 20 중량%, 상전이 코팅제 35 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 15℃에서 선택적 용해되고, 맥아당 50 중량%, 전분 20 중량%, 상전이 코팅제 25 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 20℃에서 선택적 용해되며, 맥아당 50 중량%, 전분 25 중량%, 상전이 코팅제 20 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 25℃에서 선택적 용해되고, 맥아당 50 중량%, 전분 30 중량%, 상전이 코팅제 25 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 30℃에서 선택적 용해되고, 맥아당 40 중량%, 전분 40 중량%, 상전이 코팅제 15 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 35℃에서 선택적 용해되고, 맥아당 30 중량%, 전분 50 중량%, 상전이 코팅제 15 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 40℃에서 선택적 용해된다.
<실시예 9> 외부온도 변화에 따른 분리막의 선택적 용해 변화
실시예 8에서 제조된 맥아당 50 중량%, 상전이 코팅제 45 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 -10℃에서 0 내지 48시간 동안 용해되지 않았다. 또한 실시예 8에서 제조된 맥아당 50 중량%, 전분 5 중량%, 상전이 코팅제 40 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 0℃에서 0 내지 48시간 동안 용해되지 않았다.
실시예 8에서 제조된 맥아당 50 중량%, 전분 10 중량%, 상전이 코팅제 35 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 5℃에서 0 내지 48시간 동안 용해되지 않았다. 또한 실시예 8에서 제조된 맥아당 50 중량%, 전분 20 중량%, 상전이 코팅제 25 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 10℃에서 0 내지 48시간 동안 용해되지 않았다.
실시예 8에서 제조된 포도당 40 중량%, 전분 20 중량%, 상전이 코팅제 35 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 15℃에서 0 내지 48시간 동안 용해되지 않았다. 또한 실시예 8에서 제조된 맥아당 50 중량%, 전분 20 중량%, 상전이 코팅제 25 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 20℃에서 0 내지 48시간 동안 용해되지 않았다. 또한 실시예 8에서 제조된 맥아당 50 중량%, 전분 30 중량%, 상전이 코팅제 25 중량% 및 상전이유도 촉매 5 중량%로 이루어진 분리막은 30℃에서 0 내지 48시간 동안 용해되지 않았다.
본 발명에서 지시약과 반응하는 산으로서 유기산 및 무기산 모두 사용할 수 있다. 본 발명에서 염산, 황산 및 인산과 같은 무기산을 사용할 수 있다.본 발명에서 사용된 산은 유기산이 바람직하다. 본 발명에서 사용된 유기산은 초산, 젖산, 아세트산, 시트르산 및 옥살산 중에서 선택하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용된 유기산은 유기산이 함유된 식품으로서 과일분말, 채소분말을 사용할 수 있다. 본 발명에서 유기산은 pH를 떨어뜨리고, 인체 및 환경에 해가 없는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 pH 표지물질로서 pH 지시약은 일반적인 pH 지시약뿐만 아니라 금속비누 입자 및 pH 민감성 고분자입자 등이 이용될 수 있다. 본 발명에서 일반적인 pH 지시약은 중성과 산성에서 색의 변화가 뚜렷한 것 사용하는 것이 바람직하며, 메틸레드 및 메틸블루의 혼합액인 것이 바람직하다. 본 발명에서 pH 지시약은 중성과 산성에서 색의 변화가 뚜렷한 지시약은 모두 사용가능하며, 바람직하게는 메틸레드, 메틸블루, 브로모크레솔 그린-메틸 레드(Bromocresol Green-Methyl Red), 브로모크레솔 그린(Bromocresol Green), 브레모페놀 블루(Bromophenol Blue) 등을 사용 가능하다. 본 발명에서 pH 지시약 액체(22)는 증류수가 함유된 pH 지시약 액체가 바람직하다.
본 발명에서 pH 지시약은 메틸레드(methyl red) 0.1g, 메틸렌블루 (methylene blue) 0.1 g을 에탄올 190 ㎖에 용해하고 물을 채워 200㎖로 만든다. 중성에서 산성으로 변할 경우 색이 변하는 지시약은 모두 적용될 수 있다.
본 발명에서 pH 지시약은 금속비누 입자 또는 pH 민감성 고분자입자인 것이 바람직하며, 금속비누 입자는 안료와 올레인산을 2가 이온과 비누화 반응을 시켜서 금속비누 알갱이 형태로 만든 것이 바람직하다.
본 발명에서 금속비누 입자는 안료와 올레인산 등을 칼슘 등의 2가 이온과 비누화 반응을 시켜서 금속비누 알갱이 형태를 만든 것으로 유기산으로 pH가 낮아지면 금속비누는 다시 분해되어 함유되어 있던 염료가 분산되면서 라벨이 전체적으로 안료의 색을 띠게 된다. 이 반응은 pH가 라벨 내의 성분이 시간이 지남에 따라 pH가 중성으로 변해도 자발적으로 염료가 다시 금속비누의 알갱이가 되지 않으므로 라벨 내의 색을 유지할 수 있다.
본 발명에서 금속비누는 안료 및 올레인산을 칼슘 2가 이온과 비누화 반응을 시켜서 금속비누 알갱이 형태를 제조한다. D&C Red No.6 Barium-lake 10㎎, 올레인산 15g, Ca(OH)2 2.204g, H2O 5.67g 및 리파아제 0.0375g을 60℃에서 480 rpm으로 2.5 시간 동안 반응한 후 잘게 분쇄하여 사용한다.
본 발명에서 pH 지시약은 pH 민감성 고분자가 바람직하며, 키토산, 폴리라이신(polylysine), 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine; PEI), 디에틸아미노에틸-덱스트란(diethylaminoethyl-dextran; DEAE-dextran) 및 폴리(아마이도아민) 덴드리머[poly(amidoamine) (PAMAM) dendrimers]로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 pH 민감성 고분자 입자는 안료를 낮은 pH에서 고분자가 팽창되는 염기성 고분자로 포집하고 있는 형태로 제조되고, 유기산으로 pH가 낮아지면 고분자입자 안에 포집된 안료가 배지로 방출되어 안료의 색을 띠게 하고 다시 중성이 되도 안료가 수축된 고분자입자 내로 들어오지 않기 때문에 안료의 색을 유지할 수 있다. 본 발명에서 염기성 고분자에는 키토산, 폴리라이신(polylysine), 폴리에틸렌이민 (polyethyleneimine; PEI), 디에틸아미노에틸-덱스트란(diethylaminoethyl-dextran; DEAE-dextran), 폴리(아마이도아민) 덴드리머 [poly(amidoamine) (PAMAM) dendrimers] 등이 이용될 수 있다. 본 발명에서 안료는 D&C Red No.6 Barium-lake, 붉은 색 유기염료, 무기염료 등이 이용될 수 있다.
본 발명에서 pH 민감성 고분자는 많은 종류가 있고 낮은 pH에서 팽창하는 염기성 고분자는 모두 적용될 수 있다. 0.5g의 키토산을 0.1%(V/V)의 초산 50㎖에 용해시키고 여기에 키토산의 3-80%(Wt%)까지 EDTA를 추가하여 강도를 높일 수 있다. 여기에 안료(D&C Red No.6 Barium-lake; Warner-Jenkinson, USA)를 1-5㎎ 첨가하고 5M NaOH로 pH를 중화한다. 여기에 EDAC [1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride; Sigma, USA]를 10-100mM 되도록 첨가한다. 상온에서 4시간 동안 교반한 후 증류수로 2회 세척 0.5 M NaCl, 0.025M NaOH로 2회 세척 및 0.05M NaOH로 2회 세척 후 증류수로 1회 세척하여 냉장보관한다.
본 발명에서 라벨을 저장공간에서 사용하는 중 온도가 빙점 이하로 내려가는 경우 라벨이 제대로 작동하기 위해서는 빙점 이하에서도 저장물질의 부패균이 생존해 있어야 한다. 본 발명에서 동결건조된 유기산과 pH 지시약을 포함하도록 제조된 라벨을 다양한 온도에 노출한 후 pH 지시약의 색상을 비교함으로써 저장 물질의 부패 판단을 수행할 수 있다. 본 발명의 라벨은 저장 온도변화의 누적에 따른 저장물질의 부패가능성 판단용 라벨로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에서 pH가 다시 상승하는 경우 pH가 중성으로 될 수 있으므로 pH가 오를 경우에도 색이 변해서는 안 된다. 한 번 낮은 pH에 의해 색이 변하면 그 색이 유지되도록 하는 방법이 필요하다. 본 발명의 금속비누 입자와 pH 민감성 고분자 입자가 더욱 유용하게 이용될 수 있다.
본 발명의 라벨은 식품 저장 용기의 외부에 접착될 수 있는 형태로 제작될 수 있다. 온도에 의해 부패하는 저장물질의 외부 용기에 직접 붙이는 라벨 형태로 제작됨으로써 저장, 수송 중 저장 공간의 온도가 아닌 저장물질의 실제 온도의 변화를 측정할 수 있다.
본 발명에서 유기산에 따른 pH 변화 및 pH 표지물질의 색 변화를 확인하기 위하여 유기산을 pH 지시약, 금속비누 입자 및 pH 민감성 고분자 입자를 각각 0.0001%, 1% 및 1%의 농도로 30℃에서 pH 변화 및 pH 표지물질의 색 변화를 확인한다. 마지막에 pH를 중성으로 보정하고 색 변화를 확인한다. pH 지시약의 경우 처음 녹색이던 지시약은 자주색 및 적색으로 변하여 색깔이 유지되며 금속비누 입자나 pH 민감성 고분자 입자의 경우 중성으로 유지해도 색은 붉은 색을 유지한다.
본 발명은 라벨을 저장물질의 외부 용기에 부착하고, 저장기간이 경과되면서 외부온도가 -10 내지 40℃로 상승하여 저장물질이 부패되는 경우 용해되는 분리막 외부온도 -10 내지 40℃에서 선택적으로 용해되는 분리막(50)이 용해되면서 pH 지시약의 색깔이 변색되고, 변색된 라벨의 색을 관찰하여 산성 색인 경우, 저장물질의 부패 가능으로 판단할 수 있다.
본 발명에서 저장온도 변화에 따른 색 변화를 확인하기 위하여 제조한 라벨을 -10℃, 0℃, 4℃, 5℃, 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 30℃, 35℃, 37℃ 및 40℃의 다양한 온도에 정해진 시간만큼 노출한 후 각 구간에서 색 변화를 관찰한다. 지시약의 색 변화가 나타나면 색 변화를 바탕으로 부패 가능성을 판단할 수 있다.
본 발명에서 라벨의 표면분리막(40)은 접착시 가하는 압력에 대해서 내부 물질을 보호할 수 있도록 PE(poly ethylene), PP(poly propylene), PS(Poly styrene), PET(Poly Ethylene Telephthalate) 등의 재질을 필름형태로 만들어 사용하며 접착 하단면은 저장물질의 색과 혼돈되지 않도록 불투명 백색을 사용하는 것이 바람직하다.
20: pH 지시약 분말 22: pH 지시약 액체
24: pH 지시약층 30: 유기산 분말
32: 유기산 액체 34: 유기산층
40: 표면분리막 50: 온도변화 감지용 분리막
50-1: 0℃에서 선택적으로 용해되는 온도변화 감지용 분리막
50-2: 5℃에서 선택적으로 용해되는 온도변화 감지용 분리막
50-3: 10℃에서 선택적으로 용해되는 온도변화 감지용 분리막
50-4: 15℃에서 선택적으로 용해되는 온도변화 감지용 분리막
50-5: 20℃에서 선택적으로 용해되는 온도변화 감지용 분리막
50-6: 25℃에서 선택적으로 용해되는 온도변화 감지용 분리막
50-7: 30℃에서 선택적으로 용해되는 온도변화 감지용 분리막
50-8: 35℃에서 선택적으로 용해되는 온도변화 감지용 분리막
50-9: 40℃에서 선택적으로 용해되는 온도변화 감지용 분리막

Claims (6)

  1. 라벨(10)의 상부표면에 부착되어 있는 pH 지시약층(24);
    라벨(10)의 상부표면에 부착되어 있으며, 상기 pH 지시약층(24)과 분리된 유기산층(34); 및
    상기 pH 지시약층(24)과 유기산층(34)을 분리하는 분리막(50)으로 이루어져 있으며,
    상기 pH 지시약층(24)은 pH 지시약 분말(20) 및 pH 지시약 액체(22) 중에서 선택된 어느 하나의 지시약으로 이루어져 있고, 상기 유기산층(34)은 유기산 액체(32)로 이루어져 있고,
    상기 분리막(50)은 외부온도 -10 내지 40도에서 선택적으로 용해되는 외부온도감지용 분리막으로 이루어진 것이며,
    분리막(50)의 상부에 표면분리막(40)이 코팅된 것이고,
    상기 분리막은 당, 전분, 상전이 코팅제 및 상전이유도 촉매로 이루어져 있으며, 상기 상전이 코팅제는 아마씨를 100℃에서 20분 동안 가열하여 아마씨에서 수분을 제거한 후 급속 냉각시키고, 급속 냉각된 아마씨를 착유기에 넣고 착유기의 온도 100℃ 상태에서 착유한 후 200 메쉬에서 여과하여 여과된 아마씨유를 수득하고, 상기 여과된 아마씨유를 20일 자연침전시킨 후 상층부를 회수하는 공정을 거쳐 정제된 아마씨유를 수득하여 제조된 악취 및 시안아이드(-CN) 독성이 제거된 아마씨유인 것을 특징으로 하는 저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨.
  2. 라벨(10)의 상부표면에 부착되어 있는 pH 지시약층(24);
    라벨(10)의 상부표면에 부착되어 있으며, 상기 pH 지시약층(24)과 분리된 유기산층(34); 및
    상기 pH 지시약층(24)과 유기산층(34)을 분리하는 분리막(50)으로 이루어져 있으며,
    상기 pH 지시약층(24)은 pH 지시약 액체(22)로 이루어져 있고, 상기 유기산층(34)은 유기산 분말(30)로 이루어져 있으며,
    상기 분리막(50)은 외부온도 -10 내지 40도에서 선택적으로 용해되는 외부온도감지용 분리막으로 이루어진 것이고,
    분리막(50)의 상부에 표면분리막(40)이 코팅된 것이고,
    상기 분리막은 당, 전분, 상전이 코팅제 및 상전이유도 촉매로 이루어져 있으며, 상기 상전이 코팅제는 아마씨를 100℃에서 20분 동안 가열하여 아마씨에서 수분을 제거한 후 급속 냉각시키고, 급속 냉각된 아마씨를 착유기에 넣고 착유기의 온도 100℃ 상태에서 착유한 후 200 메쉬에서 여과하여 여과된 아마씨유를 수득하고, 상기 여과된 아마씨유를 20일 자연침전시킨 후 상층부를 회수하는 공정을 거쳐 정제된 아마씨유를 수득하여 제조된 악취 및 시안아이드(-CN) 독성이 제거된 아마씨유인 것을 특징으로 하는 저장물질의 신선도 체크용 외부온도감지 선택적 용해 유기산 분리막 기능성 라벨.


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