KR102267577B1 - 징크폴리펩타이드를 포함하는 식품 포장재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 징크폴리펩타이드를 포함하여 항균력과 소취력을 가지는 식품용 포장재에 관한 것이다. 본 발명의 식품 포장재 및 코팅제는 미생물의 증식을 억제하는 항균성과 식품에서 발생하는 가스를 제거하는 소취성을 가지므로 식품의 변질을 가능한 늦추고 장기간 생산지에서와 동일한 품질을 유지시켜 준다는 장점이 있다. 뿐만 아니라 본 발명의 식품 포장재 및 코팅제는 생체를 구성하는 물질인 아미노산과 의약품, 화장품의 원료로 사용되는 산화 아연을 포함하고 있으므로 식품에 미치는 영향이 없고, 친환경적인 소재를 이용하였다는 장점을 가진다.

Description

징크폴리펩타이드를 포함하는 식품 포장재{FOOD PACKAGING CONTAINING ZINCPOLYPEPTIDE}
본 발명은 징크폴리펩타이드를 포함하여 항균력과 소취력을 가지는 식품용 포장재에 관한 것이다.
식품이 미생물, 광선, 산소, 화학물질 등의 작용에 의해 저분자 물질로 분해되고, 이로 인해 맛, 냄새, 색, 외관 등이 본래의 품질을 잃어버리게 되는 현상을 변질이라고 한다. 식품은 수확, 포획, 도살된 후 조리 가공을 거쳐 소비되는 순간까지 식품의 종류에 따라 속도는 다르지만, 점차적으로 끊임없이 변질된다. 식품의 변질을 억제하기 위해서는 변질을 일으키는 인자와 식품과의 접촉을 최소화하는 것이 최선이고, 업계에서는 합성 수지를 포장재에 코팅하여 사용하고 있지만, 유해 물질의 용출이 우려되며 폐기 과정에서 환경을 오염시킨다는 단점이 있다.
특허등록번호 제1558058호
본 발명의 일 목적은 항균력과 소취력을 가지는 식품 포장재를 제공하는 것이다.
본 발명은 일 관점에서 비극성 아미노산 1종 및 극성 아미노산 3종으로 구성된 폴리펩타이드와, 산화아연을 포함하는 식품 포장재을 제공한다.
본 발명의 식품 포장재 및 코팅제는 미생물의 증식을 억제하는 항균성과 식품에서 발생하는 가스를 제거하는 소취성을 가지므로 식품의 변질을 가능한 늦추고 장기간 생산지에서와 동일한 품질을 유지시켜 준다는 장점이 있다. 뿐만 아니라 본 발명의 식품 포장재 및 코팅제는 생체를 구성하는 물질인 아미노산과 의약품, 화장품의 원료로 사용되는 산화 아연을 포함하고 있으므로 식품에 미치는 영향이 없고, 친환경적인 소재를 이용하였다는 장점을 가진다.
도 1 은 본 발명 식품 포장재의 구조를 예시적으로 도시한 것이다.
도 2 내지 7은 Staphylococcus aureus(ATCC 6538P)에 대한 본 발명 식품 포장재의 항균력을 확인한 결과로, (a)는 대조군이고 (b)가 실험군이다.
도 8 내지 13은 Escherichia coli(ATCC 8739)에 대한 본 발명 식품 포장재의 항균력을 확인한 결과로, (a)는 대조군이고 (b)가 실험군이다.
도 2, 8은 실시예 1-1, 도 3, 9는 실시예 1-2, 도 4, 10은 실시예 1-3, 도 5, 11은 실시예 2-1, 도 6, 12는 실시예 2-2, 도 7, 13은 실시예 2-3에 관한 것이다.
도 14 내지 16 역시 본 발명 식품 포장재의 항균력을 확인한 결과이다. 도 14는 실시예 1-1, 도 15는 실시예 1-2, 도 16은 실시예 1-3에 관한 것이다.
본 발명은 일 관점에서 비극성 아미노산 1종 및 극성 아미노산 3종으로 구성된 폴리펩타이드와, 산화아연을 포함하는 식품 포장재에 관한 것이다.
본 발명의 일 관점인 식품 포장재에 있어서, 상기 극성 아미노산은 전하를 띠지 않는 아미노산 1종과 전하를 띠는 아미노산 2종으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 관점인 식품 포장재에 있어서, 상기 전하를 띠는 아미노산은 염기성 아미노산일 수 있다.
본 발명의 일 관점인 식품 포장재에 있어서, 상기 염기성 아미노산은 리신 및 아르기닌일 수 있다.
본 발명의 일 관점인 식품 포장재에 있어서, 상기 비극성 아미노산은 글라이신일 수 있다.
본 발명의 일 관점인 식품 포장재에 있어, 상기 극성 아미노산은 시스테인을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점인 식품 포장재는 항균용일 수 있고, 구체적으로 다음과 같은 균주의 성장과 증식을 억제할 수 있어서, 곰팡이로 인한 식품 변질을 극소화시킬 수 있다는 장점이 있다 : Staphylococcus aureus(ATCC 6538P)와 Escherichia coli(ATCC 8739), Aspergillus brasiliensis(ATCC 9642), Chaetomium globosum(ATCC 6205), Penicillium funiculosum(ATCC11797), Trichoderma virens(ATCC 9645), Aureobasidium pullulans(ATCC 15233).
본 발명의 일 관점인 식품 포장재는 소취용일 수 있는데, 구체적으로 에틸렌을 제거할 수 있다. 에틸렌은 식품, 특히 과일의 노화 및 숙성을 촉진하는 물질로 알려져 있는데, 에틸렌을 방출하는 과일 옆에 미성숙한 과일을 두면 이의 숙성을 촉진하게 되어, 식품의 변질을 일으키는 물질이다. 본 발명의 일 관점인 식품 포장재는 에틸렌을 흡착할 수 있으므로, 식품이 방출한 에틸렌의 양을 크게 감소시키므로 식품의 변질을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 관점인 식품 포장재의 ‘폴리펩타이드’는 ‘비극성 아미노산 - 극성 아미노산’의 순서로 펩티드 결합으로 연결되어 있는데, 구체적으로는 ‘글라이신(G)- 시스테인(C) - 리신(K) - 아르기닌(R)’의 순서로 연결되어 존재한다.
본 발명의 일 관점인 식품 포장재의 항균력과 소취력은 위 폴리펩타이드와 산화 아연이 결합한 ‘징크 폴리펩타이드’로부터 유래한 것으로, 아래 화학식 1과 같은 구조를 가진다. 본 발명의 징크 폴리펩타이드는 거울쌍이면서 상하반전된 형태로 존재하는 한 쌍의 폴리펩타이드를 산화 아연으로 연결한 구조를 가지며, 징크 폴리펩타이드 내 산화 아연과 폴리펩타이드 간의 상대적 질량비는 1:20일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112019112652180-pat00001
본 발명의 일 관점인 식품 포장재는 상기 징크 폴리펩타이드를 포함하는 항균층을 가질 수 있는데, 항균층의 개수나 포장재 내 위치에는 제한이 없다.
본 발명의 일 관점인 식품 포장재에 있어, 상기 폴리펩타이드는 글라이신, 시스테인, 리신 및 아르기닌으로 구성될 수 있고, 구체적으로 서열번호 1 (GCKR)과 같은 순서의 아미노산 서열을 가질 수 있다. 특정한 4개의 아미노산의 조합과 이들이 펩티드 결합으로 연결되는 순서로 인해 이 사건의 식품 포장재가 항균력과 소취력을 가지게 되는 것이다. 그리고 이와 같은 특성은 산화아연과의 결합을 통해 극대화될 수 있다.
본 발명의 일 관점인 식품 포장재는 플라스틱이나 종이와 같은 통상의 포장 재질에 본 발명의 다른 관점인 코팅제를 통상의 방식으로 코팅 (예컨대, 그라비아 코팅)하거나 코팅제에 포장 재질을 함침시켜 제조하므로, 포장재가 징크 폴리펩타이드를 포함할 수 있게 된다. 이 때 사용 가능한 플라스틱 포장 재질은 통상의 재질, 예컨대 PET, Nylone, PP(OPP, CPP), PE(HDPE, LDPE, LLDPE) 단독 또는 이들의 조합을 이용할 수 있고, 종이 재질 역시 통상의 크라프트지, 노루지 등을 이용할 수 있다. 본 발명의 일 관점인 식품 포장재의 예시들을 도 1에 개시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 다른 관점에서 비극성 아미노산 1종 및 극성 아미노산 3종으로 구성된 폴리펩타이드와, 산화아연을 포함하는 코팅제에 관한 것일 수 있다. 본 발명의 다른 관점인 상기 코팅제는 식품 포장재를 코팅하는 용도일 수 있고, 항균용과 소취용으로 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 코팅제는 폴리펩타이드를 코팅제 전체 중량에 대하여 3 내지 20중량%로 포함할 수 있다. 상기 중량비 범위 내에서 코팅제의 항균성과 소취성이 극대화될 수 있다. 이와 같은 관점에서 본 발명의 다른 관점인 코팅제는 코팅제 전체 중량에 대하여 4 내지 17중량% 또는 5 내지 15중량%의 폴리펩타이드를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 코팅제에 있어서도, 상기 극성 아미노산은 전하를 띠지 않는 아미노산 1종과 전하를 띠는 아미노산 2종으로 구성될 수 있고, 상기 전하를 띠는 아미노산은 염기성 아미노산일 수 있으며, 상기 염기성 아미노산은 리신 및 아르기닌일 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 다른 관점인 코팅재에 있어, 상기 비극성 아미노산 역시 글라이신일 수 있으며, 상기 극성 아미노산은 시스테인을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 코팅제는 항균용일 수 있고, 구체적으로 다음과 같은 균주의 성장과 증식을 억제할 수 있어서, 곰팡이로 인한 식품 변질을 극소화시킬 수 있다는 장점이 있다 : Staphylococcus aureus(ATCC 6538P)와 Escherichia coli(ATCC 8739), Aspergillus brasiliensis(ATCC 9642), Chaetomium globosum(ATCC 6205), Penicillium funiculosum(ATCC11797), Trichoderma virens(ATCC 9645), Aureobasidium pullulans(ATCC 15233).
본 발명의 다른 관점인 코팅제는 소취용일 수 있는데, 구체적으로 에틸렌 제거용일 수 있다. 에틸렌은 식품, 특히 과일의 노화 및 숙성을 촉진하는 물질로 알려져 있는데, 에틸렌을 방출하는 과일 옆에 미성숙한 과일을 두면 이의 숙성을 촉진하게 되어, 식품의 변질을 일으키는 물질이다. 본 발명의 다른 관점인 코팅제는 에틸렌을 흡착할 수 있으므로, 식품이 방출한 에틸렌의 양을 크게 감소시키므로 식품의 변질을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 코팅제 내 ‘폴리펩타이드’는 ‘비극성 아미노산 - 극성 아미노산’의 순서로 펩티드 결합으로 연결되어 있는데, 구체적으로는 ‘글라이신 - 시스테인 - 리신 - 아르기닌’의 순서로 연결되어 존재한다.
본 발명의 다른 관점인 코팅제에 있어, 상기 폴리펩타이드는 글라이신, 시스테인, 리신 및 아르기닌으로 구성될 수 있고, 구체적으로 서열번호 1 (GCKR)과 같은 순서의 아미노산 서열을 가질 수 있다. 특정한 4개의 아미노산의 조합과 이들이 펩티드 결합으로 연결되는 순서로 인해 이 사건의 코팅제가 항균력과 소취력을 가지게 되는 것이다. 그리고 이와 같은 특성은 산화아연과의 결합을 통해 극대화될 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 코팅제의 항균력과 소취력 역시 위 폴리펩타이드와 산화 아연이 결합한 ‘징크 폴리펩타이드’로부터 유래한 것으로, 앞서 언급한 화학식 1과 같은 구조를 가진다. 본 발명의 징크 폴리펩타이드는 거울쌍이면서 상하반전된 형태로 존재하는 한 쌍의 폴리펩타이드를 산화 아연으로 연결한 구조를 가지며, 징크 폴리펩타이드 내 산화 아연과 폴리펩타이드 간의 상대적인 질량비는 1:20일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
[제조예 1] 코팅액의 제조
1-1. 징크폴리펩타이드의 형성
글라이신-시스테인-리신-아르기닌을 순서대로 결합하여 폴리펩타이드를 형성하였다. 폴리펩타이드 14kg와 700g의 아연이 결합할 수 있도록 산화 아연을 처리하여 징크 폴리펩타이드를 얻었다.
1-2. 코팅액의 제조
표 1과 같은 조성으로 코팅액을 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3
징크 폴리펩타이드 5 10 15
제올라이트
(영남화학, zeolite 325)		 3 3 3
폴리우레탄 10 10 10
증류수 To 100
[제조예 2] 필름 포장재의 제조 폴리프로필렌 필름에 그라비아 롤 인쇄 방식(60m/h 롤속도, 18℃의 온도, 3kgf/cm2 압력)으로 실시예 1, 2, 3의 코팅액을 각 도포한 후 건조시켰다. 이하에서는 이렇게 얻어진 각 필름 포장재를 실시예 1-1, 1-2, 1-3이라 부른다.
[제조예 3] 종이 포장재의 제조
그라비아 롤 함침방식으로 실시예 1, 2, 3의 코팅액을 함침시킨 후 건조시켰다. 이하에서는 이렇게 얻어진 각 종이 포장재를 실시예 2-1, 2-2, 2-3이라 부른다.
[실험예 1] 항균력 실험 (1)
실시예 1-1, 1-2, 1-3, 2-1, 2-2, 2-3의 포장재가 Staphylococcus aureus(ATCC 6538P)와 Escherichia coli(ATCC 8739)의 두 가지 균주에 대해 가지는 항균력을 실험하였다(FITI 연구소에서 진행). 각 실시예의 포장재 위에 위 균주의 배양액을 도포하고 37℃에서 24시간 동안 배양한 후 남아 있는 균주의 수를 측정하여 밀봉하지 않은 대조군과 비교하였다. 그 결과, 표 2(Staphylococcus aureus)와 3(Escherichia coli) 및 도 2 내지 13에서 볼 수 있는 바와 같이, 균주의 수가 급격히 감소한 것을 확인(99.9% 이상 감소)할 수 있었다.
배양 전 세균 수
(cm2당)		 대조군
(cm2당)		 24시간 후
(cm2당)
실시예 1-1 1.6Ⅹ104 2.5Ⅹ104 < 0.63
실시예 1-2 < 0.63
실시예 1-3 < 0.63
실시예 2-1 < 0.63
실시예 2-2 < 0.63
실시예 2-3 < 0.63
배양 전 세균 수
(cm2당)		 대조군
(cm2당)		 24시간 후
(cm2당)
실시예 1-1 1.6Ⅹ104 1.1Ⅹ106 < 0.63
실시예 1-2 < 0.63
실시예 1-3 < 0.63
실시예 2-1 1.1Ⅹ10
실시예 2-2 < 0.63
실시예 2-3 < 0.63
[실험예 2] 항균력 실험 (2)실시예 1-1, 1-2, 1-3의 포장재가 Aspergillus brasiliensis(ATCC 9642), Chaetomium globosum(ATCC 6205), Penicillium funiculosum(ATCC11797), Trichoderma virens(ATCC 9645), Aureobasidium pullulans(ATCC 15233) 균주에 대해 가지는 항균력을 실험하였다(FITI 연구소에서 진행). 각 실시예의 포장재 위에 위 균주의 배양액을 도포하고 37℃에서 24시간 동안 배양한 후 남아 있는 균주의 수를 측정하여 밀봉하지 않은 대조군과 비교하였다. 그 결과, 표 4와 도 14 내지 16에서 볼 수 있는 바와 같이, 균주의 성장이 10% 이하로 저해되는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 1-1 실시예 1-2 실시예 1-3
등급* 1 1 1
* 등급 기준0 = 자라지 못함
1= 10% 이하로 자라남
2 = 10 ~30% 이하로 자라남
3 = 30 ~ 60% 이하로 자라남
4 = 60% 이상 자라남
[실험예 3] 에틸렌 흡착력 실험
실시예 1-1, 1-2, 1-3, 2-1, 2-2, 2-3의 포장재의 에틸렌 흡착 능력을 평가하였다. 각 실시예를 (가로 16㎝ × 세로 32㎝) 0.25L 데시케이터에 넣고 200μL의 에틸렌 가스를 주입하였다. 그 후에 한국산업표준법(KS M 1998-4)에 따라 데시케이터 내부에서 2.6μL의 양을 추출하여 포장재에 흡착된 에틸렌의 양(μL /㎏)을 얻은 결과가 아래 표 5이다. 표 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 각 실시예에서 50% 이상의 에틸렌 가스를 제거한 것을 확인할 수 있었다.
대조군 실시예
1-1		 실시예
1-2		 실시예
1-3		 실시예
2-1		 실시예
2-2		 실시예
2-3
에틸렌 (μL) 2.6 1.3 1.3 1.2 1.2 1.3 1.2
잔존량(ppm) 10.5 5.0 5.2 4.6 5.0 5.1 4.7
흡착량(ppm) 5.5 5.3 5.9 5.5 5.4 5.8
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
<110> KO, EUI SUK KIM, MIN JA <120> FOOD PACKAGING CONTAINING ZINCPOLYPEPTIDE <130> P19-0902 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Artificial Polypeptide <400> 1 Gly Cys Lys Arg 1

Claims (10)

  1. 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 폴리펩타이드 및 산화아연을 포함하는, 항균용 식품 포장재.
  2. 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 폴리펩타이드 및 산화아연을 포함하는, 소취용 식품 포장재.
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