KR20220147410A - Food packaging composition for checking the freshness of food containing cellulose microfibers and red radish color extract as active ingredients - Google Patents

Food packaging composition for checking the freshness of food containing cellulose microfibers and red radish color extract as active ingredients Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a food packaging film made of a composite material of cellulose microfabril (CMF) and a red radish color extract (RRCE), and since it is possible to check the freshness of the food through a color change depending on pH, the food packaging film can be usefully used in industries related to food manufacturing and distribution.

Description

셀룰로스 마이크로섬유 및 적무색소 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물{Food packaging composition for checking the freshness of food containing cellulose microfibers and red radish color extract as active ingredients}Food packaging composition for checking the freshness of food containing cellulose microfibers and red radish color extract as active ingredients}

본 발명은 셀룰로스 마이크로섬유(Cellulose MicroFibers, CMF) 및 적무색소(Red Radish Color Extract, RRCE) 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품의 신선도를 확인할 수 있는 식품 포장재 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a food packaging material composition capable of confirming the freshness of food containing cellulose microfibers (CMF) and Red Radish Color Extract (RRCE) extract as active ingredients.

오늘날 식품 안전 및 품질에 대한 소비자의 관심이 증가함에 따라 지능형 포장(Intelligent packaging)에 대한 새로운 개념이 개발되고 있는 실정이다. 이때 지능형 포장이란 포장된 식품의 품질을 스스로 보여 줄 수 있는 BT기반의 지시계 기술, IT를 접목시킨 지시계-RFID/USN 기술, NT기반 기능성이 강화된 포장재 및 포장시스템를 포함하는 BT·IT·NT 융복합 기술을 말한다.Today, as consumer interest in food safety and quality increases, a new concept for intelligent packaging is being developed. In this case, intelligent packaging refers to BT-based indicator technology that can show the quality of packaged food by itself, indicator-RFID/USN technology incorporating IT, and BT-IT-NT integration including packaging materials and packaging systems with enhanced NT-based functionality. complex technology.

포장된 식품은 유통 및 저장 중 잘못된 취급에 의하여, 식중독 사고, 기한이 지난 식품의 유통 및 식품의 손실 등의 문제를 발생시킬 수 있는데, 지능형 포장은 식품의 품질 저하를 지시계의 색변화로 나타내어 육안으로 관찰할 수 있어 위와 같은 문제를 해결할 수 있는 좋은 방안이 될 수 있다. 지능형 포장 기술은 농산물 이력추력시스템과 융합하여 개개 포장 식품의 품질상태를 소비지, 유통, 저장 중에 on-line 모니터링하게 됨으로서 소비자의 인식, 유통 및 저장의 효과적인 관리에 쓰일 수 있다. Packed food can cause problems such as food poisoning accidents, distribution of expired food, and loss of food due to incorrect handling during distribution and storage. It can be observed as a good way to solve the above problems. Intelligent packaging technology can be used for effective management of consumer awareness, distribution and storage by convergence with agricultural product history thrust system to monitor the quality status of individual packaged foods on-line during consumption, distribution, and storage.

한편, pH는 식품의 부패를 식별하는 데 중요한 지표로, pH 지표를 개발하기 위해 pH에 민감한 화학 시약인 브로모페놀 블루와 클로로페놀 레드를 사용할 수 있지만 이는 식품에 유해할 수 있다. 반면, 안토시아닌은 천연색소로 인체에도 무해하다. 기본적으로 안토시아닌은 빨간색 계통의 색소이고, 수소이온농도에 따라 빨간색~파란색에 걸쳐서 다양한 색상으로 변화하는 특성을 가진다. 이러한 특성을 이용하여 본 발명에서는 식품의 pH를 판별할 수 있는 식품 포장재 필름을 제작하였다.On the other hand, pH is an important indicator for identifying spoilage of food. To develop a pH indicator, bromophenol blue and chlorophenol red, which are pH-sensitive chemical reagents, can be used, but these can be harmful to food. On the other hand, anthocyanins are natural pigments and are harmless to the human body. Basically, anthocyanin is a red pigment, and it has the characteristic of changing into various colors from red to blue depending on the concentration of hydrogen ions. Using these characteristics, in the present invention, a food packaging film capable of determining the pH of food was prepared.

즉, 본 발명은 식품의 포장재로 사용하기 위해 인체에 무해한 천연색소인 안토시아닌계 RRCE(적무색소 추출물)를 높은 표면적, 독특한 광학적 특성, 높은 탄성과 강성을 가져 식품 산업에서 주요한 소재로 사용될 수 있는 셀룰로스 마이크로섬유(CMF)와 결합하여 제조된 식품 포장용 필름 pH indicator를 제공한다.That is, the present invention uses anthocyanin-based RRCE (red non-pigmented extract), a natural pigment harmless to the human body, for use as a packaging material for food with high surface area, unique optical properties, and high elasticity and rigidity. It provides a film pH indicator for food packaging prepared by combining with fiber (CMF).

대한민국 등록특허 제10-1046781호Republic of Korea Patent No. 10-1046781

본 발명은 셀룰로스 마이크로섬유(Cellulose microfibers, CMF) 및 적무색소 추출물(Red Radish Color Extract, RRCE)를 혼합하여 식품의 신선도를 확인할 수 있는 식품 포장재 조성물을 제공하는 것이다. 상기 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE)을 유효성분으로 포함하는 조성물의 구조적, 물리적 및 광학적 특성을 조사하여 식품 포장재로서의 적합성에 대해서 조사하였다. 또한, pH에 따른 색상 변화로 인해 식품의 신선도를 확인할 수 있도록 제조된 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE)을 포함하는 식품 포장재 조성물은 식품의 신선도를 모니터링 할 수 있는 것으로 육류, 수산물, 과일 및 야채 등의 다양한 식품에서 신선도를 확인할 수 있는 식품 포장재 조성물을 제공하는 것이다.The present invention is to provide a food packaging composition that can check the freshness of food by mixing cellulose microfibers (CMF) and Red Radish Color Extract (RRCE). Structural, physical and optical properties of the composition containing the cellulose microfiber (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) as active ingredients were investigated to investigate suitability as a food packaging material. In addition, the food packaging composition containing cellulose microfibers (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) prepared to check the freshness of food due to color change according to pH can monitor the freshness of food, meat, seafood , to provide a food packaging composition that can check the freshness of various foods such as fruits and vegetables.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 셀룰로스 마이크로섬유 및 적무색소 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a food packaging composition for checking the freshness of food comprising cellulose microfibers and a red-free pigment extract as active ingredients.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 "식품 포장재 조성물"은 셀룰로스 마이크로섬유 0.25 내지 1.25%(w/v) 및 적무색소 추출물 0.1 내지 2.0%(w/v)로 혼합되어 제조된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the "food packaging material composition" may be prepared by mixing 0.25 to 1.25% (w/v) of cellulose microfiber and 0.1 to 2.0% (w/v) of red no pigment extract, The present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 "식품 포장재 조성물"의 적무색소 추출물은 안토시아닌계인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the red no pigment extract of the "food packaging material composition" may be anthocyanin-based, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 "식품 포장재 조성물"은 식품 내 아미노산의 분해 정도에 따라 색상이 변화할 수 있으며, 상기 색상의 변화는 pH 1.0 내지 3.0 에서는 빨간색, pH 4.0 내지 6.0에서는 분홍색, pH 7.0 내지 8.0에서는 보라색, pH 9.0 내지 11.0에서는 파란색, pH 12.0 이상에서는 회색을 띠는 것을 특징으로 하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the "food packaging material composition" may change color depending on the degree of decomposition of amino acids in food, and the color change is red at pH 1.0 to 3.0, pink at pH 4.0 to 6.0, At pH 7.0 to 8.0, purple, at pH 9.0 to 11.0, blue, and at pH 12.0 or higher may be characterized as having a gray color, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 "식품 포장재 조성물"은 총 휘발성 염기질소 및 총 페놀함량 값에 따라 색상이 변하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the "food packaging material composition" may be characterized in that the color changes according to the total volatile basic nitrogen and total phenol content, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 식품 신선도 확인에서의 "식품"은 육류, 수산물, 과일 및 야채 중 어느 하나 이상을 포함하는 식품을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the "food" in the food freshness check may include food including any one or more of meat, aquatic products, fruits and vegetables, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 "식품 포장재 조성물"은 파장을 측정하여 pH 계측이 가능한 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the "food packaging material composition" may be one capable of measuring the pH by measuring the wavelength, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 "식품 포장재 조성물"은 탄성계수가 6,000 내지 10,000이고, 인장응력이 70 내지 100이며, 신장력이 4 내지 6인 것을 특징으로 하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the "food packaging material composition" may be characterized in that the elastic modulus is 6,000 to 10,000, the tensile stress is 70 to 100, and the elongation force is 4 to 6, but is limited thereto not.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 "식품 포장재 조성물"은 내수성이 10 내지 40%인 것을 특징으로 하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the "food packaging material composition" may be characterized in that the water resistance of 10 to 40%, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 "식품 포장재 조성물"은 암모니아 가스에 대해 반응성을 가진 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the "food packaging material composition" may have a reactivity to ammonia gas, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 "식품 포장재 조성물"은 자외선 차단의 기능을 가진 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the "food packaging material composition" may have a function of blocking ultraviolet rays, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 "식품 포장재 조성물"은 수증기의 침입 및 방출을 차단하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the "food packaging composition" may be characterized in that it blocks the penetration and release of water vapor, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 0.25 내지 1.25%(w/v)의 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 0.1 내지 2.0%(w/v)의 적무색소 추출물(RRCE)를 복합하여 식품 포장재를 제조하는 1 단계;In one embodiment of the present invention, 0.25 to 1.25% (w / v) of cellulose microfiber (CMF) and 0.1 to 2.0% (w / v) of red no pigment extract (RRCE) are combined to prepare a food packaging material Stage 1;

상기 식품 포장재를 이용하여 식품을 포장하는 2 단계;a second step of packaging food using the food packaging material;

상기 식품의 pH 변화에 따라 식품의 신선도를 판단하는 3 단계;를 포함하는 식품 포장재 색상 변화를 통해 식품의 신선도를 확인하는 방법에서,In the method of checking the freshness of food through color change of food packaging material comprising; step 3 of determining the freshness of the food according to the pH change of the food,

상기 2 단계의 식품은 육류, 수산물, 과일 및 야채 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이고,The food of step 2 is to include any one or more of meat, aquatic products, fruits and vegetables,

상기 3 단계의 포장재 색상 변화는 식품의 pH 1.0 내지 3.0에서는 빨간색, pH 4.0 내지 6.0에서는 분홍색, pH 7.0 내지 8.0에서는 보라색, pH 9.0 내지 11.0에서는 파란색, pH 12.0 이상에서는 회색을 띠는 것이고, 분홍색, 보라색, 파란색 및 회색인 경우 식품이 상한 것으로 판단하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The color change of the packaging material in step 3 is red at pH 1.0 to 3.0, pink at pH 4.0 to 6.0, purple at pH 7.0 to 8.0, blue at pH 9.0 to 11.0, gray at pH 12.0 or higher, pink, In the case of purple, blue and gray, it may be determined that the food is spoiled, but is not limited thereto.

본 발명은 셀룰로스 마이크로섬유(Cellulose microfibers, CMF) 및 적무색소 추출물(Red Radish Color Extract, RRCE)을 복합하여 사용해 제조된 식품 포장재 조성물을 제공한다. 보다 자세하게는, 식품 신선도 정도에 따라 pH가 변화되는 특징을 이용한 식품 포장재 조성물의 색 변화를 통해 식품의 신선도를 확인할 수 있다. 이는 식품 유통업 및 리테일 산업 등의 관련 산업에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.The present invention provides a food packaging composition prepared by combining cellulose microfibers (CMF) and Red Radish Color Extract (RRCE). More specifically, the freshness of the food can be confirmed through the color change of the food packaging material composition using the characteristic that the pH is changed according to the degree of freshness of the food. This may be usefully used in related industries such as food distribution and retail industries.

도 1은 본 발명의 각기 상이한 pH 조건에서 (a) RRCE 용액의 색상 변화, (b) UV-vis 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 식품 포장재의 기계적 특성 (a) 탄성계수, (b) 인장응력, (c) 신장력에 대해 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE)을 유효성분으로 하는 식품 포장재 조성물의 내수성을 측정한 것을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE)을 유효성분으로 포함하는 식품 포장재 조성물의 암모니아(SRGB)에 대한 색반응 및 감도를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE)을 유효성분으로 포함하는 식품 포장재 조성물과 각각의 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE)만을 사용한 것에 대한 UV-vis 광선 투과율을 나타낸 도이다.
도 6은 (a) 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF), (b) 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 0.4%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE), (c) 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 0.8%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE), (d) 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 1.6%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE), (e) 적무색소 추출물(RRCE) 파우더의 FTIR 스펙트럼 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 12일 동안의 냉장육(4℃) TVB-N 값의 변화를 나타낸 도이다.
도 8은 12일 동안의 냉장육(4℃) TPC 및 pH 값의 변화를 나타낸 도이다.
도 9는 12일 동안의 냉장육(4℃) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE)을 유효성분으로 포함하는 식품 포장재를 이용해 신선도를 확인한 실험의 결과에 대해 나타낸 도이다.1 is a view showing (a) the color change of the RRCE solution, (b) UV-vis spectrum at different pH conditions of the present invention.
2 is a view showing the mechanical properties of the food packaging material of the present invention (a) elastic modulus, (b) tensile stress, (c) elongation force.
3 is a view showing the measurement of the water resistance of the food packaging composition containing cellulose microfibers (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) of the present invention as active ingredients.
4 is a view showing the color response and sensitivity to ammonia (S RGB ) of a food packaging composition comprising cellulose microfibers (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) of the present invention as active ingredients.
5 is a food packaging composition comprising cellulose microfibers (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) of the present invention as active ingredients, and each cellulose microfiber (CMF) and red-free pigment extract (RRCE) UV- It is a diagram showing the vis light transmittance.
6 shows (a) 1% (w/v) cellulose microfibers (CMF), (b) 1% (w/v) cellulose microfibers (CMF) and 0.4% (w/v) red agaric extract (RRCE). , (c) 1% (w/v) cellulosic microfibers (CMF) and 0.8% (w/v) red agaric extract (RRCE), (d) 1% (w/v) cellulose microfibers (CMF) and 1.6 It is a diagram showing the FTIR spectral analysis results of % (w/v) red no pigment extract (RRCE) and (e) red no pigment extract (RRCE) powder.
7 is a diagram showing the change in refrigerated meat (4 ℃) TVB-N value for 12 days.
8 is a diagram showing changes in TPC and pH values of refrigerated meat (4° C.) for 12 days.
9 is a diagram showing the results of an experiment to check the freshness of refrigerated meat (4° C.) for 12 days using a food packaging material containing cellulose microfibers (CMF) and red no pigment extract (RRCE) as active ingredients.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 셀룰로스 마이크로섬유 및 적무색소 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물에 대해 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a food packaging composition for checking the freshness of food comprising cellulose microfibers and a red-free pigment extract as active ingredients.

발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 식품 포장재 조성물은 셀룰로스 마이크로섬유 0.25 내지 1.25%(w/v), 바람직하게는 0.5 내지 1.25%(w/v), 더욱 바람직하게는 0.9 내지 1.1%(w/v)와 적무색소 추출물 0.1 내지 2.0%(w/v), 바람직하게는 0.4 내지 1.6%(w/v), 더욱 바람직하게는 0.7 내지 0.9%(w/v)로 혼합되어 제조된 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the invention, the food packaging composition is cellulose microfiber 0.25 to 1.25% (w / v), preferably 0.5 to 1.25% (w / v), more preferably 0.9 to 1.1% (w) /v) and 0.1 to 2.0% (w/v) of the red no pigment extract, preferably 0.4 to 1.6% (w/v), more preferably 0.7 to 0.9% (w/v) It is not limited.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 식품 포장재 조성물의 적무색소 추출물은 안토시아닌계인 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the red non-pigmented extract of the food packaging composition is an anthocyanin-based, but is not limited thereto.

상기의 안토시아닌계 색소는 아사이베리, 블랙커런트, 아로니아, 가지, 블러드오렌지, 매리언 블랙베리, 검은 산딸기, 라즈베리, 야생 블루베리, 버찌, 퀸 가넷 자두, 레드커런트, 보라색 옥수수, 콩코드 포도, 노턴 포도 등의 꽃과 과실 등에 주로 포함되는 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.The above anthocyanin pigments include acai berry, blackcurrant, aronia, eggplant, blood orange, marion blackberry, black raspberry, raspberry, wild blueberry, cherry, queen garnet plum, redcurrant, purple corn, Concord grape, norton grape. It is mainly included in flowers and fruits, etc., but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 식품 포장재 조성물은 아미노산 분해에 따라 색상이 변화할 수 있으며, 상기 색상의 변화는 pH 1.0 내지 3.0 이하에서는 빨간색, pH 4.0 내지 6.0 분홍색, pH 7.0 내지 8.0에서 보라색, pH 9.0 내지 11.0에서 진한 파란색, pH 12.0 이상에서는 회색을 띠는 것을 특징으로 하는 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the food packaging composition may change color according to the decomposition of amino acids, and the color change is red at pH 1.0 to 3.0 or less, pH 4.0 to 6.0 pink, and pH 7.0 to 8.0. Purple, dark blue at pH 9.0 to 11.0, and gray at pH 12.0 or higher, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 식품 포장재 조성물은 총 휘발성 염기질소(TVB-N)와 총 페놀함량(TPC) 값에 따라 색상이 변하는 것을 특징으로 하는 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the food packaging material composition is characterized in that the color changes depending on the total volatile basic nitrogen (TVB-N) and total phenol content (TPC), but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 식품 포장재 조성물은 수산물, 육류, 과일 및 야채 중 어느 하나 이상을 포함하는 식료품을 포함하는 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the food packaging composition is not limited thereto, including but not limited to foodstuffs including any one or more of aquatic products, meat, fruits and vegetables.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 식품 포장재 조성물은 파장을 측정하여 pH 계측이 가능한 것을 특징으로 하는 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the food packaging composition is characterized in that it is possible to measure the pH by measuring the wavelength, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 식품 포장재는 UV-vis 스펙트럼의 흡광도가 pH가 높아짐에 따라 파장의 수치가 높아지는 것으로 바람직하게는 pH 1일 때, 512 nm이고 pH 9일 때, 585 nm로 측정되는 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the absorbance of the UV-vis spectrum of the food packaging material increases as the pH increases. Preferably, when pH 1, 512 nm, and pH 9, 585 nm is measured, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 식품 포장재 조성물은 탄성계수가 6,000 내지 10,000이고, 인장응력이 70 내지 100이며, 신장력이 4 내지 6인 것을 특징으로 하는 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the food packaging material composition is characterized in that the elastic modulus is 6,000 to 10,000, the tensile stress is 70 to 100, and the elongation force is 4 to 6, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 식품 포장재 조성물은 내수성이 10 내지 40%인 것을 특징으로 하는 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the food packaging composition is characterized in that the water resistance is 10 to 40%, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 식품 포장재 조성물은 암모니아 가스에 대해 반응성을 가진 것으로 바람직하게는 SRGB 값이 40 내지 60%인 것을 특징으로 하나 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the food packaging composition is characterized in that it has a reactivity to ammonia gas and preferably has an S RGB value of 40 to 60%, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 식품 포장재 조성물은 자외선 차단의 기능을 가진 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the food packaging material composition has a function of blocking ultraviolet rays, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기의 식품 포장재 조성물은 수증기의 침입 및 방출을 차단하는 것을 특징으로 하는 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the food packaging composition is characterized in that it blocks the penetration and release of water vapor, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 0.25 내지 1.25%(w/v)의 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 0.1 내지 2.0%(w/v)의 적무색소 추출물(RRCE)를 복합하여 식품 포장재를 제조하는 1 단계;In one embodiment of the present invention, 0.25 to 1.25% (w / v) of cellulose microfiber (CMF) and 0.1 to 2.0% (w / v) of red no pigment extract (RRCE) are combined to prepare a food packaging material Stage 1;

상기 식품 포장재를 이용하여 식품을 포장하는 2 단계;a second step of packaging food using the food packaging material;

상기 식품의 pH 변화에 따라 식품의 신선도를 판단하는 3 단계;를 포함하는 식품 포장재 색상 변화를 통해 식품 신선도를 확인하는 방법에서,In the method of confirming the freshness of food through color change of food packaging comprising; step 3 of determining the freshness of the food according to the change in pH of the food,

상기 2 단계의 식품은 육류, 수산물, 과일 및 야채 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이고, The food of step 2 is to include any one or more of meat, aquatic products, fruits and vegetables,

상기 3 단계의 포장재 색상 변화는 식품의 pH 1.0 내지 3.0에서는 빨간색, pH 4.0 내지 6.0에서는 분홍색, pH 7.0 내지 8.0에서는 보라색, pH 9.0 내지 11.0에서는 파란색, pH 12.0 이상에서는 회색을 띠는 것이고, 분홍색, 보라색, 파란색 및 회색인 경우 식품이 상한 것으로 판단하는 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The color change of the packaging material in step 3 is red at pH 1.0 to 3.0, pink at pH 4.0 to 6.0, purple at pH 7.0 to 8.0, blue at pH 9.0 to 11.0, gray at pH 12.0 or higher, pink, In the case of purple, blue and gray, it may be determined that the food is spoiled, but is not limited thereto.

상기 식품 포장재 조성물은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate: PET), 저밀도폴리에틸렌(Low density polyethylene: LDPE), 폴리프로필렌(Polypropylene: PP), 폴리카보네이트(Polycarbonate: PC), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate: PMMA), 폴리이미드(Polyimide: PI), 연신폴리프로필렌(Oriented polypropylene: OPP), 무연신폴리프로필렌(Casting polypropylene: CPP), 이축연신폴리프로필렌(Biaxially orientedpolypropylene: BOPP), 폴리에틸렌 2,6-디카르복실나프탈레이트(Polyethylene 2,6-dicarboxyl naphthalate: PEN), 폴리에테르설폰(Polyethersulfone: PES), 폴리에스테르(Polyester: PE), 폴리스티렌(Polystyrene: PS),나일론(nylon: Ny) 및 종이 중에서 선택되는 포장재와 결합하여 사용될 수 있다.The food packaging composition is polyethylene terephthalate (Polyethyleneterephthalate: PET), low density polyethylene (LDPE), polypropylene (Polypropylene: PP), polycarbonate (Polycarbonate: PC), polymethyl methacrylate (Polymethyl methacrylate: PMMA) ), polyimide (Polyimide: PI), oriented polypropylene (OPP), unoriented polypropylene (CPP), biaxially oriented polypropylene (BOPP), polyethylene 2,6-dicarboxyl Packaging material selected from polyethylene 2,6-dicarboxyl naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyester (PE), polystyrene (PS), nylon (Ny) and paper can be used in combination with

이하, 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

<준비예> RRCE/셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 필름 제조<Preparation Example> RRCE / cellulose microfiber (CMF) film production

1. 제조과정1. Manufacturing process

0.5%(w/v), 1%(w/v) 또는 1.25%(w/v)의 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 100 mL를 준비한다. 이에 적무색소 추출물(RRCE)을 0.4 g, 0.8 g, 1.6 g의 적무색소 추출물(RRCE)을 가하여 0.4%(w/v), 0.8%(w/v) 또는 1.6%(w/v)의 농도로 섞는다. 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE)을 petri dish(90*15 mm)에 분주하고 드라이오븐 40℃에 넣어 건조하여 필름을 제조한다.Prepare 100 mL of 0.5% (w/v), 1% (w/v), or 1.25% (w/v) cellulose microfibers (CMF). To this, 0.4 g, 0.8 g, and 1.6 g of red no pigment extract (RRCE) was added to the extract to obtain a concentration of 0.4% (w/v), 0.8% (w/v) or 1.6% (w/v). mix with Cellulose microfibers (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) were dispensed in a petri dish (90*15 mm) and dried in a dry oven at 40° C. to prepare a film.

2. 적무색소 추출물(RRCE)의 pH 범위별 UV-vis 스펙트럼 측정2. Measurement of UV-vis spectrum for each pH range of red achromatic extract (RRCE)

다양한 pH 값에서 적무색소 추출물(RRCE)의 색상 변화는 도 1에 나타냈다. 적무색소 추출물(RRCE) 희석 용액은 다양한 pH에서 색상 변화를 관찰하고 민감한 pH 지표 제조에 대한 적용 가능성을 확인했다. pH 값이 2.0에서 11.0으로 증가하면 빨간색에서 진한 파란색으로 뚜렷한 색상 변화를 볼 수 있다. 도 1에 나타나 있듯이, pH가 2.0에서 11.0으로 증가함에 따라 적무색소 추출물(RRCE) 용액이 빨간색에서 진한 파란색으로 색변화 된다. 적무색소 추출물(RRCE)은 pH가 3.0보다 낮을 때 빨간색으로 변했고 용액의 pH가 각각 4.0-6.0, 7.0-8.0, 9.0-11.0, 12.0이면 분홍색, 보라색, 진한 파란색, 회색으로 나타난다. 적무색소 추출물(RRCE)은 pH에 따른 색상 변화에 따라 최대 흡수 피크를 더 높은 파장으로 나타났다. pH 1.0에서 약 512 nm에서 얻은 최대 흡수 피크는 pH가 9.0으로 증가하고 동시에 흡광도가 증가함에 따라 585 nm로 이동한다. 이는 안토시아닌에서 나타나는 pH 변화에 따라 최대 흡수 피크가 더 높은 파장으로 이동하는 특성인 Bathochromic shift에 해당된다.The color change of the red no-pigmented extract (RRCE) at various pH values is shown in FIG. 1 . The dilute solution of red colorless extract (RRCE) observed color change at various pHs and confirmed its applicability to the preparation of sensitive pH indicators. When the pH value is increased from 2.0 to 11.0, a distinct color change from red to dark blue can be seen. As shown in FIG. 1 , as the pH increases from 2.0 to 11.0, the red colorless extract (RRCE) solution changes color from red to dark blue. The red no-pigmented extract (RRCE) turned red when the pH was lower than 3.0, and appeared as pink, purple, dark blue, and gray when the solution pH was 4.0-6.0, 7.0-8.0, 9.0-11.0, and 12.0, respectively. The red no pigment extract (RRCE) showed the maximum absorption peak with a higher wavelength according to the color change according to pH. The maximum absorption peak obtained at about 512 nm at pH 1.0 shifts to 585 nm as the pH increases to 9.0 and at the same time the absorbance increases. This corresponds to the bathochromic shift, which is a characteristic in which the maximum absorption peak shifts to a higher wavelength according to the pH change in anthocyanins.

<실시예> 식품 포장재로서 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물의 특성<Example> Characteristics of a composite composition of cellulose microfiber (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) as a food packaging material

1. 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물의 기계적 특성 확인1. Confirmation of mechanical properties of cellulose microfiber (CMF) and red-free pigment extract (RRCE) composite composition

셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE)의 기계적 특성, 탄성계수(Modulus), 인장응력(Tensile strength), 신장력(Elongation)에 대해 측정한 값을 도 2에 나타냈다. 필름의 기계적 저항과 유연성은 인장응력과 신장력에 의하여 결정된다. 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 조성물의 9 가지 다른 농도의 조건에서 만들어진 필름의 기계적 특성을 분석하였다. 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 0.4%(w/v) 및 0.8%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE)을 첨가하여 제조된 필름은 탄성계수, 인장응력, 신장력에서 0.5%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 1.25%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 보다 높은 값을 나타내었다. 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 함량이 1%(w/v)인 조성물은 적무색소 추출물(RRCE)의 사용이 1.6%(w/v)로 증가함에 따라 인장응력이 83.3 MPa에서 4.9 MPa로 감소하는 것으로 나타났다. 인장응력은 적무색소 추출물(RRCE)이 첨가된 농도가 0.8%(w/v)에서 1.6%(w/v)로 증가함에 따라 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 분자와 적무색소 추출물(RRCE) 간의 분자 내 상호작용의 감소로 인해 감소하였다. 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 농도가 1%(w/v)인 조성물은 적무색소 추출물(RRCE)이 1.6%(w/v)를 사용했을 때 0.8%(w/v)의 적무색소 추출물(RRCE)을 사용한 것보다 신장력이 감소하였다. 그 결과 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 0.4%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE)을 유효성분으로 하는 조성물은 4.2%로 가장 낮은 신장력을 보였고 같은 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 사용시 0.8%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE), 1.6%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE)을 사용한 것은 각각 4.6%, 4.9%로 신장력이 보다 증가한 것으로 나타났다. 이는 분자 내 힘 감소로 인해 매트릭스 폴리머 사슬의 이동성이 증가했기 때문이다.Measured values for mechanical properties, modulus, tensile stress, and elongation of cellulose microfibers (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) are shown in FIG. 2 . The mechanical resistance and flexibility of a film are determined by tensile stress and elongation force. The mechanical properties of the films made under the conditions of 9 different concentrations of cellulose microfiber (CMF) and red-free pigment extract (RRCE) compositions were analyzed. Films prepared by adding 1% (w/v) cellulose microfibers (CMF) and 0.4% (w/v) and 0.8% (w/v) red achromatic extract (RRCE) were obtained in terms of modulus of elasticity, tensile stress, and elongation. 0.5% (w/v) cellulosic microfibers (CMF) and 1.25% (w/v) cellulosic microfibers (CMF) showed higher values. The composition having a cellulose microfiber (CMF) content of 1% (w/v) showed that the tensile stress decreased from 83.3 MPa to 4.9 MPa as the use of the red agaric extract (RRCE) was increased to 1.6% (w/v). appear. Tensile stress was increased between the cellulose microfiber (CMF) molecule and the red non-pigmented extract (RRCE) as the concentration of the red non-pigmented extract (RRCE) was increased from 0.8% (w/v) to 1.6% (w/v). decreased due to decreased interaction. The composition in which the cellulose microfiber (CMF) concentration is 1% (w/v) is 0.8% (w/v) of the red non-pigmented extract (RRCE) when 1.6% (w/v) of the red non-pigmented extract (RRCE) is used. The elongation force was decreased compared to that used. As a result, the composition containing 1% (w/v) cellulose microfiber (CMF) and 0.4% (w/v) red non-pigmented extract (RRCE) as active ingredients showed the lowest elongation at 4.2%, and the same 1% (w/v) v) When cellulose microfibers (CMF) were used, 0.8% (w/v) red no pigment extract (RRCE) and 1.6% (w/v) red no pigment extract (RRCE) were used, with 4.6% and 4.9%, respectively, with increased elongation. appeared to be This is because the mobility of the matrix polymer chains increased due to the decrease in intramolecular forces.

2. 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물의 내수성 평가2. Evaluation of Water Resistance of Cellulose Microfiber (CMF) and Red No Pigment Extract (RRCE) Composite Composition

내수성 평가를 위해 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물에 대한 수용성을 측정한 것을 나타낸 것이 도 3이다. 물리적 장벽 및 내수성을 포함한 포장재의 일부 특성은 필름의 수용성 값과 관련 있다. 1.6%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE)을 사용했을 때, 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 필름은 용해도가 높았다. 0.5%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF)는 적무색소 추출물(RRCE)의 농도에 따라 용해도가 증가했다. 반면, 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF)와 1.25%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF)는 0.8%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE)을 사용했을 때 가장 낮은 용해도로 나타났다. 일반적으로 고분자 구조에 친수성 화합물을 추가하면 고분자 필름의 수용성이 증가한다. 용해도 증가는 적무색소 추출물(RRCE)의 친수성 특성과 관련이 있다. 또한, 안토시아닌 아실화(Acylation)는 일반적으로 용해도를 감소시키므로 적무색소 추출물(RRCE)을 포함하는 조성물의 내수성이 약간 감소하는 것은 적무색소 추출물(RRCE)의 아실화 구조 때문으로 판단된다.Figure 3 shows the measurement of water solubility of the cellulose microfiber (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) composite composition for water resistance evaluation. Some properties of packaging materials, including physical barriers and water resistance, are related to the water solubility value of the film. When 1.6% (w/v) red-free pigment extract (RRCE) was used, the cellulose microfiber (CMF) film had high solubility. The solubility of 0.5% (w/v) cellulose microfibers (CMF) increased according to the concentration of the red non-pigmented extract (RRCE). On the other hand, 1% (w/v) cellulose microfibers (CMF) and 1.25% (w/v) cellulose microfibers (CMF) had the lowest solubility when 0.8% (w/v) red-free pigment extract (RRCE) was used. appeared as In general, adding a hydrophilic compound to the polymer structure increases the water solubility of the polymer film. The increase in solubility is related to the hydrophilic properties of the red-pigmented extract (RRCE). In addition, since anthocyanin acylation generally reduces solubility, the slight decrease in the water resistance of the composition including the red no pigment extract (RRCE) is determined to be due to the acylation structure of the red no pigment extract (RRCE).

3. 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물의 암모니아에 대한 민감성 측정3. Determination of Sensitivity to Ammonia of Cellulose Microfibers (CMF) and Red Colorless Extract (RRCE) Composite Composition

셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물의 암모니아 가스에 의한 색상 변화를 관찰하여 감도를 측정하여 나타낸 것이 도 4이다. 암모니아 증기에 20분 노출된 동안 필름의 가시적 색상도 함께 나타나 있다. 암모니아 농도 0.8 M에서 SRGB값은 4분에 걸쳐 크게 증가하여 암모니아 가스에 대한 높은 감도와 빠른 색상 반응을 보여준다. 암모니아 농도 0.2 M에서 8분 후 30 이상의 SRGB값을 가졌다. 암모니아 농도 0.05 M에서 20분 후 SRGB값이 20에 도달하고 빨간색에서 보라색으로 색상 변화가 관찰되었다. 적무색소 추출물(RRCE)의 농도는 0.4%(w/v), 0.8%(w/v), 1.6%(w/v)로 가장 높은 SRGB 값은 각각 39.8%, 49.7%, 55.7%로 적무색소 추출물(RRCE) 농도에 상응하는 암모니아수에 대한 높은 반응을 보였다.FIG. 4 shows the measurement of sensitivity by observing the color change by ammonia gas of the cellulose microfiber (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) composite composition. The visible color of the film during 20 min exposure to ammonia vapor is also shown. At an ammonia concentration of 0.8 M, the S RGB value increased significantly over 4 min, showing high sensitivity and fast color response to ammonia gas. It had an S RGB value of 30 or more after 8 minutes at an ammonia concentration of 0.2 M. After 20 minutes at an ammonia concentration of 0.05 M, the S RGB value reached 20 and a color change from red to purple was observed. The concentration of red no pigment extract (RRCE) was 0.4% (w/v), 0.8% (w/v), and 1.6% (w/v), and the highest S RGB values were 39.8%, 49.7%, and 55.7%, respectively. It showed a high response to ammonia water corresponding to the concentration of unpigmented extract (RRCE).

일반적으로 높은 암모니아 농도 0.8 M에서 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물 단시간에 빠른 반응으로 높은 SRGB 값을 나타냈다. 저농도의 암모니아에서 암모니아 가스에 20분 동안 노출 된 후 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물의 색 변화 반응이 관찰되었다.In general, at a high ammonia concentration of 0.8 M, the cellulose microfiber (CMF) and red-free pigment extract (RRCE) composite composition exhibited a high S RGB value in a short time with a rapid response. After 20 minutes of exposure to ammonia gas at a low concentration of ammonia, the color change reaction of the cellulose microfiber (CMF) and red chromium extract (RRCE) composite composition was observed.

암모니아 가스에 의한 필름의 색상 반응은 빠르며 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물을 낮은 농도로 사용하더라도 단시간에 반응할 수 있어야 한다. 상기의 실험결과 본 발명의 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물은 암모니아에 대한 민감성이 있어 식품 신선도를 확인할 수 있는 포장재로 사용 가능한 것으로 나타났다. The color reaction of the film by ammonia gas is fast, and it should be able to respond in a short time even when a complex composition of cellulose microfiber (CMF) and red colorless extract (RRCE) is used at a low concentration. As a result of the above experiment, it was shown that the cellulose microfiber (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) composite composition of the present invention has sensitivity to ammonia and can be used as a packaging material that can check the freshness of food.

4. 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물의 투과 스펙트럼4. Transmission Spectrum of Cellulose Microfiber (CMF) and Red Radix Extract (RRCE) Composite Composition

자외선과 가시광선에 노출되면 식품이 쉽게 열화 될 수 있기 때문에 UV-vis 차광 특성은 식품 포장 필름에 매우 중요하다. 도 5는 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물의 광투과에 대한 것을 나타낸 것이다. 셀룰로스 마이크로섬유(CMF)를 사용하여 셀룰로스 섬유에 의한 빛의 통과를 막기 때문에 UV 및 가시 파장에서 낮은 투과율을 나타냈다. 셀룰로스 마이크로섬유(CMF)의 농도가 0.5%(w/v)에서 1.25%(w/v)로 증가함에 따라 200 nm-800 nm 파장대에서 투과율(%)이 감소함을 확인하였다. 적무색소 추출물(RRCE)은 농도가 증가함에 따라 UV 파장에서 투과율이 감소하는 반면 가시광선 파장에서는 투과율을 높였다. 첨가된 적무색소 추출물(RRCE)의 농도가 0.4%(w/v)에서 1.6%(w/v)로 증가함에 따라 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물의 광 투과율은 280-600 nm 범위에서 감소했다. 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 0.8%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE) 및 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 1.6%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE)의 투과율은 자외선 파장 영역에서 5% 이하로 감소하는 것으로 확인되었다. 이것은 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE) 복합 조성물이 자외선으로부터 식품을 효과적으로 보호 할 수 있음을 나타내는 것이다. 필름의 광 투과율 감소는 적무색소 추출물(RRCE)의 염료의 UV 및 가시광선 흡수 기능과 염료에 의해 Light scattering&Reflection을 통한 광 투과율 차단에 기인함을 확인하였다. 따라서, 적무색소 추출물(RRCE)를 함유한 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 복합 조성물은 포장 식품의 광산화 반응을 방지할 수 있는 UV 차단 식품 포장 필름으로 사용 가능할 것이다.UV-vis shading properties are very important for food packaging films because food can easily deteriorate when exposed to ultraviolet and visible light. 5 is a graph showing the light transmission of a cellulose microfiber (CMF) and a red achromatic extract (RRCE) composite composition. Cellulose microfibers (CMF) were used to block the passage of light by the cellulose fibers, resulting in low transmittance at UV and visible wavelengths. As the concentration of cellulose microfiber (CMF) increased from 0.5% (w/v) to 1.25% (w/v), it was confirmed that the transmittance (%) decreased in the 200 nm-800 nm wavelength band. As the concentration of the red no-pigmented extract (RRCE) was increased, the transmittance was decreased at the UV wavelength, while the transmittance was increased at the visible light wavelength. As the concentration of the added red no pigment extract (RRCE) increased from 0.4% (w/v) to 1.6% (w/v), the light transmittance of the cellulose microfiber (CMF) and red no pigment extract (RRCE) composite composition was 280 decreased in the -600 nm range. 1% (w/v) Cellulose Microfibers (CMF) and 0.8% (w/v) Red Grain Extract (RRCE) and 1% (w/v) Cellulose Microfibers (CMF) and 1.6% (w/v) Red Grain It was confirmed that the transmittance of the unpigmented extract (RRCE) decreased to 5% or less in the ultraviolet wavelength region. This indicates that the composite composition of cellulose microfiber (CMF) and red pigmentless extract (RRCE) can effectively protect food from UV rays. It was confirmed that the decrease in the light transmittance of the film was due to the UV and visible light absorption function of the dye of the red no-dye extract (RRCE) and blocking the light transmittance through light scattering & reflection by the dye. Therefore, the cellulose microfiber (CMF) composite composition containing the red no pigment extract (RRCE) will be usable as a UV blocking food packaging film that can prevent the photooxidation reaction of packaged food.

5. FTIR 구조분석5. FTIR Structural Analysis

필름의 화학 구조를 FTIR 스펙트럼을 통하여 분석한 결과를 도 6에 나타냈다. FTIR 분석은 셀룰로스 마이크로섬유(CMF)의 화학 구조를 분석하고 적무색소 추출물(RRCE)와의 상호 작용을 확인했다. 도 6은 1%(w/v)의 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 0.4%(w/v), 0.8%(w/v), 1.6%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE) 조성물의 FTIR 스펙트럼을 보여준다. 특징적인 피크는 약 3330, 2892 및 1030 cm-1이었으며, 이는 각각 O-H 스트레칭, C-H 스트레칭 및 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 필름 스펙트럼에서 C-O-C Pyranose ring skeleton의 진동에 해당한다. 적무색소 추출물(RRCE)의 특징적인 피크는 3330cm-1 (OH 스트레칭), 2892cm-1(CH 스트레칭), 1719cm-1 (C=O 스트레칭), 1634cm-1 (C=C Aromatic ring stretching)이다. 중요한 변화는 C-H 평면 변형과 관련된 700-900 cm-1 범위에서 흡수 밴드의 모양이다. 이것은 안토시아닌이 셀룰로스 마이크로섬유(CMF)에 통합되었음을 보여준다. 전형적인 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 밴드는 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 0.4%(w/v), 0.8%(w/v), 1.6%(w/v)의 적무색소 추출물(RRCE) 조성물의 스펙트럼에서 발견되었다. 그 결과 안토시아닌의 첨가가 셀룰로스 마이크로섬유(CMF)의 화학 구조에 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있다.The result of analyzing the chemical structure of the film through the FTIR spectrum is shown in FIG. 6 . FTIR analysis analyzed the chemical structure of cellulose microfibers (CMF) and confirmed the interaction with red pigmentless extract (RRCE). 6 is a FTIR of 1% (w/v) cellulosic microfiber (CMF) and 0.4% (w/v), 0.8% (w/v), 1.6% (w/v) red colorless extract (RRCE) compositions. show the spectrum. The characteristic peaks were about 3330, 2892 and 1030 cm -1 , which correspond to OH stretching, CH stretching and vibration of the COC Pyranose ring skeleton in the cellulose microfiber (CMF) film spectrum, respectively. The characteristic peaks of the red achromatic extract (RRCE) are 3330 cm -1 (OH stretching), 2892 cm -1 (CH stretching), 1719 cm -1 (C=O stretching), and 1634 cm -1 (C=C Aromatic ring stretching). An important change is the shape of the absorption band in the 700–900 cm −1 range associated with the CH plane strain. This shows that anthocyanins are incorporated into cellulose microfibers (CMF). Typical cellulosic microfiber (CMF) bands are 1% (w/v) cellulosic microfiber (CMF) and 0.4% (w/v), 0.8% (w/v), 1.6% (w/v) red pigment extract. (RRCE) was found in the spectrum of the composition. As a result, it can be confirmed that the addition of anthocyanin does not affect the chemical structure of cellulose microfibers (CMF).

6. 수증기 투과성(water vapor permeability, WVP)6. water vapor permeability (WVP)

식품 포장에 사용하기 위해 수증기 투과성(WVP)은 포장재로의 가능성을 평가하는 중요한 측정 방법이다. 이 값은 포장 필름이 식품과 주변 영역 사이의 수분 이동을 방지하거나 적어도 감소시키는 능력에 대한 것으로 본 발명의 조성물의 수증기 투과성에 대해 나타낸 것이 표 1이다. 셀룰로스 마이크로섬유는 다량의 Hydroxyl groups을 포함하고 있어 수분 투과성을 감소시킬 수 있기 때문에 다량의 물 분자를 흡수 할 수 있는 친수성이 높은 물질이다. Micrometer 또는 Nanometer fibrils가 있는 셀룰로스 구조는 완벽하게 분산되어 내부에 조밀한 네트워크를 생성하여 매트릭스를 통한 수증기 확산을 방지하고 수증기 투과성을 감소시킨다. For use in food packaging, water vapor permeability (WVP) is an important metric to evaluate its potential as a packaging material. These values relate to the ability of the packaging film to prevent or at least reduce moisture transfer between the food and the surrounding area, which is shown in Table 1 for the water vapor permeability of the compositions of the present invention. Cellulose microfibers contain a large amount of hydroxyl groups, which can reduce water permeability, so it is a highly hydrophilic material that can absorb a large amount of water molecules. Cellulose structures with micrometer or nanometer fibrils are perfectly dispersed to create a dense network inside, preventing water vapor diffusion through the matrix and reducing water vapor permeability.

하기의 표 1은 본 발명의 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE)을 유효성분으로 포함하는 식품 포장재 조성물의 수증기 투과성(WVP)에 대해 나타낸 것이다.Table 1 below shows the water vapor permeability (WVP) of the food packaging composition comprising cellulose microfibers (CMF) and cellulose microfibers (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) of the present invention as active ingredients.

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셀룰로스 마이크로섬유(CMF)만을 사용한 것과 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 0.8%(w/v) 적무색소 추출물(RRCE)을 유효성분으로 하는 조성물의 수증기투과성을 표 1에 나타냈다. 1%(w/v) 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 0.8%(w/v)의 적무색소 추출물(RRCE) 조성물의 WVP 수치는 감소하였다. 다만, 셀룰로스 마이크로섬유(CMF)만으로 구성된 필름에 비해 약간 감소함을 확인하여 유의한 차이는 없었다. 안토시아닌을 첨가하면 필름의 수증기투과성이 약간 감소하고 셀룰로스 마이크로섬유(CMF)의 차성이 유지되는 것을 확인하였다.Table 1 shows the water vapor permeability of a composition using only cellulose microfibers (CMF), 1% (w/v) cellulose microfibers (CMF), and 0.8% (w/v) red non-pigmented extract (RRCE) as active ingredients. . The WVP level of the composition of 1% (w/v) cellulose microfiber (CMF) and 0.8% (w/v) red-free pigment extract (RRCE) was decreased. However, there was no significant difference as it was confirmed that there was a slight decrease compared to the film composed only of cellulose microfibers (CMF). It was confirmed that when anthocyanin was added, the water vapor permeability of the film was slightly reduced and the difference in properties of cellulose microfibers (CMF) was maintained.

7. 본 발명의 조성물을 pH indicator로 사용하여 육류의 부패 확인7. Confirmation of spoilage of meat using the composition of the present invention as a pH indicator

셀룰로스 마이크로섬유(CMF)와 적무색소 추출물(RRCE)은 친수성이고 수용성이 높으므로 포장지에 pH indicator를 고정하여 식품과 접촉하지 않는 것이 좋다. 따라서 다진 돼지고기가 담긴 그릇의 Headspace에 pH indicator를 부착하였다(도 9). Pseudomonas 속 박테리아는 냉장 환경에서 빠르게 성장하는 그람 음성 막대 모양의 호기성 박테리아로 고단백 식품이 냉장 환경에서 Pseudomonas에 오염되면 식품이 부패하고 냄새, 이취, 변색 및 가스를 생성하여 제품 품질에 영향을 미친다.Cellulose microfibers (CMF) and red non-pigmented extract (RRCE) are hydrophilic and highly water-soluble, so it is recommended not to contact food by fixing the pH indicator on the packaging. Therefore, a pH indicator was attached to the headspace of the bowl containing the minced pork (FIG. 9). Bacteria of the genus Pseudomonas are gram-negative rod-shaped aerobic bacteria that grow rapidly in a refrigerated environment. When high-protein foods are contaminated with Pseudomonas in a refrigerated environment, the food spoils and produces odors, odors, discoloration and gas, which affects product quality.

도 8에서 보는 바와 같이 돼지고기의 pH 값은 3일에 pH 5.72로 감소한 후 12일에 pH 7.11에서 저장하는 동안 증가하였다. pH 값의 감소는 글리코겐의 글리코겐 과정에서 젖산 생성으로 인한 것이다. 그러나 3 일부터 저장 시간이 길어질수록 단백질의 미생물 분해로 인해 아민과 같은 알칼리성 물질이 생성됨에 따라 pH 값이 증가한다. 3일에서 6일까지 저장하는 과정에서 pH는 5.72에서 pH6.53으로 가장 가파르게 증가하였다. 도 8에서 볼 수 있듯이 TPC 값은 4℃에서 보관하는 동안 pH 값과 일치하는 보관 시간에 따라 크게 증가했다. 돼지고기의 초기 TPC는 3.5 log10 CFU/g으로 좋은 품질을 나타냈다. 1일, 3일, 6일, 9일, 12일의 TPC는 각각 4.5, 6.6, 8.0, 8.8, 9.2 log10 CFU/g였으며, 6일에 TPC 값이 8.0 log10 CFU/g에 도달함을 확인했다. 저장 과정에서 돼지고기의 아미노산은 박테리아와 효소에 의해 분해되어 암모니아와 아민을 포함한 휘발성 알칼리성 질소 물질을 생성하였다.As shown in FIG. 8 , the pH value of pork decreased to pH 5.72 on day 3 and then increased during storage at pH 7.11 on day 12. The decrease in the pH value is due to the production of lactic acid in the glycogen process of glycogen. However, as the storage time increases from day 3, the pH value increases as alkaline substances such as amines are produced due to the microbial degradation of proteins. During storage from 3 to 6 days, the pH increased most steeply from 5.72 to pH6.53. As can be seen in FIG. 8 , the TPC value increased significantly with storage time consistent with the pH value during storage at 4°C. The initial TPC of pork showed good quality with 3.5 log10 CFU/g. The TPC on days 1, 3, 6, 9, and 12 was 4.5, 6.6, 8.0, 8.8, and 9.2 log10 CFU/g, respectively, and it was confirmed that the TPC value reached 8.0 log10 CFU/g on day 6 . During storage, amino acids in pork were decomposed by bacteria and enzymes to produce volatile alkaline nitrogen substances including ammonia and amines.

TVB-N 값의 증가는 일반적으로 아미노산 분해의 증가를 나타낸다. 따라서 TVB-N 값은 냉장육의 부패 정도를 반영하는 가장 중요한 지표 중 하나로 간주되는데, 돼지고기를 3일간 냉장 보관 하였을 때 TVB-N 수치는 2.8mg N/100g에서 4.9mg N/100g으로 증가하였으며, 6일 보관 후 TVB-N 수치는 8.2mg N/100g이었다. 9일과 12일 동안 저장된 TVB-N 값은 각각 19.4 mg N/100g, 33.6 mg N/100g로 나타났다. 저장 시간이 길어질수록 TVB-N 값이 점차 증가하는 것으로 나타났다(도 7).An increase in TVB-N values generally indicates an increase in amino acid degradation. Therefore, the TVB-N value is considered as one of the most important indicators reflecting the degree of spoilage of refrigerated meat. When pork was refrigerated for 3 days, the TVB-N level increased from 2.8 mg N/100 g to 4.9 mg N/100 g. After storage for 6 days, the TVB-N level was 8.2 mg N/100 g. The stored TVB-N values for days 9 and 12 were 19.4 mg N/100g and 33.6 mg N/100g, respectively. It was found that the TVB-N value gradually increased as the storage time increased ( FIG. 7 ).

셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 적무색소 추출물(RRCE)을 유효성분으로 하는 조성물을 사용한 결과 돼지고기 샘플의 부패로 인해 빨간색에서 보라색으로 뚜렷한 색상 변화를 보였다. 실험 0일부터 3일까지 영화의 색상은 빨간색이었고, 6일부터는 영화의 색상이 보라색으로 나타났다. 따라서, 본 발명의 조성물이 육안으로도 볼 수 있는 색상 변화로 식품의 품질 변화를 감지하는 데 사용할 수 있는 것임을 확인하였다.As a result of using a composition containing cellulose microfibers (CMF) and red-free pigment extract (RRCE) as active ingredients, a distinct color change from red to purple was observed due to spoilage of the pork sample. From the 0th day to the 3rd day of the experiment, the color of the film was red, and from the 6th day, the color of the film appeared purple. Therefore, it was confirmed that the composition of the present invention can be used to detect a change in food quality with a color change that can be seen with the naked eye.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명되었으나, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, although specific embodiments of the present invention have been described in detail, those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add, change, delete, etc. other components within the scope of the same spirit, and other degenerate inventions However, other embodiments included within the scope of the present invention may be easily proposed. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present invention. should be interpreted as

Claims (13)

셀룰로스 마이크로섬유 및 적무색소 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.A food packaging composition for checking the freshness of food, comprising cellulose microfibers and a red-free pigment extract as active ingredients. 제1항에 있어서,
상기 식품 포장재 조성물은 셀룰로스 마이크로섬유 0.25 내지 1.25%(w/v) 및 적무색소 추출물 0.1 내지 2.0%(w/v)로 혼합되어 제조된 것인, 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.According to claim 1,
The food packaging composition is prepared by mixing 0.25 to 1.25% (w/v) of cellulose microfiber and 0.1 to 2.0% (w/v) of red no pigment extract, a food packaging composition for checking food freshness. 제1항에 있어서,
상기 적무색소 추출물은 안토시아닌계인 것을 특징으로 하는, 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.According to claim 1,
The red non-pigmented extract is an anthocyanin-based, food packaging composition for checking food freshness. 제1항에 있어서,
상기 식품 포장재 조성물은 아미노산 분해에 따라 색상이 변화할 수 있으며, 상기 색상의 변화는 pH 1.0 내지 3.0에서는 빨간색, pH 4.0 내지 6.0에서는 분홍색, pH 7.0 내지 8.0에서는 보라색, pH 9.0 내지 11.0에서는 파란색, pH 12.0 이상에서는 회색을 띠는 것을 특징으로 하는, 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.According to claim 1,
The food packaging composition may change color according to the decomposition of amino acids, and the color change is red at pH 1.0 to 3.0, pink at pH 4.0 to 6.0, purple at pH 7.0 to 8.0, blue at pH 9.0 to 11.0, pH A food packaging composition for checking food freshness, characterized in that at 12.0 or higher, it takes on a gray color. 제4항에 있어서,
상기 식품 포장재 조성물은 총 휘발성 염기질소 및 총 페놀함량 값에 따라 색상이 변하는 것을 특징으로 하는, 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.5. The method of claim 4,
The food packaging material composition is characterized in that the color changes according to the total volatile basic nitrogen and total phenol content value, the food packaging material composition for checking the freshness of food. 제1항에 있어서,
상기 식품은 육류, 수산물, 과일 및 야채 중 어느 하나 이상을 포함하는 것인, 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.According to claim 1,
The food is a food packaging composition for checking the freshness of food, including any one or more of meat, aquatic products, fruits and vegetables. 제1항에 있어서,
상기 식품 포장재 조성물은 파장을 측정하여 pH 계측이 가능한 것인, 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.According to claim 1,
The food packaging material composition is a food packaging material composition for checking the freshness of the food, the pH can be measured by measuring the wavelength. 제1항에 있어서,
상기 식품 포장재 조성물은 탄성계수가 6,000 내지 10,000이고, 인장응력이 70 내지 100이며, 신장력이 4 내지 6인 것을 특징으로 하는, 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.According to claim 1,
The food packaging composition has an elastic modulus of 6,000 to 10,000, a tensile stress of 70 to 100, and a tensile strength of 4 to 6, a food packaging composition for checking food freshness. 제1항에 있어서,
상기 식품 포장재 조성물은 내수성이 10 내지 40%인 것을 특징으로 하는, 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.According to claim 1,
The food packaging composition has a water resistance of 10 to 40%, the food packaging composition for checking the freshness of food. 제1항에 있어서,
상기 식품 포장재 조성물은 암모니아 가스에 대해 반응성을 가지는 것을 특징으로 하는, 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.According to claim 1,
The food packaging composition is characterized in that it has a reactivity to ammonia gas, a food packaging composition for checking the freshness of food. 제1항에 있어서,
상기 식품 포장재 조성물은 자외선 차단의 기능을 가지는 것을 특징으로 하는, 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.According to claim 1,
The food packaging composition is characterized in that it has a function of blocking ultraviolet rays, the food packaging composition for checking the freshness of food. 제1항에 있어서,
상기 식품 포장재 조성물은 수증기의 침입 및 방출을 차단하는 것을 특징으로 하는, 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.According to claim 1,
The food packaging composition is a food packaging composition for checking the freshness of food, characterized in that it blocks the penetration and release of water vapor. 제1항에 있어서,
1%(w/v)의 셀룰로스 마이크로섬유(CMF) 및 0.8%(w/v)의 적무색소 추출물(RRCE)를 복합하여 식품 포장재를 제조하는 1 단계;
상기 식품 포장재를 이용하여 식품을 포장하는 2 단계;
상기 식품의 pH 변화에 따라 식품의 신선도를 판단하는 3 단계;를 포함하는 식품 포장재 색상 변화를 통해 식품 신선도를 확인하는 방법에서,
상기 2 단계의 식품은 육류, 수산물, 과일 및 야채 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이고,
상기 3 단계의 포장재 색상 변화는 식품의 pH 1.0 내지 3.0에서는 빨간색, pH 4.0 내지 6.0에서는 분홍색, pH 7.0 내지 8.0에서는 보라색, pH 9.0 내지 11.0에서는 파란색, pH 12.0 이상에서는 회색을 띠는 것이고, 분홍색, 보라색, 파란색 및 회색인 경우 식품이 상한 것으로 판단하는 것인, 식품 신선도 확인용 식품 포장재 조성물.
According to claim 1,
1% (w/v) of cellulose microfibers (CMF) and 0.8% (w/v) of red achromatic extract (RRCE) to prepare a food packaging material;
a second step of packaging food using the food packaging material;
In the method of confirming the freshness of food through color change of food packaging comprising; step 3 of determining the freshness of the food according to the change in pH of the food,
The food of step 2 is to include any one or more of meat, aquatic products, fruits and vegetables,
The color change of the packaging material in step 3 is red at pH 1.0 to 3.0, pink at pH 4.0 to 6.0, purple at pH 7.0 to 8.0, blue at pH 9.0 to 11.0, gray at pH 12.0 or higher, pink, If purple, blue and gray, it is determined that the food is spoiled, a food packaging composition for checking food freshness.
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Alizadeh-Sani et al. pH-responsive color indicator films based on methylcellulose/chitosan nanofiber and barberry anthocyanins for real-time monitoring of meat freshness
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Moradi et al. A novel pH-sensing indicator based on bacterial cellulose nanofibers and black carrot anthocyanins for monitoring fish freshness
Musso et al. Smart gelatin films prepared using red cabbage (Brassica oleracea L.) extracts as solvent
Ezati et al. Intelligent pH-sensitive indicator based on starch-cellulose and alizarin dye to track freshness of rainbow trout fillet
Ma et al. Preparation of a visual pH-sensing film based on tara gum incorporating cellulose and extracts from grape skins
Choi et al. Intelligent pH indicator film composed of agar/potato starch and anthocyanin extracts from purple sweet potato
Sanches et al. Active packaging with starch, red cabbage extract and sweet whey: Characterization and application in meat
Ghadetaj et al. Development and characterization of whey protein isolate active films containing nanoemulsions of Grammosciadium ptrocarpum Bioss. essential oil
Li et al. Facile fabrication of sandwich-like anthocyanin/chitosan/lemongrass essential oil films via 3D printing for intelligent evaluation of pork freshness
Ezati et al. Fabrication and characterization of alizarin colorimetric indicator based on cellulose-chitosan to monitor the freshness of minced beef
Veiga‐Santos et al. Development and evaluation of a novel pH indicator biodegradable film based on cassava starch
Kurek et al. Comparison of two pH responsive color changing bio‐based films containing wasted fruit pomace as a source of colorants
Jamróz et al. The influence of lingonberry extract on the properties of novel, double-layered biopolymer films based on furcellaran, CMC and a gelatin hydrolysate
Akhila et al. Monitoring freshness of chicken using intelligent pH indicator packaging film composed of polyvinyl alcohol/guar gum integrated with Ipomoea coccinea extract
Yao et al. Development of shrimp freshness indicating films by immobilizing red pitaya betacyanins and titanium dioxide nanoparticles in polysaccharide-based double-layer matrix
Kanatt Active/smart carboxymethyl cellulose‐polyvinyl alcohol composite films containing rose petal extract for fish packaging
Guo et al. Development of active and intelligent pH food packaging composite films incorporated with litchi shell extract as an indicator
Mohseni‐Shahri et al. Development of a pH‐sensing indicator for shrimp freshness monitoring: Curcumin and anthocyanin‐loaded gelatin films
Oun et al. pH-sensitive smart indicators based on cellulose and different natural pigments for tracing kimchi ripening stages
Elhadef et al. Gelatin-sodium alginate packaging film with date pits extract: An eco-friendly packaging for extending raw minced beef shelf life
Anugrah et al. Development of alginate-based film incorporated with anthocyanins of red cabbage and zinc oxide nanoparticles as freshness indicator for prawns
KR102531210B1 (en) Food packaging composition for checking the freshness of food containing cellulose microfibers and red radish color extract as active ingredients

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