음식에 함유 포장의 사용은 무엇 입니까?

식품 안전은 세계적인 도전은 우리의 관심 [1]을 끌어들였다다.동안의 성장과 생식 미생물 부패 음식 스토리지의 주요 원인이 음식과 노후 화, 심각 한 식품 안전 문제를 초래하고을 유발 할 수 있는 잠재적인 인간의 건강 [2]을 위협 한다.억제 및/또는 미생물을 죽이는 것은 매우 중요 한 [3] 음식 안전을 보증 하기이다.people&과#39;s 증가하는 건강 우려, 천연 제품 as에 대한 수요활성 식품 성분 (활성food ingredients)그리고 스마트 포장이 크게 성장했다 [4].

커큐민 (Curcumin)은 자연에서 발견되는 폴리페놀성 화합물이다, 주로 강황의 리좀에서 유래.그것은 항균, 항산화, 자외선 차폐, 광감도 및 산 염기 반응 변색 특성이 있습니다.또한 커큐민은 세계보건기구 (who)와 미국 식품의약국 (fda) 으로부터 안전한 식품첨가물로 승인받았다.그것은 세계적으로 천연 색소로 사용될 수 있습니다.최근 커큐민은 식품 포장 분야에서 널리 사용되고 있다 [5,6].커큐민은 지질 산화를 막고 미생물의 성장을 제한해 식품의 유통기한을 연장할 수 있으며, 포장 식품의 안전성 및 품질을 실시간 평가하는 지표 소재로 활용할 수 있다.따라서 식품 활성 포장 및 스마트 포장으로서의 커큐민은 식품의 유통기한을 연장하고 식품 품질과 안전을 보장하는 데 이상적인 선택입니다.

현재 국내외의 일부 학자들이이 점에 대해 연구를 진행하고 있다식품의 curcum에서적용포장 산업이다.그 중 황하허 등 7명은 마이크로캡슐, 전기방사, 나노입자, 콜로이드 등을 이용한 식품 보존 분야에서 커큐민의 연구 진전을 연구했다.Huang Xinghai et8은 지능형 활성 포장 필름을 준비하기 위해 천연 고분자 (키토산, 전분, 셀룰로오스, 젤라틴, 알긴산)에 첨가 된 curcumin의 연구 진전을 요약했습니다.로이 등 9명은 주로 커큐민을 활성포장과 지능포장에 천연식용색소로 응용하는것을 소개하였다.

Aliabbasi et 알다.[10]은 식품 포장 산업에서 커큐민 함유 다당류 및/또는 단백질 복합 필름의 적용을 검토했습니다.탐바왈라 등 [11]은 다양한 석유 기반, 다양한 석유 기반, 생분해성 및 천연 중합체 기반 고분자에 커큐민을 적용하는 것을 검토했다.그러나 이러한 연구들은 자외선 차폐와에 대해 크게 관심을 기울이지 않았다curcumin의 photosensitizing 특성다.따라서 본 논문에서는 항균제, 항산화제, 자외선차폐제, 광감광제 및 pH 지시약으로서 최근 개발되고 있는 식품포장용 커큐민의 구조와 물리화학적 특성에 대하여 검토하였다.마지막으로 현재 커큐민의 적용이 여전히 직면하고 있는 과제와 향후 연구의 전망을 제시하였다.

커큐민의 구조 1

Curcumin은 생리활성 천연 화합물이다강황 (turmeric)에서 분리.그것은 평범 한 결정구조로 구성 된 두 α, β-unsaturated carbonyl 그룹 및 heptyl 체인에서 두 페놀 ortho-methoxy 오 그룹에 연결 되어 있 한 향기 로운 반지 입니다.이 구조는 커큐민의 소수성 특성 [12]을 준다.방향족 고리 위의 메록시기의 위치에 따라 커큐민, 데메록시커큐민, 비데메록시커큐민 등으로 나눌 수 있다.커큐민이 가장 중요한 성분이며 노란색-주황색을 띤다 [13].커큐민은 페룰산의 방향족 고리 2개를 포함하고, 420~430 nm에서 최대 자외선 흡수 피크를 갖는다.자외선 분광법 [14]을 이용하여 판별할 수 있다.커큐민의 두 가지 분자 결합은 그림 1에 표시되어 있습니다.산성 조건에서는 주로 케톤의 형태로 존재하며, 알칼리성 조건에서는 주로 에놀 [15]의 형태로 존재한다.

2는 커들의 물리적, 화학적 특성

커큐민은 상온에서 고체이다분자량이 368.385 g/mol 이고 주황색의 바늘모양의/결정성 분말 [15].커큐민은 녹는점이 183 °C로 고온에서 분해된다.온도가 증가함에 따라 내용물의 손실이 급격히 증가하며, 고온에서는 불안정성을 보인다 [16].동시에 curcumin 또한 중성과 알칼리성 조건에도 민감하며, 중성과 알칼리성 조건에서의 구조 변화로 인해 색이 변한다 [17].알칼리성 조건에서, 그것은 베네수엘라 국조에서 빨 간으로 바 뀐고,의 구조는 커 keto에서 enol으로 바 뀐다.이러한 특성으로 인해 curcumin은 돼지고기, 생선 및 새우와 같은 육류 제품의 품질을 모니터링하는 지능형 포장 시스템을 개발하는 데 이상적입니다.커큐민은 물에 잘 녹지 않고 에탄올, 디메틸설폭사이드, 메탄올, 아세톤 [16]에 쉽게 녹는다.

Curcumin은 널리 이용 가능하고 안전하며 독성이 없으며 생체 적합성이 우수합니다, 그리고 우수한 천연 항균 및 항산화 제입니다.그것의 항균 및 항산화 활성은 페놀성 하이드록시기 (phenolic hydroxyl group)의 존재 때문이다 [18,19].전자의 상호작용으로 인해 근육조직은 Π, 인접 carbon-carbon 이중 채권과 carbonyl 그룹, 함유 넓은 범위에 자외선을 효과적으로 흡수 할 수 있 하여 음식 [20] 산화을 방지 할 수 있습니다.커큐민은 감광성이 뛰어나 스마트 식품 포장 [21]에서 천연 감광제로 사용할 수 있다.커큐민은 식품 포장에 항균제 [18], 항산화제 [19], 자외선 차단제 [20], 광감응제 [21], pH 표시제 [17]로 사용되어 식품의 감각적 특성을 유지하고, 식품의 식용 가치를 향상시키며, 식품의 유통기한을 연장하고, 식품의 신선도를 실시간으로 모니터링할 수 있다 [22,23].

3 활성 포장에 커큐민 적용 진행

활성포장이란 포장시스템에 항균제, 항산화제 등 활성물질을 첨가함으로써 미생물의 부패를 효과적으로 지연시키거나 방지하고 산화를 감소시키며 자외선을 차단하고 식품안전과 품질을 향상시킬수 있는 포장시스템을 말한다.질 좋고 안전한 천연 식품 [24]에 대한 소비자 수요에 힘입은 것이다.커큐민은 항균, 항산화 및 자외선 차단 특성이 있습니다, 그리고 미생물의 오염으로부터 식품을 보호하고, 식품의 부패를 지연시키며, uv로 인한 식품 산화를 방지할 수 있습니다.따라서 활성 식품 포장에 사용하기에 잘 적합합니다.

3. 1 함유 항균 요원으로

커큐민은 대장균 등 세균의 성장을 억제할 수 있다, Listeria monocytogenes, Streptococcus lactis, Staphylococcus aureus는 박테리아의 생체막의 형성을 억제함으로써 식품의 유통기한을 연장시킵니다.그림 2는 커큐민의 항균 메커니즘을 보여주는데, 커큐민은 주로 세균 분열에 필요한 실 모양의 온도에 민감한 돌연변이 Z에 결합하고, Z 고리의 형성을 억제하여 세균 분열을 억제한다 [25];세균 세포막의 온전성을 파괴하여 세포 내 DN한,영양소 등의 손실을 초래하고 세균성 역할을 한다 [26];세균의 독성 인자의 발현을 억제하고, 세균의 생체 조직 형성을 억제하는 쿼럼 센싱 (quorum sensing, QS) 시스템을 통해 세균의 생체 조직 형성을 억제하고 항균 효과를 발휘합니다.그것은 또한 박테리아의 자가 회복 메커니즘을 억제합니다.RecA는 atp 의존성 단백질로 LexA와 같은 경로 표적 단백질 억제제의 자가분열을 활성화시켜 세균의 자가복구를 억제할 수 있다 [19].

대부분의 현재 연구는 curcumin의 항균 기전은 분자 구조상 lipophilic group에 있어 박테리아 세포막에 유입되어 세포 내부의 영양소 손실을 초래하고 박테리아 사망을 초래하여 항균 효과를 얻을 수 있다고 믿고 있습니다.이curcumin의 항균 활성페놀 하이드 록실 그룹과 다이케톤이있는 두 활성 사이트와 관련이 있습니다.다이케톤 부분은 에놀과 같은 구조 교환을 하며, 반응 동안 활성 부위는 두 개의 페놀 하이드록시기 그룹에 위치합니다.반응 메커니즘은 주로 수소 원자와 전자의 이동이다 [18].

Curcumin은 항균제로 사용될 수 있습니다육류 제품, 과일 및 야채 및 기타 분야를 위한 활성 식품 포장에서 식품 표면의 미생물의 성장 및 번식을 억제 및/또는 죽임으로써 식품의 유통 기한을 개선하기 위해.표 1에는 여러 가지 미생물에 대한 다양한 형태의 커큐민의 최소 억제 농도가 나열되어 있다.Wang 등 (27)은 다공성 전분 및 젤라틴을 벽체로 한 curcumin 마이크로캡슐을 제조하고, 대장균, 황색포도상구균, 곰팡이 등의 다양한 식품매개병원균에 대한 항균활성을 연구하였다.MIC(minimum inhibitory concentration)는 agar 희석법으로 측정하였다.세포막의 구조적 차이로 인해 세균종에 따라 커큐민의 억제 효과는 표 1에 나타낸 바와 같이 다르다.균류에 대한 억제 효과는 세균에 대한 억제 효과보다 좋으며, 황색포도상구균과 같은 그람양성균에 대한 억제 효과는 대장균과 같은 그람음성균에 대한 억제 효과보다 좋다.이는 그람양성세포의 세포질막이보다 다공성 구조를 가지고 있어 커큐민이 세포내로 침투하기 쉽기 때문이다.

일부 학자들은 곰팡이, 그람양성균, 그람음성균 등 19가지 병원균에 대한 커큐민의 항균활성을 연구한 바 있다.마이크의 활동은 계산에 의해 결정 되었, 대장균에 1, 500 μ g/mL였고 황색 포도 상구 균 250 μ g/mL만 [28].커큐미노이드에 따라 기능군 구조의 차이로 인해 균류에 대한 억제 효과가 다르게 나타난다.에 관한 연구 (한study of thecurcumin과 curcuminoids의 억제 효과Candida albicans에 대해 curcumin이 demethoxycurcumin보다 더 강한 항진균 효과가 있음을 보여주었다.그 이유는 커큐민의 메톡시 그룹이 지방질을 더 많이 만들어 진균 세포막을 끊임 없이 침투시키고 진균 성장을 억제하기 때문이다 [29].

항균 효과를 평가하기 위해 MIC를 계산하는 방법 외에도 최소 억제 농도를 계산하는 방법도 사용될 수 있습니다.carboxymethyl chitosan/oxidized carboxymethyl cellulose/curcumin의 3 성분계 복합물질에 대한 세균성 검사 결과 Aspergillus niger에 대한 복합막의 최소저해농도는 15.33 mm, Penicillium에 대한 최소저해농도는 14.58 mm로 두 물질 모두 좋은 항균성을 나타내었다.커큐민은 식품 포장의 좋은 항균 코팅재로 사용될 수 있다 [30].아이카 등 [31]은 과르검/오렌지 오일 필름에 커큐민을 첨가했다.그들은 커큐민이 첨가된 필름이 1주일 동안 딸기를 포장하는데 사용했을 때 수분 손실과 부패를 늦추어 딸기의 유통기한을 개선시키는 것을 관찰했다.요약하자면, 커큐민의 항균 특성은 대부분의 식품 포장 응용 분야의 요구를 충족시킬 수 있습니다.다양한 박테리아의 세포막의 서로 다른 구조로 인해, 그다른 세균에 대한 curcumin의 억제 효과은 다르다.향후에는 커큐민과 다른 항균제 (오레가노 에센셜 오일, 정향 에센셜 오일 등)를 혼합하여 시너지 항균 효과를 발휘하는 것을 고려할 수 있다.

3. 2 항 산화제 로서 커

Curcumin은 우수한 항산화 활성 물질입니다반응성 산소 종, superoxide 음이온, 이산화질소 라디칼 및 1,1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine 라디칼에 대한 강한 청소 활성으로.산화 민감성 식품을 보호하기 위해 활성 포장재에 사용할 수 있으므로 식품의 유통기한을 연장하고 포장 내부의 식품의 품질을 향상시킬 수 있습니다.그것의 항산화 효과는 H 원자를 제공하고 활성 산소와 반응 할 수있는 페놀 성 히드 록시 그룹과 메틸렌 사이트에 기인합니다 (그림 3). 히드 록시 그룹의 수는 활성 산소를 제거하는 이러한 유형의 폴리 페놀의 활성과 정비례합니다 [35,36].

자야프라카샤 등은 in vitro model system을 이용하여 커큐민의 항산화 활성을 연구하였고 밀도함수이론을 이용하여 잠재적 메커니즘을 해명하였다.(i) 분자에서 라디칼로의 단일 전자 이동, (ii) 라디칼 adduct 형성, (iii) 중성 커큐민으로부터 h-원자의 이동, (iv) 탈양성자 커큐민으로부터 h-원자의 이동, (v) 순차적 양성자 손실 전자 이동을 포함한 다섯 가지 다른 메커니즘을 고려하였다.커큐민은 DPPH와 상호작용하는 것이 관찰되었다순차적 양성자 손실 전자 전달 메커니즘을 통한 라디칼, 중성 커큐민의 h-원자 전달 메커니즘은-OCH3 및 다른 알콕시 라디칼과의 상호작용의 기초가 됩니다.중성 커큐민의 h-원자 전달 메커니즘은 커큐민과-OCH3 [38]의 반응의 95%를 차지한다.

커큐민은 활성 식품 포장에서 항산화제로 사용될 수 있습니다식육제품이 음식이 산화되고 악화되는 것을 막고, 총 휘발성 질소의 생산을 줄이기 위한 것.커큐민은 타라 껌과 폴리비닐 알코올을 기반으로 한 필름에 첨가되었다.그 결과 커큐민 첨가 후 필름의 항산화능이 향상됨을 알 수 있었다.커큐민의 질량분율을 1%에서 5%로 증가시켰을 때 DPPH 소거능은 7.81%에서 35.16%로 증가하였다 [39].용액 주조법을 이용하여 카르복시메틸셀룰로오스를 원료로 한 필름에 질량 대비 1% curcumin을 첨가하였다.커큐민 첨가 후 합성 필름의 DPPH 소거능은 1.9%에서 40.2%로, ABTS 소거능은 1.5%에서 92.5%로 증가하였다 [40].커큐민은 막 기판에 직접 첨가하면 쉽게 손실되므로 유화제에 첨가하거나 나노 화합물 형태로 제조할 수 있습니다.운반체가 없는 커큐민 나노입자의 DPPH 소거능은 27.95%에 불과한 반면의 DPPH 소거능은 27.95%에 불과하다curcumin 나노입자가 캡슐화되어 있습니다제인/카르복시메틸키토산 나노화합물의 경우 87.12%에 이를 수 있으며, 이는 운반체가 없는 커큐민 나노입자에 비해 2배 이상의 효과를 나타낼 수 있다 [41, 42].

Abdou et al. [43]은 4 °C에서 냉동 닭 살코기의 품질, 화학적 조성 및 감각적 특성에 미치는 curcumin nanoemulsion/pectin 코팅의 영향을 연구하였다.코팅제는 대조군과 비교하여 닭고기 내 총 휘발성 질소 함량을 유의적으로 감소시키고 미생물의 부패를 지연시켜 유통기한을 12일로 연장시켰다.이curcumin의 낮은 수용성 및 빛 민감성활성 식품 포장에 그것의 추가 적용을 제한하십시오.또한 용해도 및 안정성 향상을 위해 커큐민 및 나노입자, 미셀 및 다른 물질과의 화학적 결합 등 전달 중 변형된 것에 대한 추가적인 연구를 수행하여 활성 식품 포장으로의 응용을 확대할 수 있다.

3. 3 함유 자외선 차폐 요원 으로서

석유자원의 희소성과 식품안전을 통제하여 석유를 원료로 한 플라스틱필름의 사용을 줄여야 한다는 요구로 식물성 기름과 같은 기름성 식품은 필수불가결한 식품으로서 산화, 변질되기 쉬우며 자외선은이 과정을 대폭 가속시켜 식품맛의 변화를 초래하고 결국 인체건강을 위협하게 된다.따라서 새롭게 부상하고 있는 다양한 활성 식품포장재 중에서 자외선 차폐 기능을 가진 생분해성 필름이 널리 요구되고 있다 [44,45].유성 식품의 광산화를 지연시키는 uv 차폐물질을 얻기 위해 천연물을 도입한 친환경 식품기술이다.도 4는의 구성도를 나타낸 것이다'커큐민'의 자외선 차폐다.커큐민 자체의 방향족 고리 구조와 탄소-탄소 이중결합, 카보닐기, 페놀성 하이드록시기 등의 기능성 그룹이 자외선을 흡수할 수 있게 한다 [20].

강황 추출물은 과일 및 채소용 활성 식품 포장에서 자외선 차폐제로 사용되어 자외선으로부터 차폐함으로써 식품의 유통기한을 향상시킬 수 있습니다.커큐민은 블루베리의 보존을 위해 제인/키토산을 원료로 한 필름에 첨가되었다.모든 필름은 자외선 영역에서 낮은 투과율을 보였으며, 커큐민 첨가 (81.11에서 55.85)에 따라 필름의 밝기가 점차 감소함을 알 수 있었다커큐민은 자외선 차단 능력이 좋다[46]다.Zhang 등 [47]은 산화된 나노셀룰로오스에 커큐민을 접목시켜 변형된 나노셀룰로오스를 얻었고, 이를 키토산에 첨가하여 필름으로 주조하였다.복합필름은 순수 키토산 필름에 비해 자외선 차단 특성이 우수하였으며, 자외선 차단 특성이 77.4% 향상되었다.이는 주로 커큐민의 페놀부분이 자외선흡수능력이 강하기때문이였다.커큐민을 체인 extender로 피마자유계 수인성 폴리우레탄에 도입하였고, 젤라틴으로 혼합하여 생물학적으로 활성도가 높은 복합필름을 제조하였다.커큐민 기반 수인성 폴리우레탄의 질량분율이 1%에서 10%로 증가함에 따라 필름의 자외선 투과율이 4.83%에서 0.02%로 감소하여 [48] 자외선 차폐가 거의 완벽하게 이루어졌다.현재 커큐민의 자외선 차폐 특성에 대한 연구는 많지 않다.향후 이러한 특성을 이용한 활성 식품포장의 적용 및 관련 메커니즘에 대한 추가적인 연구가 진행될 수 있을 것이다.

스마트 포장에 커큐민 적용 진행 4

스마트 포장 같은 신기술의 도입을 가리 킨 정보, 전자, 그리고 감지 포장으로 소비자들에게 변화에 대한 정보 제공 하기 위해 내부의 환경을 음식이나에 어떤 음식이 위치 해 있다.소비자가 안전한 식재료 수요를 다각도로 분석할 필요 없이 실시간으로 식재료의 신선도를 모니터링하는 데 쓰인다.대응력 있 식품 포장 시스템은 소설 유형의 똑똑 한 다양 한 대응 할 수 있는 포장 음식이나 외부 환경 으로부터 자극 (빛 같은, 산소, 습도, pH, 등)을 모니터의 품질 및 안전을 실시간에 음식을 한다.커은 감광하고 생산을 위한 photosensitizer로 사용 할 수 있 활성 산소 방사선 조사 중이을 특정 한 파장 총명 한 항균 효과를 달성하 려는 것이다.또한 ph에 반응하는 색 변화가 가능해 식품의 신선도를 실시간으로 모니터링하는 지표로 활용할 수 있다.

감광제로서의 커큐민 4.1

빛에 반응하는 스마트 포장재는 일정량의 빛 에너지를 흡수하여 자외선, 근적외선 등에 의해 방사된 후 물리적 또는 화학적 변화를 겪는 부류의 재료를 말한다 [50].커큐민은 광역학적으로 활성화되도록 유도할 수 있다청색광 조사하에서 광화학반응을 일으키고 항균처리시 광감응제로 작용한다.PDI (Photodynamic Inactivation)는 환경 친화적이고 저에너지 및 저비용의 새로운 유형의 멸균 기술입니다.의료 분야에서 많이 쓰이고 있으며 [51] 최근에는 식품 분야에서도 등장하기 시작했다.그림 5는 커큐민의 광역학 멸균 원리를 개략적으로 보여주고 있다.이 비열적 처리는 독성이 없는 광감응제, 적절한 파장의 빛, 분자 산소의 동시 상호작용에 기반합니다.특정 파장의 빛으로 광감광제를 자극한 후, 지면 상태의 광감광제는 필요한 파장의 빛을 흡수하여 들떠있는 상태로의 전이를 거치게 되고, 이에 따라 일련의 광화학 반응이 시작되어 세포의 DNA, RNA, 단백질 등을 공격하는 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)을 생성하여 [52] 세포가 죽게 된다.

청색광으로 활성화된 커큐민의 세균성 효과는 세포와의 직접적인 접촉에 의해서가 아니라,을 통해 이루어진다curcumin의 자체 산화 메커니즘다.이러한 효과로 인해 중간 생성물이 생성되고 세포 내 활성산소 수가 증가하여 세포의 무결성이 파괴됩니다.광감작제가 세균세포에 가까울수록 반응성 산소종이 세포&에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 높다#39; s 무결 성.세균세포가 빛에 노출되면 광감광제가 빛에너지를 흡수하고,이 빛에너지가 활성화되어 과산화수소, 과산화수소, 단독산소와 같은 반응성 산소종을 생성한다.ROS 다음 산화 세포막을 구성 요소, 단백질에서 콜레스테롤을 포함 한, 그리고 아미노산 잔류 질소와 유황을 포함, 결과에 박테리아 죽음 [52]이다.일부 실용적인 응용 프로그램의 함유 photodynamic멸균 기술 연구 되었고, 특히 세균성 오염을 예방하는 음식의 보존에 [53].

이curcumin을 적용한 photosensitizer입니다식품 포장에서의 광역적 소독은 주로 육류 제품과 과일 및 채소 분야에서 이루어진다.광역학 효과는 PDI 전후 식품 표면에 있는 박테리아의 수를 세어보는 것이 특징이다.황색 포도 상구 균에 오염 된 음식 샘플은 얇은 조각으로 자르, 배양 할 40 μ g/mL 함유, 그리고 15 J/으로 빛나는적 연구에서 빛의 파장을 450 nm.미생물학적 분석은 군집을 세어서 수행하였다.PDI는 쇠고기, 닭고기 및 돼지고기 시료의 황색포도상구균을 각각 1.5, 1.4 및 0.6 log CFU/mL 감소시켰다.PDI는 육류 표면의 황색포도상구균의 오염 수준을 효과적으로 줄일 수 있음을 알 수 있으며, [54] 미생물 식품 안전 분야에 응용할 수 있는 넓은 전망이 있다.알 닭 껍질과 300 μ g/mL 함유 5. 1과 민 그리고 irradiating kJ/m2에서 빛의 파장을 430 nm 유산균 monocytogenes 감소와 살 모 넬라 닭 껍질에 spp. 2. 9. 5 로그 CFU/적 연구, 각각 [55].

또한 광동소독 처리 후 닭 껍질 외관의 육안적 변화는 관찰되지 않았다.이것은커큐민은 효과적으로 병원균을 식품에 불활성화 시킬 수 있다식품 표면의 변색을 일으키지 않는 것 [56].또한 커큐민 광역처리는 굴과 철갑상어의 유통기한을 3-4일 정도 성공적으로 연장시켰으며 품질 (예:색, 맛, 질감, 유리아미노 산 함량 및 유리지방산 수준)에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다 [57,58].

과일이나 채소에 PDI를 적용하면 식품 자체의 경도 변화를 실험하는 것으로 특징화할 수 있다.차이 외 [59]curcumin 광역학 치료의 효과를 연구하였다4 °C에서 저장한 갓 자른 배의 경도에 4분간.저장 6일 후에도 배의 경도는 여전히 높았으며, 70.78 N에서 51.19 N으로 감소했을 뿐 다른 연구에서 curcumin's PDI 4 ℃는 신선대추의 유통기한 및 품질을 유의적으로 연장시켜 유통기한을 70일 연장시켰으며, 처리 후 물리화학적 특성의 변화는 관찰되지 않았다 [60].

최소 억제 농도를 시험하는 것 외에,의 효과curcumin 광역학 멸균또한 SEM과 TEM을 이용하여 식품 표면의 세포 변화를 관찰하는 것을 특징으로 할 수 있다.그림 6A는 curcumin 광역불활성화 전후의 포자의 형태적, 구조적 변화를 SEM과 TEM을 이용하여 나타낸 것이다.포자를 처리하지 않은 군의 포자의 세포벽은 균일하고 매끄럽고 가득했으며 세포핵은 멀쩡하고 둥근 모양이었던 반면, 빛에 노출된지 30분 후에는 포자가 세포벽의 위축 및 분열, 진공화, 불분명한 세포핵막 [61]을 보였다.Laura 등 [62]은 무처리 세포와 비교하여 SEM을 통해 curcumin PDT를 처리한 황색포도상구균, 살모넬라, 대장균 모두 뚜렷한 주름과 세포 표면 손상을 보였다 (그림 6B).

curcumin PDT는 그람양성균 및 그람음성균과 같은 세균에 좋은 억제 효과를 가질 뿐만 아니라 균류에 대한 억제 효과도 일정합니다.팡쟈일 등 [63]은에 대해 연구하였다curcumin 광역학의 억제효과extended penicillium의 성장에 대한 멸균 기술.Curcumin은 짧은 처리 후 균사의 성장을 약간 억제할 수 있으며, Curcumin PDI 처리 후 확장된 penicillium 군체의 직경이 현저히 감소될 수 있습니다.이는 광역학처리가 사과의 페니실륨중독을 효과적으로 제어하고 연장페니실륨의 생장을 효과적으로 억제하여 식품보존기술의 발전에 일정한 리론적근거를 제공한다는것을 알수 있다.광분포, 식품 형상, 표면 특성 등 커큐민 광역학 멸균 기술을 제한하는 요인을보다 잘 이해하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다.

이curcumin 광역학 멸균 기술의 항균 효과커큐민의 농도와 적용 방법 등 다양한 요인에 따라 다릅니다.이러한 요인들은 식품 포장에서 이러한 항균 전략의 잠재력을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.일반적으로 curcumin PDI에 의한 미생물의 불활성화는 농심 의존적인 과정인데, curcumin 농도가 증가할수록 미생물의 생존율은 점차 감소한다 [64-66].curcumin 농도가 높을수록 PDI에서 ROS의 생성이 촉진될 수 있으며, 이는 항균활성의 주요 원인이다.그러나 일정 농도에 도달한 후 커큐민 농도가 더 증가하면 불활성화율이 약간 증가할 뿐, 항균 활성은 오히려 저하될 수도 있다 [67].이 현상은 빛의 자체 차폐 효과와 관련이 있을 수 있는데, 즉 용액의 탁도가 빛의 투입을 방해하여 일정 농도 한계치 [68] 이후의 커큐민과 빛의 상호작용을 차폐한다.따라서 식품 중 커큐민의 농도를 적절히 조절해야 자가 차폐 효과가 발생하지 않는다.

사용하는 방법은 크게 두 가지가 있습니다실사용에서의 감광제로서의 curcumin:하나는 커큐민 용액에 직접 음식을 담그는 것이고, 다른 하나는 광복사 전에 음식 표면에 커큐민을 뿌리거나 첨가하는 것이다.국가표준은 식품 중 커큐민의 최대 복용량은 0.7 g/kg을 초과해서는 안 된다고 규정하고 있다.일반적으로 두 방법 모두 미생물을 효과적으로 불활성화 시킬 수 있다 [69].그러나 곡류, 육류 등 일부 식품은 장기간 담그기에 적합하지 않다.반대로 살포 방식은 식품의 품질에 영향을 주지 않을 뿐만 아니라 강황 용액을 오염시키지 않고 식품 표면에 더욱 균일하게 코팅합니다.따라서 스프레이 방식의 사용은 식품 산업에서 커큐민을 널리 사용하는 데 더 도움이됩니다.

산-염기 지시약으로서의 커큐민 4.2

식품이 부패하는 과정에서 과일과 채소는 세균과 곰팡이 감염으로 인해 젖산, 아세트산, 말산 등 산성 물질을 대사하게 되고 이로 인해 식품의 국소 미세환경의 pH 가 감소하게 된다.육류제품은 저장시간이 증가함에 따라 미생물의 작용으로 휘발성 알칼리성 질소와 같은 알칼리성 물질이 생성되어 [70] 표면의 pH 가 증가하게 된다.커큐민은 식품의 부패 및/또는 외부 환경의 변화에 의한 pH 변화에 반응하여 색상 변화를 보여줍니다.식품 저장 중 품질 변화를 실시간으로 모니터링할 수 있는 색소 pH 지시약으로 활용할 수 있다.계통에 H 원자 β-diketone 함유 intramolecular 전송을 겪을 수 있도록 분자 구조의 형태로 존재 한 keto-enol tautomer다.산성 및 중성 수용액에서는 주로 케톤의 형태로 존재하며, 알칼리성 수용액에서는 주로 에놀 [15]의 형태로 존재한다.일반적으로 색상은 a강황 용액은 밝은 노란색입니다산성 및 중성 조건하에서.pH 가 알칼리성 상태로 높아지면 용액의 색은 붉은색으로 변하고, 붉은색은 pH 가 증가함에 따라 점차 깊어진다.

Curcumin은 산-염기 지시약으로 사용될 수 있습니다스마트 식품 포장에서 과일과 육류 제품의 신선도를 모니터링합니다.스마트 인디케이터 필름의 색수차 값은 포장의 색변화 참조에 따라 식품의 품질을 판별하는 데 사용할 수 있습니다.Li 등 (71)은 커큐민과 박테리아 셀룰로오스 나노섬유의 콘작 글루코만난 기반 스마트 필름을 준비하였다.포장된 쇠고기가 변질됨에 따라 필름의 색이 노란색에서 점차 빨간색으로 변하여 육류의 pH 색도 지표로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.또한 그림 7A의 UV-Vis 스펙트럼에서 볼 수 있듯이, 커큐민의 흡수 피크는 ph 가 증가함에 따라 428 nm에서 472 nm로 이동하며, 피크 위치의 적색 이동은의 가역적인 구조 변환과 관련이 있다다른 pH 값에서 curcumin.

류디 [72]는 커큐민을 캡슐화하고 포장용 필름을 준비하기 위해 피커링 유화의 고체입자로 옥테닐석신산이 변형된 전분을 사용하였다.이 포장 필름은 pangasius 물고기의 부패에 색이 변하는 반응을 보였다.pH 가 3.0에서 10.0으로 증가함에 따라 커큐민의 색상은 노란색에서 빨간색으로 변화하였다.커큐민은 빛에 의해 쉽게 분해되기 때문에 보통 식품의 부패 정도를 더 잘 관찰하기 위해 캡슐화하여 마이크로 캡슐을 형성합니다.류 등 [73]은 젤라틴/c를 준비하였다urcumin/chitosan microcapsules, 그리고 카르복시메틸셀룰로오스 기반 필름에 마이크로 캡슐을 첨가하여 식품의 신선도를 모니터링했다.그림 7B와 같이 pH 값이 3-5일 때 합성 필름의 색상은 어두운 색에서 밝은 색으로 변하다가 밝은 색에서 어두운 색으로 변한다.pH 값이 5-7이 되면 다시 빛이 난다.알칼리성 조건에서 필름의 적색 이동은 분명하며, 이것은 curcumin의 탈양성자에 기인합니다.Zhang 등 (74)은 새우육의 품질 모니터링을 위해 polyvinyl alcohol film에 curcumin을 첨가하였고, 필름의 색상, 휘발성 염기성 질소 함량, 색차 값 사이의 연관성을 규명하였다.새우의 휘발성 염기성 질소 함량은 색차 값과 양의 상관관계를 보였다.

이러한 지능형 시스템을 통해 식품 안전과 유통기한을 개선하고, 소비자에게보다 직관적이고보다 정확한 식품 신선도 표시를 제공할 것이다.

이curcumin의 색상 차이pH의 변화에 대한 반응은 크지 않으며, 식품의 품질 변화를 나타내는 스마트 표시기의 정확도와 민감도는 센서보다 낮다.커큐민은 pH 지시약의 색 변화를 풍부하게 하기 위해 다른 자연 지시약 (안토시아닌 및 베탈레인 등)과 혼합하여 식품 품질의 신선도 범위를 더 잘 판단할 수 있습니다.또한 커큐민의 안정성은 저장 환경의 빛, 온도 및 산소에 영향을 받아 산도 및 알칼리도의 변화에 대응하는 민감도와 정확도에 간접적으로 영향을 미친다.

Encapsulation (에멀젼 또는 마이크로 캡슐의 형태)을 사용하여 커큐민의 안정성을 향상시켜 지시약으로 사용할 수 있으며, 막 기판과 교반함으로써 안정성을 향상시킬 수도 있습니다.현재 커큐민의 색 발생은 대부분 준비된 지시라벨을 pH 값이 다른 버퍼에 직접 담가 결정하고 분석한다.미생물의 생장/식품 pH/지시약 라벨색과의 관계는 규명되지 않았으며, 미생물의 생장과 색변화와의 관계도 분석되지 않았다.이것은의 실제적인 적용을 제한한다curcumin으로 준비된 지시 라벨그리고 식품의 부패 정도를 나타내는 그들의 정확성.이 또한 향후 세부적인 연구가 필요한 분야이다.

결론 및 전망 5

Curcumin, 천연 식품 방부제로서, 안전하고 무독성, 항균, 항산화, 자외선 차폐, 감광, 산염기 반응 변색의 장점이 있습니다.그것은 식품 포장 응용 분야에서 큰 발전 전망을 가지고 있습니다.본 논문에서는 커큐민의 구조 및 물리화학적 특성과 식품 포장에서의 항균제, 항산화제, 자외선 차폐제, 광감광제 및 pH 지시제로서의 작용 메커니즘 및 응용 진행 과정을 주로 기술하였다.커큐민은 지질 산화를 막고 미생물의 성장을 제한해 식품의 유통기한을 연장할 수 있으며, 포장 식품의 안전성 및 품질을 실시간 평가하는 지표 소재로 활용할 수 있다.그러나 식품포장에서의 커큐민 활용 범위를 확대하기 위해서는 커큐민에 대한 안정성, 수용성 향상, 항균 및 항산화 기전을 이해하기 위한보다 종합적인 연구가 필요하다.

의 최근 연구 및 적용 현황을 바탕으로 한다식품 포장에 curcumin, 향후 연구에 대한 다음과 같은 전망이 제안됩니다:(1) 향후, 커큐민과 다른 항균제 (오레가노 에센셜 오일 및 정향 에센셜 오일 등)를 결합하여 시너지 항균 효과를 발휘하는 것을 고려할 수 있습니다.(2) curcumin의 항균 및 항산화 기전에 대한 연구 강화 항균 및 항산화 과정 중 curcumin의 구조의 미세한 변화로부터 시작하여 curcumin의 현미경 구조와 기능적 특성과의 상관관계를 규명할 수 있다.(3) 식품 포장에 커큐민의 적용을 더욱 발전시킨다.

현재, 대부분의curcumin의 적용은 항균 및 항산화 특성에 초점을 맞춘다다.그것의 광감도, 자외선 차폐 및 기타 기능은 식품 산업에서 사용할 수 있도록 개발될 수 있습니다.(4) 커큐민의 낮은 수용성과 불안정성은 식품포장에의 적용을 제한한다.나노입자를 이용하여 캡슐화하여 에멀젼 또는 마이크로캡슐 형태로 제조할 수 있다.(5) 현재 미생물 생장/식품 pH/지시지표면 색상간의 관련성이 확립되어 있지 않으며, 미생물 생장과 색상변화 법칙도 분석되지 않아 curcumin을 이용하여 제조한 지시지표면의 식품부패 정도를 정확하게 표시하여 실용화에 한계가 있다.이 또한 향후 세부적인 연구가 필요한 분야이다.식품포장응용에서 커큐민의 진척을 연구하는 것은 식품업에서의 진일보 발전을 촉진하는데 도움이 되며 이를 통해 사람들이 밀접히 관심하는 식품안전문제를 해결하고"건강중국"의 대전략을 잘 따라가게 된다.

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