A Development of Food Preservative with the Waste of Crab Processing

게 가공폐기물을 이용한 식품보존료의 개발에 관한 연구

This experiment was carried out to develop the preparation method of chitosan which has strong antimicrobial activity, and also tried to investigate as a natural food preservative with this chitosan. The antimicrobial activity of chitosan was the strongest when deacetylation of chitin was conducted at $146^{\circ}C$ for 8 hours with $50\%$ sodium hydroxide. The growth of Escherichia coil was completely inhibited by adding this low molecular weight chitosan (M. W, 35,000) at the level of concentration of 75ppm to the medium. The antimicrobial activity was strong enough against such Gram positive bacteria as Staphylococcus sp. and Bacillus sp.. The growth of these strains was inhibited by the concentration of 50ppm but it was varied in its kinds against Gram negative bacteria. The concentration of chitosan re-quired for growth inhibition of microorganisms was 100ppm against Pseudomonas sp. and Vibrio sp., 2,000ppm against Salmonella sp.. The growth of Saccharomyces sp. was inhibited by the concentration of 100ppm, but Hansenula sp., Aspergillus sp., Penicillium sp. and Mu-cor sp. did not inhibited by even more than the concentration of 5,000ppm. The shelf life of Mulkimchi (pickle type Kimchi), containing $0.2\%$ chitosan was 10 days longer than control stored at $5^{\circ}C$.

게 껍질 속에 함유된 chitin으로 부터 높은 항균력을 나타내는 chitosan의 제조 방법과 특성을 구명하였으며, 이 chitosan을 이용하여 식품의 변질에 관련된 미생물을 중심으로 항균력을 조사하여 천연 식품 보존료로 이용 가능성을 검토하였다. 1. 상법에 따라 조제한 분자량 2,800,000의 고분자 chitosan은 2,000ppm의 농도로 대장균의 증식을 억제시킬 수 있는 등, 항균력을 보유하고 있기는 하였으나 미약하였다. 2. Deacetylation 처리 시 $50\%$ 수산화나트륨 용액에서 8시간 boiling시켜 얻은 분자량 35,000의 저분자 chitosan은 75ppm으로 대장균의 중식을 억제시킬 수 있어서 고분자 chitosan에 비해 20배 가량 항균력이 증대되었다. 3. 세균에 대한 chitosan의 항균력에 있어서 Bacillus sp. 나 구균류 등의 Gram 양성균은 50ppm 첨가로 균의 증식이 억제되었으나, Gram 음성균에 대해서는 균종에 따라 차이가 커 Pseudomonas sp. 와 Vibrio sp. 는 100ppm으로, Salmonella는 2,000ppm으로 증식을 억제시킬 수 있었다. 4. 진균류에 있어서 Saccharomyces sp.는 100ppm으로 억제되었으나, Hansenula sp.는 5,000ppm에서도 증식이 일어나 효모류는 균종간에 차이가 켰으며, 곰팡이류에 대해서는 별 효과가 없는 것으로 나타났다. 5. 숙성시킨 물김치에 chitosan을 첨가하여 저장수명을 연장시킬 수 있었는데, chitosan $0.2\%$ 첨가후 $5^{\circ}C$에 저장함으로서 무첨가구에 비해 10일 가량 품질을 안정하게 유지시킬 수 있었다. 따라서 이 chitosan은 천연 식품 보존료로 이용 가능하다고 하겠다.