딸기병해는 생육기 동안 과실의 생산량감소 및 품질저하를 가져오고 있으며, 약제방제의 어려움 등으로 인해 친환경적인 병해 방제법의 개발이 요구된다. 실내에서 자외선(UV-C, 264 nm)조사에 의한 딸기병원균의 균사생장 억제효과를 구명하기 위하여 5종의 딸기병원균을 자외선을 조사하면서 $25^{\circ}C$ 항온실에서 배양한 후 균총의 직경을 측정하였다. 5종의 딸기병원균을 PDA 상에서 배양하면서 자외선을 조사하면, 하루 1시간 조사에 의해서도 생장이 억제되었고 9-12시간을 조사한 균의 생육은 현저하게 억제되었으며 역병균은 생육이 완전하게 억제되었다. 자외선광원과 병원균의 거리에서는 40-50 cm의 거리에서 자외선을 조사한 배양기에서 병원균생장의 억제효과가 크게 나타났다. 배지에 접종한 후 바로 자외선을 처리한 병원균은 모두 2일간 배양한 후 자외선을 접종한 배양기에서보다 생육이 억제되었다. 딸기 탄저병균(C. gloeosprioides)과 시들음병균(F. oxysporum)은 V8A에서 자외선에 의한 균의 생장억제효과가 큰 것으로 나타났다.
광 역학치료(Photodynamic therapy: PDT) 중 하나인 기존의 LED 광 조사는 연속파(Continuous wave: C.W) 방식의 635 nm 파장으로 여드름 치유에 가장 많이 사용되어 왔으나, 이 방식은 에너지효율이 낮고 생체조직에 열이 많이 발생하여 개선의 방안이 필요했다. 본 논문에서는 에너지효율을 높이고 여드름 치료를 위하여 생체조직에서의 열적 파괴현상을 방지하기위해 PWM(펄스 폭 변조: Pulse Width Modulation)을 활용한 여드름 치료용 LED 광 조사장치를 설계하였다. 시스템 구성은 크게 Timer 모듈, PWM 모듈, 광학전달 장치로 크게 세구성하여 설계하였으며, 여드름 치료를 위한 피부 투과 깊이를 높이기 위하여 광학전달 장치는 660 nm 파장의 1 W LED를 사용하였다. PWM 제어를 이용하여 발생된 주파수와 파형을 확인하고, 660 nm LED의 출력에너지 및 생체조직의 표면온도를 확인하여 안정적인 에너지출력과 생체조직의 안정성에 대해 평가하였다. 그 결과 여드름 치료를 위한 660 nm 파장의 1 W LED 광 에너지를 얻기 위하여 C.W 방식으로 사용하였을 경우 전력손실이 높고 생체조직에서의 열적 파괴현상을 보였으나, PWM 방식을 구현함으로써 펄스 폭 변조를 통하여 LED의 전력소모를 낮추었고, 생체조직의 열적 파괴현상이 나타나지 않아 여드름 치료를 위해 사용할 경우 C.W 방식보다 PWM 방식이 더 안전하고 효과적일 것으로 사료된다.
LED 청색광과 적색광을 2년근 인삼에 대하여 혼합 처리하여 생육 반응과 진세노사이드 함량에 미치는 영향을 알아 본 결과 인삼의 지상부의 엽면적과 건물중은 청색광과 적색광의 비율이 1:1 처리에서 상대적으로 가장 높았으나 인삼 뿌리의 건물중은 1:3 비율이 가장 컸다. 진세노사이드 함량은 지상부은 청색광과 적색광 비율이 1:1에서 가장 높았지만 인삼 뿌리의 함량은 1:1 비율이 가장 낮았다.
Based on the safety of irradiated foods which was demonstrated from the toxicological, microbiological and nutritional points of view, irradiation has been identified as a viable technology for food preservation and processing, having a potential both of reducing storage losses by controlling spoilage organisms, sprouting and ripening, and of improving hygienic quality of raw and processed products. Research and development over decades in the field of food irradiation have led to the regulatory approval in 37 countries and of them 25 countries including Korea are commercially utilizing food irradiation process. Although progress towards acceptance of food irradiation by the industry is slow, actual market trials have shown that once consumers have understood this technology, they are willing to buy irradiated foods. Considering recent advances in food irradiation and restrictions in the use of chemical fumigants, it is expected that food irradiation is in the process of "taking off". This paper deals with up-to-date progress in food irradiation with particular reference to domestic activities in legislation, consumer perception, commercialization, and potential applications in the food industry.
본 연구는 전자코를 이용하여 시판 콩기름의 휘발성분이 파장에 영향을 받는지 알아보고자 암실과 형광등 및 파장이 다른 LED 광원을 PE 용기에 조사하면서 12주 동안 변화되는 휘발성분의 패턴 변화를 분석하였다. 콩기름의 휘발성분의 변화는 저장기간동안 암실 처리구에서 가장 적고 천천히 일어났으며, 형광등 처리구에서 가장 크고 급격한 변화가 일어나는 것을 보여주었다. 저장 초기인 4주에는 형광등 처리구를 제외한 모든 처리구에서 미세한 변화가 일어났으며, 저장 12주에는 형광등 처리구 다음으로 파란색과 백색 LED 처리구에서 큰 변화를 보여준 반면 초록색 LED 처리구에서는 변화가 적었다. 파란색과 흰색 LED 처리구는 저장 12주째에서 급격한 휘발성분의 변화가 나타났다. 하지만 빨간색과 초록색 LED 조사 시에는 8주째에 급격한 휘발성분이 생성된 것에 비하여, 저장 12주째에는 휘발성분의 변화가 매우 감소하는 것을 보여주었다. 또한 초록색 LED 처리구에서 가장 적은 변화를 보였다. 이러한 결과를 토대로 볼 때 초록색 LED 광원에서 콩기름을 전시 판매하는 것이 바람직하며, 형광등과 파란색, 백색 LED 광원은 바람직하지 못한 것으로 판단된다. 또한, 전시 판매가 아니라면 암실에서 저장하는 것이 가장 바람직할 것으로 예상되는 바이다.
본 연구에서는 배추김치(RK)와 백김치(WK) 시료를 이용하여 72시간의 저장 기간 동안, Blue-LED 조사 효과를 확인하였다. BLED 처리에 의해 RK에서의 유산균 증식이 유의적으로 증가하였으나(p<0.05), 곰팡이 및 효모의 생육도에서는 대조구와 차이를 나타내지 않았다. 색도의 경우, BLED 처리 시 대부분 명도가 조금 높아지는 경향을 보였으며, BLED 조사에 의해 색의 변화가 일정기간 지연되는 효과를 확인할 수 있었다. BLED 처리에 의해 WK는 저장기간 동안 pH 감소가 유의적으로 지연되는 것을 관찰할 수 있었다(p<0.05). ABTS법에 의해 측정된 산화방지 활성에서는 두 종류의 김치시료액 모두 BLED처리구에서 유의적으로 높은 활성을 보였다(p<0.05). 두 김치에서 우점종으로 분리된 W. cibaria RK1와 W. cibaria WK1 유산균은 BLED에 민감하게 작용하여 모두 생육이 저해되었고, 표준 균주인 Leu. mesenteroides는 BLED 조사에 의한 생육도의 변화가 나타나지 않았다. 현재까지 BLED 조사를 이용한 유해 균주 억제 연구가 주로 이루어진 반면, 현 연구에서는 BLED조사에 의한 김치 발효상의 특성 변화와 발효미생물들의 생육도를 확인함으로써 발효 식품의 숙성 시기에 따라 적절한 LED 광원을 이용한 발효 미생물들의 생육 조절과 식품의 기능적 향상 가능성을 제시하였다.
This study was aimed to evaluate the antioxidant activity and bioactive property of extracts from a purple-colored wheat variety 'Arriheuk' (Triticum aestivum L.) wheatgrass, affected by light emitting diode irradiation (LED). The wheatgrass was cultivated for 10 days after sowing in a growth chamber under the following LED conditions: R1B1 (Red:Blue = 1:1), R7B3 (Red:Blue = 7:3), and R3B7 (Red:Blue = 3:7). We examined antioxidant activity of the hot water extracts of wheatgrass using DPPH and ABTS free radicals scavenging assays. At the concentration of 10,000 ㎍/ml, the extract from R1B1 showed the highest DPPH free radical scavenging activity(79.29%), but its ABTS free radical scavenging activity was the lowest(32.0%). To evaluate bioactive property of the wheatgrass, we examined the change of natural killer (NK) cell activity affected by the wheatgrass extracts in vitro. At the concentration of 500㎍/ml, NK cell activity was most highly enhanced by the extract from R1B1(181.6%), and the activity was 176.1% (R7B3) and 144.6%(R3B7), respectively. These results suggest that the functional property of 'Arriheuk' wheatgrass would be enhanced by LED irradiation condition.
신선농산물의 저장성을 향상시키기 위해 저장용기에 장착된 자외선영역의 LED는 저온 냉장시스템에서 지속적 조사처리 또는 간헐적 조사 처리 방식으로 활용되며 비교적 저렴한 가격으로 이용 가능하다. 저장용기에 자외선영역의 280 nm, 365 nm, 405 nm LED를 각각 장착하고 대표적 신선편이식품의 하나로서 절단당근을 선택하여 $10^{\circ}C$ 온도에 저장하면서 LED 조사 처리 조건에 따른 품질변화를 살펴보았다. 저장용기의 뚜껑 안쪽 부분에 장착된 자외선 LED는 절단당근의 표면으로부터 2 cm 높이에서 조사되도록 하였으며, 하루에 30분 간격으로 on/off를 2회 반복하여 조사하였다. 공기조건에서 절단당근에 Escherichia coli 균주를 접종한 경우와 자연적 미생물 오염도를 측정해 본 결과, 280 nm 자외선 LED 조사 처리를 한 경우 다른 파장(365 nm, 405 nm)의 조사 처리구보다 더 큰 미생물 성장 억제능력을 보여 가장 효과적이었다. 공기 조건에서 절단당근의 카로티노이드 함량은 365 nm와 405 nm에서 대조구에 비해 높은 함량을 보였다. MA 조건에서는 대조구를 포함한 모든 처리구에서 산소농도 1.2~4.3%, 이산화탄소 농도 8.4~10.6%의 가스농도로 유지하여 LED 처리에 따른 내부기체조성의 차이는 나타나지 않았지만, 280 nm 자외선 LED 조사 처리가 가장 큰 미생물 성장 억제를 보였다. 카로티노이드 함량은 LED 조사 효과보다 MA 포장 효과에 의해 카로티노이드 보존이 지배적으로 작용한 것으로 보여 처리구 간의 유의적인 차이는 없었다. MA 조건에서 DPPH 라디칼에 대한 소거활성은 365 nm와 405 nm에서 약간 높게 나타났다. 이를 바탕으로 자외선 LED를 이용하여 신선농산물 포장의 적용가능성을 확인하였으며, 저장용기에 자외선 LED를 장착함으로써 수확 후 수송, 판매, 저장 단계에서 신선농산물을 더욱 신선하게 유지시킬 것으로 기대된다.
A total internal reflection (TIR) linear lens of size $190(W){\times}5(D){\times}2.1(H)mm^3$ has a directivity of $25^{\circ}$ and was made of a polydimethysiloxane (PDMS) silicone resin with a refractive index of 1.4 and a transmittance of 93% at 365 nm UV wavelength. A light source with a size of $190{\times}25.5mm^2$ was fabricated by installing a TIR linear lens on a chip on board (COB) type LED module mounted with a $1.1{\times}1.1mm^2$ size UV LED. The optical characteristics of the light source showed a maximum irradiation density of $3,840mW/cm^2$ at a working distance of 5 mm and a high uniformity of 91.6% over a $150{\times}25mm^2$ irradiation area. The thermal characteristics of the light source were measured at a supply current of 500 mA. The saturation temperature was reached after 30 min of operation, and measured to be $95^{\circ}C$.
Sang Young Seo;Jong hyeon Cho;Chang Su Kim;Hyo Jin Kim;Min Sil An;Du Hyeon Yoon
한국자원식물학회:학술대회논문집
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한국자원식물학회 2020년도 추계국제학술대회
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pp.61-61
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2020
This experiment was carried out using artificial bed soil and LED in the plastic film house(irradiation time: 07:00-17:00/day). Seedlings(n=63 per 3.3 m2) of ginseng was planted on May 17, 2018. LED was combined with red and blue light in a 3:1 ratio and irradiated with different light intensity(40-160 µmol/m2/s). Average air temperature from April to September according to the light intensity test was 20.4℃-20.9℃. Average artificial bed soil temperature was 20.1℃-21.7℃. The test area where fluorescent lamp was irradiated tended to be somewhat lower than the LED irradiation area. The chemical properties of the test soil was as follows. pH levels was 6.6-6.7, EC levels 0.9-1.3 dS/m and OM levels 30.6-32.0%. The available P2O5 contents was 73.3-302.3 mg/kg. Exchangeable cations K and Ca contents were higher than the allowable ranges and mg content was high in the fluorescent lamp treatment. The photometric characteristics of LED light intensity are as follows. The greater the light intensity, the higher the PPFD(Photosynthetic Photon Flux Density) value, illuminance and solar irradiation. Fluorescent lamp treatment had high illuminance value, but PPFD and solar irradiation were lower than LED intensity 40 µmol/m2/s treatment. The photosynthetic rate increased(2.0-3.8 µmolCO2/m2/s) as the amount of light intensity increased, peaking at 120 µmol/m2/s, and then decreasing. The SPAD (chlorophyll content) value decreased as the amount of light intensity increased, and was the highest at 36.1 in fluorescent lamp treatment. Ginseng germination started on April 5 and took 14-17 days to germinate. The overall germination rate was 68.8-73.6%. The growth of aerial parts(plant height etc.) were generally excellent in the treatment of light intensity of 120-160 µmol/m2/s. The plant height was 41.9 cm, stem length was 24.1 cm, leaf length was 9.8 cm and stem diameter was 5.6 mm. The growth of underground part (root length etc.) was the best in the treatment with 120 µmol/m2/s of light intensity. Due to the root length was long(24.8 cm) and diameter of taproot was thick(18.7 mm), the fresh root weight was the heaviest at 24.8 g. There were no disease incidence such as Alternaria blight, Gray mold and Anthracnose. Disease of Damping-off caused by Rhizoctonia solani occurred 0.6-1.5% and incidence ratio of rusty root ginseng was 30.8-62.3%. It is believed that the reason for the high incidence of rusty root ginseng is that the amount of field moisture capacity of artificial bed soil is larger than the soil. Leaf discoloration rate was 13.7-32.3%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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