국내 연구진이 육류의 부패 여부를 손쉽고 정밀하게 측정할 수 있는 바이오나노 전자 코 기술 개발에 성공해 향후 육류 관리 시스템에 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연) 감염병연구센터 권오석 박사팀은 서울대학교 박태현 교수팀, 한국과학기술연구원(KIST) 송현석 박사팀과 함께 육류가 부패하면 발생하는 유해인자를 실시간으로 측정이 가능한 휴대용 전자 코를 개발했다고 9일 밝혔다.
육류 부패 판정에는 관능검사, 세균 검사, 화학적 검사를 실시하여 법적 기준 준수 여부를 확인하고 있지만, 이를 위해서는 시료를 채취하여 별도로 검사를 해야 하기 때문에 현장에서는 관능검사와 육류의 보관 방법 점검에 주로 의존하는 한계가 있다.
이에 따라 최근 육류의 부패 여부를 측정할 수 있는 다양한 기술들이 연구되고 있으나, 오랜 시간이 걸리거나 전처리 절차가 필요하다는 등의 단점으로 일선 현장에서 활용하기에는 어려움이 있다.
권오석 박사 연구팀은 이전 연구에서 육류가 부패하면 발생하는 카다베린(Cadaverine)과 푸트레신(Putrescine)이라는 화합물(생체아민, Biogenic amines)을 측정할 수 있는 전자 코 기술을 개발한 바 있다.
이번에 연구팀이 개발한 기술은 기존에 개발한 전자 코에 관련법에서 정한 부패 판정 기준 중 하나인 암모니아를 측정할 수 있는 센서를 추가하여 현장 적용 가능성을 높였다.
또한, 단백질 부패 시 발생하는 악취 유발 물질 중 하나인 황화수소를 보조적으로 측정하고, 카다베린과 푸트레신 측정 센서도 기존보다 민감도를 더욱 높여 육류의 신선도를 더욱 정밀하게 측정할 수 있도록 개선했다.
측정 결과는 스마트폰 앱을 통해 그래프로 확인할 수 있도록 하여 육류 상태에 대해 손쉬우면서도 객관적인 판단을 가능하게 했다.
이번 개발의 연구책임자인 권오석 박사는 “육류가 부패하면 발생하는 여러 물질을 동시에 측정할 수 있어, 육류 부패와 온도나 습도와 같은 환경요소 간 상관관계를 분석할 수 있는 기초 기술이 개발된 것”이라며, “육류의 신선도 판정 기준인 암모니아에 대한 동시 모니터링이 가능하게 개선되어 실용화에 더욱 가까워질 것으로 기대한다”고 밝혔다.
한편 이번 연구는 바이오센서 분야의 세계적인 저널인 Biosensors and Bioelectronics(IF 12.545) 2022년 7월 8일자 온라인 판에 게재됐으며, (논문명 : Wireless portable bioelectronic nose device for multiplex monitoring toward food freshness/spoilage/교신저자 : 생명연 권오석 박사, 서울대 박태현 교수, KIST 송현석 박사/제1저자 : 생명연 김경호 박사과정생, 서울대 문동석 박사과정생, 생명연 안재은 석사과정생)
농림축산식품부의 스마트팜 다부처패키지 혁신기술개발사업, 과학기술정보통신부의 국민생활안전긴급대응연구사업, 생명연 주요사업의 지원으로 수행됐다.
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