KR100776815B1 - 신선편이 채소류의 위해미생물 저감화 및 선도 연장을 위한이온수를 이용한 처리방법 - Google Patents

신선편이 채소류의 위해미생물 저감화 및 선도 연장을 위한이온수를 이용한 처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시중에 유통되는 신선편이 채소류에 존재하는 위해미생물의 저감화를 위한 물리적, 화학적 전처리 방법과 초기 미생물을 사멸시킬 수 있는 처리방법을 개발함으로써 식중독 미생물오염에 의한 안전성 확보는 물론 고품질 유지에 도움이 되는 처리방법에 관한 것이다.
보다 상세하게, 본 발명은 신선편이 채소류를 알칼리 전해수와 구연산 병용 처리액에서 침지 후, 컵-타입(cup-type) 포장하여 저온저장함에 의한 항균 효과를 나타내는 처리방법을 제공한다.
신선편이 채소류, 미생물 저감효과, 항균, 처리방법.

Description

신선편이 채소류의 위해미생물 저감화 및 선도 연장을 위한 이온수를 이용한 처리방법{A method for treating fresh-cut vegetables with functional ionized water for preventing microbial contamination and prolonging freshness}
도 1은 이온수 생성기의 계통도를 나타낸 도이고,
도 2A는 20℃에서 보관된 양배추의 무처리구(C), 물 침지구(W), 100ppm 치아염소산나트륨 처리구(NaClO), 알칼리 이온수와 구연산 병용 처리구(&) 및 미열처리된 알칼리 이온수와 구연산 병용 처리구(&2)의 총균수의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 2B는 20℃에서 보관된 양배추의 C, W, NaClO, & 및 &2의 효모와 곰팡이의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 2C는 20℃에서 보관된 양배추의 C, W, NaClO, & 및 &2의 대장균군의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 3A는 25℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 총균수의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 3B는 25℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 효모와 곰팡이의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 3C는 25℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 대장균군의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 4A는 20℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 총균수의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 4B는 20℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 효모와 곰팡이의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 4C는 20℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 대장균군의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 5A는 15℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 총균수의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 5B는 15℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 효모와 곰팡이의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 5C는 15℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 대장균군의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 6A는 10℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 총균수의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 6B는 10℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 효모와 곰팡이의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 6C는 10℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 대장균군의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 7A는 4℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 총균수의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 7B는 4℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 효모와 곰팡이의 증가결과를 나타낸 도이고,
도 7C는 4℃에서 보관된 양배추의 C, & 및 &2의 대장균군의 증가결과를 나타낸 도이다.
본 발명은 신선편이 채소류의 위해미생물 저감화 및 선도 연장을 위한 처리방법을 제공하고자 한다.
신선 과일 및 채소류가 현대인의 건강과 관련하여 항암, 항산화, 면역증강 및 각종 생활 습관병 예방에 유효한 생리활성 물질의 급원이라는 특성이 밝혀짐에 따라 소비자수요는 더욱 증가하고 있다. 또한, 식품관련 지식이 각종 매체를 통하여 보급됨으로써 소비자의 건강 지향적 성향이 식품의 선택에도 영향을 미쳐 건강에 대한 관심이 증가되고 있으며 신선식품에 대한 소비자의 기호도가 증가하면서 신선한 채소류의 소비는 꾸준히 늘어나고 있다. 한편, 소비자들의 과일 및 채소류에 대한 선호도 또한 가격이나 양보다는 품질위주로 변화하고 있으며 이용시 간편성과 합리성을 추구하고 있다.
최근에는 신선도와 편의성을 동시에 추구하는 소비자의 욕구를 충족시켜 줄 수 있는 신선편이 채소류(minimally processed vegetables)의 소비가 미국이나 유럽 등지에서는 급격하게 증가하고 있다. 신선편이 채소류 가공식품은 편의성과 경제성을 장점으로 하며, 이는 채소류를 세척, 절단한 후 사용자나 소비자의 요구에 맞는 형태와 크기로 포장하여 유통, 판매하는 것이다.
이러한 신선편이 채소류 제품은 단체급식 및 편이식의 급속한 확산 추세에 따른 관련기술의 중대성 및 수요급증 전망에도 불구하고 국내 기술단계는 이에 대응할 수준의 기술축적 및 확실한 개념정립이 부족한 실정이다.
전 세계적으로 사용되는 70,000여종의 화학물질 중에서 14,000 여개가 생물체에 유독한 물질(biocide)로 알려져 있지만, 이들 중 많은 물질들이 인체에 대한 유해성 및 환경에 대한 악영향을 나타내기도 한다. 염소처리된 물에서 250개 이상의 화합물일 발견되었고 이중 약 10%는 돌연변이성 또는 발암성 물질로 보고되었다.
식품산업에 있어 염소의 사용은 식품의 부패를 막고 저장성을 향상시키기 위해 필수불가결 하지만, 한편에서는 염소처리에 따른 유해물질의 생성과 건강에 대한 위협 때문에 염소대용 물질로서 과산화염소(chlorine dioxide), 오존(ozone), 이온수, 과산화초산(peroxyacetic acid), 과산화수소(hydrogen peroxide) 또는 이들과 항미생물 제제들의 혼합물 형태로 안전하고 효과적인 살균소독제에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
최근에는 소량의 식염을 수도수에 첨가하여 전기분해하여 얻어지는 전해수에 대한 연구가 1992년 일본에서 공적 연구과제로 진행되어 왔으며 국내에서도 채소류의 세정 및 살균 등에서 뛰어난 살균효과가 있음이 확인되었다. 이온수를 살균에 사용할 때의 이점은 순수한 물을 사용하며, 염화나트륨(NaCl) 이외에는 다른 화학물질이 사용되지 않아 환경에 어떠한 해도 입히지 않는다는 데에 있다. 특히 매우 폭넓은 항균 스펙트럼을 가지면서도 세정 후 잔류염소가 거의 없어 인체에 무해한 장점을 갖고 있으므로 단체급식소에서 현재 사용되고 있는 염소수를 대체할 수 있는 좋은 대안으로 생각되어진다.
본 발명의 참여기업인 (주)싱싱원은 생식 및 유기농야채, 야채류 등을 주원료로 하여 국내 대형 유통시장에 납품하고 있으나 같은 조건에서 같은 전처리방법을 사용하여 제품을 출하 하였는데도, 원료에 따른 현저한 품질차이로 인해 간헐적으로 유통업체로부터 항의를 받아 균일한 원료의 공급이 절실하게 필요함을 인식하여 미생물 저감화와 품질향상을 유지할 수 있는 천연 항균법을 마련하고자 참여기업으로 본 발명을 위한 연구에 참여하였다.
우리나라의 신선편이 가공 기술은 아직 초보단계에 있으며 이에 대한 구체적인 연구 및 산업체로의 응용도 거의 전무한 형편이나 미국 및 유럽 등지에서는 1980년대부터 이들에 대한 연구가 활발히 이루어져 이미 실용화되어 있는 단계이다.
미국의 경우, 신선편이 채소류로 주로 이용하는 것은 양상치를 중심으로 한 야채 샐러드류인데, 한 조사에 따르면 신선편이 가공 농산물의 76%가 양상치인 것으로 나타났으며, 샐러드용 양상치 이외에 양배추, 당근, 샐러리, 양파, 브로컬리 등과 같은 다른 야채류의 시장이 급격하게 증가하고 있다.
신선편이 과채류 가공에 있어서 품질확보를 위하여 미생물수를 감소시키기 위한 각종 기술이 개발되어 응용되고 있으나 대부분 염소수를 이용한 세척 기술을 적용하고 있어 잔류의 문제가 제기되며 포장 시 구멍(pin hole)이 생기는 현상이나 열봉합(sealing)불량 등의 문제가 발생하고 있다.
한편, 농산물의 종류나 소비 행태가 판이한 우리나라의 경우, 선진국의 신선편이 농산물의 가공, 포장, 유통 방법을 그대로 적용하기는 어렵기 때문에 우리나라의 실정에 맞는 시판 신선편이 채소류를 대상으로 새로운 적용기술의 연구가 필요하였다.
이에, 본 발명자는 비가열 신선편이 채소류의 미생물학적인 안전성확보와 관련된 선행 연구업적을 바탕으로 신선편이 채소류에 존재하는 미생물 저감화와 관련된 여러 가지 제어기술 개발 및 이와 관련된 처리방법을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 연구는 시중에 유통되는 신선편이 채소류에 존재하는 위해미생물의 저감화를 위한 물리적, 화학적 전처리 방법과 초기 미생물을 사멸시킬 수 있는 처리방법을 개발함으로써 식중독 미생물오염에 의한 안전성 확보는 물론 고품질 유지에 도움이 되는 처리방법을 제공하고자 한다.
상기 목적에 따라, 본 발명은 신선편이 채소류를 이온수와 구연산 병용 처리액에 침지 후, 포장하여 저온저장하는 처리방법을 제공한다.
구체적으로 본 발명은, 신선편이 채소류를 20 내지 70 ℃의 온도에서 1 내지 10 분간 미열 처리(mild heat)한 이온수와 구연산 병용 처리액 또는 미열처리 하지 않은 이온수와 구연산 병용 처리액에 침지하는 제 1단계; 상기 1단계의 침지된 신선편이 채소류를 컵-타입(cup-type) 포장하여 1 내지 30℃에서 저온저장하는 제 2단계를 포함하는 처리방법을 제공한다.
상기 처리방법을 거친 신선편이 채소류는, 위해미생물을 효과적으로 저감시키는 활성에 의한 항균 효과를 나타냄을 특징으로 한다.
상기 신선편이 채소류는 양상추, 양배추, 당근, 샐러리, 양파 또는 브로컬리 등을 포함한다.
상기 이온수로는 산성 이온수, 알칼리 이온수 또는 이들의 조합, 바람직하게는 알칼리 이온수를 사용함이 바람직하다.
상기 알칼리 이온수와 구연산 병용 처리액에서 알칼리 이온수와 구연산액의 배합비는 1:1~200, 바람직하게는 1:1~100임을 특징으로 한다.
상기 알칼리 이온수는 pH 7.5 내지 12, 바람직하게는 pH 10 내지 12인 이온수를 포함한다.
상기 구연산은 0.1 내지 5 %, 바람직하게는 0.5 내지 2 % 농도로 포함됨을 특징으로 한다.
상기 위해미생물은 대장균군 등의 독성유발 균주, 곰팡이 및 효모 등을 포함한다.
상기 컵-타입(cup-type) 포장은 PET 재질을 사용함을 특징으로 한다.
본원에서 정의되는 이온수는 시중구입가능한 강이온수 생성장치 모델을 이용하여 일반 수돗물에 염화나트륨을 소량 가하여 이온수 제조기로 대량 제조가 가능하며, 산성수는 1,000 mV~1,100 mV 범위의 산화환원전위를 갖는 pH 2.4~2.6 범위가 바람직하고, 알칼리수는 -830 mV ~ -850 mV 범위의 산화환원전위를 갖는 pH 11.0~11.2 범위가 바람직하다.
본 발명의 처리방법을 거친 신선편이 채소는 탁월한 미생물 저감효과에 의한 항균 효과를 나타냄을 본 발명자들의 실험결과로부터 확인할 수 있었다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 이온수의 제조
이온수는 (주)한국이앤에스퍼스트의 강이온수 생성장치 A2-1000 모델을 사용하여 (주) 싱싱원에서 수도수에 염화나트륨(NaCl)을 20 g/L 가하여 제조하였으며, 산성수는 1,000 mV ~ 1,100 mV의 산화환원전위를 갖는 pH 2.4 ~ 2.6의 산성수를 사용하였고, 알칼리수는 -830 mV ~ -850 mV의 산화환원전위를 갖는 pH 11.0 ~ 11.2의 알칼리수를 사용하였다. (도 1 참조)
참고예 1. 시료의 채취
(주)싱싱원에서 재료와 가공공정에 대하여 자문을 받아 춘천 지역 슈퍼마켓 및 대형 할인 매장(냉장체인)에서 판매중인 양배추를 구입하였으며, 구입 후 즉시 실험실로 신속하게 이송한 후 실험하였다. 양배추는 통째로 랩으로 포장되어 있는 제품을 구입하여 불가식 부분을 제거하고 상처가 없는 부분을 선별하여 실험에 사용하였다.
참고예 2. 미생물의 처리와 분석
미생물 총균의 분석은 전체 생균계수(total counts), 효모곰팡이(yeast and mold) 및 대장균군(coliform)을 조사하였다. 각각의 시료는 10 g과 살균한 0.1% 펩톤(peptone)수 90ml를 스토마커 백(stomacher bag)에 넣고 스토마커(stomacher; Lab blender, interscience, France)를 사용하여 2분 동안 균질화한 후, 펩톤수에 단계 희석하여 일반 세균은 PCA(plate count agar; DIFCO) 플레이트, 효모ㆍ곰팡이는 PDA(potato dextrose agar; DIFCO) 플레이트에 각각 0.1ml를 분주한 후 도말하였다. PCA 플레이트는 35℃에서 24시간 배양하여 콜로니를 계수하여 측정하였으며, PDA 플레이트는 25℃에서 48시간 배양 후 콜로니를 계수하여 log CFU/g으로 나타내었다.
실험예 1. 처리용액에 따른 선도유지효과
참고예 1의 양배추를 각각 물 침지구(이하, W라 명명함), 100 ppm 치아염소산나트륨(NaClO) 용액 침지구(이하, NaClO라 명명함), 알칼리 이온수와 1 % 구연산(citric acid) 병용 처리액 실험구(이하, &라 명명함) 및 50℃에서 5분간 미열처리(mild heat)한 알칼리 이온수와 1 % 구연산(citric acid) 병용 처리액 실험구(이하, &2라 명명함)로 나눠 상기 각 용액에 5분간 침지하였으며, 비교구로는 무처리한 실험구(이하, C라 명명함)를 이용하였다. 상기 실험구 및 대조구의 양배추를 각각 일반 비닐팩 야채봉투에 넣어 20℃에 저장 후, 0, 6, 12, 18, 24, 48, 72시간의 일정한 시간에 꺼내 총균수, 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(coliform) 수를 검사하였다. (도 2 참조)
도 2A에서는 처리방법에 따른 총균수의 증가결과를 나타냈다. 도면에 나타난 바와 같이, 저장시간에 따라 균수가 증가하였지만 처리구에 따라 차이를 보였다. C 실험구, W 실험구 및 NaClO 실험구에서는 12시간까지 천천히 증가하고, 그 후부터 급격히 증가하는 추세를 보였다. 그러나 & 실험구 및 &2 실험구에서는 미열(mild heat) 처리 차이없이 12시간까지 상대적으로 균수가 급격히 증가하였고, 그 후부터 천천히 증가하는 추세를 보였다. &2실험구가 & 실험구보다 1.3 log cfu/g 정도 적었고, 6시간 저장하였을 경우는 &2 실험구의 증가량은 & 실험구의 증가량보다 1.57 log cfu/g 정도 적었다. 그러나 12시간 저장하였을 경우는 &2 실험구의 증가량 및 & 실험구의 증가량은 각각 0.66, 1.02 log cfu/g 정도만의 차이를 보였으며, 72시간 저장하였을 경우는 &2 실험구의 증가량 및 & 실험구의 증가량은 또 다시 각각 1.37, 0.98 log cfu/g의 차이를 보였다. 알칼리 이온수와 1 % 구연산(citric acid) 병용 처리 및 미열(mild heat) 처리한 알칼리 이온수와 1 % 구연산(citric acid) 병용 처리는 모두 현재 신선편이 채소류 가공업체에서 많이 쓰고 있는 100 ppm의 차아염소산나트륨 용액(NaClO solution) 처리보다 균수 증가를 억제하는 것으로 나타났다. &2 실험구는 & 실험구보다 초기균수는 적었지만 18시간 저장하였을 때는 균수가 비슷한 수치를 나타냈으며, 72시간 저장하였을 경우 최종적으로 & 실험구가 5.81 log cfu/g로 균수가 가장 적었으므로 선도연장하는 실험구에서 가장 효과적이었다.
도 2B와 도 2C에서는 각각 처리방법에 따른 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(Coliform)의 증가량을 나타냈으며, 총균수 증가량 실험과 같이 선도연장효과를 검정하였다.
도 2B에서 나타난 바와 같이, 총균수 증가량 실험결과와는 달리 효모ㆍ곰팡이는 C 실험구, W 실험구, NaClO 실험구 및 & 실험구에서 모두 연속으로 천천히 증가하는 추세를 보였고, &2 실험구에서는 총균수 증가량 실험결과와 유사하게 12시간 저장하는 동안 상대적으로 급격히 증가하는 추세를 보였으며, 그 이후 천천히 증가하였다. 총균수 증가량 실험결과와 같이 전처리 후, 각 실험구의 차이가 컸지만 최종 72시간 저장한 결과, 최고 0.7 log cfu/g 정도로 큰 차이를 나타나지 않았다. 총균수 증가량 실험결과와 유사하게 & 실험구 및 &2 실험구는 18시간 저장하였을 때, 비슷한 균수를 나타났으며 그 이후 균수증가량도 유사하였다.
도 2C에서 나타난 바와 같이, 대장균군(coliform)은 전처리 후 초기균수에 차이가 많았지만, 6시간 저장 후 W 실험구, NaClO 실험구 및 & 실험구에서는 미세한 차이로 거의 같은 균수를 나타났다. & 실험구는 18시간 저장 시, 균수가 상대적으로 급격히 증가하였지만, 계속 가장 적은 대장균군(coliform) 균수를 나타났다. 최종 72시간 저장하였을 경우, & 실험구 및 &2 실험구에서 가장 낮은 균수를 나타냈다.
처리방법에 따른 선도유지효능검정 실험 결과, & 실험구 및 &2 실험구의 두 실험구가 가장 효과적이었으며, 현재 신선편이 채소류 가공공장에서 쓰이고 있는 염소세척수보다 효과적이고 안전함을 확인함으로써 염소세척수 대체제로 신선편이 채소류의 선도를 연장할 수 있는 유용성을 확인하였다.
실험예 2. 선도유지기간 연장실험
2-1. MA 포장과정 중 이산화탄소(CO 2 ) 농도별로 선도유지효과
MA(modified atmosphere) 포장 시, 최적의 이산화탄소(CO2) 농도를 탐색하기 위해 하기와 같이 실험하였다.
표 1 내지 표 3에서는 참고예 1의 양배추를 MA 포장과정 중 이산화탄소(CO2) 농도별로 선도유지효과 실험을 실시하였을 경우의 총균수, 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(Coliform) 균수의 변화를 나타냈다. 두께 60㎛의 폴리올레핀(polyolefin; FoodSaverTM 사) 재질을 사용하여 포장하였고, 실험구별로 사용된 양배추의 개체수는 각각 20개(평균중량 50g)였다. C 실험구 및 &2 실험구를 비교하여 실험을 실시 하였으며, 두 가지 구의 이산화탄소(CO2) 농도를 모두 0, 5, 10, 15%로 맞춰 포장하였으며, 20℃에 저장하여 시간에 따라 0, 6, 12, 18, 24, 48, 72시간의 저장시간에서 미생물 생육을 측정하였다.
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, C 실험구 및 &2 실험구 모두 이산화탄소(CO2) 농도의 증가에 따라 시간에 의한 총균수 증가량이 낮았지만 이산화탄소(CO2) 농도 15%일 경우 오히려 10%일 경우보다 균수가 더욱 빨리 자랐다.
C 실험구의 경우, 초기균수가 4.25 log cfu/g 이었고 이산화탄소(CO2) 농도가 0%일 경우 6시간에서 12시간 사이에 급격히 6 log cfu/g 정도까지 증가하였으며, 그 이후 천천히 증가하는 추세를 보였다. 이산화탄소(CO2) 농도가 5~15% 일 경우, 12~18시간 사이에 상대적으로 급격히 증가하였다.
&2 실험구에서는 초기균이 2.68 log cfu/g 이었고 시간에 따라 증가하는 추세는 C 실험구과 유사하였다. &2 실험구와 C 실험구를 비교한 결과, &2 실험구에서 균수 증가량이 C 실험구보다 약 0.3~0.5 log cfu/g 정도 많았지만, &2 실험구의 초기균이 적으므로 72시간 저장한 결과로서도 &2 실험구가 C 실험구보다 최종적으로 0.6~0.9 log cfu/g 정도 적었다. 이산화탄소(CO2) 농도 0에서 10%까지 증가하는 과정에 농도 증가에 따라 균수 증가속도가 늦어졌지만, 15%까지 증가할 경우 오히려 10%보다 균수가 많이 증가하였다.
처 리 (Treatment) 이산화탄소농도 (%) 0 6 12 18 24 36 48 72
저장 시간(hr)
C 0 4.25 4.95 6.04 6.27 6.49 6.98 7.13 7.37
5 4.67 4.92 5.61 5.81 6.53 6.82 7.04
10 4.46 4.8 5.3 5.73 6.35 6.32 6.4
15 4.57 4.68 5.33 6.15 6.6 6.64 6.72
&2 0 2.68 2.66 3.37 4.57 5.59 5.79 6.21 6.67
5 2.85 3.35 4.23 5.12 5.65 5.74 6.23
10 2.81 3.34 3.25 3.88 4.3 4.89 5.83
15 2.83 2.95 4.05 4.77 5.15 5.77 5.84
C: 무처리구 &2: 미열(mild heat) 처리한 알칼리 이온수와 1 % 구연산 병용 처리구
하기 표 2에는 MA 포장저장과정에서 효모ㆍ곰팡이의 증가량을 나타냈다. 효모ㆍ곰팡이의 증가량은 총균수 증가량 실험결과와 유사한 실험결과를 나타내었고, 차이로는 48시간 저장 후 C 실험구와 &2 실험구의 균수차이가 총균수의 균수차이보다 더욱 작았으며, 최종 72시간 저장할 경우 0.3~0.9 log cfu/g 정도의 차이를 나타냈다. 또한 &2 실험구에서 저장시간이 길수록 이산화탄소(CO2) 농도 차이에 의한 균수차이가 작았다.
처 리 (Treatment) 이산화탄소농도 (%) 0 6 12 18 24 36 48 72
저장 시간(hr)
C 0 4.16 4.04 4.47 5.74 5.79 6.38 7.41 7.43
5 4.5 4.83 4.84 5.99 7.13 7.32 7.5
10 4.46 4.89 5.13 5.55 6.05 6.36 6.44
15 4.45 4.86 5.59 5.84 6.26 6.32 6.63
&2 0 2.51 2.85 3.35 3.81 4.76 5.63 6.15 7.29
5 2.85 3.48 3.98 5.1 6.27 6.34 6.64
10 2.6 3.6 3.97 4.39 4.74 5.72 6.26
15 2.63 3.25 4.6 4.55 5.39 5.62 6.29
C: 무처리구 &2: 미열(mild heat) 처리한 알칼리 이온수와 1 % 구연산 병용 처리구
하기 표 3에는 MA 포장저장과정에서 대장균군(coliform)의 증가량을 나타냈다. 대장균군(Coliform)의 증가 속도는 이산화탄소(CO2) 농도가 0%에서 10%까지 증가함에 따라 낮은 속도로 증가하는 추세를 나타났으며, &2 실험구가 C 실험구보다 더욱 확실하였다. 이산화탄소(CO2) 농도가 15%일 경우, 12시간 저장 후 균수가 상대적으로 급격히 증가하였고, 그 이후로 천천히 증가하는 추세를 보였으며, 최종 72시간 저장한 결과로서는 이산화탄소(CO2) 농도 10% 포장과 큰 차이가 없었다.
처 리 (Treatment) 이산화탄소농도 (%) 0 6 12 18 24 36 48 72
저장 시간(hr)
C 0 3.4 3.47 4.67 4.98 5.57 5.64 5.74 6.2
5 3.66 4.19 4.7 5.22 5.4 5.85 6.49
10 3.42 3.89 4.18 4.74 5.3 5.51 5.83
15 3.66 4.98 5.09 5.46 5.53 5.58 5.8
&2 0 2.29 2.33 3.37 3.65 4.91 4.69 4.99 5.92
5 2.2 3.46 3.85 4 4.04 5.34 5.55
10 2.18 3.2 3.41 4.08 5.18 5.31 5.36
15 2.34 3.21 3.23 3.73 4.03 5.09 5.17
C: 무처리구 &2: 미열(mild heat) 처리한 알칼리 이온수와 1 % 구연산 병용 처리구
또한 실험과정에서 저장기간에 따라 이산화탄소(CO2) 농도가 높은 저장샘플에 이취가 심하였다. 따라서 MA 포장을 하는 경우, 적정이산화탄소(CO2)농도는 10%가 적정하며 하기 포장에 따른 선도유지효과 실험에서는 이산화탄소(CO2) 농도 10%의 MA 포장법을 적용하여 실험하였다.
2-2. 포장에 따른 선도유지효과
포장에 따른 선도유지효과 차이를 탐색하기 위하여 하기와 같이 실험을 실시하였다.
실험구는 C 실험구, & 실험구 및 &2 실험구의 세 가지 실험구로 상기 실험예 2-1에서 확정된 10% 이산화탄소(CO2) 농도의 MA 포장, PE 필름 포장재(Polyethylene film; FoodSaverTM사) 및 PET(Polyethylene terephthalate; 건영산업) 재질 컵-타입(cup-type)포장을 사용하여 선도유지효과를 탐색하였다. 본 실험에서는 총균수, 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(Coliform) 균수의 측정결과를 선도유지효과의 지표로 사용하였다.
하기 표 4에서는 참고예 1의 양배추를 실험구별로 20℃에서 저장하는 과정의 총균수 증가량을 나타냈다. 표에 나타난 바와 같이, PE 포장하였을 경우는 세 가지 실험구에서 최종 72시간 저장할 경우 초기 균수보다 각각 2.93, 2.85, 3.54 log cfu/g 증가하였고, 컵-타입(cup-type) 포장하였을 경우는 최종 72시간 저장할 경우 초기 균수보다 각각 2.18, 2.31, 2.67 log cfu/g 증가하였다. 또한 MA 포장하였을 경우는 최종 72시간 저장할 경우 초기 균수보다 각각 2.15, 2.77, 3.15 log cfu/g 증가하였다.
따라서 컵-타입(cup-type) 포장이 세 가지 처리구를 비교하였을 경우, 상대적으로 가장 효과적이었다.
저장시간에 따라 총균수의 증가를 비교하여 보면 PE 포장하였을 경우는 총균수가 6~12시간 사이에 급격히 증가하였고, 컵-타입(cup-type) 포장과 MA 포장 하였을 경우에는 각각 18~24시간과 12~18시간 사이에 급격히 증가하였으며, 그 이후로도 천천히 증가하는 추세를 보였다.
또한 실험구별로 비교한 결과, 무처리구에서 초기균이 많음으로 증가량이 상대 적었고 상기 실험예 2-1의 MA 포장과정 중 이산화탄소(CO2) 농도별로 선도유지효과 실험결과와 유사하게 &2 실험구가 & 실험구보다 균수가 적게 증가하고 최종 균수도 상대적으로 적어 선도유지에 가장 효과적이었다.
처 리 (Treatment) 포 장 (Packaging) 0 6 12 18 24 36 48 72
저장 시간(hr)
C PE 4.25 4.61 4.83 5.4 5.83 6.58 6.94 7.18
CT 4.36 4.69 5.42 5.85 6.34 6.39 6.43
MA 4.46 4.8 5.3 5.73 6.35 6.32 6.4
& PE 2.96 3.5 4.17 4.22 4.54 5.23 5.43 5.81
CT 3.04 3.46 3.6 3.84 4.28 4.53 5.27
MA 3.08 3.63 3.76 3.92 4.46 4.6 5.73
&2 PE 2.68 3.35 3.81 4.16 4.86 5.27 5.59 6.22
CT 2.75 3.3 3.13 3.47 4.46 4.88 5.35
MA 2.81 3.34 3.25 3.88 4.3 4.89 5.83
C: 무처리구 &: 알칼리 이온수와 1 % 구연산 병용 처리구 &2: 미열(mild heat) 처리한 알칼리 이온수와 1 % 구연산 병용 처리구 PE: 폴리에틸렌 필름(polyethylene film) CT: 컵-타입(cup-type) MA: 기체치환(modified atmosphere)
하기에 나타낸 표 5 및 표 6은 20℃에서 저장하는 과정에서 각각 효모ㆍ곰팡이 및 대장균의 증가량변화를 나타낸 표이다. 표에서 나타난 바와 같이, 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(Coliform)의 증가량은 모두 총균수의 증가량 실험결과와 유사하게 PE 포장하였을 경우 6~12시간 사이, 컵-타입(cup-type) 포장과 MA 포장하였을 경우에는 각각 18~24시간 사이, 12~18시간 사이에 균수가 급격히 증가하였고, 기타 시간에는 천천히 증가하는 추세를 보였다.
또한 컵-타입(cup-type) 포장한 실험구가 균수증가 속도가 가장 낮았고, 같은 실험구에서는 컵-타입(cup-type) 포장이 최종균수가 가장 적었다. 다음으로는 MA 포장이며, 모두 평상시에 많이 사용하고 있는 PE 포장보다 효과적이었다.
따라서 컵-타입(cup-type) 포장은 선도유지에 효과적일뿐만 아니라, MA 포장처럼 이산화탄소(CO2) 농도의 증가와 저장시간에 따라 이취가 생기지 않는 가장 좋은 포장임을 확인할 수 있었다.
따라서 저장온도별 실험 및 유통기간 설정 등의 실험과정에서는 모두 컵-타입(cup-type)으로 사용하여 실험하였다.
처 리 (Treatment) 포 장 (Packaging) 0 6 12 18 24 36 48 72
저장 시간(hr)
C PE 4.16 4.49 4.93 5.2 5.6 6.27 6.79 7.05
CT 3.16 4.83 5.05 5.48 6 6.37 6.59
MA 2.51 4.89 5.13 5.55 6.05 6.36 6.44
& PE 3.16 3.41 3.92 4.23 4.5 4.82 5.97 6.32
CT 3.28 3.8 4.05 4.13 4.72 5.46 5.93
MA 3.29 3.95 4.18 4.27 4.69 5.7 6.02
&2 PE 2.51 2.75 3.93 4.28 4.53 4.9 5.97 6.59
CT 2.58 3.51 3.85 4.23 4.52 5.43 6.19
MA 2.6 3.6 3.97 4.39 4.74 5.72 6.26
C: 무처리구 &: 알칼리 이온수와 1 % 구연산 병용 처리구 &2: 미열(mild heat) 처리한 알칼리 이온수와 1 % 구연산 병용 처리구 PE: 폴리에틸렌 필름(polyethylene film) CT: 컵-타입(cup-type) MA: 기체치환(modified atmosphere)
처 리 (Treatment) 포 장 (Packaging) 0 6 12 18 24 36 48 72
저장 시간(hr)
C PE 3.4 3.6 3.92 4.48 4.81 5.65 6.34 6.78
CT 2.86 3.86 4.07 4.75 5.3 5.51 5.83
MA 2.29 3.89 4.18 4.74 5.34 5.79 6.04
& PE 2.86 3.04 3.71 4.36 4.81 5.35 5.92 6.37
CT 2.94 3.23 3.64 4.17 5.13 5.26 5.29
MA 3.05 3.38 3.52 4.25 5.14 5.39 5.48
&2 PE 2.29 2.43 3.59 4.16 4.76 5.37 5.91 6.34
CT 2.36 3.15 3.49 4 5.04 5.29 5.38
MA 2.18 3.2 3.41 4.08 5.18 5.31 5.36
C: 무처리구 &: 알칼리 이온수와 1 % 구연산 병용 처리구 &2: 미열(mild heat) 처리한 알칼리 이온수와 1 % 구연산 병용 처리구 PE: 폴리에틸렌 필름(polyethylene film) CT: 컵-타입(cup-type) MA: 기체치환(modified atmosphere)
2-3. 저장온도에 따른 선도유지 효과 탐색
참고예 1의 양배추를 50℃에서 5분간 미열(mild heat) 처리한 알칼리 이온수와 1 % 구연산 병용 처리액에 5분간 침지하여 실험을 실시하였으며, 침지처리한 두 실험구 및 C 실험구를 컵-타입(cup-type) 포장하여 4~25℃에 저장하였으며 일정한 시간에 샘플을 꺼내 총균수, 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(coliform )균수를 측정하여 저장 중 미생물 생육변화를 탐색하였다.
2-3-1. 25℃ 저장
도 3에서는 상기의 두 침지 처리구(&, &2 실험구) 및 C 실험구를 25℃에 저장하였을 경우, 각 실험구에 따른 양배추의 선도유지효능을 검사한 결과를 나타냈다.
도 3A에서는 처리방법에 따른 총균수의 증가량을 나타냈으며, 도면에 나타난 바와 같이, 세 가지 실험구에서 초기균수가 C 실험구 4.25 log cfu/g, & 실험구 및 &2 실험구는 각각 2.96 log cfu/g 및 2.68 log cfu/g로 차이를 나타났다. 3시간 동안 저장하는 과정에서 총균수가 미세하게 증가하였으며, 6~12시간 사이에 균수가 급격히 증가하였다.
현재 미생물적인 기준에서 신선 채소류의 유통기한은 총균수 5×107 CFU/g의 수준(Marchconsommation, Journal Officiel de la RFran , 1621, pp129, 1988)까지 유효하나, C 실험구에서는 18시간 저장하였을 때 이미 7.56 log cfu/g로 이 수준에 달성하였으며, & 실험구 및 &2 실험구에서는 24시간에 각각 7.49 log cfu/g, 7.35 log cfu/g에 도달하였다. 48시간 저장하였을 경우, 세 가지 실험구에서 균수가 모두 9 log cfu/g를 넘었으며 큰 차이를 보이지 않았다.
도 3B 및 도 3C에서는 상기 두 침지 처리구(&, &2 실험구) 및 C 실험구를 컵-타입 포장하여 25℃에 저장하였을 경우, 각각 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(coliform)의 증가량을 나타냈다. 총균수 증가량 실험결과와 유사하게 3시간 내에는 거의 증가하지 않았으며, 6시간부터 빠른 속도로 증가하면서 12시간 저장하였을 때 가장 빨리 증가하였다. 18시간 이후 증가속도가 느려졌으며, 48시간 저장하였을 경우는 9 log cfu/g까지 도달 하였다.
2-3-2. 20℃ 저장
도 4에서는 상기의 두 침지 처리구(&, &2 실험구) 및 C 실험구를 20℃에 저장하였을 경우, 각 실험구에 따른 양배추의 선도유지효능을 검사한 결과를 나타냈다.
도 4A에서는 처리방법에 따른 총균수의 증가 결과를 나타냈으며, 도면에 나타난 바와 같이 저장시간에 따라 균수가 증가하였지만, 실험구에 따라 차이를 보였다. 25℃ 저장시 실험결과와 유사하게 C 실험구에서는 6시간까지 거의 자라지 않고, 18시간에 총균수가 6.66 log cfu/g까지 자랐으며 24~72시간 사이에서는 균수가 천천히 증가하는 추세를 보였다. & 실험구 및 &2 실험구에서는 24시간에 균수가 각각 6.86 log cfu/g, 6.58 log cfu/g까지 증가하였다. 따라서 & 실험구 및 &2 실험구가 미생물 생육을 억제하며, 선도유지시간을 연장함을 알 수 있었다. 이 두 가지 실험구에서도 24시간 후 균수가 천천히 증가하였으며, 72시간 저장하였을 때 C 실험구와 비슷하게 9.5 log cfu/g 정도로 균수가 검정되었다.
도 4B 및 도 4C에는 실험구에 따라 각각 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(Coliform)의 증가량을 나타냈으며, 총균수 증가량 실험과 같이 선도연장효과를 검정하였다. 도면에 나타난 바와 같이, 총균수 증가량 실험결과와 유사하게 균수가 6시간까지는 천천히 증가하였으며 12시간에서 24시간 사이에 급격히 증가하였다. 그 후 다시 천천히 증가하는 추세를 보였으며, 저장시간이 36시간 이상인 경우에는 실험구별로 큰 차이를 보이지 않았음을 확인할 수 있었다.
따라서 병용처리액을 침지한 양배추를 포장한 상태로 20℃에서 18시간 정도 저장하는 것이 안전하며, 24시간을 초과하지 않는 것이 안전하다.
2-3-3. 15℃ 저장
도 5에서는 상기의 두 침지 처리구(&, &2 실험구) 및 C 실험구를 15℃에 저장하였을 경우, 각 실험구에 따른 양배추의 선도유지효능을 검사한 결과를 나타냈다.
도 5A에 나타낸 바와 같이, 저장기간의 연장에 따라 총균수가 증가하였고 실험구에 따라 초기균수에 차이가 있었으며, 균수 증가량에 차이를 보였다. 12시간째 균수가 초기균수보다 대략 0.5 log cfu/g정도 증가하였으며, C 실험구에서는 24 시간에 7 log cfu/g까지 도달하였으며, & 실험구 및 &2 실험구에서는 36시간에 각각 7.21 log cfu/g와 7.05 log cfu/g정도의 균이 검정되었다.
따라서 15℃에 저장할 경우, & 실험구 및 &2 실험구의 두 가지 실험구는 C 실험구보다 12시간 정도 저장기간을 연장할 수 있다.
한편, 도 5B 및 도 5C에서는 실험구에 따라 각각 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(Coliform)의 증가량을 나타냈다. 총균수 증가량 실험결과와 유사하게 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(Coliform)도 초기부터 12시간까지는 천천히 0.3~0.4 log cfu/g 정도 증가하였고, 12시간에서 24시간 사이에 급격히 3 log cfu/g 정도 증가하였으며, 그 후 천천히 증가하여 총 9 log cfu/g 정도까지 증가하는 추세를 보였다. & 실험구 및 &2 실험구의 두 가지 실험구와 C 실험구는 48시간 저장할 때까지는 0.7 log cfu/g 정도의 차이를 보였고 72 시간 저장하였을 경우는 큰 차이를 보이지 않았다.
따라서 병용처리액을 침지한 양배추를 포장한 상태로 15℃에서 36시간 정도 저장하는 것이 안전하며, 48시간을 초과하지 않는 것이 안전하다.
2-3-4. 10℃ 저장
도 6에서는 상기의 두 침지 처리구(&, &2 실험구) 및 C 실험구를 10℃에 저장하였을 경우, 각 실험구에 따른 양배추의 선도유지효능을 검사한 결과를 나타냈다.
도 6A에 나타낸 바와 같이, 저장기간의 연장에 따라 총균수가 증가하였고 실험구에 따라 초기균수에 차이가 있었으며, 균수 증가량에 차이를 보였다. 또한 저장기간이 길수록 처리구간의 균수 차이가 작았다. 10℃에서 2일 정도 저장하였을 경우, 균수가 초기균수보다 대략 0.5~0.6 log cfu/g정도 증가하였다. C 실험구에서는 3일째 총균수가 6.63 log cfu/g 이었고, 4일째는 8.47 log cfu/g이었다. 따라서 C 실험구에서는 3~4일 정도 저장이 가능하다. & 실험구 및 &2 실험구에서는 4일 저장시 각각 7.38 log cfu/g 및 7.14 log cfu/g 이었으며, 5일 저장시 각각 8.71 log cfu/g 및 8.53 log cfu/g 이었다. 따라서 & 실험구 및 &2 실험구의 두 가지 구에서는 4~5일 정도 저장이 가능하며, C 실험구보다 1일 정도 더 저장이 가능하다.
도면 6B 및 도면 6C에서는 실험구에 따라 각각 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(Coliform)의 증가량을 나타냈다. 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(Coliform)의 증가도 총균수 증가량 실험결과와 유사하게 3일까지는 초기균수보다 약 0.5 log cfu/g 자랐으며, 4~5일 사이에 급격히 증가하는 추세를 보였으며, 6일부터 균수가 천천히 증가하며 큰 차이를 보이지 않았다.
따라서 C 실험구는 10℃에서 3일 동안 저장하는 것이 가능하며, & 실험구 및 &2 실험구는 4일 정도 저장하는 것이 안전하다.
2-3-5. 4℃ 저장
도 7에서는 상기의 두 침지 처리구(&, &2 실험구) 및 C 실험구를 4℃에 저장하였을 경우, 각 실험구에 따른 양배추의 선도유지효능을 검사한 결과를 나타냈다.
도 7A에서 나타난 바와 같이, 저장기간의 증가에 따라 총균수가 증가하였고, 실험구에 따라 초기균수에 차이가 있었으며, 저장기간에 따라 균수가 증가하였다. 4℃에 저장하였을 경우 4일째 총균수가 초기 균수보다 약0.3 log cfu/g정도 증가하였고, 6일 저장하였을 경우 1.5~1.8 log cfu/g정도 증가하였다. C 실험구는 4 ℃에 저장할 경우 8일째 총균수가 7.83 log cfu/g까지 자랐으며, & 실험구 및 &2 실험구에서는 저장 10일째 총균수가 각각 8.14 log cfu/g 및 7.91 log cfu/g까지 자랐다.
저장과정의 효모ㆍ곰팡이 및 대장균군(Coliform)의 증가량은 도 7B 및 도 7C에 나타나 바와 같이, 총균수 증가량 실험결과와 유사하게 나타났다.
따라서 4℃에 저장할 경우 C 실험구는 8일 정도 저장하는 것이 적당하며, & 실험구 및 &2 실험구는 각각 9일, 10일 저장하는 것이 적절하다.
총제적으로 양배추를 온도별로 저장한 결과, 저장온도의 감소에 따라 선도유지기간이 연장되었으며, 각 실험구에 의한 균수차이가 확실해졌다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 신선편이 채소의 처리방법은 신선편이 채소류의 위해미생물을 효과적으로 억제함으로써 탁월한 항균 활성을 나타내므 로 신선편이 채소류의 안전한 유통을 위한 전처리 방법으로 유용하게 이용될 수 있다.

Claims (3)

  1. 신선편이 채소류를 20 내지 70 ℃의 온도에서 1 내지 10 분간 미열 처리(mild heat)한 pH 7.5 내지 12인 알칼리 이온수와 구연산 병용 처리액 또는 미열처리 하지 않은 pH 7.5 내지 12인 알칼리 이온수와 구연산 병용 처리액에 침지하는 제 1단계; 상기 1단계의 침지된 신선편이 채소류를 컵-타입(cup-type) 포장하여 1 내지 30℃에서 저온저장하는 제 2단계를 포함하는 신선편이 채소류를 처리하는 처리방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
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