KR100963404B1 - 병조림 소스의 다단계 살균처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미산성(slightly acidic, pH 5~6.5) 또는 중성(pH 6.5~7.5)의 pH를 갖는 소스 제품을 병에 담아 레토르트 살균함으로써 장기 보존성을 갖도록 할 수 있는 레토르트 살균 처리된 병조림 소스의 제조방법에 관한 것으로, 상기 방법은 공지의 방법에 따라 제조된 미산성 또는 중성의 pH를 갖는 소스를 병에 충진하고 밀봉하는 단계; 상기 소스가 충진된 병을 레토르트 살균기에 넣고, 살균기에 60~80℃의 열수를 투입하고 스팀을 주입하여 서서히 온도를 100~110℃로 상승시켜 30~40분간 1차 살균하는 단계; 살균기의 온도를 높여 115~120℃에서 30~40분간 2차 살균하는 단계; 제품 내부에 설치된 Fo 측정장치를 이용하여 120℃에서 4분간 살균한 효과 (Fo 3.2)와 동등한 수준이 되면 살균기에 냉각수를 서서히 투입하여 80~90℃에서 5~20분간 유지하는 1차 냉각단계; 냉각수를 더 주입하여 50~80℃까지 냉각하는 2차 냉각단계; 및 냉각수를 더 주입하여 20~40℃까지 냉각하는 단계로 구성된다.

레토르트, 소스, 병조림, 보존성, 미산성, 중성 소스

Description

병조림 소스의 다단계 살균처리방법{Method of multi-step sterilization of bottled sauce}

본 발명은 병조림 소스의 다단계 살균처리방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 미산성(slightly acidic, pH 5~6.5) 또는 중성(pH 6.5~7.5)의 pH를 갖는 소스 제품을 병에 담아 레토르트 살균함으로써 장기 보존성을 갖도록 할 수 있는 병조림 소스의 다단계 살균처리방법에 관한 것이다.

일반적으로 병조림(bottled food)은 통조림과 식품 보존 원리가 비슷하지만 외부에서 내용물을 볼 수 있으며, 통조림과 같이 주석이 녹아 나오는 것을 걱정할 필요가 없고, 양질의 유리를 사용한 경우에는 파손의 우려로부터도 안심할 수 있으므로 미국 등에서 유아용 식품은 원칙적으로 병조림을 하도록 되어 있다.

그러나 병은 열이나 기계적 충격에 약하고 열전도가 나빠서 밀봉이나 살균이 곤란하여, 햇빛에 노출될 경우 광선이 통과하여 내용물이 변색하거나 변질되기 쉽다는 결점이 있으며, 통조림보다 보존기간이 짧고 무게도 무겁기 때문에 수송이 불 편하고, 따라서 사용 범위가 제한되는 단점이 있다.

이러한 이유로 병조림 제품은 살균이 쉬운 신맛이 강한 식품에 주로 사용되어 왔으며, 예컨대 절임류, 사워크라우트, 생강, 염교 등이 있다. 또한 잼, 마멀레이드, 과일시럽 절임 등과 같은 설탕 절임 가공식품 및 스파게티 소스 등에도 사용되어 왔는데, 병 스파게티 소스의 경우 pH 3.5~4.8 수준의 제품으로서 소스를 가열 후 병에 충진하고 밀봉하는 과정을 거쳐 만들어졌다.

이 밖에 병조림 기술을 이용한 식품에 관한 종래 기술로는 국내 특허공개 제1997-64427호(1997. 10. 13자 공개) "자연 조미 된장국 통조림 또는 병조림의 제조방법" 및 특허공개 제1996-9905호(1996. 4. 20자 공개) "김 병조림 및 그 제조방법" 등이 있다.

먼저 특허공개 제1997-64427호는 조미된 된장국을 캔이나 병에 넣어 진공포장하여 통조림 또는 병조림 된장국을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 된장국을 인스턴트 식품화하여 소비를 증진하고자 캔이나 병을 진공 포장 후 된장국을 투입하도록 하는 것일 뿐 조미된 된장국의 장기 보존을 위하여 별다른 구성을 개시하고 있지는 않다.

또한 특허공개 제1996-9905호는 조림 상태의 김 조림을 포장용 병에 장입 밀봉하여 포장한 후, 포장용 병을 90℃∼100℃의 온도 분위기를 유지하는 열탕에 넣고 평압 상태에서 40∼100분 동안 가열 살균하는 공정을 거쳐 김 병조림을 제조하는 방법을 개시하고 있으나, 이는 내용물이 충진된 병을 100℃ 이하의 온도에서 가열 살균하는 일반적 공정을 따를 뿐이어서 병조림 제품의 보존성 향상에는 기여하 는 바가 없었다.

한편, 레토르트 식품이라 함은 단층 플라스틱 필름이나 금속박 또는 이들을 여러 층으로 접착하여 파우치와 기타 모양으로 성형한 용기에 카레류, 하이스류, 짜장류, 죽, 탕, 찌게, 전골, 스프, 육, 어육 조리가공품 등의 식품을 제조, 가공 또는 조리하여 충전하고 밀봉하여 가압, 가열, 멸균 또는 살균한 것으로, 직접 또는 간단한 조리방법으로 식용이 가능하며 보존성이 높고 휴대와 운반이 용이하도록 인스턴트화한 것을 말한다.

레토르트 식품은 저장성 향상 및 휴대와 보관의 간편성으로 인해 그 적용 범위가 계속 확대되고 있으나, 플라스틱 필름에 충전된 레토르트 파우치를 전자레인지 등에서 가열할 경우 환경호르몬 등의 유출로 인체에 유해할 수 있다는 문제점이 있었다.

따라서 레토르트 파우치 외에 병조림 제품 형태로 개발된 바 없었던 카레소스, 짜장소스, 미트소스, 스파게티 소스 등의 미산성 또는 중성의 pH를 갖는 소스 제품을 병에 충진하여 레토르트 살균 처리를 할 경우, 레토르트 용기 보관시의 문제점을 극복할 수 있을 뿐 아니라 병조림 제품의 보존성도 크게 향상할 수 있을 것이 기대된다 하겠다.

그러나, 병조림 식품은 일반적으로 용기의 특성상 고온에서 장시간 살균처리가 어려우며 살균 또는 냉각시 용기가 파손될 우려가 있어 레토르트 살균에 어려움이 있었다.

본 발명은 초절임이나 장조림처럼 식초나 간장을 이용하여 보존성을 부여하는 병조림이 아니라 미산성(pH 5~6.5) 또는 중성(pH 6.5~7.5)의 pH를 갖는 소스 제품을 병에 담아 레토르트 살균 처리함으로써 장기 보존성을 갖는 병조림 소스의 다단계 살균처리방법을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 미산성 또는 중성의 pH를 갖는 소스를 병에 충전하여 밀봉한 후 레토르트 살균기에 투입하여 다단계 살균처리함으로써 중심 온도가 120℃에서 4분 살균한 것과 동일한 살균 효과를 갖는 병조림을 제조하는 것이다.

즉, 상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 살균처리방법은 공지의 방법에 따라 제조된 미산성 또는 중성의 pH를 갖는 소스를 병에 충진하고 밀봉하는 단계; 상기 소스가 충진된 병을 레토르트 살균기에 넣고, 살균기에 60~80℃의 열수를 투입하고 스팀을 주입하여 서서히 온도를 100~110℃로 상승시켜 30~40분간 1차 살균하는 단계; 살균기의 온도를 높여 115~120℃에서 30~40분간 2차 살균하는 단계; 제품 내부에 설치된 Fo 측정장치를 이용하여 120℃에서 4분간 살균한 효과 (Fo 3.2)와 동등한 수준이 되면 살균기에 냉각수를 서서히 투입하여 80~90℃에서 5~20분간 유지하는 1차 냉각단계; 냉각수를 더 주입하여 50~80℃까지 냉각하는 2차 냉각단계; 및 냉각수를 더 주입하여 20~40℃까지 냉각하는 단계로 구성된다.

이와 같이 다단계 살균을 하게 되면 레토르트 설비의 온도와 제품의 품온의 차이에서 발생하는 열에너지의 손실도 최소화할 수 있다.

본 발명의 다단계 살균처리방법을 단계별로 상세히 기술하면 다음과 같다.

1. 소스의 제조 및 병 충진

먼저 미트소스, 카레 소스, 짜장소스를 공지의 방법에 따라 제조하는데, 여기서 중요한 점은 차후의 살균 단계에서 일정한 열전달성을 갖기 위한 점도의 조절이다.

즉, 점도가 30P(Poise, 이하 P로 표시) 이상이면 병 살균시 병과 접한 면이 심하게 갈변되어 외관의 기호도가 떨어지며, 8P 이하의 점도에서는 소비자들이 취식할 때 물처럼 흐르게 되어서 상품의 가치가 없어지게 되어 바람직하지 않으므로, 상품성과 열전달성을 위하여 점도는 10P~25P 사이로 조절하는 것이 바람직하다.

점도의 조절은 원료 성분들의 배합비를 조절함으로써 이루어진다.

상기 소스 제품을 미산성 또는 중성의 pH를 갖는 소스 제품으로 한정한 것은 강산성 또는 알칼리성 제품은 그대로 취식이 어려우며, 시중에 판매되는 피클류, 초절임류 병조림과 같은 산성 병조림은 특별한 가공 기술 없이도 산성의 pH로 인하여 보존성을 가질 수 있는 반면, 미산성 또는 중성 소스는 단순히 병에 담아 밀봉하는 것만으로는 장기 보존성을 가질 수 없었기 때문에, 이러한 소스를 대상으로 다단계의 살균 공정을 거쳐 장기 보존성을 갖도록 하기 위한 것이다.

공지의 방법에 따라 제조된 상기 소스 제품은 병에 충진 후 내열성 마개를 사용하여 밀봉한다.

2. 다단계 살균

일반적으로 레토르트 살균은 110~130℃의 고온으로 실시하나 유리제품의 특성상 처음부터 고온의 물이 투입되면 제품의 품온과 살균기내의 온도차이로 인한 파손이 발생하기 쉽다.

따라서, 본 발명은 병에 내용물을 충진하고 내열성 마개로 밀봉한 후에 살균 처리과정을 거치게 되는데, 레토르트 살균기는 열수조와 처리조 탱크로 구성되며, 먼저 상부 탱크인 열수조에서 60~80℃로 물을 가열한다. 열수가 준비되면 상부 탱크에서 처리조로 물이 투입되며, 열수 투입이 완료되면 처리조에 스팀을 주입하여 열수의 온도를 조절한다. 상기 스팀 처리로 처리조의 온도를 최고 130℃까지 높일 수 있는데, 제품의 품온은 정밀하게 제조된 온도센서를 병 내부에 넣어 온도 변화를 측정한다.

우선 스팀 주입으로 처리조의 온도를 서서히 높여 100~110℃에 도달하면 30~40분간 1 단계 살균을 실시한다.

제품의 품온이 100℃에 도달하면 살균탱크의 온도를 높여 115~120℃에서 30~40분간 2 단계 살균을 실시한다.

이 때 제품 내부에 설치된 Fo 측정장치를 이용하여 120℃에서 4분간 살균한 효과(Fo 3.2)와 동등한 수준이 될 때까지 살균을 실시하며 목표 Fo에 도달하는지 여부를 확인한다.
상기에서 Fo는 레토르트 식품의 살균 조건을 나타내기 위하여 당업계에서 흔히 사용되는 용어이다. 가열 공정을 통한 레토르트 살균의 전 살균 효과를 어느 기준 온도(보통 121℃ 또는 250℉)에서의 살균 효과로 환산한 값을 F 값(단위: 분)이라 할 때, 가열의 기준 온도를 121℃로 한 때의 F 값을 Fo 값이라 한다. 예를 들어, 110℃에서 10분 가열한 것이 121℃에서 1분 가열한 것과 같은 살균효과를 갖는다면 110℃에서 10분 가열한 것의 F 값은 1이 되며, 이 경우 Fo 값도 1이 된다.
따라서, 본 발명에서 상기 "Fo 3.2와 동등한 수준이 될 때까지 살균을 실시"한다는 것은 121℃에서 3.2분간 살균한 효과와 동등한 수준이 되도록 살균을 실시한다는 것을 의미한다.

3. 냉각 공정

일반적으로 레토르트 파우치 식품의 냉각은 빠른 냉각을 위하여 열수를 회수한 후 냉각수를 투입하지만, 레토르트 병조림에 있어서 열수를 회수한 후 냉각수를 투입하면 용기의 파손이 발생할 것이므로, 본 발명에서는 살균탱크에 냉각수를 서서히 투입함으로써 냉각 단계를 수행한다.

1차 냉각시 냉각수의 온도를 80~90℃에서 5~20분간 유지한다.

제품의 품온이 80℃~90℃로 떨어지게 되면 다시 냉각수를 주입하여 50~80℃온도로 2차 냉각을 실시한다.

또, 제품의 품온이 50℃~60℃로 낮아지면 다시 냉각수를 투입하여 품온을 20~40℃까지 낮춰준다.

이상의 공정을 통하여 미산성 또는 중성의 pH를 갖는 소스제품의 레토르트 병조림을 제조할 수 있다.

이렇게 제조된 병조림은 실온에서 1년 이상 보존이 가능하다.

일반적으로 병조림 식품은 용기의 특성상 고온에서 장시간 살균 처리가 어려우며 살균 또는 냉각시 용기가 파손될 우려가 있어 레토르트 살균에 어려움이 있었으나, 본 발명을 통하여 미산성 또는 중성의 pH를 갖는 제품을 병에 담아 다단계 레토르트 살균을 실행함으로써 살균시 병의 파손을 방지하고 열효율성을 높이며 바로 취식할 수 있고 장기간 실온에서 보존이 가능한 병조림 소스 제품을 제조할 수 있게 되었다.

[실시예 1] 소스의 제조

본 실시예에서는 미산성 또는 중성의 pH를 가지며 점도는 10P~25P인 미트소스, 카레소스, 짜장소스를 제조하였다. 종래의 초절임 또는 장조림과 달리 미산성 또는 중성의 pH를 가지며 살균시 열전달이 잘 이루어져 타지 않고 소비자가 바로 먹을 수 있는 수준의 점도인 10P~25P를 갖도록, 아래 표 1의 배합비에 따라 소스를 제조하였다.

소스 원료의 배합비 및 pH와 점도

	미트소스	카레소스	짜장소스
다진 양파	18.0	20.0	15.0
토마토퓨레	17.0	-	-
토마토페이스트	10.0	1.0	-
쇠고기 갈은 것	9.0	5.0	-
돼지고기 갈은 것	6.0	-	4.0
버터	4.0	1.0	-
식용유	-	-	3.5
다진 당근	3.0	8.0	-
다진 마늘	2.0	0.5	1.0
조미원료, 향신료	9.75	15.0	9.5
전분	0.2	1.0	0.5
절단 감자	-	8.0	12.0
혼합 카레페이스트	-	6.0	-
춘장	-	-	10.0
정제수	21.05	34.5	44.5
합계	100.0	100.0	100.0
pH	5.1	5.3	5.6
점도(P)	17.5	10.0	13.0

점도에 따른 제품의 품질 평가

점도	색상의 기호도	외관의 기호도	이미, 이취의 강도
8P 미만	-	-	-
10~25P	9	9	0
30~40P	6	7	2
40~50P	4	4	5

8P 미만의 점도에서는 고형물 충전이 고루 이루어지지 않았으며, 포장시 불량도 많이 발생하였다. 반면 30P 이상의 점도에서는 탄화물이 발생하여 이미 이취의 원인이 되고 색상과 외관을 저하시키는 요인이 되었다.

[실시예 2] 살균조건 및 냉각조건 결정

본 실시예에서는 초기 투입되는 열수의 온도 및 살균 조건에 따른 파손율을 검토하여 최적의 살균 조건을 설정하였다.

레토르트 살균기의 살균탱크 내로 80℃의 물을 투입하여 서서히 온도를 높여 105℃에 도달하면 40분간 1단계 살균을 실시하였다.

그 다음 제품의 품온이 100℃에 도달하면 살균탱크의 온도를 높여 115℃에서 35분간 2차 살균을 실시하였다.

이때 제품 내부에 설치된 Fo 측정장치를 이용하여 120℃에서 4분간 살균한 효과(Fo 3.2)와 동등한 수준이 될 때까지 살균을 실시하며 목표 Fo에 도달하면 냉각을 위해 살균을 중단하였다.

냉각은 1차 냉각시 냉각수의 온도를 80℃ 이상에서 10분간 유지하였고, 제품의 품온이 80℃로 낮아졌을 때 다시 냉각수를 투입하여 품온을 50℃가 되도록 2차 냉각을 실시하였다.

그 다음 제품의 품온이 50℃로 낮아지면 다시 냉각수를 투입하여 품온을 40℃ 이하로 낮추었다.

살균온도와 살균방식에 따른 용기 파손율

살균방식	초기열수투입온도	살균	냉각	용기파손율
1. 회수식	121℃	121℃ / 20분	1차 : 15분 2차 : 15분	75%
2. 회수식	181℃	118℃ / 40분	1차 : 15분 2차 : 15분	70%
3. 회수식	115℃	115℃ / 80분	1차 : 15분 2차 : 15분	50%
4. 치환식 다단 살균	80℃	1차 105℃/40분 2차 121℃/10분	1차 : 10분 2차 : 10분 3차 : 10분	0%
5. 치환식 다단 살균	80℃	1차 105℃/40분 2차 118℃/20분	1차 : 10분 2차 : 10분 3차 : 10분	0%
6. 치환식 다단 살균	80℃	1차 105℃/40분 2차 115℃/40분	1차 : 10분 2차 : 10분 3차 : 10분	0%

[실시예 3] 유통기한의 설정 및 품질 평가

실시예 1에 따라 제조되고 실시예 2의 표 3의 "6. 치환식 다단 살균"에 따라 살균 및 냉각한 병조림 미트소스를 실온에 보관하며 저장중 품질 변화에 대한 관능평가를 실시하였다.

시험방법은 관능검사와 세균 검사를 병행하여 실시하였으며, 관능검사는 고유의 색택을 갖고 이미, 이취가 없는지를 10명 이상의 잘 훈련된 관능검사 요원에게 제조 직후의 제품과 비교 평가시켜 평점이 3.5 이상(5점 평가법)인 제품은 유통기한별로 품질변화가 거의 없어 식용으로 권장할 수 있는 것으로 판정하였다. 판정기준은 제조 직후의 제품과 비교하여, 똑같을 경우 5, 약간 다른 것 같지만 구별이 안될 경우 4, 약간 차이가 있는 경우 3, 차이가 있는 경우 2, 차이가 뚜렷한 경우 1로 하였다.

세균검사는 식품공전 제 7. 일반시험법 8. 미생물시험법 16) 세균 (세균발육시험) ② 세균 시험에 따라 시험하였다.

시험결과

기간(개월)	제조 직후	2	4	6	8	10	11	12	13	14	15
관능검사평점 세 균 시 험	5.0 음성	4.8 음성	4.7 음성	4.5 음성	4.3 음성	4.2 음성	4.1 음성	3.8 음성	3.6 음성	3.7 음성	3.5 음성

상기와 같은 결과에 따라 병조림 소스는 15개월 까지 품질유지가 가능하며 안전율(80%)을 적용하면 실온 12개월까지 상품가치를 가질 수 있음을 알 수 있다.

도 1은 일반 레토르트 살균과 본 발명에 따른 레토르트 살균의 경우 처리온도 및 품온의 변화 차이를 나타낸 그래프임.

Claims (3)

1. 공지의 방법에 따라 제조된 미산성 또는 중성의 pH를 갖는 소스를 병에 충진하고 밀봉하는 단계;

   상기 소스가 충진된 병을 레토르트 살균기에 넣고, 살균기에 60~80℃의 열수를 투입하고 스팀을 주입하여 서서히 온도를 100~110℃로 상승시켜 30~40분간 1차 살균하는 단계;

   살균기의 온도를 높여 115~120℃에서 30~40분간 2차 살균하는 단계;

   제품 내부에 설치된 Fo 측정장치를 이용하여 120℃에서 4분간 살균한 효과 (Fo 3.2)와 동등한 수준이 되면 살균기에 냉각수를 서서히 투입하여 80~90℃에서 5~20분간 유지하는 1차 냉각단계;

   냉각수를 더 주입하여 50~80℃까지 냉각하는 2차 냉각단계; 및

   냉각수를 더 주입하여 20~40℃까지 냉각하는 단계로 구성되는 병조림 소스의 다단계 살균처리방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 소스는 10P~25P의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 병조림 소스의 다단계 살균처리방법.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 소스는 미트소스, 짜장소스, 카레소스 또는 스파게티소스인 것을 특징으로 하는 병조림 소스의 다단계 살균처리방법.

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