KR20130137369A - 대기압 플라즈마를 이용한 밀봉 포장식품의 살균방법 및 이에 의해 제조된 밀봉 포장식품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대기압 플라즈마를 이용한 밀봉 포장식품의 살균방법 및 이에 의해 제조된 밀봉 포장식품에 관한 것으로 식품에 전체가스 중 산소, 이산화탄소 또는 이들의 혼합가스가 10 부피% 이상 함유하는 가스를 주입하여 플라스틱 포장재에 밀봉 포장하는 단계, 포장된 식품을 직하형 대기압 플라즈마로 처리하는 단계를 포함함으로써, 신선 식품 등 식품의 특성상 열처리가 불가한 식품을 살균할 수 있으며 플라즈마가 통과하지 않는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌테레프탈레이트를 식품 포장재로 사용시에도 식품을 살균할 수 있다.
Description
본 발명은 대기압 플라즈마를 이용하여 플라스틱 포장재로 포장된 식품을 살균할 수 있는 밀봉 포장식품의 살균방법 및 이에 의해 제조된 밀봉 포장식품에 관한 것이다.
산업화와 더불어 여가활동 증가, 외식산업 발달, 패스트 푸드 등의 편이식품의 발달로 인해 과거에 비하여 일회용 식품의 사용이 증가되고 있다. 반면, 식품제조 및 보존, 유통에서의 위생화 기술의 발달, 공중보건과 관련한 제반 시스템의 과학화, 소비자의 의식수준 향상, 및 의학의 발전에도 불구하고 전 세계적으로 식품에서 유래한 질병의 발생은 오히려 증가하고 있다.
일반적인 식품의 살균 방법으로는 가열 살균방법과 비가열 살균방법으로 구분되며, 가열 살균방법은 미생물의 증식을 억제하여 저장기간을 연장시킬 수 있으나 가열처리를 할 수 없는 신선식품인 경우 이용이 제한적이며, 식품 고유의 품질 및 기능성에 부정적인 영향을 미치기도 한다. 또한, 가열 살균방법은 살균 처리하여 식품의 병원성 미생물을 검출한계 이하까지 줄이더라도 저장 중 미생물이 다시 성장하는 문제가 있다.
상기 비가열 살균방법으로는 초고압(High Hydrostatic Pressure), 통전가열(Joule Heating), 자기장(Pulsed Electric Field), 초임계 기체(Supercritical Gas)를 이용한 방법이 있다. 이들 기술은 환경오염을 줄이고 에너지 사용 효율 및 생산성을 크게 향상시켜 녹색 성장에 적합한 살균 기술이다.
식품 안전성 증진을 위해 국제적으로 이용되고 있는 기술은 식품 방사선 조사기술이다. 이 기술은 열처리하지 못하는 식품에도 이용이 가능하며 완포장 상태에서 살균하기 때문에 교차오염이 없다는 장점을 가지고 있다. 그러나 시설의 특수함으로 인해 설치 및 유지, 관리를 위한 시설을 갖추어야하며, 관리를 위한 전문인력이 요구된다. 특히 아직까지 소비자들에 대한 수용성에 있어 거부감을 가지고 있어 상용화하는데 어려움을 가지고 있다.
그러나 대기압 플라즈마는 대기압 상태에서 플라즈마를 발생하는 기술로 현재 반도체 공정, 섬유 공정, 물질 합성 및 분해과정 등 사회 각 분야에 사용되고 있다. 또한, 효율적이며 폐기물을 발생시키지 않아 비오염적이고 환경친화적이므로 다른 살균방법에 비해 설치 및 유지비용이 저렴하여 경제적이다. 현재 플라즈마 기술을 적용한 많은 제품을 실생활에 사용하고 있으며, 이에 따른 소비자 거부감은 나타나지 않고 있다. 이에 따라 대기압 플라즈마 기술을 식품산업에 적용하여 간편하고 빠르게 살균처리함으로써 식품소재 및 포장재의 위생화를 도모하고자 한다.
종래 한국공개특허 제2010-0102883호에는 미생물이 오염된 대상에 대기압 플라즈마를 처리하여 미생물이 오염된 대상을 살균하는 방법이 기재되어 있다. 상기 기술은 미생물이 오염된 대상에 직접 플라즈마를 조사하여 살균하는 것이므로 미생물을 용이하게 사멸시킬 수 있으나, 살균한 대상을 포장하기 위하여 포장재 등에 옮길 때 다시 미생물에 오염될 수 있다.
따라서 포장재로 포장된 포장식품을 그대로 대기압 플라즈마로 처리하여 미생물로 오염된 식품을 살균할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 대기압 플라즈마를 이용하여 플라스틱 포장재로 포장된 식품을 살균할 수 있는 밀봉 포장식품의 살균방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 살균방법으로 제조된 밀봉 포장식품을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밀봉 포장식품의 살균방법은 (a)식품에 전체가스 중 산소, 이산화탄소 또는 이들의 혼합가스가 10 부피% 이상 함유하는 가스를 주입하여 플라스틱 포장재에 밀봉 포장하는 단계, (b)상기 포장된 식품을 직하형 대기압 플라즈마로 처리하는 단계를 포함한다.
상기 (a)단계에서 가스는 산소, 이산화탄소 또는 이들의 혼합가스와, 질소로 이루어진 것이다.
상기 (b)단계에서 대기압 플라즈마 처리로 살균이 가능한 미생물로는 리스테리아속(Listeria), 살모넬라속(Salmonella), 대장균(Escherichia coli), 스테피로코커스속(Staphylococcus), 바실러스속(Bacillus) 및 캄필로박터속(Campylobacter)을 들 수 있다.
상기 (b)단계에서 대기압 플라즈마를 방출하기 위하여 사용되는 방전용 가스는 공기이며, 우수한 살균력을 위하여 유량은 16000 내지 25000 SCCM일 수 있다.
상기 (b)단계에서 방출되는 대기압 플라즈마의 세기는 1 내지 10 W/㎠이며, 대기압 플라즈마의 처리시간은 10초 내지 5분이고, 대기압 플라즈마의 처리속도는 10 내지 50 mm/s이다. 상기 조건은 식품과 대기압 플라즈마 전극 사이의 거리가 6 ㎝일 때를 기준으로 한 것이다.
상기 포장된 식품의 플라스틱 포장재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 적층된 필름일 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밀봉 포장식품은 식품에 전체가스 중 산소, 이산화탄소 또는 이들의 혼합가스가 10 부피% 이상 함유하는 가스를 주입하여 밀봉 포장 후 직하형 대기압 플라즈마로 처리된 것이다.
상기 가스는 일반 공기 또는 질소 60 내지 80 부피%, 산소 10 내지 30 부피% 및 이산화탄소 5 내지 20 부피%로 혼합된 혼합가스일 수 있다.
본 발명의 밀봉 포장식품의 살균방법은 신선 식품 등 식품의 특성상 열처리가 불가한 식품을 살균할 수 있다.
또한, 본 발명의 살균방법은 플라즈마가 통과하지 않는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌테레프탈레이트를 식품 포장재로 사용시에도 식품을 살균할 수 있다.
또한, 본 발명의 살균방법은 가공식품 제조시설, 식품용기 등도 살균할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 가스치환 포장식품을 대기압 플라즈마장치로 처리하는 과정을 나타낸 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 대기압 플라즈마로 처리할 때 미생물의 치사값을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 대기압 플라즈마로 처리한 미생물 및 플라즈마로 처리하기 전 미생물을 SEM으로 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 대기압 플라즈마로 처리할 때 미생물의 치사값을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 대기압 플라즈마로 처리한 미생물 및 플라즈마로 처리하기 전 미생물을 SEM으로 촬영한 사진이다.
본 발명은 대기압 플라즈마를 이용하여 플라스틱 포장재로 포장된 식품을 살균할 수 있는 밀봉 포장식품의 살균방법 및 이에 의해 제조된 밀봉 포장식품에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 밀봉 포장식품을 살균하는 방법은 (a)식품에 전체가스 중 산소, 이산화탄소 또는 이들의 혼합가스가 10 부피% 이상 함유하는 가스를 주입하여 플라스틱 포장재에 밀봉 포장하는 단계, 및 (b)상기 포장된 식품을 직하형 대기압 플라즈마로 처리하는 단계를 포함한다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명은 가스(120)가 충진된 포장식품(100)의 표면을 직하형(direct형) 전극(210)이 구비된 대기압 플라즈마장치(200)에서 방출되는 대기압 플라즈마(220)로 처리하여 포장재(130)로 포장된 식품(110)을 살균한다.
밀봉 포장식품을 살균하기 위하여
먼저, (a)단계에서는 밀봉기에 식품(110)을 넣고 가스(120)를 주입한 후 플라스틱 포장재(130)로 밀봉 포장하여 포장식품(100)을 제조한다.
상기 포장식품(100)에 충진된 가스(120)는 인체에 해롭지 않은 통상의 가스일 수 있으나, 전체가스 중 산소, 이산화탄소 또는 이들의 혼합가스가 10 부피% 이상, 바람직하게는 20 부피% 이상, 더욱 바람직하게는 30 내지 100 부피%를 함유하는 가스일 수 있다.
상기 가스는 산소 또는 이산화탄소를 단독으로 사용할 수 있으나 질소를 단독으로 사용하는 경우에는 살균효과가 나타나지 않는다.
상기 가스(120)는 일예로 질소 60 내지 80 부피%, 산소 10 내지 30 부피%, 이산화탄소 5 내지 20 부피%; 다른 예로 질소 60 내지 80 부피%, 산소 20 내지 40 부피%(일반 공기); 또 다른 예로 질소 40 내지 80 부피%, 이산화탄소 20 내지 60 부피%; 또 다른 예로 이산화탄소 100 부피% 일 수 있다.
상기 포장식품(100)에 사용된 포장재(130)는 간접형 전극에서 방출되는 플라즈마 등 통상의 플라즈마가 잘 통과하지 않는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 적층된 필름일 수 있다.
다음으로, (b)단계에서는 포장식품(100)을 직하형 대기압 플라즈마(220)로 처리하여 식품에 존재하고 있는 미생물을 살균한다.
대기압 플라즈마를 방출하는 대기압 플라즈마장치(200)에 사용된 전극(210)은 직하형 전극으로서, 직하형의 DBD(dielectric barrier discharge), RF(radio frequency discharge), CD(corona discharge) 등 통상의 직하형 전극이라면 특별히 한정되지 않지만 바람직하게는 직하형의 DBD인 것이 바람직하다.
상기 직하형 전극(210)이 구비된 대기압 플라즈마장치(200)에서 방출되는 플라즈마의 세기는 포장식품(100)과 전극(210) 사이의 거리가 6 ㎝인 것을 기준으로 1 내지 10 W/㎠, 바람직하게는 1 내지 5 W/㎠이다. 플라즈마의 세기가 상기 하한치 미만인 경우에는 식품의 살균효과가 나타나지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 경제적으로 효율적이지 못하고 높은 열이 발생하여 낮은 온도상태에서의 비가열 살균이라는 장점을 살릴 수 없을 뿐만 아니라 포장식품의 플라스틱 포장재가 변형될 수 있다.
또한, 포장식품(100)을 대기압 플라즈마(220)로 처리하는 시간은 포장식품(100)과 전극(210) 사이의 거리가 6 ㎝인 것을 기준으로 10초 내지 5분, 바람직하게는 10 내지 70초이다. 플라즈마 처리시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 식품의 살균효과가 나타나지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 경제적으로 효율적이지 못하다.
또한, 포장식품(100)을 대기압 플라즈마(220)로 처리하는 속도는 10 내지 50 mm/s, 바람직하게는 15 내지 20 mm/s이다. 플라즈마 처리속도가 상기 하한치 미만인 경우에는 공정에 오랜 시간이 소요되며 포장재에 집중적으로 플라즈마가 가해지는 시간이 길어져 플라스틱 포장재가 변형될 수 있으며, 처리속도가 상기 상한치 초과인 경우에는 살균효과가 나타나지 않을 수 있다.
포장식품(100)과 전극(210) 사이의 거리 변화에 따라 상기 플라즈마 세기 및 플라즈마 처리시간이 변화될 수 있다.
상기 대기압 플라즈마장치(200)에 이용되는 방전용 가스는 공기인 것이 바람직하며, 방전용 가스의 유량은 16000 내지 25000 SCCM, 바람직하게는 19000 내지 21000 SCCM이다.
또한, 방전용 가스의 유량이 상기 하한치 미만인 경우에는 살균효과가 저하될 수 있으며, 유량이 상기 상한치 초과인 경우에는 경제적으로 효율적이지 못하다.
상기 포장식품에 혼합가스(120)를 충진하지 않거나, 직하형 전극(210)에 의해 방출되는 플라즈마를 사용하지 않는 경우에는 플라스틱 포장재로 포장된 식품(110)에 잔존해 있는 미생물이 살균되지 않는다.
본 발명의 살균방법으로 살균될 수 있는 미생물로는 리스테리아속(Listeria), 살모넬라속(Salmonella), 대장균(Escherichia coli), 스테피로코커스속(Staphylococcus), 바실러스속(Bacillus) 및 캄필로박터속(Campylobacter)등 인체에 해를 주는 위해 미생물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기와 같은 방법으로 제조된 밀봉 포장제품은 미생물이 살균되어 장시간 보존이 가능하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예
1 내지 6.
스테피로코커스 오우러스(Staphylococcus aureus , ATCC 12600)를 영양배지에 접종하여 증균한 균 5 log cfu/ml를 샌드위치용 슬라이스햄 표면에 접종한 후 폴리프로필렌 재질의 트레이 용기에 담아 각각 질소, 공기 및 혼합가스로 충진한 다음 각각 폴리에틸렌 및 나일론/폴리에틸렌 재질의 포장재 필름으로 밀봉 포장하여 가스치환 포장 슬라이스햄을 제조하였다. 상기 MIX Ⅰ은 질소 80 부피%, 산소 20 부피%이며; MIX Ⅱ는 질소 50 부피%, 이산화탄소 50 부피%이고; MIX Ⅲ는 질소 70 부피%, 산소 20 부피%, 이산화탄소 10 부피%이다.
제조예
7.
대장균(Escherichia coli O157:H7, ATCC 35150)을 영양배지에 접종하여 증균한 균 5 log cfu/ml를 샌드위치용 슬라이스햄 표면에 접종한 후 폴리프로필렌 재질의 트레이 용기에 담아 혼합가스로 충진한 다음 나일론/폴리에틸렌 재질의 포장재 필름으로 밀봉 포장하여 가스치환 포장 슬라이스햄을 제조하였다. 상기 혼합가스는 질소 70%, 산소 20%, 이산화탄소 10%로 이루어진 가스이다.
제조예
8.
상기 제조예 7과 동일하게 제조하되, 미생물을 대장균 대신 캄필로박터 제주니(Campylobacter jejuni, NCTC 11168)를 사용하여 가스치환 포장 슬라이스햄을 제조하였다.
제조예
9.
상기 제조예 7과 동일하게 제조하되, 미생물을 대장균 대신 살모넬라 타이피뮤리움(Salmonella typhimurium , ATCC 14028)을 사용하여 가스치환 포장 슬라이스햄을 제조하였다.
제조예
10.
스테피로코커스 오우러스(Staphylococcus aureus , ATCC 12600)를 영양배지에 접종하여 증균한 균 5 log cfu/ml를 육포 표면에 접종한 후 폴리프로필렌 재질의 트레이 용기 트레이에 담아 혼합가스로 충진한 다음 나일론/폴리에틸렌 재질의 포장재 필름으로 밀봉 포장하여 가스치환 포장 육포를 제조하였다. 상기 혼합가스는 질소 70%, 산소 20%, 이산화탄소 10%로 이루어진 가스이다.
실시예
1 내지 16.
상기 제조예 1 내지 6에서 제조된 가스치환 포장 슬라이스햄을 직하형 DBD 전극이 구비된 대기압 플라즈마 장치의 처리실 내에 배치하여 살균처리 하였다. 이때 방전용 가스는 20000 SCCM 유량으로 아르곤 가스를 사용하였으며, 방출된 플라즈마의 세기는 30 및 50 W이고, 15 mm/s의 플라즈마 처리속도로 시간에 따라 처리하였다. 상기 전극과 포장 슬라이스햄 사이의 거리는 6 ㎝이다.
비교예
1 내지 32.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 상기 전극을 간접형 RF 및 간접형 DBD로 사용하였으며, 방출된 플라즈마의 세기를 100 및 200 W로 하여 포장 슬라이스햄을 살균하였다.
시험예
1.
생균수
측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 살균된 포장 슬라이스햄의 슬라이스햄 25 g과 멸균 생리식염수 225 ㎖를 스토마커백(stomacher bag)에 넣은 후 스토마커에서 진탕하고 이를 10진 희석법으로 희석한 희석액 0.1 ㎖를 취하여 Baird Parker Agar를 사용하여 표준평판법(KFDA)으로 균수를 측정하였다. 도말 후 37 ℃에서 24시간 배양하고 집락수를 계수(colony forming unit, CFU)하였다.
구분 | 플라즈마 전극 | 세기 (W) |
포장재 | 가스 치환 |
처리시간(SEC) | ||||
0 | 5 | 10 | 30 | 60 | |||||
실시예1 | 직하형 DBD | 30 | PE | N2 | 4.6±0.3 | 4.0±0.6 | 3.6±0.4 | 3.2±0.2 | 3.2±0.3 |
실시예2 | MIX Ⅰ | 4.6±0.2 | 3.3±0.5 | 2.9±0.3 | 2.2±0.5 | 1.8±0.4 | |||
실시예3 | MIX Ⅱ | 4.6±0.3 | 2.9±0.2 | 2.4±0.4 | 2.0±0.5 | 1.3±0.3 | |||
실시예4 | MIX Ⅲ | 4.6±0.2 | 3.0±0.4 | 2.5±0.2 | 2.0±0.3 | 1.5±0.1 | |||
실시예5 | NYPE | N2 | 4.6±0.3 | 4.1±0.2 | 3.7±0.3 | 3.2±0.2 | 3.2±0.3 | ||
실시예6 | MIX Ⅰ | 4.7±0.1 | 3.2±0.4 | 3.0±0.2 | 2.5±0.3 | 2.0±0.3 | |||
실시예7 | MIX Ⅱ | 4.5±0.2 | 3.0±0.3 | 2.7±0.1 | 2.3±0.2 | 1.6±0.2 | |||
실시예8 | MIX Ⅲ | 4.5±0.3 | 3.1±0.4 | 2.7±0.4 | 2.4±0.4 | 1.8±0.2 | |||
실시예9 | 50 | PE | N2 | 4.6±0.3 | 3.9±0.1 | 3.5±0.5 | 3.2±0.2 | 2.9±0.5 | |
실시예10 | MIX Ⅰ | 4.5±0.2 | 2.5±0.5 | 1.8±0.4 | 1.3±0.4 | 0.4±0.2 | |||
실시예11 | MIX Ⅱ | 4.5±0.2 | 2.1±0.1 | 1.3±0.2 | 0.5±0.2 | ND** | |||
실시예12 | MIX Ⅲ | 4.6±0.1 | 2.4±0.4 | 1.6±0.1 | 1.0±0.4 | ND** | |||
실시예13 | NYPE | N2 | 4.5±0.4 | 3.9±0.1 | 3.6±0.3 | 2.9±0.5 | 2.8±0.4 | ||
실시예14 | MIX Ⅰ | 4.6±0.1 | 2.7±0.4 | 2.0±0.3 | 1.5±0.1 | 0.8±0.3 | |||
실시예15 | MIX Ⅱ | 4.6±0.1 | 2.2±0.2 | 1.3±0.3 | 0.6±0.2 | ND** | |||
실시예16 | MIX Ⅲ | 4.6±0.2 | 2.7±0.4 | 1.9±0.5 | 1.2±0.3 | 0.3±0.5 | |||
비교예1 | 간접형 DBD |
100 | PE | N2 | 4.6±0.2 | 4.4±0.5 | 4.5±0.3 | 4.3±0.2 | 4.2±0.2 |
비교예2 | MIX Ⅰ | 4.7±0.1 | 4.5±0.2 | 4.4±0.3 | 4.3±0.5 | 4.3±0.3 | |||
비교예3 | MIX Ⅱ | 4.5±0.3 | 4.4±0.3 | 4.4±0.2 | 4.3±0.3 | 4.3±0.1 | |||
비교예4 | MIX Ⅲ | 4.5±0.2 | 4.4±0.2 | 4.4±0.4 | 4.3±0.3 | 4.3±0.3 | |||
비교예5 | NYPE | N2 | 4.6±0.3 | 4.6±0.5 | 4.3±0.4 | 4.4±0.1 | 4.3±0.2 | ||
비교예6 | MIX Ⅰ | 4.5±0.3 | 4.2±0.3 | 4.4±0.2 | 4.5±0.3 | 4.4±0.1 | |||
비교예7 | MIX Ⅱ | 4.5±0.2 | 4.3±0.4 | 4.3±0.2 | 4.3±0.5 | 4.3±0.4 | |||
비교예8 | MIX Ⅲ | 4.6±0.2 | 4.2±0.4 | 4.5±0.1 | 4.3±0.4 | 4.3±0.1 | |||
비교예9 | 200 | PE | N2 | 4.6±0.3 | 4.3±0.5 | 4.4±0.2 | 4.2±0.4 | 4.4±0.2 | |
비교예10 | MIX Ⅰ | 4.5±0.2 | 4.4±0.3 | 4.4±0.5 | 4.3±0.2 | 4.5±0.1 | |||
비교예11 | MIX Ⅱ | 4.5±0.3 | 4.5±0.4 | 4.5±0.2 | 4.4±0.3 | 4.4±0.1 | |||
비교예12 | MIX Ⅲ | 4.5±0.1 | 4.6±0.1 | 4.5±0.3 | 4.4±0.2 | 4.3±0.3 | |||
비교예13 | NYPE | N2 | 4.6±0.1 | 4.2±0.7 | 4.2±0.5 | 4.3±0.3 | 4.4±0.1 | ||
비교예14 | MIX Ⅰ | 4.4±0.3 | 4.5±0.2 | 4.3±0.3 | 4.2±0.3 | 4.3±0.5 | |||
비교예15 | MIX Ⅱ | 4.4±0.5 | 4.4±0.2 | 4.3±0.2 | 4.3±0.1 | 4.3±0.5 | |||
비교예16 | MIX Ⅲ | 4.5±0.2 | 4.4±0.2 | 4.3±0.5 | 4.3±0.1 | 4.4±0.2 | |||
비교예17 | 간접형 RF | 100 | PE | N2 | 4.5±0.1 | 4.6±0.4 | 4.3±0.3 | 4.4±0.1 | 4.5±0.3 |
비교예18 | MIX Ⅰ | 4.6±0.3 | 4.4±0.2 | 4.4±0.1 | 4.3±0.3 | 4.2±0.3 | |||
비교예19 | MIX Ⅱ | 4.5±0.4 | 4.4±0.2 | 4.4±0.3 | 4.3±0.3 | 4.3±0.2 | |||
비교예20 | MIX Ⅲ | 4.4±0.3 | 4.3±0.3 | 4.2±0.2 | 4.3±0.4 | 4.3±0.3 | |||
비교예21 | NYPE | N2 | 4.6±0.3 | 4.4±0.2 | 4.4±0.1 | 4.3±0.3 | 4.2±0.3 | ||
비교예22 | MIX Ⅰ | 4.6±0.2 | 4.5±0.1 | 4.4±0.5 | 4.5±0.3 | 4.4±0.2 | |||
비교예23 | MIX Ⅱ | 4.5±0.5 | 4.4±0.5 | 4.4±0.3 | 4.3±0.2 | 4.3±0.1 | |||
비교예24 | MIX Ⅲ | 4.5±0.3 | 4.5±0.3 | 4.5±0.2 | 4.3±0.3 | 4.3±0.3 | |||
비교예25 | 200 | PE | N2 | 4.6±0.2 | 4.4±0.5 | 4.2±0.3 | 4.4±0.4 | 4.5±0.2 | |
비교예26 | MIX Ⅰ | 4.6±0.4 | 4.5±0.5 | 4.5±0.2 | 4.4±0.3 | 4.4±0.2 | |||
비교예27 | MIX Ⅱ | 4.5±0.5 | 4.5±0.2 | 4.5±0.4 | 4.4±0.4 | 4.4±0.5 | |||
비교예28 | MIX Ⅲ | 4.5±0.3 | 4.5±0.3 | 4.5±0.2 | 4.3±0.3 | 4.3±0.3 | |||
비교예29 | NYPE | N2 | 4.5±0.4 | 4.3±0.5 | 4.0±0.3 | 4.2±0.3 | 4.3±0.1 | ||
비교예30 | MIX Ⅰ | 4.6±0.1 | 4.6±0.5 | 4.3±0.5 | 4.5±0.2 | 4.3±0.3 | |||
비교예31 | MIX Ⅱ | 4.5±0.3 | 4.5±0.3 | 4.4±0.2 | 4.4±0.1 | 4.3±0.3 | |||
비교예32 | MIX Ⅲ | 4.6±0.2 | 4.4±0.2 | 4.4±0.3 | 4.4±0.2 | 4.3±0.2 |
*ND: Not detected
위 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 16에 따라 살균된 슬라이스햄은 비교예 1 내지 32에 비하여 낮은 플라즈마 세기로 처리하여도 살균력이 비교예에 비하여 우수하였으며, 플라즈마 처리시간에 따라 미생물이 점차 감소하였다. 특히, 포장식품에 충진된 가스로 혼합가스를 사용한 경우에는 질소 및 공기로 충진된 경우에 비하여 살균력이 더욱 우수한 것으로 확인되었다.
포장식품에 충진되는 가스의 종류에 따라 살균효과가 다른 것은 플라즈마 처리로 유도전하를 형성시 산소, 이산화탄소 류의 영향으로 질소와 같은 불활성 기체가 충진된 것보다 살균효과가 우수하게 나타나는 것으로 사료된다.
반면, 비교예 1 내지 32는 플라즈마 처리시간에 따라 미생물이 거의 감소되지 않는 것으로 확인되었다.
이러한 결과는 스테피로코커스 오우러스(Staphylococcus aureus) 대신 리스테리아 모노사이토제니스(Listeria monocytogenes , ATCC 19115), 살모넬라 타이피뮤리움(Salmonella typhimurium , ATCC 14028), 대장균(Escherichia coli O157:H7, ATCC 35150), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus, ATCC 14579), 캄필로박터 제주니(Campylobacter jejuni, ATCC 49943) 및 캄필로박터 제주니(Campylobacter jejuni, NCTC 11168)를 사용시에도 동일한 것으로 확인되었다.
실시예
17.
상기 실시예 16과 동일하게 실시하되, 미생물로 오염된 가스치환 포장 슬라이스햄을 제조예 7에서 제조된 가스치환 포장 슬라이스햄으로 사용하였다.
실시예
18.
상기 실시예 16과 동일하게 실시하되, 미생물로 오염된 가스치환 포장 슬라이스햄을 제조예 8에서 제조된 가스치환 포장 슬라이스햄으로 사용하였다.
실시예
19.
상기 실시예 16과 동일하게 실시하되, 미생물로 오염된 가스치환 포장 슬라이스햄을 제조예 9에서 제조된 가스치환 포장 슬라이스햄으로 사용하였다.
시험예
2.
치사값
(D
value
) 측정
실시예 16 내지 19에서 제조된 포장 슬라이스햄의 치사값을 측정하기 위하여 처리 시간별 log N/No CFU/g를 측정하였다.
그 결과, 스테피로코커스 오우러스(Staphylococcus aureus)의 치사값은 0.48 min이며(도 2a), 대장균(Escherichia coli)의 치사값은 0.41 min이고(도 2b), 캄필로박터 제주니(Campylobacter jejuni)의 치사값은 0.17 min이며(도 2c), 살모넬라 타이피뮤리움(Salmonella typhimurium)의 치사값은 0.70 min인(도 2d) 것을 확인하였다.
시험예
3.
SEM
촬영
도 3은 제조예 8에서 제조된 포장 슬라이스햄의 슬라이스햄(플라즈마 처리 전, 도 3a)과 실시예 18에서 제조된 포장 슬라이스햄의 슬라이스햄(플라즈마 60초 처리 후, 도 3b)을 SEM(scanning electron microscope)으로 촬영한 사진이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 플라즈마가 처리되지 않은 슬라이스햄에 접종된 캄필로박터 제주니(Campylobacter jejuni)는 나선형의 전형적인 모양을 보이지만, 도 3b에 도시된 바와 같이 플라즈마가 처리된 슬라이스햄에 접종된 캄필로박터 제주니(Campylobacter jejuni)는 원형구조를 가지는 것으로 확인되었다. 이러한 모양의 변형은 흡광도 측정에서도 나타나며, 구체적으로 OD를 600 nm에서 측정한 결과 플라즈마를 처리하지 않은 군은 0.13이고 플라즈마를 처리한 군은 0.07인 것으로 확인하였다.
이러한 결과는 플라즈마 처리로 인하여 스트레스가 유발했음을 보여준다.
실시예
20.
상기 실시예 16과 동일하게 실시하되, 가스치환 포장 슬라이스햄 대신 제조예 10에서 제조된 가스치환 포장 육포를 사용하여 플라즈마가 처리된 가스치환 포장 육포를 제조하였다.
실험예
4. 육포의 색도 측정
상기 제조예 10에서 제조된 포장 육포의 육포(플라즈마 처리 전)와 실시예 20에서 제조된 포장 육포의 육포(플라즈마 60초 처리 후)의 색도를 측정한 결과, 플라즈마를 처리하지 않은 군과 플라즈마를 처리한 군의 명도는 각각 25.91, 25.67이고, 적색도는 각각 4.33, 4.46이며, 황색도는 -3.68, -3.33으로 대기압 플라즈마에 의해 색도 변화는 거의 나타나지 않은 것으로 확인되었다.
100: 포장식품 110: 식품
120: 가스 130: 포장재
200: 대기압 플라즈마 장치 210: 직하형 전극
220: 방출되는 플라즈마
120: 가스 130: 포장재
200: 대기압 플라즈마 장치 210: 직하형 전극
220: 방출되는 플라즈마
Claims (14)
- (a)식품에 전체가스 중 산소, 이산화탄소 또는 이들의 혼합가스가 10 부피% 이상 함유하는 가스를 주입하여 플라스틱 포장재에 밀봉 포장하는 단계;
(b)상기 포장된 식품을 직하형 대기압 플라즈마로 처리하는 단계를 포함하는 밀봉 포장식품의 살균방법. - 제1항에 있어서, 상기 (a)단계에서 가스는 일반 공기인 것을 특징으로 하는 밀봉 포장식품의 살균방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (a)단계에서 가스는 질소 60 내지 80 부피%, 산소 10 내지 30 부피% 및 이산화탄소 5 내지 20 부피%인 것을 특징으로 하는 밀봉 포장식품의 살균방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (b)단계에서 대기압 플라즈마 처리로 살균되는 미생물은 리스테리아속(Listeria), 살모넬라속(Salmonella), 대장균(Escherichia coli), 스테피로코커스속(Staphylococcus), 바실러스속(Bacillus) 및 캄필로박터속(Campylobacter)인 것을 특징으로 하는 밀봉 포장식품의 살균방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (b)단계에서 대기압 플라즈마의 세기는 1 내지 10 W/㎠인 것을 특징으로 하는 밀봉 포장식품의 살균방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (b)단계에서 대기압 플라즈마의 처리시간은 10초 내지 5분인 것을 특징으로 하는 밀봉 포장식품의 살균방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (b)단계에서기 대기압 플라즈마의 처리속도는 10 내지 50 mm/s인 것을 특징으로 하는 밀봉 포장식품의 살균방법.
- 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식품과 대기압 플라즈마 전극 사이의 거리가 6 ㎝인 것을 특징으로 하는 밀봉 포장식품의 살균방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (b)단계에서 대기압 플라즈마를 방출하기 위하여 사용되는 방전용 가스는 공기인 것을 특징으로 하는 밀봉 포장식품의 살균방법.
- 제9항에 있어서, 상기 방전용 가스의 유량은 16000 내지 25000 SCCM인 것을 특징으로 하는 밀봉 포장식품의 살균방법.
- 제1항에 있어서, 상기 포장된 식품의 플라스틱 포장재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 적층된 것을 특징으로 하는 밀봉 포장식품의 살균방법.
- 식품에 전체가스 중 산소, 이산화탄소 또는 이들의 혼합가스가 10 부피% 이상 함유하는 가스를 주입하여 밀봉 포장 후 직하형 대기압 플라즈마로 처리된 밀봉 포장식품.
- 제12항에 있어서, 상기 가스는 일반 공기인 것을 특징으로 하는 밀봉 포장식품.
- 제12항에 있어서, 상기 가스는 질소 60 내지 80 부피%, 산소 10 내지 30 부피% 및 이산화탄소 5 내지 20 부피%인 것을 특징으로 하는 밀봉 포장식품.
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