KR20200122762A - 내열성 세균을 억제할 수 있는 백삼 제조방법 - Google Patents

내열성 세균을 억제할 수 있는 백삼 제조방법 Download PDF

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Abstract

내열성 세균을 억제할 수 있는 백삼 제조방법이 개시되어 있다. 본 발명은, a) 인삼을 세척 및 박피하는 단계; b) 인삼을 자연건조시키는 단계; c) 자연건조된 인삼을 미산성차염소산수에 침지하여 살균처리하는 단계; d) 침지가 완료된 인삼을 자연탈수 시키는 단계; e) 살균처리된 인삼을 60∼70℃에서 12∼24시간 열풍건조를 하는 단계; 및 f) 열풍건조가 완료된 백삼을 -38℃에서 동결건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

내열성 세균을 억제할 수 있는 백삼 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF WHITE GINSENG THAT CAN INHIBIT HEAT-RESISTANT BACTERIA}
본 발명은 병원성 미생물인 Bacillus cereus 세균을 살균처리할 수 있는 백삼 제조방법에 관한 것이다.
최근 소득 수준 변화로 인하여 비가열처리 식품에 대해 소비자들의 관심도는 급증하고 있는데 신선한 상태로 섭취되기 때문에 병원성 미생물이 오염되어 있을 경우 식품 안전성의 위협이 될 수 있다. 병원성 미생물은 채소를 씻는 과정에서 쉽게 제거되지 않아 식중독 사고를 발생하는 주원인으로 판단되는데 Bacillus cereus, Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus 등이 식중독 사고 및 국민의 건강상의 문제에 크게 관여되는 것으로 알려져 있다. 특히 식품위해 미생물인 B. cereus는 사람의 생활환경을 비롯하여 먼지, 오수 및 하천 등의 자연계에 널리 분포되어 있으며, 동식물의 부패, 사람과 동물에게 질병을 유발하고 있는 것으로 알려졌는데 국내 인삼생산과정에서의 발생특성도 보고된 바 있다.
국내 최대 인삼 재배지인 충남 금산과 진주 인근지역에서 유통되고 있는 인삼 및 인삼 제품류 81점에 대해 미생물 오염도를 조사한 결과(심, 2013) 일반세균과 대장균군은 수삼이 3.19∼7.02 logCFU/g로 오염도가 가장 높았고, 백삼에서는 0.25∼7.31 logCFU/g, 홍삼에서는 0∼2.89 logCFU/g, 홍삼음료에서는 0∼1.70 log CFU/mL 범위의 오염도를 나타냈다. 병원성 미생물 B. cereus는 홍삼음료를 제외한 수삼, 백삼 및 홍삼에서 검출. 그 오염 수준은 수삼의 경우 91.9%(34/37)에서 2.41 logCFU/g 수준, 백삼은 53.3%(8/15)에서 0.98 logCFU/g, 홍삼은 13.3%(2/15)에서 0.50 logCFU/g로 나타났다.
충남 금산군 소재의 인삼류(백삼, 홍삼) 제조업체 3곳을 대상으로 하여 미생물 오염도를 조사한 결과(심 등, 2015)에서는 일반세균(1.8∼4.9 logCFU/g), 대장균군(1.2∼3.0 logCFU/g), 곰팡이(0.8∼4.1 log CFU/g)가 검출되었으며, 특히 병원성 미생물인 Bacillus cereus는 백삼에서 검출율이 53.3%이며 농도는 0.5-2.5 logCFU/g이고, 홍삼에서는 13.3%의 검출율과 0.5 logCFU/g의 검출농도가 확인되었다. 특히 세척기와 탈피기에서 조사에서의 미생물 오염도가 높았는데 그 이유는 원재료인 수삼을 세척하고 탈피하는 과정에서 기기 내부에 흙과 이물이 깨끗이 제거되지 않고 잔존하기 때문으로 작업자에 의해 흙이나 이물이 설비 내부로 들어가 오염도를 높인 것으로 추정되어 작업자에 대한 관리 또한 필요할 것으로 판단된다.
B. cereus는 토양 세균의 일종으로 환경에 널리 분포하고 있어 수확 후 별다른 전처리 과정이 없이 유통되고 있는 수삼의 경우 표면에 남아있는 토양이 원인이 되어 대부분의 시료에서 검출이 된 것으로 추정된다. 홍삼과 백삼의 경우 세척과 박피과정을 거쳐 표면에 남아있는 토양을 깨끗이 제거한 다음 홍삼은 90∼100℃에서 스팀처리 후 60∼70℃에서, 백삼은 바로 60∼70℃에서 12∼24시간 1차 건조를 하는 과정을 거치므로 오히려 열처리 과정 이후의 제조과정에서 청결하지 못한 작업 환경이나 작업자 의해 오염되었을 것으로 예상된다.
B. cereus와 다른 Bacillus류의 영양세포와 포자는 토양에 광범위하게 분포되어 있다. 토양에는 약 105∼106/g까지의 포자가 있다고 보고되고 있다. 그리고 열 혹은 방사선조사에 의해 멸균된 경우를 제외하고 거의 모든 가공 및 비가공 식품에서 발견된다. Nygren의 조사에 의하면 3,888개의 식품을 조사한 결과 약 food ingredient의 51.6%, 우유 및 낙농제품의 44%, 그리고, 52.1%의 육류와 과채류에서 B. cereus의 오염을 보였다. 오염수준도 매우 다양하다(<101/g to 107/g).
특히, 백삼의 경우, 이 병원균의 검출농도가 최소화된 제품의 수요가 날로 증가하는 실정으로 이와 관련된 친횐경적 살균기술의 개발은 매우 시급한 과제이다.
1. 대한민국 등록특허 제10-0500506호(2005.07.01)
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 병원성 미생물인 Bacillus cereus 세균을 살균처리함으로써 내열성 세균을 억제할 수 있도록 한 백삼 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 내열성 세균을 억제할 수 있는 백삼 제조방법은,
a) 인삼을 세척 및 박피하는 단계; b) 인삼을 자연건조시키는 단계; c) 자연건조된 인삼을 미산성차염소산수에 침지하여 살균처리하는 단계; d) 침지가 완료된 인삼을 자연탈수 시키는 단계; e) 살균처리된 인삼을 60∼70℃에서 12∼24시간 열풍건조를 하는 단계; 및 f) 열풍건조가 완료된 백삼을 -38℃에서 동결건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
미산성 차아염소산수는 2 내지 6%의 희석된 염산만을 무격막 전해조에서 전기분해하여 만들어진 것으로, 유효염소 농도는 20∼30ppm(HOCl 97%)이며 pH 5.0∼6.5인 것을 특징으로 한다.
상기 내열성 세균은 Bacillus cereus인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 병원성 미생물인 Bacillus cereus 세균을 살균처리함으로써 내열성 세균을 억제할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 백삼의 효능이나 성상에 영향을 주지 않으면서도 세균을 효과적으로 억제할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 미산성차아염소산수의 인삼에서 발생하는 식품병원미생물 Bacillus cereus와 인삼잿빛곰팡이균 Botrytis cinerea에 대한 살균효과를 나타내 사진이다.
도 2는 미산성차아염소산수의 표면소독된 종자들의 발아 및 식물체 생육효과를 나타낸 사진이다.
도 3은 처리농도별 Bacillus cereus에 대한 미산성차아염소산수(SAEW)의 살균효과를 나타낸 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 내열성 세균을 억제할 수 있는 백삼 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 백삼 제조방법은 a) 인삼을 세척 및 박피하는 단계, b) 인삼을 자연건조시키는 단계, c) 자연건조된 인삼을 미산성차염소산수에 침지하여 살균처리하는 단계, d) 침지가 완료된 인삼을 자연탈수 시키는 단계, e) 살균처리된 인삼을 60∼70℃에서 12∼24시간 열풍건조를 하는 단계 및 f) 열풍건조가 완료된 백삼을 -38℃에서 동결건조시키는 단계를 포함한다.
상기 c) 살균처리하는 단계에 있어서, 본 발명에서 사용되고 있는 미산성 차아염소산수는 2 내지 6%의 희석된 염산만을 무격막 전해조에서 전기분해하여 만들어진 것으로 유효염소 농도는 20∼30ppm(HOCl 97%)이며 pH 5.0∼6.5인 것을 특징으로 하고 있다.
미산성차아염소산수는 식염수를 전기분해로 얻어지는 차아염소산나트륨과는 달리 희석염산만을 전해질로 무격막전해조에서 전기분해하여 만들어진 차아염소산이 주성분이다. 호기성 중온세균의 최적 성장범위는 200∼800 mV인데, 미산성차아염소산수의 산화·환원전위는 900 mV에 이른다. 이러한 미산성차아염소산수의 높은 산화·환원전위는 세균 세포의 내부에서 전자 흐름을 변화시킴으로써 대사흐름과 ATP 생성의 변화를 유도하여, 불가능한 세포벽 손상을 일으켜 사멸하게 한다.
백삼의 일반적인 제조공정은 세척, 박피, 박피 후 세척, 건조와 결각 및 2차 건조의 순서로 실시되고 있다.
여기서 특히, 건조방법은 백삼의 품질을 좌우하는 가장 중요한 공정으로서, 단일건조방법이 아닌 천일건조와 열풍건조를 주야로 반복함과 동시에, 건조 중에도 물을 뿌려주는 공정을 반복하는 복잡한 과정을 거쳐 만들어진다.
백삼의 건조는 동체의 수분함량이 14%이하(백삼 검사기준)가 될 때까지 작업이 진행되는 것으로, 보통 작업 완료시간은 백삼의 굵기와 일기 상태에 따라 15∼30일 정도 소요되게 되는데, 50℃에서 열풍건조하는 동안, 표면의 갈변작용과 지근부위에서의 탄화현상에 의하여 상품성이 소실하는 문제가 야기될 수 있다.
상기 백삼의 건조에 열풍건조기를 사용하는 건조작업은, 수삼의 표면에서부터 내부로 외부의 열이 전달되면서 건조가 일어나게 되는데, 이 결과, 백삼의 표면은 과도한 열 접촉현상으로 인하여 딱딱해 지거나, 탄화 및 갈변현상으로 인하여 색깔이 짙어질 수 있으며, 더불어 백삼의 전체모양도 쭈글쭈글해지는 등의 수축율 변화가 크게 나타날 수 있어, 이들이 완제품의 상품성을 결정하는 중요한 변수가 될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 백삼에 사용하는 미산성 차아염소산수를 대상으로 주요 유해미생물들의 배지 상 살균효과를 검정한다.
<시험 방법>
친환경 살균제인 미산성차아염소산수와 이산화염소의 유해미생물들에 대한 살균효과를 검정하기 위해 Bacillus cereus KCCM 40935 Escherichia coli O157:H7 NCTC 12079를 30-37℃ 조건하의 NA(Nutrient agar) 배지 상에서 생육시킨 후 4,000×g에서 10분간 원심분리(Supra 21K, Hanil,lncheon, Korea) 하였다. 원심분리 후 상층액은 버리고 멸균 증류수로 cell pellet을 2회 세척한 후 0.1% buffered peptone water(BPW; Difco, BD)로 현탁하여 최종 균수의 농도를 108 CFU/mL로 만들었다. 그리고 식물병원성 곰팡이인 Botrytis cinerea(CNUBC413), Penicillium citrinum KCTC 733 등을 대상으로 20∼27℃의 조건에서 각각의 최적배지(곰팡이: 10% V8 agar 배지 또는 PDA(potato dextrose agar))에 5∼7일간 배양하고 포자를 유도한 후 각기 증류수를 이용하여 105∼106spore/㎖의 포자현탁액을 만들었다. 공시균주들은 한국식품연구원(KFRI), 한국종균협회 (KCCM), 한국생명공학연구원(KCTC), 가천대학교 등에서 분양 받은 것을 사용하였다.
살균효과 검정을 위해 각각의 세균과 곰팡이 세포현탁액 10㎕을 990㎕의 미산성 차아염소산수에 현탁한 후 시차별로 각각의 최적 배지에 평판 도말하였으며, 곰팡이의 경우는 20∼27℃, 세균들은 30∼37℃ 온도범위의 생장상에서 각각 1∼2일간 균총 발생 저해율을 관찰하였다. 모든 실험은 3반복으로 수행되어졌다.
<시험예1> 미산성차아염소산수를 이용한 수삼 침지살균 효과
가. 수도물로 세척한 인삼 약 60g을 자연건조 후, 600 ml 멸균수, 40ppm 미산성차염소산수(NSlAEW)에 3분 씩 침지한 후 자연탈수 시킨다.
나. 자연 탈수된 각 처리구의 인삼의 껍질을 오려내어 5g 씩 45ml의 멸균수에 넣고. 2분간 강하게 vortex후 10분간 둔다.
다. 각 처리구를 멸균수를 이용하여 순차적으로 희석한다(용액 100ul를 취하여 900ul의 멸균수와 희석함).
라. 각각의 시료를 100 ul씩 취하여 NA 배지에 평판한다.
<시험예 2> 인위감염 후 미산성차아염소산수를 이용한 인삼 침지살균 효과
가. 1일 배양된 TL4 배양액 120 ml을 취하여 4000 rpm에 원심 분리하여 침전시킨 후, 1200ml의 증류수에 10배 희석하여 재 현탁한 후 이들 균주현탁액을 멸균수로 연속적으로 희석하여 NA 배지에 평판한다.
나. 세척후 탈수된 인삼을 균주 현탁액에 5분간 침지시킨 후 15분간 자연탈수 시키며 자연탈수된 인삼의 껍질 5g을 준비된 45ml의 멸균수에 넣어 vortexing 한다.
다. 균주감염된 인삼 60g을 실험 1과 같이 600 ml 멸균수, 40ppm 미산성차염소산수에 3분간 침지시킨 후 자연탈수 시킨다.
라. 각 처리구는 위와 같이 희석하여 NA 배지에 100ul씩 평판한다.
상기와 같은 시험 결과 미산성 차아염소산수의 살균효과는 다음과 같다.
2종의 세균, 2종의 곰팡이를 대상으로 살균소독수의 살균 유효성을 분석한 결과, 30 ppm의 미산성 차아염소산수(SlAEW; slightly acidic electrolyzed water,slightly acidic hypochlorite water)는 다양한 세균, 곰팡이에 대해 5∼6 logCFU 수준의 살균 유효성을 나타냈다. 이에 대한 살균효과를 표 1 및 도 1에 나타내었다.
미생물 처리 전 처리 후 살균소독력(%)
□ Bacteria
Bacillus cereus 		2.6×108 1.5×103 >99,999
Escherichia coli O157 2.5×108 <1.0×103 >99,999
□ Fungi
Botrytis cinerea 		2.8×108 2.1×102 >99,999
Penicillium citrinum 2.2×108 <1.0×103 >99,999
또한, 미산성차아염소산수의 작물생육에 미치는 영향을 조사하기 위해 고추, 토마토, 참외, 콩 등의 종자들을 대상으로 4∼6일간 발아율 및 생육특성을 비교한결과 생육에 영향을 주지 않는 것을 확인하였다. 증류수에서 발아된 모든 식물체의 종자들과 발아율을 비교시는 큰 차이를 나타내지 않았지만 미산성차아염소산수 처리구에서는 약간의 생육 촉진효과가 나타났다. 이에 대한 결과 사진은 도 2에 도시하였다.
아울러, Bacillus cereus에 대한 처리농도별 살균효과를 조사한결과 미산성차아염소산수 보다 이산화염소수 처리효과가 우수했으며 100ppm 이상으로 농도를 높였을 때 100%의 살균효과를 확인 할 수 있었다. 살균효과를 높이기 위해서는 과도한 양의 유기물이 존재하지 않는다면 유효염소량이나 처리시간의 증가보다는 접촉효율을 높일 수 있는 물리적 처리방법을 병행하는 것이 보다 효과적인 수단이 될 것으로 생각된다. 이에 대한 사진이 도 3에 도시되어 있다.
아래 표 2에는 Bacillus cereus에 대한 미산성차아염소산수(SAEW)의 농도별 살균효과를 나타내고 있다.
병원균 최초 세포농도 SAEW
20ppm 6.3X103 2.2X102
40ppm 6.3X105 5.2X102
100ppm 6.3X105 NT
200ppm 6.3X105 NT
아래 표 3에는 Bacillus cereus에 대한 미산성차아염소산수(SAEW)의 처리시간별 살균효과를 나타내고 있다.
0 1분 3분 5분
SAEW 1.3X108 4.2X103 2.2X103 1.2X102
또한, 병원성 미생물에 대한 살균 효과를 분석하기 위하여 수삼에 인위적으로 107∼108 CFU/g으로 Bacillus cereus를 오염시킨 후 살균소독수로 침지하여 저감화율을 분석하였다. 수도수는 약 1 logcycle의 감균 효과를 나타낸 반면 미산성차아염소산수(SlAEW)는 약 3∼4 log cycle의 감소를 보였다.
최초 미생물 밀도 SAEW 수도수
3.5X108 4.2X104 4.2X107
한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타실시 예로 변경할 수 있으므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (3)

  1. a) 인삼을 세척 및 박피하는 단계;
    b) 인삼을 자연건조시키는 단계;
    c) 자연건조된 인삼을 미산성차염소산수에 침지하여 살균처리하는 단계;
    d) 침지가 완료된 인삼을 자연탈수 시키는 단계;
    e) 살균처리된 인삼을 60∼70℃에서 12∼24시간 열풍건조를 하는 단계; 및
    f) 열풍건조가 완료된 백삼을 -38℃에서 동결건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내열성 세균을 억제할 수 있는 백삼 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    미산성 차아염소산수는 2 내지 6%의 희석된 염산만을 무격막 전해조에서 전기분해하여 만들어진 것으로, 유효염소 농도는 20∼30ppm(HOCl 97%)이며 pH 5.0∼6.5인 것을 특징으로 하는 내열성 세균을 억제할 수 있는 백삼 제조방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 내열성 세균은 Bacillus cereus인 것을 특징으로 하는 내열성 세균을 억제할 수 있는 백삼 제조방법.
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KR1020190045880A KR20200122762A (ko) 2019-04-19 2019-04-19 내열성 세균을 억제할 수 있는 백삼 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100500506B1 (ko) 2003-04-02 2005-07-12 한국식품연구원 사용 편의성의 백삼제품과 그 제조방법

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KR100500506B1 (ko) 2003-04-02 2005-07-12 한국식품연구원 사용 편의성의 백삼제품과 그 제조방법

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