KR20220042923A - 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과일음료를 살균하여 영양소 파괴없이 저장기간을 연장하는 과일음료 살균방법에 관한 것이다.
본 발명의 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법은, 과일음료를 고압 용기에 투입하는 제 1단계, 상기 고압 용기 내부를 섭씨 50~60도로 가열하는 제 2단계, 상기 고압 용기 내부에 일산화질소를 주입하는 제 3단계, 상기 고압 용기에 기설정된 혼합가스를 투입하는 제 4단계 및 DHP(Dynamic High Pressure) 공정을 실행하는 제 5단계를 포함할 수 있다.

Description

저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법{Method for sterilizing fruit drinks to extend the storage period}
본 발명은 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유자음료 등 과일음료를 살균처리하여 저장기간을 연장하는 과일음료 살균방법에 관한 것이다.
유자음료 등 과일음료는 그 저장을 위해 살균처리 등을 수행하나, 저장 기간의 물리적 한계로 인해 유통에 많은 제약을 받고 있다.
이러한 유자음료 등 과일음료는 비타민 B2, C 및 칼슘이 대량 함유되어 있다. 비타민 C는 100g 당 70mg 이상 함유되어 있고, B2의 경우 100g 당 49mg 이상 함유되어 있으며, 칼슘은 100g 당 49mg 이상 함유되어 다른 과일에 비해 다량 함유되어있다. 비타민 C는 감기, 신경통, 중풍의 치료와 예방에 효과가 있는 것으로 잘 알려져 있으며 풍부한 유기산 성분으로 노화와 피로방지 효과를 나타낸다. 비타민 B2는 스트레스를 받으면 결핍되기 쉬운데 구내염, 각막염 및 피부건조의 원인이 되며 특히 고환, 성기발진, 전립선 위축의 원인이 되므로 비타민 B2가 많은 유자음료 등 과일음료는 남자에게 매우 유익하다 할 수 있다. 그리고, 유자음료 등 과일음료에 많이 함유되어 있는 칼슘은 성장기 어린이 골격형성과 성인의 골다공증 예방에 도움이 된다.
또한, 유자음료 등 과일음료의 주요 향기 성분이며 혈압 강하 및 항산화 작용을 지닌 리모넨(limonen), 발암 억제 작용을 가진 리모노이드(limonoid) 계통의 화합물(limonin, nomilin)과 항동맥 경화, 뇌졸중 예방에 효과가 있는 비타민 P의 활성물질인 헤스페리딘(hesperidin) 등 많은 기능성 성분을 함유하고 있다.
그러나 저장성이 부족한 과일음료는 오랜 기간 유통하기 어려워 다량의 과일음표가 폐기되거나, 상기 언급한 주요 효능을 제공하기 어려운 경우가 빈번하게 발생한다.
과일음료의 살균 등 저장성 확보와 관련된 기존 특허문헌으로, 한국등록특허 제10-1035238호에는 반응기 내부에서 과실음료를 살균하기 위한 제조방법이 기재되어 있으나, 과일음료에 포함된 영양소 파괴가 이루어지는 경우가 많아 살균 후 영양이 파괴되는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-1035238호
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 과일음료를 저온에서 살균하여 유해균을 살균하는 동시에 영양 파괴는 최소화하는 과일음료 살균방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법은, 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법은, 과일음료를 고압 용기에 투입하는 제 1단계, 상기 고압 용기 내부를 섭씨 50~60도로 가열하는 제 2단계, 상기 고압 용기 내부에 일산화질소를 주입하는 제 3단계, 상기 고압 용기에 기설정된 혼합가스를 투입하는 제 4단계 및 DHP(Dynamic High Pressure) 공정을 실행하는 제 5단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 일측에 따르면, 상기 제3단계는, 투입하고자 하는 일산화질소의 30%를 제1 시간동안 투입하는 단계; 및 투입하고자 하는 나머지 일산화질소를 제2 시간동안 투입하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일측에 따르면, 상기 제 4단계에서 혼합가스는,
이산화탄소 및 일산화이질소를 일대일로 혼합한 가스일 수 있다.
또한, 본 발명의 일측에 따르면, 상기 제 5단계의 DHP 공정은,
20℃에서 205MPa의 압력으로 3 패스 처리할 수 있다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법은, 과일음료를 저온에서 살균하여 유해균을 살균하는 동시에 영양 파괴는 최소화하는 과일음료 살균방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 유자음료 등 과일음료 살균방법은 유자음료 등 과일음료를 저온에서 살균처리함으로써, 빠른 시간 내에 살균이 이루어지는 과일음료 살균방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법을 나타내는 순서도이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
하기에서는 상기 제시된 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법을 도면과 실시예를 이용하여 설명한다.
특히 유자 등의 향산 유자 과즙의 품질 저하의 주요 원인이 되는 효모균류의 미생물을 간편한 방법으로 살균하여 특유의 상쾌한 향과 맛을 손상시키지 않고 효모균류의 작용에 따른 품질 저하를 방지하기 위한 과즙의 살균 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법을 나타내는 순서도이다.
일반적으로 가열처리는 65℃ 이상, 통상 90℃ 전후의 온도에서 이루어진다. 그러나 향과 색깔이 특징으로 중시되는 향산 감귤의 과즙은 가열로 인해 향이 없어지고 또한 갈변이나 가열로 인한 냄새(변향) 등의 문제가 있다. 또한 약제 등의 첨가 처리에서도 살균과 함께 향산 감귤 특유의 향과 풍미를 해친다는 문제가 있다. 더우기 더 많은 에너지 소모로 인해, 에너지 절약의 관점에서도 문제가 있다.
이를 해결하기 위해, 먼저, 제 1단계(S10)에서는 과일음료를 고압 용기에 투입할 수 있다.
종래의 고압 용기는 압력처리는 100MPa내지 400MPa정도의 고압을 사용하기 때문에 초고압 영역의 특정설비와 기술이 필요하고 또한 과즙을 충전하는 용기의 문제, 처리능력의 문제, 가압시의 냄새의 잔존 등 양산상 및 품질상의 문제점이 있었으며, 첨가물이나 고온, 초고압을 필요로 하지 않으며 간단한 기술과 설비로 처리할 수 있다.
다음으로, 제 2단계(S20)에서는 상기 고압 용기 내부를 섭씨 50~60도로 가열할 수 있다.
이는 효모현탁액을 어떤 종류의 가스로 직접 가압함으로써 효모에 대해 증식 지연이나 정균, 나아가 살균 등의 작용이 있으며, 일례로 이산화탄소는 물과 반응함으로써 탄산을 생성하고 세포 내 pH를 저하시켜 미생물에 치사적 영향을 미친다.
이는 pH가 낮지 않은 과즙일 경우 이산화탄소의 pH저하 효과에 의한 살균효과를 생각할 수 있으나 유자 과즙 등 원래 pH가 낮은 과즙 중에 서식하는 효모에 대해서는 탄산에 의한 pH의 저하는 효과가 없고 탄산의 발생으로 식감이 변화하므로 과즙의 제조공정에서 과즙 중의 효모를 고온, 초고압을 이용하지 않고 효과적으로 살균할 수 있는 기술, 즉 과즙 속의 효모를 비활성화하고 특유의 향이나 색 등의 품질을 유지하며 효모균류의 발효에 따른 품질의 열화를 방지하기 위한 과즙 살균에 적합한 가스 개발과 가압처리 방법의 개선 기술이 제공될 수 있다.
다음으로, 제 3단계(S30)에서는 상기 고압 용기 내부에 일산화질소를 주입할 수 있다. 이때, 상기 제3단계는, 투입하고자 하는 일산화질소의 30%를 제1 시간동안 투입하는 단계; 및 투입하고자 하는 나머지 일산화질소를 제2 시간동안 투입하는 단계를 포함할 수 있다.
일례로, 가압과 가열을 병용하는 과즙의 살균방법으로, 60℃이하 온도의 과즙을 산소가스에 직접 접촉시켜 가압처리하는 것이며, 해당 가압처리 압력이 5MPa이상, 10MPa이하일 수 있이다.
상기에서 과즙을 산소가스에 직접 접촉시켜 가압처리하는 것은 산소와 과즙을 직접적으로 접촉시켜 가압처리하는 것으로, 통상 행해지는 과즙을 가요성이 있는 봉투 등의 용기에 수납하여 간접적으로 가압하는 것이 아니다.
따라서 가압의 방법으로는 과즙을 수납한 용기에 고압산소가스를 압입해도 되며, 용기 내에 산소가스와 과즙이 공존하는 상태에서 피스톤을 이용해서 가압하는 것도 가능하다.
본 발명에 따르면 기존 식품의 가압처리가스로 채택되지 않았던 산소를 이용하여 가압처리를 가능하게 하여 비교적 저온, 단시간에 효율적이며 에너지절약이 가능하므로 양산에 적합한 과즙의 살균방법을 제공할 수 있다.
과즙 살균에는 특히 고온, 고압을 장시간 가하느 것은 품질상 바람직하지 으므로, 본 발명에 따르면 가열처리와 산소에 의한 가압처리가 상승효과를 발휘하여 살균작용을 하므로 가압처리 압력은 5MPa 이상 10MPa이하이며 초고압을 필요로 하지 않으며 가열온도는 60℃이하의 비교적 저온에서 목적을 달성할 수 있다.
다음으로, 제 4단계(S40)에서는 상기 고압 용기에 기설정된 혼합가스를 투입할 수 있다. 이때, 상기 제 4단계에서 혼합가스는, 이산화탄소 및 일산화이질소를 일대일로 혼합한 가스일 수 있다.
가압처리의 압력범위에 대하여 압력이 5MPa이하에서도 가열조건과의 조합에 따라 살균효과는 있지만, 극단적으로 장시간의 시간이 필요하다. 또한 10MPa 이상이라도 살균효과는 있지만 기술적으로 부담이 커서 경제적으로도 불리한 점이 존재할 수 있다.
다음으로, 제 5단계(S50)에서는 DHP(Dynamic High Pressure) 공정을 실행할 수 있다. 이때, 상기 제 5단계의 DHP 공정은, 20℃에서 205MPa의 압력으로 3 패스 처리할 수 있다.
이때, 과즙의 온도를 40℃이상, 50℃이하로 하는 과즙의 살균 방법이다. 즉 상기 온도범위 내에서 5MPa 이상, 10MPa 이하의 압력으로 약 1분간이라는 단시간에 가압하여 과즙의 품질을 저하시키지 않고 살균할 수 있으며 효모균류의 발효에 따른 품질의 열화를 방지한다. 이에 비해 40℃ 이하 혹은 50℃ 이상의 온도에서도 살균효과는 있지만, 전자는 장시간이 필요하고, 후자는 에너지 절약효과가 저하될 수 있다.
과즙이 향산 감귤 과즙인 과즙의 살균 방법이다. 향산 감귤로는 영귤, 카보스, 레몬, 유자, 헤베스, 시콰사 등이 있다. 모두 산뜻한 향과 색을 가지며 산미가 강해 pH값값으로 통상 2.4 내지 3.0 사이의 값을 나타낸다. 본 발명에 따르면 향산 감귤류가 가진 특유의 상쾌한 향미와 색상을 해치지 않고 살균하여 효모균류의 발효에 따른 품질의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 과즙의 살균에 적합하여 가열된 과즙을 산소가스에 직접 접촉시켜 가압처리하는 것을 특징으로 하는 과즙 살균방법이다. 영귤 과즙은 pH값이 2.4에서 2.5정도의 낮은 pH값을 나타낸다. 본 발명자들은 영귤 과즙 중 낮은 pH 영역에서 강한 효모균의 존재를 확인(후술)하고 이를 가열처리와 가압처리를 병용함으로써 특히 효과적으로 살균할 수 있고 효모균류의 발효에 따른 영귤 과즙의 품질 열화를 방지할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일실시례에 따른 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법은, 과일음료를 저온에서 살균하여 유해균을 살균하는 동시에 영양 파괴는 최소화하는 과일음료 살균방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시례에 따른 유자음료 등 과일음료 살균방법은 유자음료 등 과일음료를 저온에서 살균처리함으로써, 빠른 시간 내에 살균이 이루어지는 과일음료 살균방법을 제공할 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S10. 과일음료를 고압 용기에 투입하는 제 1단계
S20. 상기 고압 용기 내부를 섭씨 50~60도로 가열하는 제 2단계
S30. 상기 고압 용기 내부에 일산화질소를 주입하는 제 3단계
S40. 상기 고압 용기에 기설정된 혼합가스를 투입하는 제 4단계
S50. DHP(Dynamic High Pressure) 공정을 실행하는 제 5단계

Claims (4)

  1. 과일음료를 고압 용기에 투입하는 제 1단계;
    상기 고압 용기 내부를 섭씨 50~60도로 가열하는 제 2단계;
    상기 고압 용기 내부에 일산화질소를 주입하는 제 3단계;
    상기 고압 용기에 기설정된 혼합가스를 투입하는 제 4단계; 및
    DHP(Dynamic High Pressure) 공정을 실행하는 제 5단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제3단계는,
    투입하고자 하는 일산화질소의 30%를 제1 시간동안 투입하는 단계; 및
    투입하고자 하는 나머지 일산화질소를 제2 시간동안 투입하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 4단계에서 혼합가스는,
    이산화탄소 및 일산화이질소를 일대일로 혼합한 가스인 것을 특징으로 하는 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 5단계의 DHP 공정은,
    20℃에서 205MPa의 압력으로 3 패스 처리하는 것을 특징으로 하는 저장기간 연장을 위한 과일음료 살균방법
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