KR20230171967A - 탈수된 생산물의 오염을 감소시키는 방법 - Google Patents
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Abstract
탈수된 생산물의 오염을 감소시키는 방법으로서, 오염되고 부분적으로 또는 완전히 탈수된 생산물을 수령하는 단계; 오염 작용제의 존재를 검출하는 통상적인 분석 기술을 통해 오염되고 탈수된 생산물을 분석하여 생산물에 있는 오염의 유형 및 정도를 결정하는 단계; 용기 내부에 오염되고 탈수된 생산물을 배치하는 단계로서, 용기는 높은 온도 및 압력에 저항성인 소재로 제조되고, 가스상 유체가 오염제거될 생산물과 균일하게 접촉하도록 상기 가스상 유체의 순환을 가능하게 하는 방식으로 구성되는, 단계; 오염 분석의 결과에 따라, 오염되고 탈수된 생산물을 적어도 하나의 오염제거 처리에 적용하는 단계; 및 탈수되고 오염제거된 생산물을 패키징하는 단계를 포함하는, 방법.
Description
본 발명은 화학적, 물리적 및/또는 생물학적 오염을 겪게 되는 농산물과 같은 탈수되거나 건조된 생산물의 오염을 감소시키기 위한 방법에 관한 것이므로, 농업 및 식료품의 기술 분야에 관한 것이다.
현재, 농산물의 세척, 오염제거, 살균 등을 위해 존재하는 대부분의 기술 및 프로세스는 과일, 야채, 채소 등과 같은 신선한 농산물을 위한 것이다(특허 문헌 KR20130119606 (A) CN106359553 (A) 및 CN107950640 (A)). 이러한 기술 및 프로세스는 건조되거나 탈수된 농산물의 오염제거에 사용하기에는 적합하지 않다.
특허 문헌 FR2905286 (A1)은 가스상 유체의 성질, 이의 조성 및/또는 이의 물리화학적 특성으로 인해 이러한 처리를 수행하기에 적합한, 가스상 유체를 사용하여 벌크의 물리적 및/또는 화학적 생산물, 바람직하게는 식품을 처리하기 위한 방법 및 디바이스에 관한 것이다. 이를 위해, 천공된 컨베이어 벨트가 사용되어, 처리를 수행하는 가스상 유체의 흐름에 의해 (상부로부터 하부로) 교차될 수 있고, 여기서 벨트의 구멍, 또는 메쉬 벨트인 경우 이의 메쉬는 처리될 해당 생산물의 성질 및 크기에 따라 선택된 치수를 갖는다. 이 프로세스에 따르면, 생산물은 벨트 상에 비교적 균질한 층을 형성하여 벨트 상에 분배되는 방식으로 천공된 이동 벨트를 이용하여 컨베이어 상에 놓이고, 이들의 이동 동안, 이들 생산물은 한 편으로 상기 가스상 유체의 적어도 하나의 흐름에 노출되고(이는 생산물과 접촉하고 이들의 처리를 보장하는 방식으로 벨트 위에서 생성되고 취입에 의해 아래쪽으로 향하게 됨), 다른 한 편으로 이동 벨트 또는 벨트 아래에서 발생되는 흡입에 노출된다(이에 대항하여 생산물을 압착하는 경향이 있음). 두 가지 작동, 즉, 위로부터의 취입과 아래로부터의 흡입의 조합은 비교적 강한 유량을 사용하는 작동을 가능하게 하여, 벨트 상에서 생산물을 손상시킬 수 있는 분산 또는 제어되지 않은 생산물의 이동을 일으키지 않으면서 매우 효율적인 처리를 가능하게 한다. 취입은 이동 벨트의 종방향에 대해 민감하게 그리고 횡방향으로 연장되는 적어도 하나의 밴드 또는 일련의 가스 제트에 의해 수행되고; 취입에 사용되는 일련의 가스 제트는 2개의 인접한 흡입 구역 사이에 배치되고; 취입에 사용되는 일련의 가스 제트(15)는 흡입 구역의 바로 앞에 배치되고; 취입에 사용되는 가스상 유체는 뜨겁고; 취입에 사용되는 가스상 유체는 수증기이고, 취입에 사용되는 가스상 유체는 생산물을 건조 및/또는 해동시키는 기능을 갖고; 취입에 사용되는 가스상 유체는 차갑고; 취입에 사용되는 가스상 유체는 생산물을 냉각 또는 동결시키는 기능을 갖고; 취입에 사용되는 가스상 유체는 공기이고; 생산물의 화학적 또는 물리적 처리, 예를 들어, 오염제거 또는 착색을 수행할 수 있는 첨가제는 취입되기 전에 분무에 의해 가스상 유체에 혼입되고; 취입에 사용되는 가스상 유체의 적어도 일부는 벨트 아래에서 흡입된 유체의 재순환에 기인하고; 상기 방법은 식품을 처리하는 데 사용된다.
문헌 FR2905286 (A1)의 방법에는 생산물이 따라서 이동하는 컨베이어 벨트, 및 오염제거를 돕는 살균 물질을 사용하고; 이는 더 큰 에너지 소비를 필요로 하기 때문에 이 방법에 비용이 많이 들게 한다.
알 수 있는 바와 같이, 전술한 문헌의 모든 시스템 및 방법에서는 냉수 또는 온수, 화학적 소독제(염소화), UV, 오존 등으로의 처리가 언급되는데, 대부분은 세척 및 저온살균되고, 일부에서는 살균이 언급되며, 본 발명의 방법이 의도하는 바와 같은, 살충제, 마이코톡신 및 중금속의 오염을 감소시키는 데 초점을 맞추지 않는다.
따라서, 상기 언급된 단점을 해결하는 것을 돕기 위해, 특히 화학적, 물리적, 생물학적일 수 있으므로 오염을 겪게 되는 현장 또는 생산 지역으로부터 유래된 농산물과 같은 탈수되거나 건조된 생산물의 오염을 감소시키기 위한 방법이 개발되었다.
본 발명의 특징적인 세부사항은 단지 이의 개념 및 이의 바람직한 구현예의 일부를 입증하기 위한 목적으로 첨부된 하기 상세한 설명, 도면 및 실시예에 명확하게 나타나 있으며; 따라서, 이러한 상세한 설명, 도면 및 실시예는 본 발명의 보호 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명에 따른 탈수된 생산물의 오염을 감소시키기 위한 방법의 흐름도이다.
발명의 개시
본 발명은 자연적 또는 유도된 탈수된 생산물의 오염을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 상기 탈수된 생산물이 이들의 생산, 취급 및 저장으로 인해, 일부 유형의 외부 오염을 갖고 이들의 오염을 감소시키기 위한 프로세스에 적용되는 것이 필요하여 확립된 안전성 표준을 준수하는 것들일 수 있는 경우; 이러한 탈수된 생산물은 건조 칠리, 건조 과일, 건조 종자, 건조 곡물, 건조 잎, 건조 육류 등과 같은 탈수되거나 건조된 농산물일 수 있다.
외부 오염의 유형은 특히 살충제, 중금속, 마이코톡신 등에 의해 초래된 화학적 오염; 이물질, 흙, 쓰레기, 먼지 등에 의해 초래된 물리적 오염; 및/또는 미생물(박테리아, 바이러스, 진균 등), 곤충에 의해 초래된 생물학적 오염일 수 있다.
따라서, 본 발명의 첫 번째 목적은 탈수되거나 건조한 생산물의 오염을 감소시키는 방법으로서, 하기 단계를 포함한다:
i) 자연적 또는 유도된 탈수로 인한 것인지의 여부에 상관없이, 오염되고 부분적으로 또는 완전히 탈수된 생산물을 수령하는 단계;
ii) 오염 작용제의 존재를 검출하는 통상적인 분석 기술을 통해 오염되고 부분적으로 또는 완전히 탈수된 생산물을 분석하여 생산물에 있는 오염의 유형 및 정도를 결정하는 단계로서, 오염은 화학적, 물리적 및/또는 생물학적 오염일 수 있는, 단계;
iii) 오염되고 부분적으로 또는 완전히 탈수된 생산물을 용기의 내부에 배치하는 단계로서, 용기는, 몇 가지 예를 들자면, 바스켓, 바스켓, 그리드 박스, 및/또는 가스상 유체에 접근할 수 있도록 상부가 개방된 박스와 같이, 고온, 고진공 및 양압에 저항성인 소재로 제조되고, 가스상 유체가 오염제거될 생산물과 균일하게 접촉하도록 상기 가스상 유체의 순환을 가능하게 하는 방식으로 구성되는, 단계;
iv) 단계 ii)의 분석 결과에 따라, 오염되고 탈수된 생산물을 안전성 표준에 의해 허용되는 파라미터로 적어도 하나의 오염제거 처리에 적용하는 단계로서, 이는 화학적, 물리적, 및/또는 생물학적 오염을 감소시키는 처리일 수 있는, 단계; 및
v) 이미 세척 및/또는 오염제거된 탈수된 생산물을 패키징하는 단계.
본 발명의 방법의 변형예는 오염제거 처리가 화학적 및/또는 생물학적 오염을 감소시키기 위한 것일 때, 오염되고 탈수된 생산물을 55℃ 내지 140℃의 온도, 0.3 bar 내지 3.5 bar의 압력, -1 mm Hg 내지 -29 mm Hg의 진공에 15 분 내지 90 분 동안 수증기와 함께, 이들 조건에 적합한 챔버 또는 오토클레이브 내부에서 적용하여 적어도 하나의 화학적 및/또는 생물학적 오염물을 제거하는 것을 포함한다. 오염 작용제는 하기 군으로부터 선택되고:
살충제, 독성 중금속, 질산염, 미세플라스틱, 마이코톡신, 디옥신, 및 폴리염화 바이페닐(PCB) 등;
생물학적 오염물은 하기 군으로부터 선택된다:
미생물(특히 박테리아, 바이러스, 진균), 및 곤충 등.
본 발명에 따른 방법의 추가 변형예는 오염제거 처리가 물리적 오염을 감소시키기 위한 것일 때, 오염된 생산물에 20℃에서 1 초 내지 10 초 동안 강제 역 공기 순환 시스템(여기서, 오염된 생산물은 공기의 흐름에 대항하여 이동함)의 도움으로 10 m/s 내지 35 m/s 속도의 공기의 역류를 적용하여, 몇 가지 예를 들자면, 쓰레기, 먼지, 결정, 가시, 뼈, 껍질, 플라스틱, 돌, 모래, 자갈, 흙, 개인 물건과 같은 물리적 이물질을 외부에서 세척하는 단계를 포함한다.
해당 방법의 또 다른 구현예는, 탈수된 생산물을 금속 검출기 디바이스의 도움으로 금속 부분의 오염제거를 감소시키는 처리에 선택적으로 적용하여 탈수된 생산물에 존재할 수 있는 그러한 금속 부분을 검출하고 제거하는 것을 또한 포함하는 것이다. 금속 부분의 오염을 감소시키는 이러한 처리가, 탈수된 생산물이 물리적 오염을 감소시키는 처리를 남겨둔 후 수행되는 것이 바람직한 경우.
따라서, 본 발명의 두 번째 목적은 본 발명에 의해 제안된 방법에 의해 탈수되고 오염제거된 생산물이고, 여기서 이의 화학적 오염은 95% 내지 99.95% 감소되고; 이의 물리적 오염은 최대 97% 감소되고, 이의 생물학적 오염은 최대 99% 감소된다.
실시예
하기 실시예는 본 발명의 개념을 예시하기 위해 포함된 것이며, 이는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.
실시예 1
건조된 칠리(캡시쿰 아늄 엘.(Capsicum annuum L.)) 품종 '칠레 드 아르볼(chile de rbol)' 배치의 화학적 오염제거.
2020년 10월 2일에, 수확되어 이미 자연 건조된 플롯으로부터 6-톤 배치의 '칠레 드 아르볼'을 입수하였고, 배치 번호 CTE 20.10.02로 라벨링하였다.
A. 초기 오염 분석
화학적 오염 분석
같은 해 같은 날인 10월 2일에, IAS 공인 시험 연구소 TL-667 분석 프로토콜에 따라 24 개의 칠리 페퍼 샘플을 무작위로 채취하였고, 각각의 샘플은 150 g으로 측정되었다. 샘플을 멕시코 할리스코의 과달라하라에 위치한 AGQLABS로 불리는 연구소에서 분석하였고; 여기서, 이들이 상기 작물에 적용된 농화학물질로부터 남은 잔류 화학 물질로 오염되었는지 검출하기 위해 Gc+Lc+MX-2020 분석을 적용하였다. 이 분석을 2020년 10월 2일부터 7일까지 수행하였다. 샘플 분석에 의해 표 1에 제시된 하기 결과들이 산출되었다.
알 수 있는 바와 같이, 표 1의 결과는 '칠레스 드 아르볼(chiles de rbol)'의 배치가 여러 국가 및/또는 국가 연합(EU)의 안전 규정에 의해 허용되는 표준을 초과한 여러 농화학 물질로 오염되었음을 나타냈다(굵게 표시된 데이터). 따라서, 상기 배치에는 화학적 오염제거가 필요한 것으로 결정되었다.
건조된 '칠리 나무'의 이러한 동일한 배치 CTE 20.10.02에서 이것이 아플라톡신에 의해 초래된 오염을 갖는지를 결정하기 위해 각각 50 g의 샘플 3 개를 취하였다. 이 분석을 또한 멕시코 할리스코의 자포판에 위치한 AGROETIKA 연구소에서 수행하였고; 여기서, 2020년 10월 2일부터 7일까지 "FAST AFLATOXINA SC" 분석을 적용하였다. 각각의 샘플을 상이한 파장 흡광 농도(0, 2, 4, 10, 20, 50 및 100)의 7 개의 표준과 비교하였다. 표 2는 각각의 샘플에 대한 아플라톡신의 계산된 양의 평균을 보여준다.
[표 1]
건조된 '칠레 드 아르볼' 샘플에 의해 생산된 화학 물질의 결과(단위: mg/Kg).
굵게 표시된 결과는 허용 한계를 초과함, US = 미국, EU = 유럽 연합, CA = 캐나다, JP = 일본, CN = 중국, MX = 멕시코, N/L = 규정되지 않음.
표 2에 제시된 데이터에 따르면, 이 배치는 또한 아플라톡신 오염을 가졌고, 허용 한계가 20 μg/Kg이므로, 따라서 아플라톡신 오염제거가 또한 필요한 것으로 결정되었다.
[표 2]
건조된 '칠레 드 아르볼' 샘플에서의 아플라톡신의 평균 양.
물리적 오염 분석
물리적 오염 분석을 또한 상기 배치 CTE 20.10.02 상에서 수행하였고, 이에 대하여 12 개의 샘플을 취하였다. 이 분석을 2020년 10월 3일에 AGROETIKA 연구소에서 ROSTECH WT3003GH 스케일, 현미경 ZEISS 18U640630, 및 CEM 9000 수분 분석기 디바이스 상에서 시각적으로(거시적) 수행하였다. 결과는 표 3에 제시되어 있다.
배설물의 존재에 기인한 생물학적 오염의 존재로 인해, 간염 바이러스, 엔테로바이러스 등과 같은 병원성 바이러스의 존재가 가능하다. 곤충에 의해 공격받은 원료인 높은 함량의 흙이 먼지의 형태로 관찰되었다.
이러한 유형의 생산물이 소비용으로 허용되기 위해서는, 6% 미만의 물리적 오염, 및 진균, 곤충 및 기타(FDA)에 의해 공격받은 생산물의 최대 3%인 2,203 mg/Kg의 최대 배설물 존재를 가져야 한다는 것을 언급하는 것이 중요하다.
[표 3]
물리적 오염을 결정하기 위한 건조된 '칠레 드 아르볼' 샘플의 거시적 보고.
IV = 살아있는 곤충의 수, IT = 총 곤충의 수, EM = 포유동물의 배설물(excrement)(mg), EO = 기타 분뇨(mg), PE = 검사된 중량(g), MD = 진균(g), ID = 감염된 생산물(g), CA = 동물 오염(g), OC = 기타 오염물(g).
B. 배치 CTE 20.10.02의 오염제거 처리
화학적 오염제거
화학적 및 아플라톡신 분석의 결과가 얻어지면, 건조된 '칠레 드 아르볼'의 배치 CTE 20.10.02를 소독하였다. 이를 위해, 증기가 오염제거될 생산품과 균일하게 접촉하도록 건조된 칠리를 격자가 있는 플라스틱 박스에 넣어 수증기가 순환되게 하였다.
칠리 페퍼를 오토클레이브 내부에서 수증기와 함께 70 분 동안 1.5 bar 압력에서 -25 mm Hg의 진공, 120℃의 온도에 적용하였다.
물리적 오염제거
그 후에, 이물질, 쓰레기, 먼지 등을 외부에서 세척하기 위해 칠리 페퍼를 강제 역방향 공기 순환 시스템(여기서, 탈수된 생산물은 기류에 대항하여 이동됨)의 도움으로 20℃에서 1 초 내지 10 초 동안 10 m/s 내지 35 m/s 속도의 역기류로 옮겼다.
칠리 페퍼가 강제 역방향 공기 순환 시스템에서 나오면, 건조된 칠리를 오염시킬 수 있는 금속 조각을 검출하고 제거하기 위해 이들을 금속 검출기 디바이스에 적용하였다. 이러한 경우, 투입 불순물 분석은 수행하지 않았다.
마지막으로, 오염제거되고 세척된 칠리 페퍼를 유통에 적합한 용기에 통상적으로 패키징하였다.
C. 결과
화학적 오염제거
탈수되고 처리된 생산물은 최종적으로 크로마토그래피에 의해 검출 가능하지 않은 값까지 초기 값의 5% 화학적 오염, 즉, 일반적으로 이의 오염의 대략 95% 감소를 나타냈다.
아플라톡신에 의한 오염과 관련하여, 초기 값에 대해 0.5%의 아플라톡신까지 오염이 감소하였는데, 이는 이미 안전성 표준에 의해 허용되는 파라미터 내에 있다.
물리적 오염제거
물리적 오염과 관련하여 3% 미만까지 감소되었고, 배설물은 0 mg이고, 진균에 의해 공격받은 생산물은 최대 1%이고; 먼지 및 흙은 전혀 없었다.
따라서, 여러 국가에서 확립된 안전성 표준을 준수하기 위해 이러한 오염제거 방법론은 오염된 생산물의 처리에서 우수한 결과를 보장한다.
Claims (12)
- 탈수되거나 건조된 생산물의 오염을 감소시키는 방법으로서,
i) 자연적 또는 유도된 탈수로 인한 것인지의 여부에 상관없이, 오염되고 부분적으로 또는 완전히 탈수된 생산물을 수령하는 단계;
ii) 오염 작용제의 존재를 검출하는 통상적인 분석 기술을 통해 오염되고 부분적으로 또는 완전히 탈수된 생산물을 분석하여 생산물에 있는 오염의 유형 및 정도를 결정하는 단계로서, 오염은 화학적, 물리적 및/또는 생물학적 오염인, 단계;
iii) 오염되고 부분적으로 또는 완전히 탈수된 생산물을 용기의 내부에 배치하는 단계로서, 용기는 높은 온도 및 압력에 저항성인 소재로 제조되고, 가스상 유체가 오염제거될 생산물과 균일하게 접촉하도록 상기 가스상 유체의 순환을 가능하게 하는 방식으로 구성되는, 단계;
iv) 단계 ii)의 분석 결과가 나타내는 오염의 유형에 따라 오염되고 탈수된 생산물을 안전성 표준에 의해 허용되는 파라미터로 적어도 하나의 오염제거 처리에 적용하는 단계로서, 오염제거 처리는 화학적, 물리적, 및/또는 생물학적 오염을 감소시키는 처리인, 단계; 및
v) 이미 세척 및/또는 오염제거된 탈수된 생산물을 패키징하는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 용기는 바스켓, 바스켓, 그리드 박스, 및/또는 가스상 유체에 접근할 수 있도록 상부가 개방된 박스인, 방법.
- 제1항에 있어서, 화학적 및/또는 생물학적 오염을 감소시키는 처리는 오염되고 탈수된 생산물을 55℃ 내지 140℃의 온도, 0.3 bar 내지 3.5 bar의 압력, -1 mm Hg 내지 -29 mm Hg의 진공에 15 분 내지 90 분 동안 수증기와 함께, 이들 조건에 적합한 챔버 또는 오토클레이브 내부에서 적용하여 적어도 하나의 화학적 및/또는 생물학적 오염물을 제거하는 것을 포함하는, 방법.
- 제3항에 있어서, 화학적 오염물은 하기 군으로부터 선택되는, 방법: 살충제, 독성 중금속, 질산염, 미세플라스틱, 마이코톡신, 디옥신, 및 폴리염화 바이페닐(PCB).
- 제3항에 있어서, 생물학적 오염물은 하기 군으로부터 선택되는, 방법: 미생물, 및 곤충.
- 제1항에 있어서, 물리적 오염제거 처리는 물리적 이물질을 외부에서 세척하기 위해 오염된 생산물을 강제 역방향 공기 순환 시스템(여기서, 오염된 생산물은 기류에 대항하여 이동됨)의 도움으로 20℃에서 1 초 내지 10 초 동안 10 m/s 내지 35 m/s 속도의 역기류에 적용하는 것을 포함하는, 방법.
- 제6항에 있어서, 이물질은 쓰레기, 먼지, 결정, 가시, 뼈, 껍질, 비늘, 플라스틱, 돌, 모래, 자갈, 흙, 및 개인 물건인, 방법.
- 제1항에 있어서, 탈수된 생산물에 존재할 수 있는 금속 부분을 검출하고 제거하기 위해, 금속 검출기 장치에서, 탈수된 생산물을 금속 부분에 의해 초래된 오염을 감소시키는 처리에 적용하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 오염되고 부분적으로 또는 완전히 탈수된 생산물은 농축산물인, 방법.
- 제9항에 있어서, 농산물은 농산물인, 방법.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 농산물은 "칠레 드 아르볼(chile de rbol)"(캡시쿰(Capsicum) 종)의 건조 칠리 유형인, 방법.
- 화학적 오염 95% 내지 99.95% 감소; 물리적 오염 최대 97% 감소, 및 생물학적 오염 최대 99% 감소를 포함하는, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 탈수되고 오염제거된 생산물.
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