미생물 성장은 흔히 변패성 식품의 저장수명을 결정한다. 본 연구에서는 변패성 식품의 저장수명을 모니터링하고 제어하기 위해 미생물 성장과 함께 일어나는 물리적/화학적 지표들을 찾고 이를 이용할 수 있는 가능성을 평가하였다. 본 연구의 목적은 포장 headspace 기체조성변화가 저장수명 지표로서 사용될 수 있는지를 검토하고 실시간으로 포장 기체 조성을 모니터링 함으로써 미생물적 저장수명을 효과적으로 제어하는 혁신적인 시스템을 개발하는 것이다. 저온 저장된 변패성 식품의 미생물적 품질과 저장수명을 조절하고 모니터링하는 간편한 방법을 찾기 위해서, 미생물 성장과 포장 headspace 기체 농도 변화를 10℃에서 세가지 식품(양념돼지불고기, 정선바지락, 시금치무침)의 저장 동안에 측정하였다. 그리고, 이 세가지 식품들에서 미생물 성장과 기체조성변화의 의 상관관계를 검토하였다. 호기성 균은 주요 변패성 미생물을 포함하는 측정된 미생물 집단 중에서 가장 높은 성장을 보였고, 식품의 미생물적 변패의 지표로서 사용할 수 있는 가능성을 보였다. 저장된 식품에서 변패 미생물의 성장은 ...
미생물 성장은 흔히 변패성 식품의 저장수명을 결정한다. 본 연구에서는 변패성 식품의 저장수명을 모니터링하고 제어하기 위해 미생물 성장과 함께 일어나는 물리적/화학적 지표들을 찾고 이를 이용할 수 있는 가능성을 평가하였다. 본 연구의 목적은 포장 headspace 기체조성변화가 저장수명 지표로서 사용될 수 있는지를 검토하고 실시간으로 포장 기체 조성을 모니터링 함으로써 미생물적 저장수명을 효과적으로 제어하는 혁신적인 시스템을 개발하는 것이다. 저온 저장된 변패성 식품의 미생물적 품질과 저장수명을 조절하고 모니터링하는 간편한 방법을 찾기 위해서, 미생물 성장과 포장 headspace 기체 농도 변화를 10℃에서 세가지 식품(양념돼지불고기, 정선바지락, 시금치무침)의 저장 동안에 측정하였다. 그리고, 이 세가지 식품들에서 미생물 성장과 기체조성변화의 의 상관관계를 검토하였다. 호기성 균은 주요 변패성 미생물을 포함하는 측정된 미생물 집단 중에서 가장 높은 성장을 보였고, 식품의 미생물적 변패의 지표로서 사용할 수 있는 가능성을 보였다. 저장된 식품에서 변패 미생물의 성장은 유도기 이후에 포장 headspace에서 O2감소와 CO2생산을 동반했다. 미생물 변패 및 이와 연관되어 나타나는 포장 headspace 기체 조성의 변화에서 식품들 사이에서 많은 차이가 있다. 정선 바지락의 CO2생산을 제외하고는 logistic 함수를 적용함으로써 결정된 O2와 CO2변화의 유도기에서의 미생물 농도는 105.1-107.3 CFU/g였다. 일반적으로 저장수명을 결정하기 위해 사용되는 미생물 품질 한계의 범위(105.0-108.0 CFU/g)는 기체농도변화의 유도기에 해당되는 미생물의 농도 범위(105.1-107.3 CFU/g)와 연관지어질 수 있었다. 따라서 포장 headspace 기체 농도 변화의 유도기는 변패성 식품의 미생물 저장수명 기간에 대한 지표로서 사용할 수 있었다. 본 연구의 다음 단계로서 양념돼지불고기 포장을 0, 5, 10, 15℃의 일정한 온도에서 저장하면서 호기성균과 포장 CO2농도를 저장 동안에 측정하였고, 이로부터 포장 내 CO2농도를 예측할 수 있는 수학적 모델을 확립하고자 하였다. 일정한 온도에서 저장된 식품에서의 미생물 성장을 Baranyi and Roberts의 방정식을 사용함으로써 모델링하고, 함께 나타나는 CO2 생산을 yield factor와 maintenance factor를 통하여 미생물 성장에 연결시켰다. 제곱근 방정식에 의하여 미생물 성장의 온도 의존성을 표현하여 CO2생산과 연계시킨 예측모델은 동적인 온도 조건에 노출된 양념돼지불고기 포장 내의 CO2 농도를 예측할 수 있었다. 마지막으로, 실시간적으로 변패성 식품의 미생물 저장수명을 제어하고 추정하는 지능형 포장 headspace 기체 모니터링의 기본 시스템을 구축하였다. 이를 사용하여 변패성 식품(양념돼지불고기)의 저장 중 포장의 CO2농도를 측정하고, 미생물적 저장수명의 실시간적 제어 가능성을 점검 평가하였다. 동적인 온도 조건에서 저장된 식품의 포장 내 CO2농도 변화의 속도 혹은 식품으로부터 CO2생산 속도로부터 미생물적 품질 한계점을 연계시킬 수 있었고, 이들 지표 증가의 시작점은 미생물적 저장수명의 지표로서 사용될 수 있었다. 이 시점은 또한 CO2농도 변화의 유도기 혹은 특정 값의 CO2농도에 도달하는 시간에 해당한다. 실시간적으로 CO2 농도를 측정하고, 그 데이터를 컴퓨터 시스템으로 무선통신으로 전달하는 sensor 시스템은 위의 algorithm을 적용하여 미생물적 저장수명을 관리할 수 있는 가능성이 있음을 보여주었다.
미생물 성장은 흔히 변패성 식품의 저장수명을 결정한다. 본 연구에서는 변패성 식품의 저장수명을 모니터링하고 제어하기 위해 미생물 성장과 함께 일어나는 물리적/화학적 지표들을 찾고 이를 이용할 수 있는 가능성을 평가하였다. 본 연구의 목적은 포장 headspace 기체조성변화가 저장수명 지표로서 사용될 수 있는지를 검토하고 실시간으로 포장 기체 조성을 모니터링 함으로써 미생물적 저장수명을 효과적으로 제어하는 혁신적인 시스템을 개발하는 것이다. 저온 저장된 변패성 식품의 미생물적 품질과 저장수명을 조절하고 모니터링하는 간편한 방법을 찾기 위해서, 미생물 성장과 포장 headspace 기체 농도 변화를 10℃에서 세가지 식품(양념돼지불고기, 정선바지락, 시금치무침)의 저장 동안에 측정하였다. 그리고, 이 세가지 식품들에서 미생물 성장과 기체조성변화의 의 상관관계를 검토하였다. 호기성 균은 주요 변패성 미생물을 포함하는 측정된 미생물 집단 중에서 가장 높은 성장을 보였고, 식품의 미생물적 변패의 지표로서 사용할 수 있는 가능성을 보였다. 저장된 식품에서 변패 미생물의 성장은 유도기 이후에 포장 headspace에서 O2감소와 CO2생산을 동반했다. 미생물 변패 및 이와 연관되어 나타나는 포장 headspace 기체 조성의 변화에서 식품들 사이에서 많은 차이가 있다. 정선 바지락의 CO2생산을 제외하고는 logistic 함수를 적용함으로써 결정된 O2와 CO2변화의 유도기에서의 미생물 농도는 105.1-107.3 CFU/g였다. 일반적으로 저장수명을 결정하기 위해 사용되는 미생물 품질 한계의 범위(105.0-108.0 CFU/g)는 기체농도변화의 유도기에 해당되는 미생물의 농도 범위(105.1-107.3 CFU/g)와 연관지어질 수 있었다. 따라서 포장 headspace 기체 농도 변화의 유도기는 변패성 식품의 미생물 저장수명 기간에 대한 지표로서 사용할 수 있었다. 본 연구의 다음 단계로서 양념돼지불고기 포장을 0, 5, 10, 15℃의 일정한 온도에서 저장하면서 호기성균과 포장 CO2농도를 저장 동안에 측정하였고, 이로부터 포장 내 CO2농도를 예측할 수 있는 수학적 모델을 확립하고자 하였다. 일정한 온도에서 저장된 식품에서의 미생물 성장을 Baranyi and Roberts의 방정식을 사용함으로써 모델링하고, 함께 나타나는 CO2 생산을 yield factor와 maintenance factor를 통하여 미생물 성장에 연결시켰다. 제곱근 방정식에 의하여 미생물 성장의 온도 의존성을 표현하여 CO2생산과 연계시킨 예측모델은 동적인 온도 조건에 노출된 양념돼지불고기 포장 내의 CO2 농도를 예측할 수 있었다. 마지막으로, 실시간적으로 변패성 식품의 미생물 저장수명을 제어하고 추정하는 지능형 포장 headspace 기체 모니터링의 기본 시스템을 구축하였다. 이를 사용하여 변패성 식품(양념돼지불고기)의 저장 중 포장의 CO2농도를 측정하고, 미생물적 저장수명의 실시간적 제어 가능성을 점검 평가하였다. 동적인 온도 조건에서 저장된 식품의 포장 내 CO2농도 변화의 속도 혹은 식품으로부터 CO2생산 속도로부터 미생물적 품질 한계점을 연계시킬 수 있었고, 이들 지표 증가의 시작점은 미생물적 저장수명의 지표로서 사용될 수 있었다. 이 시점은 또한 CO2농도 변화의 유도기 혹은 특정 값의 CO2농도에 도달하는 시간에 해당한다. 실시간적으로 CO2 농도를 측정하고, 그 데이터를 컴퓨터 시스템으로 무선통신으로 전달하는 sensor 시스템은 위의 algorithm을 적용하여 미생물적 저장수명을 관리할 수 있는 가능성이 있음을 보여주었다.
Shelf life of perishable foods is often limited by microbial spoilage. Physical and chemical indices correlating with microbial growth have also been searched for monitoring or controlling the shelf life on-line. This study aimed to examine the potential use of package headspace concentration as the...
Shelf life of perishable foods is often limited by microbial spoilage. Physical and chemical indices correlating with microbial growth have also been searched for monitoring or controlling the shelf life on-line. This study aimed to examine the potential use of package headspace concentration as the shelf life index and develop an innovative system to control microbial shelf life by monitoring it on real time basis. In order to find a convenient way to monitor and control the microbial quality and shelf life of chill-stored perishable foods, microbial growth and package headspace gas concentration changes were measured during storage of three foods (seasoned pork meat, Manila clam and seasoned spinach) at 10 oC, and their interrelationship was investigated. Aerobic bacterial count was the highest among the measured counts of microbial groups including specific spoilage organisms, and thus may be potentially used as an index of microbial spoilage of the foods. Spoilage bacterial growth on the foods accompanied O2 depletion and CO2 build up in package headspace with some delay. There was wide variation among the foods in the headspace package atmospheric change resulting from or related to microbial spoilage. Except for CO2 production of Manila clam, lag times of the O2 and CO2 changes determined by applying logistic function amounted to the times to 105.1-107.3 CFU/g, which is in the range of microbial quality limit commonly used for shelf life determination. Overall, lag times of gas concentration changes may be used as indicator of shelf life periods of the perishable foods to a limited extent. Aerobic bacterial count and package CO2 concentration were measured during storage of a Korean perishable food (seasoned pork meat) at four temperatures (0, 5, 10 and 15oC), and their interrelationship was investigated to establish a mathematical model. The microbial growth at constant temperature was modeled by using equation of Baranyi and Roberts. CO2 production from the stored food could be explained by taking care of its yield and maintenance factors linked to the microbial growth. The temperature dependence of the microbial growth could be described by square root equation to predict the CO2 production and concentration inside the package exposed to fluctuating temperature conditions. Finally an intelligent package headspace gas monitoring system was set up as a prototype to estimate and control the microbial shelf life of the perishable food on real time basis. Real time control logic of microbial shelf life of a perishable food, seasoned pork meat has been formulated which exploits monitoring of CO2 concentration of the package. The potential of the proposed logic was examined for storage at dynamic temperature conditions. The start of increase in CO2 production rate from the food or rate of package CO2 concentration change was found to coincide with the point of microbial quality limit and could be used as an index of microbial shelf life determination. This also corresponded to lag time of CO2 concentration change or time for the CO2 concentration to reach a certain value. The application potential of the proposed logic was confirmed for a sensor system to measure on real time and transmit the CO2 concentration wirelessly to the computer system.
Shelf life of perishable foods is often limited by microbial spoilage. Physical and chemical indices correlating with microbial growth have also been searched for monitoring or controlling the shelf life on-line. This study aimed to examine the potential use of package headspace concentration as the shelf life index and develop an innovative system to control microbial shelf life by monitoring it on real time basis. In order to find a convenient way to monitor and control the microbial quality and shelf life of chill-stored perishable foods, microbial growth and package headspace gas concentration changes were measured during storage of three foods (seasoned pork meat, Manila clam and seasoned spinach) at 10 oC, and their interrelationship was investigated. Aerobic bacterial count was the highest among the measured counts of microbial groups including specific spoilage organisms, and thus may be potentially used as an index of microbial spoilage of the foods. Spoilage bacterial growth on the foods accompanied O2 depletion and CO2 build up in package headspace with some delay. There was wide variation among the foods in the headspace package atmospheric change resulting from or related to microbial spoilage. Except for CO2 production of Manila clam, lag times of the O2 and CO2 changes determined by applying logistic function amounted to the times to 105.1-107.3 CFU/g, which is in the range of microbial quality limit commonly used for shelf life determination. Overall, lag times of gas concentration changes may be used as indicator of shelf life periods of the perishable foods to a limited extent. Aerobic bacterial count and package CO2 concentration were measured during storage of a Korean perishable food (seasoned pork meat) at four temperatures (0, 5, 10 and 15oC), and their interrelationship was investigated to establish a mathematical model. The microbial growth at constant temperature was modeled by using equation of Baranyi and Roberts. CO2 production from the stored food could be explained by taking care of its yield and maintenance factors linked to the microbial growth. The temperature dependence of the microbial growth could be described by square root equation to predict the CO2 production and concentration inside the package exposed to fluctuating temperature conditions. Finally an intelligent package headspace gas monitoring system was set up as a prototype to estimate and control the microbial shelf life of the perishable food on real time basis. Real time control logic of microbial shelf life of a perishable food, seasoned pork meat has been formulated which exploits monitoring of CO2 concentration of the package. The potential of the proposed logic was examined for storage at dynamic temperature conditions. The start of increase in CO2 production rate from the food or rate of package CO2 concentration change was found to coincide with the point of microbial quality limit and could be used as an index of microbial shelf life determination. This also corresponded to lag time of CO2 concentration change or time for the CO2 concentration to reach a certain value. The application potential of the proposed logic was confirmed for a sensor system to measure on real time and transmit the CO2 concentration wirelessly to the computer system.
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