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문제 정의
- 본 연구는 저염발효 새우젓의 위생성 향상을 목적으로 비가열 살균방법인 초고압 공정을 이용하여 새우젓에 존재하는 유해가능 세균의 사멸패턴을 조사하고 저염발효 새우젓의 최적 초고압 살균조건을 확립하기 위하여 수행되었다.
- 열처리에 의한 식품의 성분변화 손실을 줄이기 위한 비열처리 기술중 하나로 새롭게 주목받고 있는 초고압 처리를 적용하여 저염발효 새우젓의 저장성을 중진시키고자 하였다. 염농도 8%로 20℃에서 6주간 발효한 새우젓의 Vibrio 선택배지 검출균은 1.
제안 방법
- 20℃에서 6주간 발효한 새우젓을 50 g씩 플라스틱 파우치 (Nylon+LLDPE)에 담아 진공 포장한 후 pressure medium으로 중류수가 채워진 초고압기(MFP-7000, Mitsubishi Heavy Industries Co., Japan)의 processing chamber(Fig. 1)에 넣고, 상온(17℃)에서 처리압력 및 처리시간을 각각 3,500, 4,500, 5,500, 6,500기압과 5, 10, 20, 30, 40분으로 달리하여 처리하였다.
- 유해가능 세균은 각각의 선택 배지를 사용하여 검출하였다. TCBS agar(Difco Co.)에서 검출된 균을 Vibrio 선택배지 검출균으로, Baird parker agar base(Difco Co.)를 사용하여 검출된 균을 Staphylococcus 선택배지 검출균으로, Desoxycholate citrate agar(Difco Co.)에서 검출된 균을 Salmonella 선택배지 검출균으로 정의하였으며 각 균수의 측정은 2회 반복하였다.
- 목포산 새우(Aceres chinesis)를 3% 식염수로 세척하고, 어체 중량의 3, 8, 18, 30%(w/w)수준으로 식염을 첨가하여 잘 혼합한 다음, 진공 포장하여 20℃에서 6주간 발효하였다.
- 미생물수를 1/10로 감소시키는데 필요한 초고압 처리시간을 나타내는 Dp값은 일정압력에서 시간을 달리하여 초고압 처리한 후 미생물의 생존율(survival rate; N/No)을 반대수그래프에 작도하여 얻어진 직선의 회귀방정식의 기울기의 역수를 취하여 계산하였다. 또한 처리시간을 1/10로 단축시키는데 필요한 압력중가량을 나타내는 Zp값은 처리압력별 log(Dp)를 작도하여 얻어진 직선 희귀식의 기울기의 역수를 취하였다(14).
- 새우젓 20g과 멸균수 180mL를 멸균백에 넣고 stomacher를 사용하여 60초간 균질화한 후 회석하여각각의 배지에 분주하여 plate count method로 생균수의 변화를 조사하였다. 유해가능 세균은 각각의 선택 배지를 사용하여 검출하였다.
- 새우젓의 안전성과 위생성 향상을 위하여 질병을 일으킬 수 있는 유해가능 세균의 살균이 필요한데 새우젓은 비가열 식용 식품이므로 가열살균은 적용이 불가능하므로 초고압 공정을 이용하여 이들 유해가능 세균의 사멸패턴을 조사하였다.
- 변화를 조사하였다. 유해가능 세균은 각각의 선택 배지를 사용하여 검출하였다. TCBS agar(Difco Co.
성능/효과
- 2);">Dp값은 염농도 8%보다 18%에서 더 높았으며 Staphylococcus 선택배지 검출균은 18%보다 8%에서 더 높은 값을 보였다. Vibrio 선택 배지 검출균과 Staphylo coccus 선택배지 검출균 모두 염농도 8%에서의 Zp값이 염농도 18% 경우보다 높은 값을 보였다. 초고압 공정은 저염발효 새우젓의 살균에 응용될 수 있었으며 최적 고압살균조건은 6,500기압에서 10분간 처리하는 것이었다.
- Vibrio 선택배지 검출균은 염농도 18%에서 보다 8%에서 높은 Zp값을 보여 압력에 대해 영향을 덜 받는것으로 나타났으며 Staphylococcus 선택배지 검출균은 염농도 8%와 18%에서 비슷한 Zp값을 보였다. 염농도 18%인 새우젓에서는 Staphylococcus 선택배지 검출균이 Vibrio 선택배지 검출균에 비하여 낮은 Zp값을 보여 압력에 대하여 영향을 많이 받음을 알 수 있었다.
- 감소시키는데 필요한 처리시간을 나타내는 Dp값(decimal reduction time)을 계산한 결과 Table 2과 같이 처리압력이 높아짐에 따라 Dp값이 낮아졌다. Vibrio 선택배지 검출균은 염농도 8%에서보다 18%에서 높은 Dp값을 보였으며 Staphylococcus 선택배지 검출균은 염농도 18%에서보다 8%에서 높은 Dp값을 보여 압력에 대한 내성이 큰 것으로 나타났으나, 염농도 18%로 제조한 새우젓에서는 두 미생물의 Dp값의 뚜렷한 차이는 없었다. 이는 염함량에 따라 발현하는 미생물의 종류가 다르기 때문으로 사료되며, 균의 동정 및 균종별 사멸패턴에 대한 후속 연구가 요구된다.
- 압력을 6,500기압으로 고정하고 10분 동안 처리하였을 때 유해가능 세균은 본 연구방법의 검출한계인 l02 CFU/g 수준에서는 검출되지 않았다. Vibrio 선택배지 검출균의 Dp값은 염농도 8%보다 18%에서 더 높았으며 Staphylococcus 선택배지 검출균은 18%보다 8%에서 더 높은 값을 보였다. Vibrio 선택 배지 검출균과 Staphylo coccus 선택배지 검출균 모두 염농도 8%에서의 Zp값이 염농도 18% 경우보다 높은 값을 보였다.
- 검출되지 않았다. 또한 Staphylococcus 선택배지 검출균은 염농도 3%에서는 검출되지 않았고 8%에서는 103 CFU/g, 18%에서는 105 CFU/g, 30%에서는 102 CFU/g수준으로 검출되어 염농도 18%에서 가장 많은 균이 존재하였다. 새우젓은 통상 염농도를 20% 내외로 하여 제조하는데 이 수준의 염농도에서 유해가능 세균의 발현은 최대를 보였으며 이는 목(15) 둥의 연구결과에서 나타난 바와 같이 염농도 18%에서는 전체적으로 많은 미생물수를 보이는 것과 일치된 결과로 생각된다.
- 반면에 염농도 18%로 제조한 새우젓은 Fig. 4에 나타난 바와 같이 3,500 및 4,500기압에서는 40분간 처리하여도 사멸되지 않고 102~103 CFU/g수준으로 존재하여 Vibrio 선택배지 검출균의 내압성을 보여주며 완전히 사멸시키기 위해서는 5,500기압에서는 30분 이상, 6,500기압에서 10분 이상의 초고압 처리가 필요한 것으로 나타났다.
- 7×103 CFU/g이었다. 새우젓을 압력 3,500~6,500기압, 시간 5~40분의 범위로 초고압 살균하였을때 압력과 처리시간이 중가할수록 살균효과가 중가되었으며 사멸패턴은 1차반응으로 확인되었다. 압력을 6,500기압으로 고정하고 10분 동안 처리하였을 때 유해가능 세균은 본 연구방법의 검출한계인 l02 CFU/g 수준에서는 검출되지 않았다.
- 새우젓을 압력 3,500~6,500기압, 시간 5~40분의 범위로 초고압 살균하였을때 압력과 처리시간이 중가할수록 살균효과가 중가되었으며 사멸패턴은 1차반응으로 확인되었다. 압력을 6,500기압으로 고정하고 10분 동안 처리하였을 때 유해가능 세균은 본 연구방법의 검출한계인 l02 CFU/g 수준에서는 검출되지 않았다. Vibrio 선택배지 검출균의 염농도 18%인 새우젓에서는 Staphylococcus 선택배지 검출균이 Vibrio 선택배지 검출균에 비하여 낮은 Zp값을 보여 압력에 대하여 영향을 많이 받음을 알 수 있었다. 이는 염농도에 따라 고압에 대한 민감성이 달라짐을 의미하며 이에 관한 면밀한 검토가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
- 염농도 3%로 제조한 새우젓은 3,500기압 이상에서 5분 이상 처리하면 Vibrio 선택배지 검출균은 모두 102 CFU/g수준에서는 검출되지 않았다(Fig. 2). 염농도 8%로 제조한 새우젓에서는 Fig.
- 염농도 3%와 30%에서는 초기균수가 낮았으며 초고압 처리시 낮은 압력에서도 단시간내에 사멸되어 염농도 8%와 18%의 새우젓을 사용하여 초고압처리에 의한 새우젓에 존재하는 유해가능 세균의 살균기작을 조사하였다 초고압 처리에 따른 미생물 사멸은 Fig. 8에서 보는 바와 같이 1차 반웅으로 해석할 수 있었으며, 미생물 생존율 회귀직선으로부터 미생물 수를 1/10로. 감소시키는데 필요한 처리시간을 나타내는 Dp값(decimal reduction time)을 계산한 결과 Table 2과 같이 처리압력이 높아짐에 따라 Dp값이 낮아졌다.
- 하였다. 염농도 8%로 20℃에서 6주간 발효한 새우젓의 Vibrio 선택배지 검출균은 1.6×103 CFU/g, Staphylococcus 선택배지 검출균은 9.3×103 CFU/g이었고 18%의 새우젓에서의 Vibrio 선택배지 검출균은 1.4×104 CFU/g, Staphylococcus 선택배지 검출균은 1.7×103 CFU/g이었다. 새우젓을 압력 3,500~6,500기압, 시간 5~40분의 범위로 초고압 살균하였을때 압력과 처리시간이 중가할수록 살균효과가 중가되었으며 사멸패턴은 1차반응으로 확인되었다.
- 2). 염농도 8%로 제조한 새우젓에서는 Fig. 3과 같이 처리압력과 시간이 중가할수록 균수는 감소하여 3,500기압과 4,500 기압에서는 20분 이상, 5,500기압에서 10분 이상 처리하면 사멸시킬 수 있었으며 6,500기압에서는 5분간 처리로 사멸시킬 수 있었다.
- 새우젓에서는 발견되지 않았다. 염농도를 8%로 하여 제조한 새우젓에서는 처리 전에 9.3×103 CFU/g의 Staphylococcus 선택배지 검출균이 존재하였는데 Fig. 5에서 보는 바와 같이 3,500기압과 4,500기압에서는 40분간 처리해도 초기 균수와 큰 차이가 없이 103 CFU/g수준으로 존재하여 Staphylococcus 선택배지 검출균의 내압성이 확인되었으며, 5,500기압에서는 20분이상, 6,500기압에서는 10분 이상 처리하면 102 CFU/g수준에서는 검출되지 않았다. 염농도 18% 새우젓에서도 마찬가지로 3,500기압과 4,500기압에서 40분간 처리했을 때에는 1 log cycle 수준의 감소를 보였고, 5,500기압에서 30분 이상, 6,500기압에서 10분 이상 처리하면 102 CFU/g수준에서는 검출되지 않았다(Fig.
- 염농도에 따른 새우젓의 초기균수를 보면 Table 1에서 보는 바와 같이 Salmonella 선택배지 검출균은 모든 염농도에서 검출되지 않았으며 Vibrio 선택배지 검출균은 염농도 3%에서는 102 CFU/g, 8%에서는 103 CFU/g, 18%에서는 104 CFU/g수준으로 검출되었고 30%에서는 검출되지 않았다. 또한 Staphylococcus 선택배지 검출균은 염농도 3%에서는 검출되지 않았고 8%에서는 103 CFU/g, 18%에서는 105 CFU/g, 30%에서는 102 CFU/g수준으로 검출되어 염농도 18%에서 가장 많은 균이 존재하였다.
- 이상의 결과는 Vibrio 선택배지 검출균과 같은 그램 음성 세균은 Staphylococcus 선택배지 검출균과 같은 그램 양성 세균이나 효모류 등에 비해 초고압 처리를 통해 더 많이 사멸된다는 기존의 보고(16,17)와 같은 경향을 보여주고 있으며, 임(18)둥이 고찰한 바와 같이 소금함량이 미생물의 내압성과 관련이 있음을 시사하고 있다.
- 이상의 결과를 토대로 초고압 살균공정은 새우젓의 유해가능 세균에 적용할 수 있는 살균방법으로 매우 효과적이며, 새우젓의 위생성과 저장성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 최적 초고압살균 조건은 3~5 log cycle의 감소효과를 나타내어 유해가능 세균의 살균에 충분한 압력으로 확인된 6, 500기압, 10분 처리하는 것이었다.
후속연구
- 염농도 18%인 새우젓에서는 Staphylococcus 선택배지 검출균이 Vibrio 선택배지 검출균에 비하여 낮은 Zp값을 보여 압력에 대하여 영향을 많이 받음을 알 수 있었다. 이는 염농도에 따라 고압에 대한 민감성이 달라짐을 의미하며 이에 관한 면밀한 검토가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
- Vibrio 선택배지 검출균은 염농도 8%에서보다 18%에서 높은 Dp값을 보였으며 Staphylococcus 선택배지 검출균은 염농도 18%에서보다 8%에서 높은 Dp값을 보여 압력에 대한 내성이 큰 것으로 나타났으나, 염농도 18%로 제조한 새우젓에서는 두 미생물의 Dp값의 뚜렷한 차이는 없었다. 이는 염함량에 따라 발현하는 미생물의 종류가 다르기 때문으로 사료되며, 균의 동정 및 균종별 사멸패턴에 대한 후속 연구가 요구된다.
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