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문제 정의
- 이와 같이 이산화염소수와 푸마르산 처리는 비가열처리로써 신선 채소의 관능적인 면에 영향을 주지 않으면서도 미생물 감소 효과를 얻을 수 있기에 효과적인 화학적 처리제로 사용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 고추, 생강, 당근에 대한 가공 전처리 공정으로써 이산화염소수와 푸마르산 세척 처리에 의한 초기 미생물 감소를 통한 미생물학적 안정성을 향상시키고자 연구를 실시하였다.
제안 방법
- 이산화염소수 또는 푸마르산이 전처리된 고추, 생강, 당근의 초기 미생물수 감소 효과에 관한 연구를 하기 위하여 이산화염소수 5, 10, 50 ppm과 푸마르산 0.1, 0.3, 0.5%를 고추, 생강, 당근에 5분간 각각 처리하였다. 이산화염소수와 푸마르산 전처리는 총균수, 효모와 곰팡이 수를 유의적으로 감소시켰는데, 특히 50 ppm의 이산화염소수를 고추에 처리 시 총균수, 효모 및 곰팡이 수가 1.
- , Olympia, WA, USA)을 사용하여 5, 10, 50 ppm의 농도로 제조하였으며, 농도는 iodometry 방법(18)으로 측정하였다. 푸마르산(Sigma-Aldrich Inc., St. Louis, MO, USA) 용액은 김 등(15)의 방법을 변형하여 농도가 0.1, 0.3, 0.5% 되도록 제조하여 사용하였다.
- 화학적 전처리된 고추, 생강, 당근을 25 g씩 채취하여 멸균 bag에 넣고 각각 3분 동안 Stomacher(MIX 2, AES Laboratoire, France)를 이용하여 균질화 시켰다. 균질화된 시료는 멸균된 거즈로 거른 후 0.
대상 데이터
- 고추, 생강의 전처리를 위해 시료 200 g을 사용하였고, 당근은 300 g을 취해 사용하였다. 각 시료는 물, 이산화염소수, 푸마르산 처리 용액에 5분간 침지한 뒤 개별적으로 low density polyethylene(LDPE) bag에 보관하였다.
- 본 실험에서 사용된 고추(Capsicum annuum), 생강(Zingiber officinale), 당근(Daucus carota subsp. sativus)은 국내에서 재배되어 판매하는 것으로 대전 지역의 대형마트에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 2)Any means in the same column followed by different letters are significantly (p<0.05) different by Duncan's multiple range test.
- 실험 결과는 평균±표준편차로 나타냈다.
- 실험 결과의 유의성 검정은 SAS program(19)을 사용하여 실시하였고 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test 방법을 사용하여 통계 처리를 하였다.
이론/모형
- 1% sterile peptone water로 희석한 후 배지에 각각 분주하였다. 미생물 측정 방법은 American Public Health Association(APHA) 방법에 따라 실시하였는데 총균수는 plate count agar(PCA, Difco Co. Detroit, MI, USA)에서 37℃에서 2일 동안 배양하였고, 효모와 곰팡이는 potato dextrose agar(PDA, Difco Co.)에서 37℃에서 3일 배양하여 colony forming unit(CFU)로 계수하여 나타내었으며 미생물 측정은 3 반복의 평균치로 나타냈다.
- 각 시료는 물, 이산화염소수, 푸마르산 처리 용액에 5분간 침지한 뒤 개별적으로 low density polyethylene(LDPE) bag에 보관하였다. 이산화염소수 처리 용액은 chlorine dioxide generator system(CH2O Inc., Olympia, WA, USA)을 사용하여 5, 10, 50 ppm의 농도로 제조하였으며, 농도는 iodometry 방법(18)으로 측정하였다. 푸마르산(Sigma-Aldrich Inc.
성능/효과
- 이산화염소수와 푸마르산의 농도 별로 처리된 고추, 생강, 당근의 초기 미생물의 감균 효과를 확인하였다(Table 1-3). 고추의 초기 총균수는 4.99 log CFU/g이었는데, 물에 5분간 침지 처리한 경우 총균수에 있어서 0.17 log CFU/g이 감소되어 큰 효과를 거두지는 못하는 것으로 나타났다. 반면에 이산화염소수를 5, 10 ppm 처리 시, 대조구와 비교하여 0.
- 94 log CFU/g의 감균 효과를 나타내었다(Table 3). 그리고 당근에서의 초기 효모와 곰팡이 수는 4.43 log CFU/g이었는데, 물에 침지 처리한 시료가 0.22 log CFU/g 감소를 보인 반면에, 이산화염소수에 침지한 시료의 경우는 대조구와의 차이가 농도별로 각각 1.32, 1.30, 2.22 log CFU/g를 보였고, 또한 푸마르산 0.1, 0.3, 0.5% 처리에서도 대조구와의 차이가 1.44, 1.49, 1.73 log CFU/g으로 고추나 생강과 유사한 미생물 감소 효과를 확인할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 김 등(15)의 연구 보고와 Lang 등(26)의 보고와 일치하는 결과이다.
- 당근 시료의 초기 총균수는 6.60 log CFU/g으로 측정되었는데, 물에 침지한 시료에서 총균수 감소가 0.35 log CFU/g 인 반면에, 이산화염소수 5, 10, 50 ppm 처리 경우는 0.93, 1.10, 1.76 log CFU/g으로 고추나 생강 시료와 마찬가지로 물에 침지한 경우 보다 큰 차이를 보였다(Table 3). 또한 푸마르산 0.
- 따라서 본 연구 결과, 고추, 생강, 당근에서의 이산화염소수 50 ppm이나 푸마르산 0.5% 처리가 초기 미생물수 감소에 매우 효과적이라는 것을 입증하였고, 또한 푸마르산이나 이산화염소수 전처리가 신선한 채소의 미생물학적 안전성을 증진시킴으로써 저장 유통기한을 연장시킬 수 있는 전처리 방법으로 바람직하다는 것을 시사해준다.
- 73 log CFU/g 감소를 보였다. 따라서 이산화염소수와 푸마르산 전처리가 고추, 생강, 당근의 초기 미생물 수 감소에 효과적인 전처리 방법이라고 판단된다.
- 5% 푸마르산의 처리는 총균수, 효모 및 곰팡이를 완전히 제거하였다. 또한 50 ppm의 이산화염소수 처리된 생강은 총균수, 효모와 곰팡이 수가 0.53, 0.92 log CFU/g 감소를 보였고, 푸마르산의 처리는 1.44, 1.28 log CFU/g 감소시켰다. 당근에 50 ppm의 이산화염소수 처리시 총균수, 효모 및 곰팡이 수를 1.
- 5% 푸마르산 처리 시료에서 총균수, 효모와 곰팡이 모두 검출되지 않은 결과에서 보듯이 푸마르산 처리가 고추의 초기 미생물 감소 효과가 가장 크다는 것을 보여준다. 또한 본 연구 결과, 이산화염소수 및 푸마르산의 처리 농도에 비례하여 미생물의 감소 효과가 증가하는 것을 알 수 있었는데, 이러한 결과는 Kim 등(23)의 상추에 이산화염소수를 농도별로 처리한 경우 처리 농도에 비례하여 미생물 감소 효과가 크다는 연구 보고와 일치하고, Comes 등(16)의 푸마르산의 처리 농도에 비례하여 미생물이 감소되었다는 보고와도 일치한다.
- 5%를 처리하였을 때 대조구와 비교하여 최대 2 log CFU/g의 감소 효과를 보았다는 보고보다 뛰어난 결과를 나타냈다. 또한 본 연구 결과는 대조구나 물에 침지한 시료에 비해 이산화염소수나 푸마르산 처리가 총균수 억제에 효과적이고, 특히 이산화염소수 처리보다는 푸마르산 처리가 보다 효과적인 방법이라는 것을 시사한다.
- 또한 생강의 초기 효모와 곰팡이 수는 5.88 log CFU/g으로 측정되었는데, 물에 침지한 생강의 경우 대조구와 대비하여 효모와 곰팡이 수 감소가 0.19 log CFU/g인 반면에, 이산화염소수 5, 10, 50 ppm 처리 시 각각 0.49, 0.77, 0.92 log CFU/g의 감소를 보였고, 또한 푸마르산 0.1, 0.3, 0.5% 처리 시 0.86, 0.87, 1.28 log CFU/g의 감소를 보여 1 log CFU/g 내외의 감소율을 보였다. 이산화염소수 처리에 따른 미생물 수 감소는 이산화염소수가 미생물 단백질의 아미노산 중 tyrosine, cysteine, tryptophan 등과 반응하여 단백질을 변성시켜 사멸시키고, 또한 mRNA의 불활성화, cell membrane의 변화로 인한 단백질 합성 등에 영향을 끼쳐 사멸시킨다고 보고되었다(11,24).
- 76 log CFU/g으로 고추나 생강 시료와 마찬가지로 물에 침지한 경우 보다 큰 차이를 보였다(Table 3). 또한 푸마르산 0.1, 0.3, 0.5% 처리에서도 대조구 대비 1.82, 1.80, 1.94 log CFU/g의 감균 효과를 나타내었다(Table 3). 그리고 당근에서의 초기 효모와 곰팡이 수는 4.
- 5%를 고추, 생강, 당근에 5분간 각각 처리하였다. 이산화염소수와 푸마르산 전처리는 총균수, 효모와 곰팡이 수를 유의적으로 감소시켰는데, 특히 50 ppm의 이산화염소수를 고추에 처리 시 총균수, 효모 및 곰팡이 수가 1.52, 1.81 log CFU/g 감소시킨 반면 0.5% 푸마르산의 처리는 총균수, 효모 및 곰팡이를 완전히 제거하였다. 또한 50 ppm의 이산화염소수 처리된 생강은 총균수, 효모와 곰팡이 수가 0.
- 이산화염소수와 푸마르산의 농도 별로 처리된 고추, 생강, 당근의 초기 미생물의 감균 효과를 확인하였다(Table 1-3). 고추의 초기 총균수는 4.
- 전반적으로 이산화염소수와 푸마르산 처리에 의한 미생물 감소 효과는 단순히 물에 침지한 시료와 비교하여 큰 차이를 보여주었는데, 특히 0.5% 푸마르산 처리 시료에서 총균수, 효모와 곰팡이 모두 검출되지 않은 결과에서 보듯이 푸마르산 처리가 고추의 초기 미생물 감소 효과가 가장 크다는 것을 보여준다. 또한 본 연구 결과, 이산화염소수 및 푸마르산의 처리 농도에 비례하여 미생물의 감소 효과가 증가하는 것을 알 수 있었는데, 이러한 결과는 Kim 등(23)의 상추에 이산화염소수를 농도별로 처리한 경우 처리 농도에 비례하여 미생물 감소 효과가 크다는 연구 보고와 일치하고, Comes 등(16)의 푸마르산의 처리 농도에 비례하여 미생물이 감소되었다는 보고와도 일치한다.
- 52 log CFU/g의 차이를 나타냈다. 한편 푸마르산을 0.1, 0.3% 처리한 고추의 경우, 총균수에 있어서 2.09, 2.20 log CFU/g 감소를 보여 대조구와 큰 차이를 보였으며, 특히 0.5% 푸마르산 농도에서는 균이 검출되지 않았다(Table 1). 이러한 연구 결과는 Akbas 등(20)이 보고한 lactic, citric, acetic, ascorbic acid 0.
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