[국내논문]이산화염소수와 Ultraviolet-C 병합 처리에 따른 레드 치커리와 청경채의 저장 중 품질에 미치는 영향 Effect of Combined Treatment of Aqueous Chlorine Dioxide with Ultraviolet-C on the Quality of Red Chicory and Pak Choi during Storage원문보기
신선 채소 중 레드 치커리와 청경채의 미생물학적 안전성 확보를 위해 50 ppm 이산화염소수와 10 kJ/$m^2$ UV-C 조사 병합 처리에 따른 저장 중 미생물 수 및 품질 변화에 미치는 영향을 처리 후 $4{\pm}1^{\circ}C$에서 7일 동안 저장하면서 실험하였다. 레드 치커리와 청경채의 총 호기성 세균 수는 대조구와 비교 시, 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구에서 2.64, 2.55 log CFU/g 감소시켰으며, 효모 및 곰팡이는 2.41, 2.00 log CFU/g 감소시켰다. 또한, 레드 치커리와 청경채의 저장 7일 후, 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구의 총 호기성 세균수는 3.71, 3.93 log CFU/g으로 대조구와 비교할 때, 2.60, 2.69 log CFU/g의 유의적인(p<0.05) 차이를 나타냈다. 병합 처리는 대조구와 비교하여 레드 치커리와 청경채의 저장 중 Hunter 색도 값에 부정적인 영향을 끼치지 않았다. 관능검사에 있어서도 병합 처리구가 대조구보다 저장 중 관능적 품질 유지에도 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구결과, 50 ppm 이산화염소수와 10 kJ/$m^2$ UV-C 조사의 병합 처리가 레드 치커리와 청경채의 저장 중에 오염될 수 있는 위해미생물의 감소와 외관적 품질유지에 효과적인 처리 기술이라고 판단된다.
신선 채소 중 레드 치커리와 청경채의 미생물학적 안전성 확보를 위해 50 ppm 이산화염소수와 10 kJ/$m^2$ UV-C 조사 병합 처리에 따른 저장 중 미생물 수 및 품질 변화에 미치는 영향을 처리 후 $4{\pm}1^{\circ}C$에서 7일 동안 저장하면서 실험하였다. 레드 치커리와 청경채의 총 호기성 세균 수는 대조구와 비교 시, 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구에서 2.64, 2.55 log CFU/g 감소시켰으며, 효모 및 곰팡이는 2.41, 2.00 log CFU/g 감소시켰다. 또한, 레드 치커리와 청경채의 저장 7일 후, 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구의 총 호기성 세균수는 3.71, 3.93 log CFU/g으로 대조구와 비교할 때, 2.60, 2.69 log CFU/g의 유의적인(p<0.05) 차이를 나타냈다. 병합 처리는 대조구와 비교하여 레드 치커리와 청경채의 저장 중 Hunter 색도 값에 부정적인 영향을 끼치지 않았다. 관능검사에 있어서도 병합 처리구가 대조구보다 저장 중 관능적 품질 유지에도 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구결과, 50 ppm 이산화염소수와 10 kJ/$m^2$ UV-C 조사의 병합 처리가 레드 치커리와 청경채의 저장 중에 오염될 수 있는 위해미생물의 감소와 외관적 품질유지에 효과적인 처리 기술이라고 판단된다.
The combined effects of 10 kJ/$m^2$ ultraviolet-C (UV-C) with 50 ppm aqueous chlorine dioxide ($ClO_2$) on the qualities of red chicory and pak choi were examined. After the treatment, the samples were stored at $4{\pm}1^{\circ}C$ for 7 days. The combined treatment o...
The combined effects of 10 kJ/$m^2$ ultraviolet-C (UV-C) with 50 ppm aqueous chlorine dioxide ($ClO_2$) on the qualities of red chicory and pak choi were examined. After the treatment, the samples were stored at $4{\pm}1^{\circ}C$ for 7 days. The combined treatment of $ClO_2$/UV-C reduced the initial populations of total aerobic bacteria in the red chicory and pak choi by 2.64 and 2.55 log CFU/g, respectively, compared to those of the control. Also, the populations of yeast and molds in the red chicory and pak choi by combined treatment were reduced by 2.41 and 2.00 log CFU/g, respectively. In addition, after 7 days of storage the total aerobic bacteria populations in the red chicory and pak choi were reduced to 3.71 and 3.93 log CFU/g, compared to 6.31 and 6.62 log CFU/g for the control, resulting in a significant decrease. Hunter L, a, and b values of red chicory and pak choi were not significantly different among the treatments. Non-thermal treatment caused a negligible change in sensory evaluation. These results suggest that the combined treatment of 50 ppm $ClO_2$ with 10 kJ/$m^2$ UV-C can be useful for maintaining the qualities of red chicory and pak choi.
The combined effects of 10 kJ/$m^2$ ultraviolet-C (UV-C) with 50 ppm aqueous chlorine dioxide ($ClO_2$) on the qualities of red chicory and pak choi were examined. After the treatment, the samples were stored at $4{\pm}1^{\circ}C$ for 7 days. The combined treatment of $ClO_2$/UV-C reduced the initial populations of total aerobic bacteria in the red chicory and pak choi by 2.64 and 2.55 log CFU/g, respectively, compared to those of the control. Also, the populations of yeast and molds in the red chicory and pak choi by combined treatment were reduced by 2.41 and 2.00 log CFU/g, respectively. In addition, after 7 days of storage the total aerobic bacteria populations in the red chicory and pak choi were reduced to 3.71 and 3.93 log CFU/g, compared to 6.31 and 6.62 log CFU/g for the control, resulting in a significant decrease. Hunter L, a, and b values of red chicory and pak choi were not significantly different among the treatments. Non-thermal treatment caused a negligible change in sensory evaluation. These results suggest that the combined treatment of 50 ppm $ClO_2$ with 10 kJ/$m^2$ UV-C can be useful for maintaining the qualities of red chicory and pak choi.
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문제 정의
화학적 처리인 이산화염소수나 물리적 처리인 UV-C는 식품의 미생물학적 품질 저하를 막기 위해 사용되고 있는데, 신선 채소에 적절한 병합 처리로 적용된 hurdle technology에 관한 연구는 아직 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 재배된 신선 채소 중에 레드 치커리와 청경채의 미생물학적 안전성 확보와 저장성 증대를 위해, 화학적 처리인 이산화염소수와 물리적 처리인 UV-C 조사에 대한 단일 처리와 hurdle system을 위한 병합 처리에 따른 신선 채소의 저장 중 미생물 수 감소 및 품질 변화에 미치는 영향을 조사하여 그 결과를 보고하는 바이다.
레드 치커리와 청경채에 사용된 UV-C 조사선량은 10 kJ/m2이었고, 조사시간은 11분 6초이었다. 시료 처리에 있어서 효과적인 살균처리를 위하여 UV 살균기 내에 시료가 서로 겹치지 않도록 펼쳐놓았고, 미생물의 photoreactivation을 최소화하기 위해 암실 조건에서 조사하였다.
레드 치커리와 청경채는 물, 50 ppm 이산화염소수에 각각 5분간 침지하였고, 침지 처리 후, 물로만 처리한 시료와 이산화염소수로 처리한 시료를 바로 clean bench로 옮겨 1시간 동안 air-dried 상태로 표면에 남아있는 수분을 제거하였다. 이산화염소 용액은 chlorine dioxide generator system(CH2O Inc.
병합 처리는 각 시료를 50 ppm 이산화염소수에 5분간 침지한 후 10 kJ/m2 UV-C 조사를 연속적으로 수행하였다. 모든 처리 후, 시료는 4±1 ℃에서 7일 동안 low density polyethylene(LDPE) bag(21 cm×29 cm, 두께: 0.
1% 멸균 펩톤수 180 mL를 멸균 bag에 넣고 3분 동안 stomacher(MIX 2, AES Laboratoire, Combourg, France)에서 균질화 시켰다. 균질화된 시료는 멸균된 거즈를 이용하여 거르고 0.1% 멸균 펩톤수로 10배수 연속 희석한 후 각각의 배지에 분주하여 3반복 수행하였다. 총 호기성 세균은 plate count agar(PCA, Difco Co.
시료의 병합 및 단일처리에 따른 저장기간 중 품질 변화를 분석하기 위해 훈련된 panel 요원 8명으로 시료의 외관적 상태(appearance), 냄새(odor) 및 종합적 기호도(overall acceptability)에 대한 관능검사를 실시하였다. 이때 각 처리된 시료에 대한 평점은 선정된 기준에 의거한 9점 기호 척도법(9～8점: 매우 좋음, 7～6점: 좋음, 5～4: 보통, 3～2: 나쁨, 1: 매우 나쁨)으로 평가하였다.
시료의 병합 및 단일처리에 따른 저장기간 중 품질 변화를 분석하기 위해 훈련된 panel 요원 8명으로 시료의 외관적 상태(appearance), 냄새(odor) 및 종합적 기호도(overall acceptability)에 대한 관능검사를 실시하였다. 이때 각 처리된 시료에 대한 평점은 선정된 기준에 의거한 9점 기호 척도법(9～8점: 매우 좋음, 7～6점: 좋음, 5～4: 보통, 3～2: 나쁨, 1: 매우 나쁨)으로 평가하였다.
레드 치커리와 청경채를 물, 이산화염소수 및 UV-C 조사를 각각 단일 처리와 병합 처리한 후 저장 중 총 호기성 세균과 효모 및 곰팡이의 미생물 수 변화를 조사하였다(Table 1, 2). 저장 초기 대조구의 경우 레드 치커리와 청경채의 총 호기성 세균은 6.
신선 채소 중 레드 치커리와 청경채의 미생물학적 안전성 확보를 위해 50 ppm 이산화염소수와 10 kJ/m2 UV-C 조사 병합 처리에 따른 저장 중 미생물 수 및 품질 변화에 미치는 영향을 처리 후 4±1 ℃에서 7일 동안 저장하면서 실험하였다.
1% 멸균 펩톤수로 10배수 연속 희석한 후 각각의 배지에 분주하여 3반복 수행하였다. 총 호기성 세균은 plate count agar(PCA, Difco Co., Detroit, MI, USA)를 사용하여 37℃에서 2일간 배양하고, 효모 및 곰팡이는 potato dextrose agar(PDA, Difco Co.)를 사용하여 25℃에서 3일간 배양 후 형성된 colony를 계수하였다. 검출된 미생물 수는 시료 g당 colony forming unit(CFU)로 나타냈다.
대상 데이터
본 연구에서 사용된 신선 채소는 레드 치커리와 청경채로서 대전에서 재배된 것으로, 실험 당일 구입하여 외관 상태가 전체적으로 균일한 것을 선별하여 사용하였다.
데이터처리
모든 실험은 3회 반복하여 측정하였고, 그 결과는 평균값±표준편차로 나타냈으며 통계적 분석은 SAS(Statistical Analysis System program, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 프로그램을 이용하여 각 처리구 간의 유의성(p<0.05) 검증을 위해 분산분석(analysis of variance, ANOVA) 후 Duncan's multiple range test로 다중비교를 실시하였다.
1)Any means in the same column (A) or row (a-c) followed by different letters are significantly (p<0.05) different by Duncan's multiple range test.
1)Any means in the same column or row are not significantly (p<0.05) different by Duncan's multiple range test.
성능/효과
각 시료의 총 호기성 세균 수 감소 효과는 저장 중에도 지속되었는데, 레드 치커리는 저장 3일 후 대조구의 미생물 수가 6.17 log CFU/g으로 증가한 반면에 이산화염소수와 UV-C 단일 처리구는 4.67, 4.66 log CFU/g을 나타내어 1.50, 1.51 log CFU/g의 미생물수 감소를 보였으며, 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구는 3.57 log CFU/g으로 2.60 log CFU/g의 유의적인(p<0.05) 미생물 수 감소를 나타냈다.
청경채는 저장 3일 후 역시 대조 구의 미생물 수가 증가하여 6.27 log CFU/g이었고, 이산화염소수와 UV-C 단일 처리구와 병합처리구는 4.81, 4.65, 3.76 log CFU/g으로 각각 1.46, 1.62, 2.51 log CFU/g 미생물 수가 감소하여 그 효과는 유의적인(p<0.05) 것으로 나타났다.
레드 치커리는 이산화염소수와 UV-C 단일 처리구에서 모두 4.59 log CFU/g을 나타내어, 대조구와 비교하여 1.44 log CFU/g의 감균 효과를 나타냈다. 한편, 청경채는 이산화염소수와 UV-C 단일 처리구에서 4.
또한 본 연구에 있어서 저장 7일 후, 각 시료의 이산화염소수와 UV-C 병합 처리 구가 3.71, 3.93 log CFU/g으로 대조구의 6.31, 6.34 log CFU/g과 비교하여 2.60, 2.69 log CFU/g의 유의적인(p<0.05) 차이를 나타냄으로써 병합 처리가 저장기간 중 2 log cycle 이상의 미생물 수 감소를 유지하였다.
레드 치커리 저장기간 동안 물, UV-C, 병합 처리구의 L value는 유의적으로(p<0.05) 증가했지만, 저장기간에 각 처리구는 유의적인 차이를 보이지 않았다.
그리고 이산화염소수와 UV-C의 병합 처리는 레드 치커리와 청경채 저장기간 동안 대조구와 2 log cycle 정도 감균 효과를 유지함으로써 유의적으로(p<0.05) 가장 큰 미생물 감균 효과를 유지하였다.
각 시료 저장 7일 후, 대조구의 효모 및 곰팡이 수는 저장 중 증가하여 5.85, 5.94 log CFU/g인 반면에 이산화염소수 처리구는 4.64, 4.89 log CFU/g, UV-C 처리구는 4.71, 4.81 log CFU/g으로 각각 1.21, 1.05, 1.14, 1.13 log CFU/g의 균 감소를 보였으며, 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구는 3.63, 3.71 log CFU/g으로 2.22, 2.23 log CFU/g의 감소로 가장 큰 유의적인(p<0.05) 감균 효과를나타냈다.
레드 치커리와 청경채를 물, 이산화염소수 및 UV-C 조사를 각각 단일 처리와 병합 처리한 후 저장 중 총 호기성 세균과 효모 및 곰팡이의 미생물 수 변화를 조사하였다(Table 1, 2). 저장 초기 대조구의 경우 레드 치커리와 청경채의 총 호기성 세균은 6.03, 6.01 log CFU/g이었고, 물로 침지한 처리구는 5.82, 5.57 log CFU/g으로 각각 0.21, 0.44 log CFU/g 의 초기 미생물 수 감소를 보였다(Table 1). 이러한 결과는 물 침지 처리한 딸기 처리구를 대조구와 비교했을 때, 초기 미생물이 약 0.
레드 치커리와 청경채의 저장 중 효모 및 곰팡이 수의 경우에도 총 호기성 세균의 결과와 비슷한 경향을 나타냈다(Table 2). 레드 치커리와 청경채 저장 초기 대조구의 경우 5.68, 5.22 log CFU/g이었고, 물로 침지한 처리구는 5.41, 4.96 log CFU/g으로 0.27, 0.26 log CFU/g의 감소를 보였다. 또한 각 시료 이산화염소수 처리구는 4.
26 log CFU/g의 감소를 보였다. 또한 각 시료 이산화염소수 처리구는 4.39, 4.69 log CFU/g 으로 각각 1.29, 0.63 log CFU/g의 감균 효과를 나타냈고, UV-C 처리구는 4.30, 4.47 log CFU/g으로 1.38, 0.75 log CFU/g의 초기 미생물 수 감소를 보였다. 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구는 3.
75 log CFU/g의 초기 미생물 수 감소를 보였다. 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구는 3.27, 3.22 log CFU/g으로 가장 많은 미생물 수가 감소했다. 각 시료 저장 7일 후, 대조구의 효모 및 곰팡이 수는 저장 중 증가하여 5.
이산화염소수 처리에 따른 미생물 수 감소는 이산화염소수가 단백질의 특정 아미노산과 반응하여 단백질을 변성시키고, 또한 mRNA의 불활성화, cell membrane의 변화로 인한 단백질 합성 등에 영향을 끼쳐 사멸시킨다고 보고되었다(4). 이산화염소수와 UV-C 조사가 미생물 단백질 등에 관여해서 미생물을 불활성화시킴으로써 식품에 존재하는 미생물을 억제하였고, 감균 효과는 병합 처리에서 가장 크게 나타났다.
따라서 본 연구에서 사용된 비열 처리는 레드 치커리와 청경채가 지니는 고유색과 관련된 외관적 색도 품질 측면에서 부정적인 영향을 미치지 않은 것으로 판단된다.
저장 5일, 7일에 종합적 기호도는 이산화염소수처리가 유의적으로(p<0.05) 가장 높은 점수를 받았으며, UV-C와 병합 처리구도 대조구보다 높은 점수를 받은 것으로 보아, 비열처리가 시료에 미치는 부정적인 영향이 없는 것으로 판단된다(Table 6).
레드 치커리 향은 저장기간 동안 대조구와 처리구간에 차이를 보이지 않았으며, 저장 7일 후, 병합 처리구의 종합적 기호도는 유의적으로(p<0.05) 가장 높은 점수를 나타내어 대조구 및 다른 처리구보다 높은 선호도를 보였다.
레드 치커리의 외관적 상태의 경우 저장 1일까지 관능적 품질은 대조구를 포함하여 모든 처리구에서 8점 이상의 높은 점수로 대조구와 처리구간의 유의적인 차이가 없었으나, 저장 3일, 5일에는 이산화염소수와 UV-C 단일 처리 및 병합 처리구가 대조구와 비교하여 유의적으로(p<0.05) 높은 점수를 나타냈다.
레드 치커리와 청경채의 비가열 처리 후 저장 중 외관적 상태, 향 및 종합적 기호도를 9점 기호척도법으로 조사한 관능적 품질 특성에 대한 결과는 Table 5, 6과 같다. 각 시료의 관능적 품질에 대한 점수는 저장기간이 경과함에 따라 대조구를 포함하여 모든 처리구에서 전체적으로 낮아지는 경향을 나타냈다. 레드 치커리의 외관적 상태의 경우 저장 1일까지 관능적 품질은 대조구를 포함하여 모든 처리구에서 8점 이상의 높은 점수로 대조구와 처리구간의 유의적인 차이가 없었으나, 저장 3일, 5일에는 이산화염소수와 UV-C 단일 처리 및 병합 처리구가 대조구와 비교하여 유의적으로(p<0.
05) 가장 높은 점수를 나타내어 대조구 및 다른 처리구보다 높은 선호도를 보였다. 이러한 결과를 통해 레드 치커리에 적용된 이산화염소수와 UV-C의 단일 처리 및 병합 처리는 대조구와 비교하여 외관적 품질에 많은 영향을 미치지 않는다고 생각된다(Table 5).
따라서 이산화염소수의 화학적 처리와 UV-C의 물리적 처리의 적절한 병합 처리가 신선 채소인 레드 치커리와 청경채의 저장·유통 중에 오염될 수 있는 위해미생물 수를 효과 적으로 감소시키고 식품의 외관적 품질에 부정적인 영향을 끼치지 않는 효과적인 처리기술이며, 또한 가장 효과적인 hurdle system 중의 하나라고 판단된다.
또한, 레드 치커리와 청경채의 저장 7일 후, 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구의 총 호기성 세균 수는 3.71, 3.93 log CFU/g으로 대조구와 비교할 때, 2.60, 2.69 log CFU/g의 유의적인(p<0.05) 차이를 나타냈다.
UV-C 조사 병합 처리에 따른 저장 중 미생물 수 및 품질 변화에 미치는 영향을 처리 후 4±1 ℃에서 7일 동안 저장하면서 실험하였다. 레드 치커리와 청경채의 총 호기성 세균 수는 대조구와 비교 시, 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구에서 2.64, 2.55 log CFU/g 감소시켰으며, 효모 및 곰팡이는 2.41, 2.00 log CFU/g 감소시켰다. 또한, 레드 치커리와 청경채의 저장 7일 후, 이산화염소수와 UV-C 병합 처리구의 총 호기성 세균 수는 3.
병합 처리는 대조구와 비교하여 레드 치커리와 청경채의 저장 중 Hunter 색도 값에 부정적인 영향을 끼치지 않았다. 관능검사에 있어서도 병합 처리구가 대조구보다 저장 중 관능적 품질 유지에도 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구결과, 50 ppm 이산화염소수와 10 kJ/m2 UV-C 조사의 병합 처리가 레드 치커리와 청경채의 저장 중에 오염될 수 있는 위해미생물의 감소와 외관적 품질유지에 효과적인 처리 기술이라고 판단된다.
관능검사에 있어서도 병합 처리구가 대조구보다 저장 중 관능적 품질 유지에도 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구결과, 50 ppm 이산화염소수와 10 kJ/m2 UV-C 조사의 병합 처리가 레드 치커리와 청경채의 저장 중에 오염될 수 있는 위해미생물의 감소와 외관적 품질유지에 효과적인 처리 기술이라고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Ultraviolet란?
Ultraviolet(UV)는 파장 100～400 nm 범위의 전자기파를 말하는데, UV 영역은 크게 UV-A(315～400 nm), UV-B (280～315 nm), UV-C(100～280 nm)로 구분되며, 살균 및 소독에 사용되는 UV는 주로 UV-C이다(16-18). UV-C는 비가열 살균처리기술 중 물리적 처리로써 주로 식품 표면의 미생물학적 오염을 줄이는데 이용되며, 특히 253.
화학적 처리인 이산화염소수나 물리적 처리인 UV-C는 무엇을 위해 사용되고 있는가?
화학적 처리인 이산화염소수나 물리적 처리인 UV-C는 식품의 미생물학적 품질 저하를 막기 위해 사용되고 있는데, 신선 채소에 적절한 병합 처리로 적용된 hurdle technology 에 관한 연구는 아직 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 재배된 신선 채소 중에 레드 치커리와 청경채의 미생물학적 안전성 확보와 저장성 증대를 위해, 화학적 처리인 이산화염소수와 물리적 처리인 UV-C 조사에 대한 단일 처리와 hurdle system을 위한 병합 처리에 따른 신선 채소의 저장 중 미생물 수 감소 및 품질 변화에 미치는 영향을 조사하여 그 결과를 보고하는 바이다.
Ultraviolet 중 어떤 파장의 UV-C가 미생물의 DNA base에 손상을 일으켜 미생물을 사멸시키는가?
Ultraviolet(UV)는 파장 100～400 nm 범위의 전자기파를 말하는데, UV 영역은 크게 UV-A(315～400 nm), UV-B (280～315 nm), UV-C(100～280 nm)로 구분되며, 살균 및 소독에 사용되는 UV는 주로 UV-C이다(16-18). UV-C는 비가열 살균처리기술 중 물리적 처리로써 주로 식품 표면의 미생물학적 오염을 줄이는데 이용되며, 특히 253.7 nm 파장의 UV-C가 미생물의 DNA base에 손상을 일으켜 미생물을 사멸시키는 것으로 알려져 있다(16-19). UV-C 조사는 기존 의 감마선이나 전자빔 처리 방법과 비교하여 잠재적 위해요소에 대한 소비자 거부감이 적고 온도와 수분의 영향을 크게 받지 않으며, 설치 및 조사비용이 저렴한 장점을 가지고 있어 다양한 식품의 미생물 오염을 방지하기 위해 연구되고 있다(16-19).
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