고로쇠 수액을 효과적으로 살균하기 위해서 총 18가닥의 PFA 불소수지 튜브와 총 30개의 자외선램프(총 1,170 W)로 구성된 자외선 살균기를 제작하고 여과된 고로쇠 수액을 통과시켜 살균하여 미생물 살균효과 및 품질변화를 평가하였다. 여과된 고로쇠 수액(FAS)은 여과전 수액(AS)과 비교하였을 때 일반세균수가 81%, 진균수가 54% 감소하였고 관능적으로도 유의한 차이를 나타내지 않았다. 유속을 달리하여 자외선 살균한 시료들(SAS)은 852 mL/min와 1,358 mL/min의 유속에서 일반세균, 대장균군 및 진균이 검출되지 않았으며, 출력을 달리하여 자외선 살균한 시료들(SAS)은 390 W 이상의 출력에서 모든 미생물의 살균이 가능하였다. 일반적으로 SAS가 AS 및 FAS와 비교하였을 때 관능적으로 상대적으로 좋지 아니한 결과를 나타내었으나(p<0.05), 852~1,358 mL/min의 유속에서 390 W 출력으로 살균하는 것이 다른 SAS에 비하여 관능적으로 좋은 결과를 나타내어 관능적으로 양호한 품질을 얻을 수 있는 최적의 자외선 살균조건으로 확인되었다. 자외선 살균 전후의 pH, 산도, 당도 및 색도의 변화를 측정한 결과 살균 전 시료(AS, FAS)와 자외선 살균 후의 시료(SAS)들 사이에 유의적 차이(p<0.05)가 없어 여과 및 자외선 조사가 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.
고로쇠 수액을 효과적으로 살균하기 위해서 총 18가닥의 PFA 불소수지 튜브와 총 30개의 자외선램프(총 1,170 W)로 구성된 자외선 살균기를 제작하고 여과된 고로쇠 수액을 통과시켜 살균하여 미생물 살균효과 및 품질변화를 평가하였다. 여과된 고로쇠 수액(FAS)은 여과전 수액(AS)과 비교하였을 때 일반세균수가 81%, 진균수가 54% 감소하였고 관능적으로도 유의한 차이를 나타내지 않았다. 유속을 달리하여 자외선 살균한 시료들(SAS)은 852 mL/min와 1,358 mL/min의 유속에서 일반세균, 대장균군 및 진균이 검출되지 않았으며, 출력을 달리하여 자외선 살균한 시료들(SAS)은 390 W 이상의 출력에서 모든 미생물의 살균이 가능하였다. 일반적으로 SAS가 AS 및 FAS와 비교하였을 때 관능적으로 상대적으로 좋지 아니한 결과를 나타내었으나(p<0.05), 852~1,358 mL/min의 유속에서 390 W 출력으로 살균하는 것이 다른 SAS에 비하여 관능적으로 좋은 결과를 나타내어 관능적으로 양호한 품질을 얻을 수 있는 최적의 자외선 살균조건으로 확인되었다. 자외선 살균 전후의 pH, 산도, 당도 및 색도의 변화를 측정한 결과 살균 전 시료(AS, FAS)와 자외선 살균 후의 시료(SAS)들 사이에 유의적 차이(p<0.05)가 없어 여과 및 자외선 조사가 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.
An ultraviolet (UV) sterilization system was developed to decrease the number of microorganisms in filtered Acer mono sap (FAS). The Acer mono sap (AS) was passed through 18 strips of PTA fluoroplastic tubing with 30 UV lamps (total 1,170 W). During passage, the AS was effectively exposed to the UV ...
An ultraviolet (UV) sterilization system was developed to decrease the number of microorganisms in filtered Acer mono sap (FAS). The Acer mono sap (AS) was passed through 18 strips of PTA fluoroplastic tubing with 30 UV lamps (total 1,170 W). During passage, the AS was effectively exposed to the UV rays. The total bacteria, coliform group and fungi were sterilized at a flow rate ranging from 852 to 1,358 mL/min and a UV power higher than 156 W. Although the sensory score of the UV-sterilized AS was significantly lower than that of the untreated AS, the sensory score was better under the condition of 390 W and 852~1,358 mL/min than under the other conditions examined. ANOVA did not reveal a significant difference in pH, total acidity, sugar content and color characteristic under all conditions tested (p<0.05). Considering the overall attributes of the AS quality, the optimum sterilization condition was determined to be 390 W and 852~1,358 mL/min.
An ultraviolet (UV) sterilization system was developed to decrease the number of microorganisms in filtered Acer mono sap (FAS). The Acer mono sap (AS) was passed through 18 strips of PTA fluoroplastic tubing with 30 UV lamps (total 1,170 W). During passage, the AS was effectively exposed to the UV rays. The total bacteria, coliform group and fungi were sterilized at a flow rate ranging from 852 to 1,358 mL/min and a UV power higher than 156 W. Although the sensory score of the UV-sterilized AS was significantly lower than that of the untreated AS, the sensory score was better under the condition of 390 W and 852~1,358 mL/min than under the other conditions examined. ANOVA did not reveal a significant difference in pH, total acidity, sugar content and color characteristic under all conditions tested (p<0.05). Considering the overall attributes of the AS quality, the optimum sterilization condition was determined to be 390 W and 852~1,358 mL/min.
고로쇠 수액의 살균에는 본 연구팀이 직접 설계·제작한 자외선 살균장치를 사용하였다(Fig. 1). 개발된 자외선 살균 장치는 여과기능 및 자외선 살균기능이 있으며 시간당 1톤 이상 처리할 수 있어 수액을 채취하는 개별농가 및 식품음료(고로쇠 수액) 제조현장에서 적용이 가능하다.
따라서 본 연구에서는 비가열방식의 자외선 살균장치를 사용하여 고로쇠 수액을 살균하고 가동출력, 유체 이동속도에 따른 일반세균, 대장균군 및 진균의 살균효과를 평가하고 고로쇠 수액의 pH, 산도, 당도, 색도 등 품질에 미치는 영향을 평가하였다.
인버터를 이용하여 유속을 조절하면서 고로쇠 수액을 가압펌프(Mhi202em, LG-Wilo, Seoul, Korea)를 사용하여 3개의 pre-filter를 통해 여과시킨 후 살균장치로 이송하였고, 유속(850~2,650 mL/min) 및 출력(156~1,170 W)을 조절하여 살균하였다. 살균된 시료는 시료 채취구를 통하여 무균적으로 채취하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 고로쇠 수액은 지리산 나무수액 영농조합 법인으로부터 제공받아 사용하였다. 시약은 phenolphthalein(Daejung Chemicals & Metals Co.
데이터처리
통계프로그램인 SPSS 19.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였으며, Tukey의 다중비교분석법을 이용하여 p<0.05 유의수준에서 유의성 검정을 하였다.
성능/효과
자외선 살균장치를 유속 852 mL/min에서 가동하고 자외선 출력을 156~1,170 W로 달리하면서 고로쇠 수액을 살균하여 살균 전후의 pH, 산도, 당도, 색도 등 품질에 미치는 영향을 관찰하였다(Table 4). AS와 FAS 그리고 출력을 달리하여 살균된 시료(SAS)들의 pH는 pH 6.57~6.64 수준으로 각 시료간 큰 차이가 없었고, 산도 및 당도 역시 모든 시료에서 각각 0.002%, 2.0oBrix로 나타나 여과 및 자외선출력이 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 또한 출력조건을 달리하여 살균한 시료(SAS)들의 색도는 AS 및 FAS와 비교하였을 때 유의적인 차이를 보이지 않았다(p<0.
한편 자외선 살균을 하지 않은 고로쇠 수액 중의 미생물의 분포를 검토한 결과, 일반세균보다는 진균이 수액 내에 더 많이 존재하였고 대장균은 검출되지 아니하였다. 여과 후 일반세균수는 5.3×103 CFU/mL에서 1.0×103 CFU/mL로 81% 감소하였으며, 진균수는 3.7×104 CFU/mL에서 1.7×104 CFU/mL로 54% 감소하여 여과만으로는 저장성을 증진시킬 만큼 충분한 미생물의 감소가 이루어지지 않았다고 판단되었다. 더욱이 국내 먹는 물 수질기준이 일반세균 수 1.
이상의 결과로부터 고로쇠 수액을 852~1,358 mL/min의 유속에서 390 W 출력으로 자외선 살균기를 가동하는 것이 미생물 생육을 억제시키면서 관능적으로 양호한 품질을 얻을 수 있는 최적의 자외선 살균조건으로 판단되었다. 향후 살균된 고로쇠수액을 저장하여 저장성을 평가하여 보고할 예정이다.
후속연구
개발된 자외선 살균장치를 고로쇠 수액에 적용한 결과 일반세균 및 진균의 완전살균이 기대되므로 영양의 손실 또는 관능적인 손실 등의 이유로 가열처리 할 수 없는 음료뿐만 아니라 다양한 액상식품의 살균에도 적용이 기대된다.
이상의 결과로부터 고로쇠 수액을 852~1,358 mL/min의 유속에서 390 W 출력으로 자외선 살균기를 가동하는 것이 미생물 생육을 억제시키면서 관능적으로 양호한 품질을 얻을 수 있는 최적의 자외선 살균조건으로 판단되었다. 향후 살균된 고로쇠수액을 저장하여 저장성을 평가하여 보고할 예정이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
민간요법으로 구전되어온 고로쇠나무 수액의 효능은?
우리나라에서 건강음료로써 음용되고 있는 수종은 단풍나무과의 고로쇠나무와 당단풍나무, 자작나무과의 자작나무, 거제수나무, 박달나무, 물박달나무, 사스래나무 등이며, 이들 수종의 수액 중 97%가 고로쇠나무 수액이다(1). “뼈에 이로운 나무”라는 데서 골리수(骨利水)라는 별명을 가지고 있는 고로쇠나무 수액에는 마그네슘, 칼슘 등의 각종 미네랄과 비타민 등이 풍부하게 함유되어 있어 이뇨, 변비, 위장병, 통풍, 신경통 및 산후통 등에 효과가 있다고 민간요법으로 구전되고 있다(2-4).
고로쇠나무 수액의 별명은?
우리나라에서 건강음료로써 음용되고 있는 수종은 단풍나무과의 고로쇠나무와 당단풍나무, 자작나무과의 자작나무, 거제수나무, 박달나무, 물박달나무, 사스래나무 등이며, 이들 수종의 수액 중 97%가 고로쇠나무 수액이다(1). “뼈에 이로운 나무”라는 데서 골리수(骨利水)라는 별명을 가지고 있는 고로쇠나무 수액에는 마그네슘, 칼슘 등의 각종 미네랄과 비타민 등이 풍부하게 함유되어 있어 이뇨, 변비, 위장병, 통풍, 신경통 및 산후통 등에 효과가 있다고 민간요법으로 구전되고 있다(2-4).
유속 852 mL/min에서 가동한 자외선 살균장치의 자외선 출력(156~1,170 W)에 따른 살균 전후의 고로쇠 수액의 품온 관찰 결과는?
효과적인 고로쇠 수액의 살균을 위하여 자외선 살균장치를 유속 852 mL/min에서 가동하고 자외선 출력(156~1,170 W)에 따른 살균 전후의 고로쇠 수액에 대하여 살균을 수행하고 냄새, 맛, 기호도에 대한 관능검사를 수행하였다(Table3). 각 시료의 살균 후 품온은 17~25oC를 나타내어 출력이 높을수록 품온이 상승하였으나 25oC 이하로 품온을 유지할 수 있었다. 조사된 모든 출력범위에서 일반세균 및 대장균군의 검출이 되지 아니하였다.
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