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초고압을 이용한 식품 보존 기술의 발전
Advances in Food Preservation Technology Using High Pressure 원문보기

식품과학과 산업 = Food science and industry, v.46 no.1, 2013년, pp.42 - 48  

이승환 (CJ제일제당 식품연구소)

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 초고압 설비에 대한 기술적 발전이 이루어지면서 1990년에 이르러서야 일본에서 잼, 주스 등 첫 상용화 제품이 출시되었다. 과채주스, 잼, 젤리 외에 가공밥에 대한 초고압 기술 적용 역시 이루어졌으나 이는 미생물제어를 통한 저장 성의 연장 보다 압력에 의한 물성 변화를 주된 목적으로 하였다. 초고압 기술의 산업적 이용이 본격적으로 확대되기 시작한 것은 2000년대 이후로 신선함과 천연을 강조하는 보존료 무첨가 육가공품, 과채가공품 및 프리미엄 과채주스 중심으로 적용이 확산되고 있으며 고품질 구현을 위한 보편화된 기술로 자리매김 하고 있다(그림 1, 표 1).
  • 초고압 기술은 냉장 유통 제품의 고품질 구현을 위한 비가열 가공기술로서 보편화되고 있는 동시에 압력과 열의 효과적 병행 처리를 통한 멸균 기술로 영역을 확대하는 연구가 진행되고 있다. 상온 유통 안전성 확보를 위한 미생물 포자 제어 기술로서의 가열 초고압 기술(Pressure Assisted Thermal Processing, PATP or Pressure Assisted Thermal Sterilization, PATS)에 대해 정리하고자 한다. 
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초고압 기술의 장점과 단점은 무엇인가? 초고압 기술은 비가열 기술로서 초고압 처리 식품의 향미, 색, 영양 등 화학적 반응에 최소한의 영향을 주면서 효과적으로 미생물을 제어하여 프리미엄 냉장 유통 제품 적용에 각광받고 있으나 압력만으로는 세균 포자를 완벽하게 제어할 수 없다는 취약점을 갖고 있어 상온 유통 제품으로의 적용 확대는 제한적이다. 이러한 한계를 극복하고 레로르트로 대표되는 상온 편의제품의 품질 한계를 극복하기 위한 방법으로 압력과 열을 병행 처리하는 초고압 응용 기술이 연구 되고 있다.
일반 레토르트 공정과 비교해 가열 초고압 공정의 장점은 무엇인가? 이후 미생물 제어에 필요한 일정 시간 압력을 유지한 후 감압과 냉각으로 살균 공정을 마무리 하게 된다(그림 3). 일반적인 레토르트 공정은 가열 과정에 있어 상대적으로 느린 열전달로 냉점까지 열전달이 이루어지는 과정에서 제품 표면 부위는 필요 이상의 가열로 품질이 손실되는 문제점을 갖고 있다. 하지만 가열 초고압의 경우에는 압력에 의해 온도가 상승되므로 편차 없는 가열과 살균이 가능하다. 현재 산업화 초고압 설비는 3분 이내에 600MPa 수준까지 압력을 올릴 수 있어 충분히 예열된 제품의 품온을 3분 이내에 부피와 상관없이 90~130℃까지 상승 시킬 수 있다. 생산성에 있어 레토르트 설비의 경우 에너지 전달을 위한 제품 적재 이외의 vessel 내부 공간을 필요로 한다. 하지만 이론적으로 초고압을 이용하는 경우 제품 이외의 여유 공간 없이 처리 가능하다는 특징이 있다.
주목받고 있는 미생물제어기술에는 무엇이 있는가? 소비자들은 안전을 위한 낮은 pH, 충분한 열처리가 아닌 최소가공, 보존제 무첨가등 보다 높은 수준의 가공 기술을 요구하고 있으며 이에 부응하여 식품 본연의 품질을 최대한 간직하면서 동시에 유통 안전성을 확보하기 위한 새로운 식품 가공기술 역시 지속적으로 연구되고 있다. 주목 받고 있는 미생물제어기술로는 초고압(high pressure processing, HPP), 고전압 펄스 자기장(high-voltage pulsed electric field, PEF), 광펄스(high-intensity pulsed light) 등의 물리적 방법과 이산화탄소, 오존, 박테리오신, 양이온 다중 고분자(polycationic polymer) 등의 화학적 방법이 있다(1). 이 중 초고압 기술은 최근 50년간 식품기술에 있어 가장 혁신적인 기술 중 하나로 평가 받으며(2) 빠르게 산업적 적용이 이루어지고 있다.
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