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초고압 처리가 우유의 미생물학적 및 이화학적 특성에 미치는 영향

Effects of High Pressure Treatment on the Microbiological and Chemical Properties of Milk

한국미생물·생명공학회지 = Korean journal of microbiology and biotechnology v.42 no.3 , 2014년, pp.267 - 274  
이지은 (세계김치연구소 대사기능성연구단 ) ;  최은지 ( 세계김치연구소 대사기능성연구단 ) ;  박선영 ( 세계김치연구소 미생물발효연구단 ) ;  전가영 ( 연세대학교 식품영양학과 ) ;  장자영 ( 세계김치연구소 대사기능성연구단 ) ;  오영준 ( 세계김치연구소 대사기능성연구단 ) ;  임슬기 ( 세계김치연구소 대사기능성연구단 ) ;  김태운 ( 세계김치연구소 미생물발효연구단 ) ;  이종희 ( 세계김치연구소 미생물발효연구단 ) ;  박해웅 ( 세계김치연구소 미생물발효연구단 ) ;  김현주 ( 세계김치연구소 대사기능성연구단 ) ;  전정태 ( 부산대학교 식품영양학과 ) ;  최학종 ( 세계김치연구소 대사기능성연구단)
초록

초고압 공정(HPP)은 비가열 공정 중 하나로 식품 중의 세균 증식을 억제하는 방법으로 근래 들어 산업적으로 각광받고 있다. 현재 우유의 살균은 대부분 가열살균법에 의존하고 있으나, 가열살균은 우유의 영양소 및 이화학적 특성을 변화시키는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 초고압 처리가 우유의 미생물학적 및 이화학적 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 우유를 $15^{\circ}C$에서 600 MPa의 압력조건으로 3분간 처리했을 시 일반세균 및 유산균의 수는 2-3 Log CFU/ml 수준으로 감소하였으며, 대장균군은 HPP 처리 후 $4^{\circ}C$에서 15일 저장 기간 중에 검출되지 않았다. HPP 처리에 따른 유단백의 변성을 알아보고자 유단백의 전기영동 패턴을 분석한 결과, HPP 처리 우유가 가열살균 우유에 비하여 단백질 변성도가 낮게 나타났다. 또한 HPP 처리 우유의 경우 비타민 및 무기질의 함량 변화는 상대적으로 낮았으나, protease, lipase 및 alkaline phsophatase와 같은 우유 효소는 불활성화 시키는 특징을 나타내었다. 이러한 결과는 HPP가 우유의 영양소 파괴 및 이화학적 특성을 변화시키지 않으면서 우유의 미생물 제어에 사용될 수 있음을 제시한다.

Abstract

High pressure processing (HPP) is a non-thermal method used to prevent bacterial growth in the food industry. Currently, pasteurization is the most common method in use for most milk processing, but this has the disadvantage that it leads to changes in the milk's nutritional and chemical properties. Therefore, the effects of HPP treatment on the microbiological and chemical properties of milk were investigated in this study. With the treatment of HPP at 600 MPa and $15^{\circ}C$ for 3 min, the quantity of microorganisms and lactic acid bacteria were reduced to the level of 2-3 log CFU/ml, and coliforms were not detected during a storage period of 15 d at $4^{\circ}C$. An analysis of milk proteins, such as ${\alpha}$-casein, ${\beta}$-casein, ${\kappa}$-casein, ${\alpha}$-lactalbumin, ${\beta}$-lactoglobulin by on-chip electorophoresis revealed that the electrophoretic pattern of the proteins from HPP-treated milk was different from that of conventionally treated commercial milk. While the quantities of vitamins and minerals in HPP-treated milk were seen to be comparable to amounts found in raw milk, the enzyme activity of lipase, protease and alkaline phosphatase after HPP treatment was reduced. These results suggest that HPP treatment is a viable method for the control of undesirable microorganisms in milk, allowing for minimal nutritional and chemical changes in the milk during the process.

주제어

#High pressure treatment   #milk   #microbial reduction   #chemical property  

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초고압 공정
초고압 공정이란?
비가열 공정 중 하나로 식품 중의 세균 증식을 억제하는 방법

초고압 공정(HPP)은 비가열 공정 중 하나로 식품 중의 세균 증식을 억제하는 방법으로 근래 들어 산업적으로 각광받고 있다. 현재 우유의 살균은 대부분 가열살균법에 의존하고 있으나, 가열살균은 우유의 영양소 및 이화학적 특성을 변화시키는 단점이 있다.

HPP 처리
HPP 처리에 따른 유단백 변성 결과는?
HPP 처리 우유가 가열살균 우유에 비하여 단백질 변성도가 낮게 나타났다

우유를 $15^{\circ}C$에서 600 MPa의 압력조건으로 3분간 처리했을 시 일반세균 및 유산균의 수는 2-3 Log CFU/ml 수준으로 감소하였으며, 대장균군은 HPP 처리 후 $4^{\circ}C$에서 15일 저장 기간 중에 검출되지 않았다. HPP 처리에 따른 유단백의 변성을 알아보고자 유단백의 전기영동 패턴을 분석한 결과, HPP 처리 우유가 가열살균 우유에 비하여 단백질 변성도가 낮게 나타났다. 또한 HPP 처리 우유의 경우 비타민 및 무기질의 함량 변화는 상대적으로 낮았으나, protease, lipase 및 alkaline phsophatase와 같은 우유 효소는 불활성화 시키는 특징을 나타내었다.

초고압 공정
우유 살균 시, 가열살균법보다 초고압 공정이 안전한 살균방법이 될 수 있는 이유는?
HPP가 우유의 영양소 파괴 및 이화학적 특성을 변화시키지 않으면서 우유의 미생물 제어에 사용될 수 있음

또한 HPP 처리 우유의 경우 비타민 및 무기질의 함량 변화는 상대적으로 낮았으나, protease, lipase 및 alkaline phsophatase와 같은 우유 효소는 불활성화 시키는 특징을 나타내었다. 이러한 결과는 HPP가 우유의 영양소 파괴 및 이화학적 특성을 변화시키지 않으면서 우유의 미생물 제어에 사용될 수 있음을 제시한다.

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