국내 시판 중인 선식의 유통 안전성 확보를 위한 기초 기반연구로 대기압 플라즈마 처리한 선식의 품질 특성 평가를 진행하였다. 본 연구에서 이용한 플라즈마는 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 방전 가스는 공기를 활용하여 0, 5, 10 및 20분 처리하였고 미생물 감균효과, 색도, pH 관능평가를 진행하였다. 일반 호기성 미생물 분석 결과 20분 처리 시 약 1.70 log CFU/g 감소하였으며 B. cereus, B. subtilis 및 E. coli O157:H7을 이용한 접종 시험 결과 각각 2.20, 2.22 및 2.50 log CFU/g 감소하였다. 색도 측정결과 플라즈마 처리에 의해 명도 값은 증가하였으나 적색도 및 황색도는 감소하였다. 플라즈마 처리에 의한 선식의 pH 측정 결과 처리시간에 따라 감소하는 경향을 보였다. 하지만 플라즈마 처리에 의해 단백질 지질산화가 일어나 관능 품질이 저하되는 경향을 보였다. 따라서 공기로 방전된 대기압 플라즈마 기술은 선식의 품질안전성을 개선할 수 있으나, 관능적 품질 특성 개선을 위한 후속연구가 필요하다고 판단된다.
국내 시판 중인 선식의 유통 안전성 확보를 위한 기초 기반연구로 대기압 플라즈마 처리한 선식의 품질 특성 평가를 진행하였다. 본 연구에서 이용한 플라즈마는 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 방전 가스는 공기를 활용하여 0, 5, 10 및 20분 처리하였고 미생물 감균효과, 색도, pH 관능평가를 진행하였다. 일반 호기성 미생물 분석 결과 20분 처리 시 약 1.70 log CFU/g 감소하였으며 B. cereus, B. subtilis 및 E. coli O157:H7을 이용한 접종 시험 결과 각각 2.20, 2.22 및 2.50 log CFU/g 감소하였다. 색도 측정결과 플라즈마 처리에 의해 명도 값은 증가하였으나 적색도 및 황색도는 감소하였다. 플라즈마 처리에 의한 선식의 pH 측정 결과 처리시간에 따라 감소하는 경향을 보였다. 하지만 플라즈마 처리에 의해 단백질 지질산화가 일어나 관능 품질이 저하되는 경향을 보였다. 따라서 공기로 방전된 대기압 플라즈마 기술은 선식의 품질안전성을 개선할 수 있으나, 관능적 품질 특성 개선을 위한 후속연구가 필요하다고 판단된다.
Atmospheric pressure plasma (APP) was applied to examine microbial safety and qualities of commercial Sunsik. APP was generated in a square-shaped plastic container (250 W, 15 kHz, ambient air) and dielectric barrier discharge plasma treatment was applied for periods of 0, 5, 10, and 20 minutes. The...
Atmospheric pressure plasma (APP) was applied to examine microbial safety and qualities of commercial Sunsik. APP was generated in a square-shaped plastic container (250 W, 15 kHz, ambient air) and dielectric barrier discharge plasma treatment was applied for periods of 0, 5, 10, and 20 minutes. The total aerobic bacterial count in the control was 4.44 log CFU/g. Under plasma treatment for 20 minutes, Sunsik samples inoculated with Bacillus cereus, B. subtilis, and Escherichia coli O157:H7 resulted in a reduction of bacterial counts by approximately 2.20, 2.22, and 2.52 log CFU/g, respectively. The pH of the sample was found to decrease after APP treatment. Although hunter color $L^*$ of Sunsik increased, $a^*$ and $b^*$ value decreased as a result of APP. Increasing the APP time also enhanced the peroxide value. Further, sensory evaluation revealed that APP decreased color, flavor, taste and overall acceptability. The results of this study indicated that APP treatment improved the microbial quality of Sunsik, although further studies should be conducted to reduce the deterioration of sensory quality induced by APP.
Atmospheric pressure plasma (APP) was applied to examine microbial safety and qualities of commercial Sunsik. APP was generated in a square-shaped plastic container (250 W, 15 kHz, ambient air) and dielectric barrier discharge plasma treatment was applied for periods of 0, 5, 10, and 20 minutes. The total aerobic bacterial count in the control was 4.44 log CFU/g. Under plasma treatment for 20 minutes, Sunsik samples inoculated with Bacillus cereus, B. subtilis, and Escherichia coli O157:H7 resulted in a reduction of bacterial counts by approximately 2.20, 2.22, and 2.52 log CFU/g, respectively. The pH of the sample was found to decrease after APP treatment. Although hunter color $L^*$ of Sunsik increased, $a^*$ and $b^*$ value decreased as a result of APP. Increasing the APP time also enhanced the peroxide value. Further, sensory evaluation revealed that APP decreased color, flavor, taste and overall acceptability. The results of this study indicated that APP treatment improved the microbial quality of Sunsik, although further studies should be conducted to reduce the deterioration of sensory quality induced by APP.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 선식의 유통 안전성 확보를 위한 기초기반 연구로 시판되고 있는 선식에 공기방전을 이용하여 대기압 플라즈마 중 유전체 장벽 플라즈마 처리에 따른 미생물 저감화 및 품질 특성 변화를 관찰하고자 하였다.
제안 방법
cereus 및 E. coli O157:H7 배양액을 접종한 후 각 균주에 대한 플라즈마의 영향을 확인해보았다. 플라즈마 처리에 의해 선식 내 오염된 미생물이 감소하는 경향을 보였으며, 20분 처리 시 선식 내 오염된 B.
플라즈마 처리를 위한 컨테이너 크기는 137 × 104 × 53 mm 였으며, 방전가스는 공기를 이용하였다. 준비된 시료를 0, 5, 10 및 20분간 플라즈마 처리하여 이에 따른 미생물 저감화 및 품질 특성을 관찰하였다.
플라즈마 처리한 선식을 생수에 용해한 후 비열처리 식품에 훈련된 관능평가 요원들을 대상으로 관능평가를 실시하였다. 관능평가 결과 플라즈마 처리에 의해 선식의 색은 유의적인 차이가 없었으나 향, 맛, 전체적인 기호도가 유의적으로 감소하였다(Table 5).
대상 데이터
미생물 표준균주는 Bacillus cereus (KCTC 3624), B. subtilis (KCTC 1682) 및 Escherichia coli O157:H7 (KCCM 40406)를 한국생명공학연구원(Korean Collection for Type Cultures, KCTC) 및 한국미생물보존센터(Korean Culture Center of Microorganisms, KCCM)에서 구입하여 실험에 사용하였다. 미생물 활성은 B.
관능평가는 비열처리 식품에 훈련된 10명의 panel을 대상으로 진행하였다. 시료의 색, 향, 맛, 전반적인 기호도 및 이취의 5개 항목에 대한 수용도 검사를 7점 평점법(1매우 싫다~7 매우 좋다)으로 평가하였으며, 각각의 시료에 대한 이취 강도를 7점 평점법(1 매우 약하다~7 매우 강하다)으로 평가하였다.
본 연구에서 사용한 실험재료는 2016년에 국내 마트에서 시판되고 있는 선식(Doum F&B, Gyeonggi, Korea)을 구입하여 실험에 사용하였다. 선식은 보리, 현미, 백미, 대두, 옥수수, 현미찹쌀, 검정콩, 흑미, 찹쌀, 통밀, 수수, 차조, 기장, 검정깨, 참깨, 들깨, 율무 등 총 17곡으로 구성되어진 제품을 사용하였다.
본 연구에서 사용한 실험재료는 2016년에 국내 마트에서 시판되고 있는 선식(Doum F&B, Gyeonggi, Korea)을 구입하여 실험에 사용하였다. 선식은 보리, 현미, 백미, 대두, 옥수수, 현미찹쌀, 검정콩, 흑미, 찹쌀, 통밀, 수수, 차조, 기장, 검정깨, 참깨, 들깨, 율무 등 총 17곡으로 구성되어진 제품을 사용하였다.
데이터처리
본 시험에서 얻어진 결과는 SPSS 12.0 (Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) progran을 사용하여 각 실험구간의 유의성을 검증한 후 Duncan's multiple range tests에 의해 실험군간의 차이를 5% 유의수준에서 분석하였다.
이론/모형
대기압 플라즈마 처리는 기 개발된 컨테이너형 유전체 장벽 플라즈마 시스템을 활용하였다6). 본 연구에서 사용한 유전체장벽 방전 시스템은 280 µm 두께의 polyetrafluoroethylene을 컨테이너 내부벽에 장착하고 구리를 전극의 재질로 이용하였다.
성능/효과
플라즈마 처리한 선식을 생수에 용해한 후 비열처리 식품에 훈련된 관능평가 요원들을 대상으로 관능평가를 실시하였다. 관능평가 결과 플라즈마 처리에 의해 선식의 색은 유의적인 차이가 없었으나 향, 맛, 전체적인 기호도가 유의적으로 감소하였다(Table 5). 또한 플라즈마 처리에 의해 이취의 강도가 증가한 것을 알 수 있었다.
관능평가 결과 플라즈마 처리에 의해 선식의 색은 유의적인 차이가 없었으나 향, 맛, 전체적인 기호도가 유의적으로 감소하였다(Table 5). 또한 플라즈마 처리에 의해 이취의 강도가 증가한 것을 알 수 있었다. 이러한 플라즈마 처리에 의한 이취는 플라즈마에 의해 생성된 라디칼의 작용으로 선식 내 함유된 단백질 및 지방에 영향을 미치기 때문이라고 판단된다12).
시판 선식 내 일반 호기성 미생물 측정 결과 4.44 log CFU/g 미생물이 검출되었으며, 플라즈마 처리시간에 따라 미생물이 저감되어 20분 처리군에서 2.80 log CFU/g의 미생물이 검출되었다(Table 1). Ko 등8)의 연구결과에 따르면 국내 시판 선식의 일반 호기성 미생물과 효모 및 곰팡이를 분석한 결과 각각 3.
플라즈마에 의한 선식의 색도 변화를 관찰한 결과 처리 시간이 증가함에 따라 명도는 증가하였으나 적색도 및 황색도는 감소하였고 이에 따른 전반적인 색차는 0.51~1.02범위로 나타났다(Table 3). 그리고 선식의 pH 측정 결과 플라즈마 처리에 의해 6.
후속연구
본 연구에서 사용한 시료 역시 선식 제조를 위한 공장 내 주변 환경으로부터 미생물이 오염된 것이라고 판단된다. 따라서 국내 시판 중인 선식은 위생학적 측면에서 안심할 수 없으며 안전성 개선을 위해 대기압 플라즈마 기술의 적용을 검토해야 할 것으로 판단되었다.
현재까지 플라즈마에 의한 선식과 같은 곡류의 색도 및 pH 변화에 관한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구결과를 통해 플라즈마는 선식의 색도 및 pH에 일부 영향을 미치는 것으로 나타났으나 변화 폭은 크지 않은 것으로 확인되었고, 추후 이와 같은 변화를 구명하기 위한 후속연구가 요구된다.
이상의 결과를 종합하여 볼 때 국내에서 시판되고 있는 선식에서 미생물이 검출되어 선식 제조 및 유통과정에서의 영향이 큰 것으로 사료되어 선식에 대한 지속적인 위생관리가 철저히 요구된다. 또한 플라즈마 기술은 선식의 위생안전성 개선을 위해 효과적이라고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대기압 플라즈마 기술은 어떤 기술에 속하는가?
최근 식품 표면 비가열 살균 기술로서 대기압 플라즈마 기술이 활발히 연구되고 있다. 플라즈마는 제 4의 물질상태를 지칭하는 말로써 기체보다 높은 에너지를 가지게 되었을 때 이온과 전자로 분리되면서 이들이 갖는 에너지가 서로 평행을 이루는 상태를 말한다5).
전리된 가스상태인 플라즈마에 의한 미생물 저감화 효과에 영향을 주는 요인에는 무엇이 있는가?
특히 reactive species에는 미생물 세포막을 통해 확산되면서 세포막의 지질과 단백질, 그리고 세포 내의 DNA와 같은 거대분자들과 반응하여 미생물 세포에 영향을 주는 것으로 보고되고 있다10). 플라즈마에 의한 미생물 저감화 효과에 영향을 주는 요인으로 플라즈마 방전 가스, 에너지 수준, 처리 시간 등을 포함한 플라즈마 처리 공정 요인과 미생물 종류, 식품 조성 및 표면 상태 등이 있다11).
플라즈마란 무엇을 의미하는가?
최근 식품 표면 비가열 살균 기술로서 대기압 플라즈마 기술이 활발히 연구되고 있다. 플라즈마는 제 4의 물질상태를 지칭하는 말로써 기체보다 높은 에너지를 가지게 되었을 때 이온과 전자로 분리되면서 이들이 갖는 에너지가 서로 평행을 이루는 상태를 말한다5). 대기압 플라즈마는 반응성이 높은 라디칼과 이온 등의 전하입자가 풍부하여 미생물 세포막을 파괴하고 DNA 변형을 일으켜 미생물을 사멸시키는 것으로 알려져 있다6).
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