본 연구에서는 열전소자와 플라즈마 장치를 삽입하여 제작된 컨테이너와 기존의 사용되고 있는 스티로폼(EPS) 박스에 소고기를 저장하면서 저장 중 품질특성을 조사하였다. 온도변화 측정 결과 저장기간 동안 TCS-1 컨테이너가 $2^{\circ}C$ 이하로 온도유지가 잘 되는 것으로 측정되었다. EPS 박스는 저장 3일 이후 소고기가 부패되어 더 이상 실험이 불가능 하였다. 소고기의 신선도를 나타내는 휘발성염기질소(VBN)과 지방산패도(TBA)값의 측정 결과, 저장 7일째 TCS-1의 VBN은 7.72 mg%, TBA는 0.52 mgMA/kg, TCS-2의 VBN 값은 9.20 mg%, TBA는 0.91 mgMA/kg로 측정되어 TCS-1이 TCS-2 보다 유의적으로 적은 증가율을 나타내어 소고기의 신선도를 더 잘 유지하는 것으로 판단되었다. 미생물 변화는 저장 7일 TCS-1은 4.62 log CFU/g, TCS-2는 7.09 log CFU/g으로 측정되어 TCS-1이 유의적으로 미생물 증식 억제에 효과적인 것으로 나타났다. 기호도 조사 또한 저장 7일째 TEU-1은 모든 항목에서 6.5점 이상의 평가를 받았으나 TCS-2는 4.1 이하의 평가를 받아 소고기의 상품성이 상실된 것으로 판단되었다. 모든 분석항목에서 TCS-1이 TCS-2보다 소고기 신선도 유지에 효과적인 것으로 판단 되었다.
본 연구에서는 열전소자와 플라즈마 장치를 삽입하여 제작된 컨테이너와 기존의 사용되고 있는 스티로폼(EPS) 박스에 소고기를 저장하면서 저장 중 품질특성을 조사하였다. 온도변화 측정 결과 저장기간 동안 TCS-1 컨테이너가 $2^{\circ}C$ 이하로 온도유지가 잘 되는 것으로 측정되었다. EPS 박스는 저장 3일 이후 소고기가 부패되어 더 이상 실험이 불가능 하였다. 소고기의 신선도를 나타내는 휘발성염기질소(VBN)과 지방산패도(TBA)값의 측정 결과, 저장 7일째 TCS-1의 VBN은 7.72 mg%, TBA는 0.52 mgMA/kg, TCS-2의 VBN 값은 9.20 mg%, TBA는 0.91 mgMA/kg로 측정되어 TCS-1이 TCS-2 보다 유의적으로 적은 증가율을 나타내어 소고기의 신선도를 더 잘 유지하는 것으로 판단되었다. 미생물 변화는 저장 7일 TCS-1은 4.62 log CFU/g, TCS-2는 7.09 log CFU/g으로 측정되어 TCS-1이 유의적으로 미생물 증식 억제에 효과적인 것으로 나타났다. 기호도 조사 또한 저장 7일째 TEU-1은 모든 항목에서 6.5점 이상의 평가를 받았으나 TCS-2는 4.1 이하의 평가를 받아 소고기의 상품성이 상실된 것으로 판단되었다. 모든 분석항목에서 TCS-1이 TCS-2보다 소고기 신선도 유지에 효과적인 것으로 판단 되었다.
This study was performed in order to examine the effect of a thermoelectric cooling system combined with plasma on beef. Beef was studied in a box with a thermoelectric cooling system and plasma generation apparatus (TCS-1), a box with thermoelectric cooling system (TCS-2) and a polystyrene box (con...
This study was performed in order to examine the effect of a thermoelectric cooling system combined with plasma on beef. Beef was studied in a box with a thermoelectric cooling system and plasma generation apparatus (TCS-1), a box with thermoelectric cooling system (TCS-2) and a polystyrene box (control). A temperature inside the thermoelectric cooling system was kept below $2^{\circ}C$, and volatile basic nitrogen (VBN) values of TCS-1 and TCS-2 were 7.72 mg% and 9.20 mg%, respectively. The thiobarbituric acid (TBA) value (0.52 mgMA/kg) of TCS-1 was significantly lower than that (0.91 mgMA/kg) of TCS-2. For volatile basic nitrogen (VBN) value, TCS-1 maintained freshness compared to TCS-2, since the freshness of TCS-1 value (6.98-9.77 mg%) was less than that of TCS-2 (6.98-11.45 mg%) during storage. The microbial counts of TCS-1 and TCS-2 were 4.62 log CFU/g and 7.09 log CFU/g, respectively, on the $7^{th}$ day, which were lower than that (8.45 log CFU/g) of control on the $3^{rd}$ day. Sensory evaluation of TCS-1 showed the highest scores for appearance, color, juiciness, and overall acceptability than the others. In conclusion, TCS-1 was effective for maintaining freshness of beef during storage.
This study was performed in order to examine the effect of a thermoelectric cooling system combined with plasma on beef. Beef was studied in a box with a thermoelectric cooling system and plasma generation apparatus (TCS-1), a box with thermoelectric cooling system (TCS-2) and a polystyrene box (control). A temperature inside the thermoelectric cooling system was kept below $2^{\circ}C$, and volatile basic nitrogen (VBN) values of TCS-1 and TCS-2 were 7.72 mg% and 9.20 mg%, respectively. The thiobarbituric acid (TBA) value (0.52 mgMA/kg) of TCS-1 was significantly lower than that (0.91 mgMA/kg) of TCS-2. For volatile basic nitrogen (VBN) value, TCS-1 maintained freshness compared to TCS-2, since the freshness of TCS-1 value (6.98-9.77 mg%) was less than that of TCS-2 (6.98-11.45 mg%) during storage. The microbial counts of TCS-1 and TCS-2 were 4.62 log CFU/g and 7.09 log CFU/g, respectively, on the $7^{th}$ day, which were lower than that (8.45 log CFU/g) of control on the $3^{rd}$ day. Sensory evaluation of TCS-1 showed the highest scores for appearance, color, juiciness, and overall acceptability than the others. In conclusion, TCS-1 was effective for maintaining freshness of beef during storage.
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문제 정의
본 연구 농산물의 유통 중 안전성을 유지할 수 있는 저온 이동식 컨테이너를 제작하여 연구를 수행하였으며 이동식 컨테이너 내부에 잠열재와 열전소자 장치를 삽입하여 온도를 유지할 수 있도록 하였다. 또한 플라즈마 장치를 이용하여 살균효과를 비교하였다.
본 연구에서는 열전소자와 플라즈마 장치를 삽입하여 제작된 컨테이너와 기존의 사용되고 있는 스티로폼(EPS)박스에 소고기를 저장하면서 저장 중 품질특성을 조사하였다. 온도변화 측정 결과 저장기간 동안 TCS-1 컨테이너가 2℃ 이하로 온도유지가 잘 되는 것으로 측정되었다.
가설 설정
3)A-BMeans in the same column with different superscripts are significantly different (p<0.05).
제안 방법
관능평가는 패널 15명을 선정하여 소고기의 외관(appearance), 육색(color), 이취(off-flavor), 다즙성(juiciness), 전반적인 기호도(overall acceptability) 항목으로 9점 척도법으로 평가하였다. 각 항목별 9점은 가장 우수함을 나타내고 1점은 가장 열악한 품질 상태를 나타내었다.
플라즈마 장치는 오존농도로서 100 mg/h 출력되는 장치로 60분 단위로 1분간 작동하도록 제작되었다. 대조구에는 일반 시중에서 판매되는축냉팩을, TCS-1, TCS-2 처리구에는 water 60%와 n-tetradecane C14H30 40%의 비율로 혼합하여 제조한 잠열재를 넣고 실험하였고 저장 방법은 총 3가지로 구별하였다(Table 1).
본 연구 농산물의 유통 중 안전성을 유지할 수 있는 저온 이동식 컨테이너를 제작하여 연구를 수행하였으며 이동식 컨테이너 내부에 잠열재와 열전소자 장치를 삽입하여 온도를 유지할 수 있도록 하였다. 또한 플라즈마 장치를 이용하여 살균효과를 비교하였다. 현재 신선식품의 유통에 이용되고 있는 스티로폼(EPS, expandable polystyrene) 박스를 대조구로 하였으며, 개발된 저온 이동식 컨테이너와 비교하여 저장된 소고기의 품질특성을 조사하였다.
, Tokyo, Japan)로 균질화하고 pH meter(AB 15, Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 이용하여 3번 반복하여 측정하였다. 색변화측정은 Chromameter(Minolta CR-200, Osaka, Japan)를 이용하여 3반복하여 측정하였다.
소고기의 pH 측정은 시료 10 g과 증류수 20 mL을 homogenizer(AM-7, Nihonseiki Kaisha Ltd., Tokyo, Japan)로 균질화하고 pH meter(AB 15, Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 이용하여 3번 반복하여 측정하였다. 색변화측정은 Chromameter(Minolta CR-200, Osaka, Japan)를 이용하여 3반복하여 측정하였다.
소고기의 육즙 손실(%) 측정은 조사 전과 조사 후의 무게를 측정하여 계산하였다.
열전소자는 냉각 및 가열용 열전소자로 각각 2HT-085-S, HT-15-15-S 모델을 이용하였으며, 열전소자물질로는 상온에서 높은 열전효과를 얻기 위해 BiTe계를 선택하였다. 온도센서가 부착되어 온도 모니터링이 가능하며 충전이 용이한 리튬폴리머 배터리를 장작하여 24시간 연속적으로 사용 가능하도록 제작되었다. TCS-1 수배송 컨테이너에는 플라즈마 장치(Water Link, Pyengtaek, Korea)를 작동시켰다.
온도측정은 Termo Recorder(TR-52, T&D Co., Nagano, Japan)를 이용하여 온도변화 기록을 측정하였으며, 측정부위는 잠열재(phase change material, PCM), 이동식 컨테이너 내부(inside), 시료(sample)을 각각 측정하였다.
총균수 측정은 소고기 표면을 swab(3M Pipette Swab, 3M, St. Paul, MN, USA)을 이용하여 일정 횟수로 문질러 취한 후 단계적으로 희석하여 총균수 측정 배지(Petri film, 3M)에 접종하여 37℃에 배양한 후 log CFU/g 으로 나타내었다.
또한 플라즈마 장치를 이용하여 살균효과를 비교하였다. 현재 신선식품의 유통에 이용되고 있는 스티로폼(EPS, expandable polystyrene) 박스를 대조구로 하였으며, 개발된 저온 이동식 컨테이너와 비교하여 저장된 소고기의 품질특성을 조사하였다.
대상 데이터
소고기는 같은 개체의 소에서 등심부위를 서울 소재 하나로 마트에서 구입하여 실험에 사용하였으며, 두께 1 cm로 각각 개별 포장하여 저장하였다. 저온 이동식 용기(TCS, thermoelectric cooling system)는 잠열재와 열전소자 적용하여 직접 제작한 것으로(Fig.
1) 플라즈마 처리에 따라 TCS-1과 TCS-2로 구분하여 내부 온도가 각각 2℃가 유지되도록 작동시킨 후 실험에 사용하였다. 열전소자는 냉각 및 가열용 열전소자로 각각 2HT-085-S, HT-15-15-S 모델을 이용하였으며, 열전소자물질로는 상온에서 높은 열전효과를 얻기 위해 BiTe계를 선택하였다. 온도센서가 부착되어 온도 모니터링이 가능하며 충전이 용이한 리튬폴리머 배터리를 장작하여 24시간 연속적으로 사용 가능하도록 제작되었다.
데이터처리
통계분석은 statistical analysis system(SAS) 6.0(SAS Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 ANOVA analysis와 Duncan's multiple range test 방법으로 시료간의 유의성(p<0.05)을 분석하였다.
이론/모형
VBN 측정은 Conway 법을 이용한 미량확산법(10)에 준해 측정하였다. 시료 5 g에 증류수로 50 mL까지 부피를 맞춰준 후 homogenizer(T25, Janken & Kunkel, Staufen, Germany)로 균질화 한 다음 여과지(Whatman No.
성능/효과
2)a-bMeans in the same row with different superscripts are significantly different (p<0.05).
2)a-eMeans in the same row with different superscripts are significantly different (p<0.05).
TCS-1와 TCS-2 의 L 값은 저장 9일 후 각각 48.57와 43.42로 저장 기간 동안 유의적으로 증가하는 것으로 측정되었다(p<0.05).
05). TCS-1은 저장 7일 모든 항목에서 6.5점 이상의 평가를 받았으나, TCS-2는 4.1점 이하의 평가를 받아 상품성이 상실된 것으로 판단되었다. 본 연구에서 농산물 유통 중 안정성을 유지하기 위한 저온 이동식 컨테이너를 제작하여 기존의 유통 방법인 EPS박스와 비교한 결과, 개발된 컨테이너인 TCS-1과 TCS-2에 저장된 소고기의 품질이 더 잘 유지됨을 확인할 수 있었으며 특히, 플라즈마 처리를 한 TCS-1에 저장된 소고기가 모든 분석항목에서 TCS-1에 비해 신선도 유지에 효과적인 것을 알 수 있었다.
09 log CFU/g으로 측정되어 TCS-1이 유의적으로 미생물증식 억제에 효과적인 것으로 나타났다. 기호도 조사 또한 저장 7일째 TEU-1은 모든 항목에서 6.5점 이상의 평가를 받았으나 TCS-2는 4.1 이하의 평가를 받아 소고기의 상품성이 상실된 것으로 판단되었다. 모든 분석항목에서 TCS-1이 TCS-2보다 소고기 신선도 유지에 효과적인 것으로 판단되었다.
05). 대조구는 저장 3일에 8.45log CFU/mL로 증식하여 부패가 발생하였음을 알 수 있었고, 저장 4일 TCS-1은 1.85 log CFU/mL로 유의적인 변화는 없었으나 TCS-2는 3.67 log CFU/mL로 미생물이 증식한 것으로 측정되었다. 저장 9일 TCS-1은 5.
대조구는 저장 3일째 13.61 mg%로 유의적인 증가가 나타났으며 외관과 냄새에서 관능적으로 부패된 것으로 보였다(p<0.05).
60에서 모든 처리구에서 저장 기간이 경과될수록 감소하는 경향을 보였다. 대조구는 저장 3일째에 14.66로 나타나 소고기의 붉은색이 크게 감소한 것으로 나타났으며, 저장 7일 TCS-2는 20.34, 저장 9일 TCS-1은 18.09로 측정되어 소고기의 붉은색이 가장 크게 변화된 것으로 나타났다. 이는 Brewer와 Habers(13)가 분쇄 돈육을 냉동 저장하였을 경우 시간이 경과됨에 따라 적색도는 감소하였다고 한 보고와 일치하였다.
1 이하의 평가를 받아 소고기의 상품성이 상실된 것으로 판단되었다. 모든 분석항목에서 TCS-1이 TCS-2보다 소고기 신선도 유지에 효과적인 것으로 판단되었다.
91 mgMA/kg로 측정되어 TCS-1이 TCS-2 보다 유의적으로 적은 증가율을 나타내어 소고기의 신선도를 더 잘 유지하는 것으로 판단되었다. 미생물 변화는 저장 7일 TCS-1은 4.62 log CFU/g, TCS-2는 7.09 log CFU/g으로 측정되어 TCS-1이 유의적으로 미생물증식 억제에 효과적인 것으로 나타났다. 기호도 조사 또한 저장 7일째 TEU-1은 모든 항목에서 6.
본 실험에 사용한 소고기의 초기 총균수는 1.55 log CFU/mL로 측정되었고 저장기간이 지남에 따라 모든 처리구의 미생물 증식이유의적으로 증가하였다(p<0.05).
1점 이하의 평가를 받아 상품성이 상실된 것으로 판단되었다. 본 연구에서 농산물 유통 중 안정성을 유지하기 위한 저온 이동식 컨테이너를 제작하여 기존의 유통 방법인 EPS박스와 비교한 결과, 개발된 컨테이너인 TCS-1과 TCS-2에 저장된 소고기의 품질이 더 잘 유지됨을 확인할 수 있었으며 특히, 플라즈마 처리를 한 TCS-1에 저장된 소고기가 모든 분석항목에서 TCS-1에 비해 신선도 유지에 효과적인 것을 알 수 있었다.
소고기색 항목은 저장 4일째에 TCS-1과 TCS-2는 각각 7.7과 7.9점의 평가를 받아 유의적인 변화 없이 유지되었으나 저장 7일째 TCS-2가 3.4점으로 평가를 받아 유의적 차이를 나타내었다(p<0.05).
EPS박스는 저장 3일 이후 소고기가 부패되어 더 이상 실험이 불가능 하였다. 소고기의 신선도를 나타내는 휘발성염기질소(VBN)과 지방산패도(TBA)값의 측정 결과, 저장 7일째 TCS-1의 VBN은 7.72 mg%, TBA는 0.52 mgMA/kg, TCS-2의 VBN 값은 9.20 mg%, TBA는 0.91 mgMA/kg로 측정되어 TCS-1이 TCS-2 보다 유의적으로 적은 증가율을 나타내어 소고기의 신선도를 더 잘 유지하는 것으로 판단되었다. 미생물 변화는 저장 7일 TCS-1은 4.
소고기의 저장 중 VBN 변화는 초기 6.98 mg%로 측정되었고, 저장기간이 경과될수록 모든 처리구에서 유의적으로 점차 증가하는 경향을 보였다(Table 4). 대조구는 저장 3일째 13.
본 연구에서는 열전소자와 플라즈마 장치를 삽입하여 제작된 컨테이너와 기존의 사용되고 있는 스티로폼(EPS)박스에 소고기를 저장하면서 저장 중 품질특성을 조사하였다. 온도변화 측정 결과 저장기간 동안 TCS-1 컨테이너가 2℃ 이하로 온도유지가 잘 되는 것으로 측정되었다. EPS박스는 저장 3일 이후 소고기가 부패되어 더 이상 실험이 불가능 하였다.
2와 같다. 이동식 컨테이너의 저장 1일째 대조구인 EPS box의 잠열재 온도는 4.8℃, 저온 이동식 컨테이너 내부는 16.9℃, 시료중심은 10.7℃로 저장 기간이 경과될수록 점차 상승하는 것으로 측정되었다. 저장 2일째 잠열재, 내부 및 시료 온도는 각각 18.
7℃로 저장 기간이 경과될수록 점차 상승하는 것으로 측정되었다. 저장 2일째 잠열재, 내부 및 시료 온도는 각각 18.2, 20.8, 17.1℃로 측정되었으며, 저장 3일째에는 잠열재, 내부, 시료온도가 24℃ 이상으로 급격히 상승하는 것으로 측정되었다. 저장기간 동안 EPS box의 평균온도는 잠열재 11.
Byun 등(14)은 VBN 함량이 18 mg% 이상에서 부패취와 외관에서 관능적 부패가 인정된다고 보고한 바 있으나, 본 연구에서는 저장 3일 이후 부패취 및 관능적 부패가 인정되어 분석이 불가능하였다. 저장 7일 TCS-1은 7.72 mg%, TCS-2는 9.20mg%로 측정되었고, 저장 9일 TCS-1은, 9.03 mg%, TCS-2는 11.45 mg%로 TCS-2 처리구의 VBN 함량이 TCS-1 처리구 보다 크게 증가한 것으로 측정되었다. VBN의 NVRQS(15)의 기준은 20 mg%로 저장기간 동안 모든 처리구는 부패기준에 부합하지는 않았으나 식용으로 사용하기에는 적합하지 않은 것으로 판단되었다.
16%의 손실을 나타내었다. 저장 9일째 TCS-1은 1.19%, TCS-2는 1.68%로 측정되었으나 유의적인 차이를 나타내지 않는 것으로 측정되었다. 이러한 결과는 지육을 4℃에서 7일간 저장 중에 발생한 육즙 손실량은 평균 4.
저장 중 TBA 변화는 저장 초기 0.14 mgMA/kg에서 EPS는 저장 1일에 0.51, 3일에 1.68 mgMA/kg으로 유의적으로 급격히 증가하는 경향을 보였고(p<0.05), 나머지 처리구는 저장 4일까지 0.40 mgMA/kg 이하의 TBA를 나타내었다.
8℃로 TCS-1이 TCS-2에 비해 온도가 유지되는 것으로 측정되었다. 저장기간 동안 TCS-1의 평균온도는 잠열재 -1.9℃, 내부 1.5℃, 시료 2.4℃로 측정되었고, TCS-2는 잠열재 0.6℃, 내부 5.1℃, 시료 3.7℃로 측정되어 저온 이동식 컨테이너 TCS-1이 설정온도 2℃로 온도유지에 적합한 것으로 측정되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
화학적 살균방법의 문제점은?
유통관리를 위한 살균방법에는 화학적 살균방법과 온도의 상승을 최소로하며 살균효과가 있는 물리적 살균방법이 있다. 화학적 살균방법은 화학물질의 첨가에 의해 새로운 위해요소가 발생하는 등의 우려가 있으며, 물리적 살균공정으로는 방사선 조사, 전자빔, 오존, 광펄스 등을 이용하는 다양한 기술이 있다. 물리적 살균방법으로 사용되고 있는 기술 중 하나가 플라즈마 식품 처리기술이다.
플라즈마 식품 처리기술이 살균방법에 적합한 근거는 무엇인가?
물리적 살균방법으로 사용되고 있는 기술 중 하나가 플라즈마 식품 처리기술이다. 플라즈마는 높은 반응성을 가진 라디칼(-OH, -H, -HO2, H2O2) 및 오존 등을 생성하여 살균력을 가지며 공정 중 열이 발생하지 않아 식품특성상 열처리가 불가한 식품뿐만 아니라 가공식품 제조시설이나 식품 용기의 위생화에도 유효할 것으로 생각된다. 플라즈마를 이용한 식품 미생물 저감화 기술은 온도가 높지 않게 형성된 플라즈마를 이용하여 식품에 오염된 미생물을 저해시키는 기술이다.
유통관리를 위한 살균방법에는 무엇이 있는가?
최근 국내 신선편이식품의 시장 규모는 성장하고 있으나 신선식품 유통환경과 인프라의 미비로 품질유지를 위한 효과적인 유통관리가 필요한 실정이다. 유통관리를 위한 살균방법에는 화학적 살균방법과 온도의 상승을 최소로하며 살균효과가 있는 물리적 살균방법이 있다. 화학적 살균방법은 화학물질의 첨가에 의해 새로운 위해요소가 발생하는 등의 우려가 있으며, 물리적 살균공정으로는 방사선 조사, 전자빔, 오존, 광펄스 등을 이용하는 다양한 기술이 있다.
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