저온살균과 대기압플라즈마의 병용처리에 의한 고춧가루 중 대장균의 저감화 효과 및 관능적 품질 Combined Effects of Low-Temperature Heating and Atmospheric Plasma on the Populations of Escherichia coli and Sensorial Quality of Red Pepper Powder원문보기
본 연구는 저온살균(60℃, 5-20분)과 대기압플라즈마(5-20분)를 병용한 고춧가루 중의 E. coli 저감화 및 시너지 효과를 조사하였다. 저온살균 단일처리시 대장균의 불활성화는 최대 2 log10 CFU/g(=99% 감소) 이상 나타내었으며, 대기압플라즈마 5, 10, 15, 및 20분간 단일처리 하였을 때 각각 0.4, 0.8, 0.9 및 1.4 log10 CFU/g 감소되었다. 저온살균 및 대기압플라즈마 단독 처리만으로는 만족할 만한 미생물 저감화효과를 얻을 수 없었기에 저온살균 처리 후, 대기압플라즈마를 병용처리 하여 대장균의 불활성화는 1-6 log10 CFU/g 이상 감소되었다. 그러나, 저온살균과 대기압플라즈마 병용처리에 따른 관능적 품질 (색, 이취, 맛, 조직감 및 전체적인 기호도)에 대한 유의적인 차이는 관찰되지 않았다(P>0.05). 따라서 고춧가루의 미생물학적 안전성 확보를 위해 저온살균과 대기압플라즈마 단독처리보다 이 둘의 병용처리가 E. coli의 확실한 저감화 효과를 유도하고 식품 고유의 품질특성을 유지하는데 효과적이었음을 본 연구를 통해 확인되었다.
본 연구는 저온살균(60℃, 5-20분)과 대기압플라즈마(5-20분)를 병용한 고춧가루 중의 E. coli 저감화 및 시너지 효과를 조사하였다. 저온살균 단일처리시 대장균의 불활성화는 최대 2 log10 CFU/g(=99% 감소) 이상 나타내었으며, 대기압플라즈마 5, 10, 15, 및 20분간 단일처리 하였을 때 각각 0.4, 0.8, 0.9 및 1.4 log10 CFU/g 감소되었다. 저온살균 및 대기압플라즈마 단독 처리만으로는 만족할 만한 미생물 저감화효과를 얻을 수 없었기에 저온살균 처리 후, 대기압플라즈마를 병용처리 하여 대장균의 불활성화는 1-6 log10 CFU/g 이상 감소되었다. 그러나, 저온살균과 대기압플라즈마 병용처리에 따른 관능적 품질 (색, 이취, 맛, 조직감 및 전체적인 기호도)에 대한 유의적인 차이는 관찰되지 않았다(P>0.05). 따라서 고춧가루의 미생물학적 안전성 확보를 위해 저온살균과 대기압플라즈마 단독처리보다 이 둘의 병용처리가 E. coli의 확실한 저감화 효과를 유도하고 식품 고유의 품질특성을 유지하는데 효과적이었음을 본 연구를 통해 확인되었다.
This study investigated the inactivation and synergistic efficacy of combined low-temperature heating (LT) and atmospheric plasma (AP) against Escherichia coli in red pepper powder. A cocktail of two strains of E. coli (ATCC 11229, KCCM 11234) was inoculated onto red pepper powder and then treated w...
This study investigated the inactivation and synergistic efficacy of combined low-temperature heating (LT) and atmospheric plasma (AP) against Escherichia coli in red pepper powder. A cocktail of two strains of E. coli (ATCC 11229, KCCM 11234) was inoculated onto red pepper powder and then treated with LT (60℃ for 5-20 min) and AP (atmospheric plasma for 5-20 min). The counts of E. coli in the red pepper powder were significantly (P<0.05) reduced with the increase in treatment time using LT and AP. The reduction of E. coli levels in red pepper powder when treated with LT alone for 5, 10, 15, and 20-min were 0.25, 1.45, 2.54, and 2.85 log10 CFU/g, respectively. Also, the reduced levels of E. coli on red pepper powder when treated with AP alone for 5, 10, 15, and 20 min were 0.19, 0.32, 0.54, and 0.96 log10 CFU/g, respectively. The synergistic effects were not dependent on the treatment time with AP, but were dependent on the LT treatment time. Synergistic reduction values for combined LT and AP treatment against E. coli in red pepper powder were -0.13 to 2.91 log10 CFU/mL, respectively. Especially, the largest synergistic values (2.91-2.82 log10 CFU/mL) of E. coli in red pepper powder were revealed by the combination of a 20-min treatment with LT and a 15-20-min treatment with AP. All sensory parameters (color, off-odor, taste, texture, and overall acceptability) were not significantly (P>0.05) different between non-treated and all combination-treated samples. Therefore, these results suggest that the combination of LT and AP can be potentially utilized in the food industry to effectively inactivate E. coli without incurring quality deterioration in red pepper powder.
This study investigated the inactivation and synergistic efficacy of combined low-temperature heating (LT) and atmospheric plasma (AP) against Escherichia coli in red pepper powder. A cocktail of two strains of E. coli (ATCC 11229, KCCM 11234) was inoculated onto red pepper powder and then treated with LT (60℃ for 5-20 min) and AP (atmospheric plasma for 5-20 min). The counts of E. coli in the red pepper powder were significantly (P<0.05) reduced with the increase in treatment time using LT and AP. The reduction of E. coli levels in red pepper powder when treated with LT alone for 5, 10, 15, and 20-min were 0.25, 1.45, 2.54, and 2.85 log10 CFU/g, respectively. Also, the reduced levels of E. coli on red pepper powder when treated with AP alone for 5, 10, 15, and 20 min were 0.19, 0.32, 0.54, and 0.96 log10 CFU/g, respectively. The synergistic effects were not dependent on the treatment time with AP, but were dependent on the LT treatment time. Synergistic reduction values for combined LT and AP treatment against E. coli in red pepper powder were -0.13 to 2.91 log10 CFU/mL, respectively. Especially, the largest synergistic values (2.91-2.82 log10 CFU/mL) of E. coli in red pepper powder were revealed by the combination of a 20-min treatment with LT and a 15-20-min treatment with AP. All sensory parameters (color, off-odor, taste, texture, and overall acceptability) were not significantly (P>0.05) different between non-treated and all combination-treated samples. Therefore, these results suggest that the combination of LT and AP can be potentially utilized in the food industry to effectively inactivate E. coli without incurring quality deterioration in red pepper powder.
따라서 본 연구는 고춧가루에 접종한 E. coli를 저온살균(60°C, 5-20 분)과 대기압플라즈마(유전체장벽방전플라 즈마 5-20 분) 병용처리를 이용하여 고춧가루에 오염된 E.
coli 저감화에 대한 불활성화효과 및 상승작용(synergism)과 길항작용(antagonism)을 조사하였다. 아울러 본 처리를 통한 고춧가루의 관능적 평가를 수행하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 고춧가루는 시중에 유통 중인 고춧가루 제품을 경상남도 통영의 전통시장에서 구입하여 실험재료로 사용하였다. 시료는 polyethylene (PE) film (20 cm×30 cm; Sunkyung Co.
데이터처리
관능검사를 제외한 모든 실험은 3반복으로 진행하였으며, 통계프로그램은 SPSS version 12.0 software (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)에서 one-way ANOVA 중 Duncan’s multiple range test를 사용하여 P<0.05에서 유의 성을 조사하였다. ;
성능/효과
이러한 결과들은 저온살균과 대기압플라즈마의 병용처리가 세척제의 단일처리보다 미생물 감소에 효과적임을 시사하며, 저온살균이 대기압플라즈마의 미생물 저감효과를 상승시켜 준다는 것을 알 수 있다. 따라서 저온살균과 대기압플라즈마의 병용처리는 고춧가루를 비롯한 신선농산물의 가공 및유통시 저장 중 미생물 감소 효과를 증진시킬 수 있는 병합 처리 기술이라고 생각된다. ;
저온살균과 대기압플라즈마의 병용처리 방법은 고춧가루의 품질저하를 유발하지 않아 고춧가루와 같이 살균처리가 제대로 이루어지지 않는 식품에도 적용될 가능성이 있으며 미생물 오염 제거에 대한 대안으로서 이용될 수 있다. 그러나 아직까지 본 연구에서 사용한 병용처리의 산업화의 적용가능성 등에 대한 현장적용연구는 보고되고 있지 않았기 때문에 pilot scale의 현장적용연구와 다양한 향신료를 대상으로 한 연구의 확대가 필요할 것으로 사료된다.
후속연구
저온살균과 대기압플라즈마의 병용처리 방법은 고춧가루의 품질저하를 유발하지 않아 고춧가루와 같이 살균처리가 제대로 이루어지지 않는 식품에도 적용될 가능성이 있으며 미생물 오염 제거에 대한 대안으로서 이용될 수 있다. 그러나 아직까지 본 연구에서 사용한 병용처리의 산업화의 적용가능성 등에 대한 현장적용연구는 보고되고 있지 않았기 때문에 pilot scale의 현장적용연구와 다양한 향신료를 대상으로 한 연구의 확대가 필요할 것으로 사료된다. ;
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
고춧가루에 저온살균과 대기압플라즈마를 단일처리했을 때와 병용하였을 때 나타나는 E. coli 저감화 효과는?
coli 저감화 및 시너지 효과를 조사하였다. 저온살균 단일처리시 대장균의 불활 성화는 최대 2 log10 CFU/g(=99% 감소) 이상 나타내었으며, 대기압플라즈마 5, 10, 15, 및 20분간 단일처리 하였을때 각각 0.4, 0.8, 0.9 및 1.4 log10 CFU/g 감소되었다. 저온 살균 및 대기압플라즈마 단독 처리만으로는 만족할 만한 미생물 저감화효과를 얻을 수 없었기에 저온살균 처리 후, 대기압플라즈마를 병용처리 하여 대장균의 불활성화는 1-6 log10 CFU/g 이상 감소되었다. 그러나, 저온살균과 대기압플라즈마 병용처리에 따른 관능적 품질 (색, 이취, 맛, 조직감 및 전체적인 기호도)에 대한 유의적인 차이는 관찰되지 않았다(P>0.05). 따라서 고춧가루의 미생물학적 안전성 확보를 위해 저온살균과 대기압플라즈마 단독처리보다 이 둘의 병용처리가 E.
고춧가루란 무엇인가?
고춧가루는 우리 식생활에서 필수적인 양념으로 우리나라 전통 발효식품인 김치와 고추장의 색깔, 맛 등의 품질 가치를 좌우하는 주요 재료이다. 우리나라에서 생산된 고추는 가열하지 않은 상태에서 분쇄하여 음식을 조리할 때양념으로 사용되고 있다1).
플라즈마 처리가 식품 분야에 미치는 긍정적인 영향은?
자연계에서 자연적으로 생성되는 플라즈마를 인위적으로 발생시켜 반도체 산업에 이용하거나 또한 인쇄 및 접착 특성을 개선하기 위해 개발되어 상용화되고 있으나 비가열살균 처리를 위한 새로운 기술로 인식되면서 관련 연구기술이 발전해왔다. 특히, 플라즈마 처리를 이용한 채소와 향신료 중의 Salmonella Typhimurium 저감화5), 플라즈마에 의한 고춧가루의 Aspergillus flavus 및 Bacillus cereus의 오염제거6), 플라즈마에 의한 건고추의 B. cereus 살균효과7) 등 식품 분야에서 대기압 플라즈마는 대부분 식중독균과 잠재적 유해미생물을 대상으로 사멸효과에 대한 연구가 보고되고 있다.
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