[논문]저온 플라즈마 처리한 쌀국수의 품질 특성

김현주; 이병원; 백기호; 조철훈; 김재경; 이진영; 이유영; 김민영; 김미향; 이병규

doi:10.9721/kjfst.2020.52.5.560

저온 플라즈마 처리한 쌀국수의 품질 특성
Quality characteristics of rice noodles treated with cold plasma 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.52 no.5, 2020년, pp.560 - 563

김현주 (국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과) , 이병원 (국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과) , 백기호 (서울대학교 농생명공학부) , 조철훈 (서울대학교 농생명공학부) , 김재경 (한국원자력연구원 첨단방사선과학연구소) , 이진영 (국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과) , 이유영 (국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과) , 김민영 (국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과) , 김미향 (국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과) , 이병규 (국립식량과학원 간척지농업연구팀)

초록
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쌀국수의 유통 안전성 확보를 위한 기초자료를 확보하기 위하여 최근 각광받고 있는 저온 플라즈마 처리에 의한 쌀국수의 품질 특성 분석을 하였다. 본 연구에서 이용한 플라즈마는 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 방전 가스는 공기를 활용하여 0, 5, 10 및 20분 처리하였고 미생물 감균효과, 색도, 경도 및 지질산패도 변화를 측정하였다. 쌀국수에 B. cereus 및 E. coli O157:H7을 접종한 후 20분간 플라즈마 처리 시 E. coli O157:H7은 2.75 log CFU/g 감소하였고, B. cereus는 검출되지 않았다. 색도 측정결과 플라즈마 처리에 의해 명도(L^⁎), 적색도(a^⁎) 및 황색도(b^⁎) 모두 증가하였으며, 경도는 처리시간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 하지만 플라즈마 처리에 의해 지질산화가 일어나는 경향을 보였다. 따라서 공기로 방전된 저온 플라즈마 기술은 쌀국수의 품질안전성을 개선될 것이라고 판단되나 관능적 품질 특성 개선을 위한 적합 플라즈마 모델 선정, 포장방법 개선 등의 후속연구가 필요하다고 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Cold plasma has been applied to improve quality of food product; however, studies on its effects on microbial and physicochemical qualities of rice noodles are rarely conducted. In this study, changes in the quality characteristics of rice noodles treated by cold plasma were determined. Cold plasma was generated in a square-shaped plastic container (250 W, 15 kHz, ambient air), and dielectric barrier discharge plasma treatments were applied to rice noodle samples for 0, 10, or 20 min. Rice noodles inoculated with either Bacillus cereus or Escherichia coli O157:H7 were subjected to plasma treatment for 20 min, and the approximate bacterial count reduction were 4.10 and 2.75 log CFU/g, respectively. The Hunter color values of the sample were increased after cold plasma treatment. Peroxide values and thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) were increased with an increase in cold plasma treatment time. Futhermore, lipid oxidation was enhanced. Although further studies are warranted to evaluate changes in chemical qualities, such as lipid oxidation of rice noodles, induced by cold plasma, the results suggest that cold plasma can improve the microbial and physical qualities of rice noodles.

주제어

표/그림 (3)

그림 Fig. 1. Effect of cold plasma treatment time on hardness of rice noodle.
표 Table 1. Inactivation of food-borne pathogens on rice noodle samples treated by cold plasma (unit: log CFU/g)
표 Table 2. Hunter color values and lipid oxidation of rice noodles treated by cold plasma

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 쌀국수의 유통 안전성 확보를 위한 기초자료를 확보하기 위하여 현재 시판 중인 쌀국수에 공기 방전을 이용하여 저온 플라즈마 중 유전체장벽 플라즈마 처리에 따른 미생물 저감화 및 품질 특성 변화를 관찰하고자 하였다.

제안 방법

이는 본 연구에서 사용한 쌀국수가 포장 후 살균 처리되어 일반 미생물이 검출되지 않을 것으로 판단된다. 따라서 쌀국수 제조과정 중 교차오염 가능성을 염두에 두고 쌀국수에 병원성 미생물인 B. cereus 및 E. coli O157:H7을 인위적으로 오염시켜 플라즈마 처리에 의한 미생물 감균효과를 분석하였다(Table 1). 플라즈마 처리에 의해 쌀국수 내 오염된 미생물이 감소하는 것을 확인하였으며, 20분 처리 시 E.
플라즈마 처리를 위한 컨테이너 크기는 137(길이)×104(너비)×53(높이) mm 였으며, 플라즈마 활성을 위해 공기를 사용하였다. 준비된 시료를 일정크기(80 mm)로 절단하여 컨테이너 플라즈마 시스템에 넣은 후 기존 연구발표 및 예비시험 결과를 바탕으로 플라즈마 처리시간을 0, 10 및 20분으로 하였다.

대상 데이터

본 연구에서 사용한 실험재료는 아밀로스 함량이 높은 고아미품종으로 제조 및 시판되고 있는 쌀국수(Hanmyeon, Seosan, Korea)를 구입하여 실험에 사용하였다. 저온 플라즈마 처리는 기개발된 컨테이너형 유전체장벽 플라즈마 시스템을 활용하였다(Kim 등, 2015).

데이터처리

시험에서 얻어진 결과는 SPSS 12.0 (Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) program을 사용하여 각 실험구간의 유의성을 검증한 후 Duncan’s multiple range tests에 의해 실험군간의 차이를 5% 유의수준에서 분석하였다.

이론/모형

플라즈마 처리에 의한 쌀국수의 과산화물가 측정을 위해 쌀국수 내 지질을 Folch 등(1957)의 방법으로 추출하였다. 시료 10 g에 Folch 용액(chloroform:methanol=2:1) 50 mL을 넣고 실온에서 24시간 동안 진탕하였다.

성능/효과

플라즈마 처리에 따른 쌀국수의 지질산패도를 측정하기 위하여 과산화물가와 TBARS 값을 Table 2에 제시하였다. 과산화물가와 TBARS값 모두 플라즈마 처리시간에 따라 증가하였다. 플라즈마에는 반응성이 큰 이온, 자외선 및 라디칼 등이 시료 내 함유된 지방을 산화시키는 것으로 보고된 바 있다(Roehm 등, 1971).
1에 제시하였다. 분석결과 플라즈마 처리에 의해 쌀국수 면의 경도가 감소한 것을 확인하였다. 현재까지 플라즈마 처리에 의한 면류의 경도 변화에 관해 분석한 연구는 미진한 상황이다.
coli O157:H7을 인위적으로 오염시켜 플라즈마 처리에 의한 미생물 감균효과를 분석하였다(Table 1). 플라즈마 처리에 의해 쌀국수 내 오염된 미생물이 감소하는 것을 확인하였으며, 20분 처리 시 E. coli O157:H7은 2.75 log CFU/g 감소하였고, B. cereus는 검출되지 않았다. 이는 플라즈마 처리에 의해 선식에 오염된 B.
플라즈마에 의한 쌀국수의 색도 변화를 측정한 결과 명도(L*), 적색도(a*) 및 황색도(b*) 모두 플라즈마 처리 시간이 증가함에 따라 그 값이 증가하였다(Table 2). Kim 등(2016)은 플라즈마에 의해 선식의 명도가 증가한 반면, 적색도(a*)와 황색도(b*)는 감소하였다고 발표하였다.

후속연구

하지만 발표된 일부 연구결과를 보면 플라즈마 처리한 베이컨(Kim 등, 2011), 삶은 난백(Lee 등, 2012) 등의 지방산패도 변화를 측정하기 위해 TBARS 값을 측정한 결과 플라즈마 처리에 의한 유의적인 차이는 없다고 보고하였다. 따라서 플라즈마 처리에 의한 과산화물가 및 지방산패도의 변화는 시료의 종류, 방전가스, 플라즈마 형태 등의 다양한 요소에 따라 변화할 수 있어, 시료에 적합한 플라즈마 시스템 개발이 필요하다고 판단된다.
현재까지 플라즈마를 이용한 식량작물 가공제품의 색도 변화에 관한 연구는 플라즈마 처리에 따른 명도, 적색도 및 황색도의 수치 변화에 관한 내용이 주로 발표되었다. 추후 저온 플라즈마 기술의 쌀국수를 비롯한 가공제품의 색도 변화 구명 및 조리 특성에 미치는 영향 등의 후속연구가 필요하다고 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	밀로 만든 국수의 면발 형성이나 강도는 어떤 성분이 큰 역할을 하는가?	쌀국수는 중국, 태국, 베트남을 비롯한 동남아시아 일대에서 많이 섭취되고 있으며, vermicelli 혹은 behoon이라고도 불리고 있다(Seo 등, 2011). 밀로 만든 국수의 품질은 글루텐과 전분에 의해 영향을 받으나 면발 형성이나 강도는 글쿠텐이 큰 역할을 한다. 하지만 쌀에는 글루텐 함량이 없어 쌀국수 품질은 전분의 이 화학적 특성에 의해 결정된다고 볼 수 있다(Seo 등, 2011).
	플라즈마는 무엇인가?	플라즈마는 제 4의 물질상태를 지칭하는 단어로써 기체보다 높은 에너지를 가지게 되었을 때 이온과 전자로 분리되면서 이들이 갖는 에너지가 서로 평행을 이루는 상태를 말한다(Bogaerts 등, 2002). 저온 플라즈마는 반응성이 높은 라디칼과 이온 등의 전하 입자가 풍부하여 미생물 세포막을 파괴하고 DNA 변형을 일으켜 미생물을 사멸시키는 것으로 알려져 있다(Kim 등, 2015).
	플라즈마 처리에 의한 쌀국수의 품질 특성 분석하기 위해 B. cereus 및 E. coli O157:H7 접종 후 20분간 플라즈마 처리 시, 균수는 어떻게 변하였는가?	cereus 및 E. coli O157:H7을 접종한 후 20분간 플라즈마 처리 시 E. coli O157:H7은 2.75 log CFU/g 감소하였고, B. cereus는 검출되지 않았다. 색도 측정결과 플라즈마 처리에 의해 명도(L⁎), 적색도(a⁎) 및 황색도(b⁎) 모두 증가하였으며, 경도는 처리시간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다.

참고문헌 (25)

An HJ, Park KJ, Kim SS. Preservatory effect of stored 'Setoka' (Citrus sp.) using the noncontacted low temperature atmospheric pressure surface discharge plasma. Korean J. Food Preserv. 23: 772-777 (2016)
Arku C, Fanning S, Jordan K. Flow cytometry to assess biochemical pathways in heat-stressed Cronobacter spp. (formerly Enterobacter sakazakii). J. Appl. Microbiol. 111: 616-624 (2011)

상세보기
Bogaerts A, Neyts E, Gijbels R, Mullen V. Gas discharge plasmas and their applications. Spectrochim. Acta B 57: 609-658 (2002)
Chen Y, Chen G, Wei R, Zhang Y, Li S, Chen Y. Quality characteristics of fresh wet noodles treated with nonthermal plasma sterilization. Food Chem. 297: 124900 (2019)

상세보기
Choi EJ, Kim CH, Kim YB, Keum JS, Jeong YH, Park JD. Quality characteristics of instant rice noodles manufactured with broken rice flour. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 43: 1270-1277 (2014)
Choi EJ, Park JD, Kim CH, Kim YB, Kum JS, Jeong YH. Effect of stored rice on quality characteristics of instant rice noodles. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 44: 1356-1363 (2015)
Folch J, Lee M, Stanley SGH. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. J. Biol. Chem. 226: 497-509 (1957)
Jayasena DD, Kim HJ, Yong HI, Park S, Kim K, Choe W, Jo C. Flexible thin-layer dielectric barrier discharge plasma treatment of pork butt and beef loin: Effects on pathogen inactivation and meat-quality attributes. Food Microbiol. 46: 51-57 (2015)

상세보기
Jensen N, Hocking AD, Miskelly D, Berghofer LK. Microbiological safety of high moisture noodles. 1. Marketplace survey of noodles sold in Australia. Food Australia 56: 71-78 (2004)

상세보기
Kim B, Yun H, Jung S, Jung Y, Jung H, Choe W, Jo C. Effect of atmospheric pressure plasma on inactivation of pathogens inoculated onto bacon using two different gas composition. Food Microbiol. 28: 9-13 (2011)
Kim KS, Han CW, Joung KH, Lee SK, Kim AJ, Park WJ. Quality characteristics of rice noodles with organic acid and thickening agents. J. Korea Aca. Ind. Coop. Soc. 10: 1148-1156 (2009)
Kim HJ, Kang M, Yong HI, Bae YS, Jung S, Jo C. Synergistic effects of electron-beam irradiation and leek extract on the quality of pork jerky during ambient storage. Asian-Aust. J. Anim. Sci. 26: 596-602 (2013)
Kim HJ, Woo KS, Jo C, Lee SK, Park HY, Sim EY, Won YJ, Lee SB, Oh SK. Effect of atmospheric pressure plasma on the quality of commercially available Sunsik. J. Food Hyg. Saf. 31: 375-379 (2016)
Kim HJ, Yong HI, Park S, Kim K, Choe W, Jo C. Microbial safety and quality attributes of milk following treatment with atmospheric pressure encapsulated dielectric barrier discharge plasma. Food Control 47: 451-456 (2015)

상세보기
Kong S, Lee JS. Quality characteristics and changes in GABA content and antioxidant activity of noodle prepared with germinated brown rice. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 39: 274-280 (2010)
Lee KH, Kim HJ, Woo KS, Jo C, Kim JK, Kim SH, Park HY, Oh SK, Kim WH. Evaluation of cold plasma treatments for improved microbial and physicochemical qualities of brown rice. LWT-Food Sci. Technol. 73: 442-447 (2016)
Lee HJ, Song HP, Jung HS, Choe W, Ham JS, Lee JH, Jo C. Effect of atmospheric pressure plasma jet on inactivation of Listeria monocytogenes, quality, and genotoxicity of cooked egg white and yolk. Korean J. Food Sci. Ani. 32: 561-570 (2012)
Lee KH, Woo KS, Yong HI, Jo C, Lee SK, Lee BW, Oh SK, Lee YY, Lee B, Kim HJ. Assessment of microbial safety and quality changes of brown and white cooked rice treated with atmospheric pressure plasma. Food Sci. Biotechnol. 27: 661-667 (2018)

상세보기
Nimera BA. Cold plasma decontamination of foods. Annu. Rev. Food Sci. Technol. 3: 125-142 (2012)

상세보기
Oh YJ, Lee H, Kim JE, Lee SH, Cho HY, Min SC. Cold plasma treatment application to improve microbiological safety of infant milk powder and onion powder. Korean J. Food Sci. Technol. 47: 486-491 (2015)
Park J, Lee SK, Choi I, Choi HS, Lee DS, Park HY, Han SI, Oh SK. Starch content and in vitro hydrolysis index of rice varieties containing resistant starch. Korean J. Crop Sci. 63: 304-313 (2018)
Roehm JN, Hadley JG, Menzel DB. Oxidation of unsaturated fatty acids by ozone and nitrogen dioxide. Arch. Environ. Health 23: 233-238 (1971)
Sarangapani C, Devi Y, Thirundas R, Annapure US, Deshmukh RR. Effect of low-pressure plasma on physico-chemical properties of parboiled rice. Food Sci. Technol. 63: 452-460 (2015)
Seo HI, Ryu BM, Kim CS. Effect of heat-moisture treatment of domestic rice flours containing different amylose contents on rice noodle quality. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 40: 1597-1603 (2011)
Yang HS, Kim CS. Quality characteristics of rice noodles in Korean market. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 39: 737-744 (2010)

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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