초록 ▼

IV. 연구개발결과

1. 초고압처리기

초고압처리는 당사(해진물산주식회사)에 설치된 Avure 사 (QFP215L-600AT/미국)의 초고압기(High Pressure Processing : HPP)를 사용하였으며, 구성은 다음과 같다.
• HPP는 주압력장치와 압력강화장치, 물 공급장치, 공기 공급장치로 구성되며, 주압력장치 내부의 고압실에 초고수압이 형성
•초고압력 물을 물공급라인을 통하여 주압력장치에 공급되도록 구성
•공기공급장치에서 발생되는 공기를 공기공급라인를 지나 주압력장치에 연결되

IV. 연구개발결과

1. 초고압처리기

초고압처리는 당사(해진물산주식회사)에 설치된 Avure 사 (QFP215L-600AT/미국)의 초고압기(High Pressure Processing : HPP)를 사용하였으며, 구성은 다음과 같다.
• HPP는 주압력장치와 압력강화장치, 물 공급장치, 공기 공급장치로 구성되며, 주압력장치 내부의 고압실에 초고수압이 형성
•초고압력 물을 물공급라인을 통하여 주압력장치에 공급되도록 구성
•공기공급장치에서 발생되는 공기를 공기공급라인를 지나 주압력장치에 연결되도록 구성
•압력강화장치에서 주압력장치의 작동을 위해 기름을 공급하는 라인을 통하여 기름이 공급
•주압력장치는 밀폐 가능함은 물론 초고수압에 견딜 수 있도록 구성되어 있을 뿐 아니라 가공 및 살균하고자 하는 원료와 가공물을 외부에서 용이하게 넣고 빼낼 수 있도록 구성
•모든 작동과정은 프로그램 조작 컴퓨터를 이용하여 사전에 입력한 자료에 의하여 작동스 크린을 통하여 자동으로 작동가능하게 구성되어있음.

2. 유해미생물 진단법 개발

HPP 처리를 이용한 생굴의 유해 미생물 살균 조건을 검토하기 위하여, HPP 처리 시간과 압력, 수온 등을 달리하여 세균수 변화를 비교하고, 굴의 보존성 및 병원성 미생물 검사를 실시하였다.

먼저 HPP 처리시간(holding time)을 동일압력조건에서 60，180, 360sec로 하였을 때 세균수 의 변화는 거의 없는 것으로 확인되었고 처리수온을 5, 15, 30°C로 하였을 때 온도가 높을 수록 세균은 감소하였지만 차이가 크지 않았다.

하지만 HPP 처리 압력에 따른 살균력은 처리시간 90sec에서 수온 15°C, HPP 처리압력 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000bar로 각각 처리한 후 미생물을 측정한 결과, 세균수 기 준으로 대조군에서 39,000 cfu/g, 1000bar 일 때 32,000 cfu/g, 2000bar 일 때 9,600 cfu/g, 3000bar 일 때 900 cfu/g, 4000bar이상에서는 모두 <100 cfu/g 로 확인되었다.

이 같은 결과로 이전의 실험에서 확인된 처리사간이나 가압온도(수온)에 비해 압력의 정도 에 따른 살균력이 훨씬 큰 것으로 확인되었으며, 특히 4000bar 이상에서는 세균의 살균정도 가 99.7% 이상으로 매우 우수한 것으로 확인되었다.

HPP 처리압력에 따른 보존성 비교는 HPP 조건을 처리시간 90sec, 수온 15°C, 압력은 총 6 가지(1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 的OObar)로 각각 처리한 후 2일 간격으로 총 10일간 세균 수 변화를 확인한 결과, 대조군과 비교할 때 1000bar 에서는 차이를 보이지 않았으나 2000bar부터는 초기미생물의 감소와 HPP 처리 후 injured cell의 재 증식이 억제되었음을 알 수 있었다.

3. 노로바이러스 대체바이러스 진단법 개발

노로바이러스(Norovims)는 인간의 장을 숙주로 증식하는 바이러스로 보통의 바이러스 배양 법으로는 배양 시킬 수가 없다. 이러한 이유로 노로바이러스의 검출 및 배양에 많은 어려움 을 겪고 있다.

이에 본 연구과제에서는 노로바이러스와 Calicivirus 과에 속하면서 단일가닥의 RNA를 가지 는 유전학적, 생화학적, 물리화학적인 특성이 유사한 Feline calicivirus(FCV)와 Murine norovirus(MNV)를 노로바이러스의 대체 모델로 이용하여 연구하였다.

바이러스의 배양조건 연구 결과 feline calicivirus는 CrFK, Murine norovims는 Raw 264.7 murine macrophage에 감염을 일으키며 각 숙주세포에 cytopathic effect를 일으켜 숙주로부 터 분리할 수 있다.

바이러스를 정량적으로 검토하기 위한 방법으로는 plaque assay를 이용하여, 세포단층에 바 이러스를 감염시켜 plaque 생성 개수에 의해 바이러스를 정량적으로 검출였으며, 감염의 유 무의 판단으로 통계학적으로 감염가를 측정하는 TCIDso 방법으로도 바이러스를 정량적으로 검줄하는 방법을 검토하였다.

4. HPP처리 후 발생되는 관능적 변화분석

탈각하지 않은 굴을 HPP 처리하여 외관(색상), 향, 맛, 조직감, 기호도를 확인한 결과 압력과 수온에 따라 변화가 있었다. 압력과 수온이 낮을수록 관능적인 변화는 적은 것으로 평가되었 으며, 특히 수온이 높을 경우 관능상태(특히 외관)가 비 처리 대조군에 비해 많이 떨어지는 것으로 평가되었다.

외관평가결과에서 보면 5점 만점기준 S000bar에서 수온이 15°C일때 3.6점, 30°C일때 1.4점으 로 결과의 차이가 큰 것이 확인되었고, 압력정도에 따라서도 15°C 수온기준으로 2000, 3000, 4000bar에서도 4.4, 4.1, 3.5 로 압력이 높아질수록 관능적 변화가 큰 것으로 평가 되었다. 탈각한 굴의 경우에도 탈각하지 않은 굴에 비해 관능 종합평가 점수가 "2000bar 4.4 : 4.3, 3000bar 4.1 : 3.8 , 4000bar 3.5 : 3.3" 으로 관능적 변화가 더 큰 것으로 평가되었다.

색도변화는 무처리구와 비교하였을 때, HPP 처리 시 Lightness(명되는 무처리 51.07土0.53에서 2000bar일 때 54.24±0.74, 4000 bar일때 59.88±0.66로 압력이 높아질수록 증가하는 경향을 보였 고, redness(적색도)는 무처리-1.38士0.05에서 4000bar 일때 -1.17±0.031으로 큰 차이는 보이 지 않았으나 약간 감소하였다.

물성변화는 굴에 HPP 처리를 하여도 깨짐성(Fracturability), 부착성(Adhesiveness), 탄력성 (Springiness), 응집성(Cohesiveness)에는 큰 차이를 보이지 않았으나, 복원성 (Resilience)은 압 력 증가에 따라 다소 증가하였다. 특히 단단함 (Hardness), 검 성 (Gumminess), 씹힘성 (Chewiness), 전단력 (Share Force)은 2000 bar에서는 무처리구에 비해 감소하였으나, 3000 bar와 4000 bar에서 압력이 높아질수록 증가하는 경향을 보였다. 즉, 전반적으로 단단해지는 경향을 나타냈다.

5. 유해미생물 사멸조건

HPP 처리압력 조건에 따른 유해미생물 변화를 확인해본 결과 이전 실험결과와 아래 표에서 나타나는 것과 같이 압력이 높을수록 살균력이 높아지며, 처리시간이 길어질수록 살균효과가 좋아지는 것을 재확인할 수 있었다.

특히 HPP 압력조건이 동일하더라도 "대장균, 황색포도상구균, 리 스테 리 아모노사이토제 네스, 살모렐라, 비브리오" 5종 유해미생물의 종류에 따라 감소율에 차이가 있었으며, 낮은 압력 조건에서는 황색포도상구균과 살모렐라의 감소율이 가장 낮았고, 3,000bar에서 120sec 이상 처리할 경우 실험대상 모든 미생물의 감소율이 95% 이상으로 확인되었다.

이 같은 실험결과 볼 때 5종의 위해미생물에 대한 HPP 처리 최소 조건은 3,000bar에서 120sec 이상으로 판단된다.

6. 대체바이러스 사멸조건

압력 및 처리 시간에 따른 FCV 사멸정도를 측정한 결과 Holding time 180sec 동안 4.8 log TCIDso/ml 농도의 FCV 시료를 6가지 압력 (1,000, 2,000, 3,000, 4,000, 5,000, 6,000 bar) 으로 pretest 한 결과 1,000 bar에서는 차이를 보이지 않았으나, 2,000 bar 부터 50.79 % 감소되기 시작하여 4,000 bar에서는 바이러스가 100% 사멸되는 것으로 확인되었다.

Pretest 결과를 바탕으로 FCV가 감소되기 시작하는 압력인 2,000 bar 부터 모두 사멸되는 4,000 bar 사이의 압력과 시간을 세분화 시켜 Plaque assay와 TCID50을 통해 변화를 관찰하 였으며 그 결과 pretest와 마찬가지로 HPP 처리 압력이 높아짐에 따라 FCV 감소율 또한 증 가하는 것을 볼 수 있었으며, 3,500 bar 부터 99 % 이상의 감소율을 나타내었고 4,000 bar에서 100 % 의 감소율을 보였다. HPP 처리시간에 따른 감소율을 비교해보면 같은 압력 내에서 60 초 간격으로 처리시간을 두었을 때, 처리시간 연장에 따른 FCV 감소율은 크지 않은 것을 볼 수 있었다.

따라서, 종합적인 결과 처리 시간의 연장보다 압력의 증가에 FCV가 더 큰 영향이 받는 것으 로 판단되며, 이와 같은 결과로 볼 때 낮은 압력에서 긴 시간 holdhig time을 두는 것 보다 높은 압력 에서 단시간 holding time을 두는 것이 노로바이 러스 감소에 큰 영향을 주는 것으로 판단된다.

7. 관능적 변화를 최소화한 최적 가공.탈각조건 및 보존성 연장확인 연구

HPP(초고압기)로 압력 처리한 굴의 탈각율 변화를 확인한 결과 2,500bar에서 2분 처리하 였을 때 50개중 46개(92%)가 탈각되었으며, 3분 처리하였을 때는 48개(96%)가 탈각되었다. 3,000bar이상에서는 모두 손으로 쉽게 탈각되는 것으로 확인되었다.

보존성은 HPP(초고압기)로 압력 처리한 굴을 2일 간격으로 총 10일간 세균수 변화를 확인 한 결과 아래그림 에서 나타난 결과와 같이 압력과 시간이 증가할수록 미생물의 증식이 억 제되었음을 알 수 있었다. 특히 8일 경과시점에서 3,000bar 1분 이하 압력조건에서 처리한 것과 2분 이상 처리한 것의 차이가 뚜렷하게 나타났다.

이 같은 결과로 3,000bar 1분 이상 압력조건에서 2분 이상 처리하면 보존성이 대조군과 비교할 때 2일 이상 증가되는 것을 확인할 수 있었다.

8. 비열처리 생굴의 포장디자인 개발 및 시장성 조사

1) 포장디자인 개발

HPP(초고압기)로 압력 처리한 굴을 원래의 형태(홀셀) 그대로 마켓에서 판매하기위해서는 HPP 후 굴이 쉽게 탈각되는 문제를 해결하기 위한 새로운 포장방법이 필요하므로, 아래 그림과 같이 탈각하지 않은 굴에 수축필름을 씌운 후 수축시킨 다음 HPP로 압력 처 리한 결과 수축비닐올 벗기면 껍질과 굴이 쉽게 분리되었지만 벗기지 않은 상태에서는 분 리되는 문제가 없도록 포장방법올 개발하였다.

2) 시제품 생산을 위한 HPP 조건 설정

시제품 생산올 위한 HPP 압력처리 조건은 그동안의 연구한 결과를 토대로 유해미생물 및 노로바이러스의 감소율이 높으면서 탈각이 용이하고, 관능변화는 적고, 보존성 또한 안전하 게 섭취할 수 있는 상태를 확인하여 최적의 HPP 처리조건을 아래표와 같이 도출하였다.

3) 최종소비자를 대상으로 한 기호도 분석

탈각하지 않은 원료 굴을 최적 처리조건(3,000bar, 2분, 15°C)으로 초고압 처리한 후 포장용 기에 500g 씩 포장한 다음 맛, 신선도, 가격, 구매의사에 대해 조사를 실시하였다.
조사결과 5점 만점기준 종합점수가 맛과 신선도는 각각 4.3점, 4.5점으로 높게 나타나 상품 성은 좋은 것으로 평가되었으나, 제시된 소비자 가격이 비교적 높은 것으로 평가되어 보통 점수인 3.0점으로 나왔고 구매의사 또한 3.4점으로 보통 수준보다 약간 높은 것으로 확인되었다.

연령대별 조사결과를 보면 맛의 경우 30대가 4.1 점인데 비해 40대와 50대는 44점, 4.5점으 로 상대적으로 높게 나타났으며, 소비자 가격에 대한 평가는 30대 3.3점, 40대 3.1 점, 50대 2.6점으로 연령이 높을수록 가격에 대한 점수가 낮게 평가되었다. 가장 중요한 구매의사에 서는 40대3.5점, 30대3.4점, 50대3.3점 순으로 큰 차이 없이 비교적 낮게 나타났다. 이 같은 평가결과는 맛과 신선도는 좋으나 가격이 높아 구매의사를 떨어뜨리는 결과가 나타났음을 알 수 있었으므로, 소비자가 인하를 위한 원가절감 방안마련이 필요할 것으로 파악된다.

9. 굴의 포장/가공 조건에 따른 최적 가공조건 및 유해미생물과 바이러스 사멸을 위한 생산공정 시스템 개발

굴은 해양오염에 취약하며, 쉽게 변질되는 특성을 가지고 있어 양식, 가공, 유통 중 부적절 한 관리로 인하여 품질저하가 빨리 일어나는 단점으로 생물 상태로는 유통이 매우 취약한 수산식품이다.

본 연구를 통해 굴의 원래의 품질을 유지하면서 병원성 미생물이나 바이러스를 효과적으로 살균할 수 있도록 양식단계서부터 최종 소비자가지의 전 단계에 걸쳐 관리 가능한 최적의 가공조건을 수립하였으며, 특히 해양오염으로 인한 식중독균이나 노로바이러스 등의 경우에 는 양식장에서 오염되었을 경우 가열하지 않고 이를 제거할 수 있는 방법이 현재까지는 사 실상 없었는데 초고압처리기술을 이용해 이 같은 문제를 해결하였다.

주요관리지표로는 양식장관리, HPP처리조건 관리, 작업자 및 작업도구 위생관리, 이물질관 리, 작업장 및 보관시설온도관리 등이며 제품의 가공방법에 따라 탈각굴, 홀셀등 별도의 관 리계획을 수립하였다.

위 표는 원료 및 가공용수에 대한 관리기준과 HPP처리 기준을 설명한 것으로 모든 공정에 같은 방식으로 관리기준을 마련하였다.

10. 초고압처리 시제품의 품질관리

초고압 처리기술 HPP(High-Press processing) 처리 최적공정 확립에 따른 시제품 안전성을 검토하기 위하여 시제품을 대상으로 유해미생물 5종(Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, Vibrio p汉rahaemofyticus)의 주기적인 위생검사를 실시하였다.
각 시료샘플은 탈각된 굴을 HPP 처리 최적화 조건 (3,000bar/2분)으로 처리하여 생굴내 일 반세균수 검사 및 유해미생물 검출 여부를 비교분석하였다. 모든 실험의 대조구는 HPP 처리 를 하지 않은 시료를 이용하였으며, 8회 반복 실험하여 결과를 비교하였다.
먼저 HPP 처리 유무에 따른 굴의 일반세균수를 확인한 결과 압력 처리 전(대조구)보다 처리 후(시험구)의 세균수가 약 llog 적게 검출되어 HPP처리를 함으로써 평균 88.15% 세균 감소 효과를 얻을 수 있다.

HPP 처리 유무에 따른 대장균 변화는 동일한 압력 처리 조건으로 처리된 시료로 8회 시험 하였으며 압력처리를 하지 않은 굴 (대조구)에서 대장균이 3회 검출되었으나 압력처리를 한 굴 (시험구)은 모두 불검출 되었다. 이에 따라 압력처리가 대장균 사멸에 영향을 미치는 것 으로 확인되었으며 유해미생물 사멸에 압력처리가 유효한 것으로 판단된다.

황색포도상구균, 리스테리 아 모노사이토제네스, 살모렐라, 장염비브리오 등 다른 유해미생물 은 처리 전 시료와 처리 후 시료 모두 불검출이었으며 압력처리 유무에 관계없이 굴에 존재 하지 않았음을 확인하였다.

11. 생굴제품 생산 및 사업화

굴은 해양오염에 취약하며, 쉽게 변질되는 특성을 가지고 있어 양식, 가공, 유통 중 부적절 한 관리로 인하여 품질저하가 빨리 일어나는 단점으로 생물 상태로는 유통이 매우 취약한 수산식품이다.
굴을 가열살균하면 저장기간은 연장시킬 수 있으나 가열처리에 따른 생굴 본래의 독특한 풍 미와 조직감의 변질 때문에 바람직하지 않다.
"9 생굴의 포장/가공 조건에 따른 최적 가공조건 및 유해미생물과 바이러스 사멸을 위한 생산공정 시스템 개발" 연구결과에서와 같이 굴의 원래품질을 유지하면서 병원성 미생물이 나 바이러스를 효과적으로 살균할 수 있도록 양식단계서부터 최종 소비자가지의 전 단계에 걸쳐 관리 가능한 최적의 가공조건을 수립하였다.
이 같은 연구결과를 토대로 굴 제품을 안전하게 생산할 수 있는 시스템이 만들어졌으며, 해 외 영업을 통해 기존 거래중인 일본 바이어로부터 1차로 40pt 컨테이너 1대 분량을 주문받 아 수출을 위한 본 제품 생산을 할 수 있었다.

HPP 살균처리된 냉동 I.Q.F굴을 지난 2011년 5월에 일본 TW TRADING CO., LTD 사에 처 음 수출하였다. 수출량은 19ton 이며, 금액은 USD120,600 이다.
용도는 일본인들이 냉동굴을 샤브샤브해서 먹을 때나 굴튀김으로 먹을 때 완전 익힐 경우 맛이 없고 튀김의 경우 빵가루가 검게 타는 문제로 표면만 익혀 섭취하다보니 굴의 내장에 있던 노로바이러스나 유해세균으로 발생되는 식중독 사고가 매년 적지 않았으며, 사망하는 사례까지 발생되었다.
기존 거래중이던 현지 바이어에게 HPP 살균처리된 I.分F 냉동굴을 제안하였으며, 제안이 긍 정적으로 받아들여 수출할 수 있게 되었다.

향후 판매계획은 I.Q.F냉동굴, 홀셀, 탈각굴 등 제품을 국내 CVS, 중.소형마켓, 일식당유통전 문기업과 일본, 홍콩 등 냉동굴 또는 하프셀 유통전문 기업 등에 적극적 홍보로 판매를 확대 해나갈 계획이며, 2011년 겨울부터 2012년 봄까지 450백만원을 1차 목표로 해서 2013년 겨울 부터는 년 1,600백만원을 목표로 영업을 전개해나갈 계획이다.

(출처 : 요약문 5p)

Abstract ▼

1. High Pressure Processing (HPP)

The High Pressure Processing (HPP) by Avure (QFP215L-600AT/U.S.A), which was installed by HAEJIN CO., LTD., was used, and its composition is as follows.
• HPP is composed of Main Pressure Device, Pressure Intensive Device, Water Supply Price and Air Supply

1. High Pressure Processing (HPP)

The High Pressure Processing (HPP) by Avure (QFP215L-600AT/U.S.A), which was installed by HAEJIN CO., LTD., was used, and its composition is as follows.
• HPP is composed of Main Pressure Device, Pressure Intensive Device, Water Supply Price and Air Supply Device, and High Pressure Part inside Main Pressure Device forms high pressure.
• High Pressure Water is supplied to Main Pressure Device through the water supply line.
• Air created at Air Supply Device is supplied to Main Pressure Device through the air supply line.
• Pressure Intensive Device supplies oil which makes Main Pressure Device to operate through an oil-supplying line.
• Main Pressure Device keeps airtight and resists to high pressure, and materials or processed products which need to be sterilized can be easily inserted into it and taken out of it.
• All operation processes are programmed through computers, and it can be automatically
operated through a screen according to data put in advance.

2. Development of Detection Method for Harmful Bacteria

To review sterilization conditions of harmful bacteria in fresh oyster through HPP, changes in numbers of bacteria according to different HPP holding time, pressure and water temperature were observed and compared, and storage period and viral organisms were checked.

First of all, numbers of bacteria showed almost no change when HPP holding times was varied among 60, 180 and 360sec under the same pressure. When the temperature of
processing water was made to be 5, 15 and 30 °C, numbers of bacteria got decreased as temperate went up, though the change was not significant.

And, sterilization performance of HPP according to different pressures such as HPP pressure 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 and 6000bar was checked at the holding time of 90sec and at the temperature of 15 °C. As a result of checking of number of bacteria at each pressure, number of bacteria was 39000 cfu/g in control group, 32000 cfu/g at 1000bar, 9600 cfu/g at 2000bar, 900 cfu/g at 3000bar and <100 cfu/g at 4000bar or higher.

With this result, it was confirmed that sterilization performance was affected and increased more by changes in pressure than holding time or temperature of water. Especially, at the pressure of 4000bar or higher, sterilization rate was 99.7% or higher, and this is an outstanding performance.

In comparison of storage time of HPP according to different pressures, pressure of 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 and 6000bar, were given under the same HPP condition of holding time 90sec and temperature 15 °C, number of bacteria was checked once in two days over total ten days. When compared to the counter group, it didn’t show any significant change at lOOObar. However, it showed a decrease in number of bacteria and restrain in re-proliferation of injured cell after HPP at 2000bar or higher.

3. Development of Detection Method of Alternative Virus of Norovirus

Norovirus is a kind of virus, which makes the intestines of human body as its host, and it can’t be cultivated under the usual cultivation method of other virus. For this reason, there are many difficulties in detecting and cultivating Norovirus.

Thus, this research was carried out by using Feline calicivirus (FCV) and Murine norovirus (MNV) since they belong to the family of Norovirus and Calici virus and they has one strand of RNA and similar hereditary, biochemical, physical and chemical characteristics to Norovirus.
As a result of research into cultivation conditions of virus, one can know that feline calicivirus provokes infection on CrFK and murine norovirus on Raw 264.7 murine macrophage, and, by giving cytopathic effect to each host cell, one can get them to be separated from their host cell.

To perform a quantitative analysis on virus, the plaque assay was used, in which virus was infected into cell monolayer, and vims was quantitatively detected according to number of plaques created. Also, another detection method of virus, TCID50, was reviewed, in which a statistical evaluation method on the infectivities is used to decide whether or not being infected.

4. Analysis on Changes in Sensory Characteristics after HPP

As a result of checking of appearance (color), scent, flavor, texture and taste of fresh oyster with its shell after HPP, we found that there were some changes according to different pressure and temperature. As pressure and temperature got down, sensory changes were small, and, especially, when temperature was high, sensory change (especially, its appearance) got deteriorated significantly compared to the counter group that didn’t undergo processing.

In evaluation on appearance with the evaluation scale of which highest point is 5, the scale was 3.6 when the temperature was 15 °C and 1.4 when the temperature was 30 °C at the same pressure of 3000bar, and it was a significant difference. Also, according to different pressures, with the standard water temperature of 15 °C, the scale was 4.4 at 2000bar, 4.1 at 3000bar and 3.5 at 4000bar, and, that is, as pressure got higher, it was found that sensory change was more significant.

The evaluation scale regarding comprehensive appearance and sensory deterioration of oyster without its shell and oyster with its shell was 4.4 and 4.3 under 2000bar, 4.1 : 3.8 under 3000bar, 3.5 : 3.3 under 4000bar, and, that is, oyster without its shell showed larger sensory change and deterioration.

In relation to color deterioration, in comparison between the unprocessed counter group and the processed group with HPP, Lightness of the unprocessed group was 51.07士0.53,
and is was increased to be 54.24±0.74 at 2000bar and 59.88±0.66 at 4000 bar, and, that is, it increased as pressure got higher. While the redness was -1.38±0.05 in the counter group and -1.17±0.031 at 4000bar, and it didn’t show significant difference, but a little decrease.

In relation to physical characteristics, even after oyster underwent HPP, its fracturability, adhesiveness, springiness and cohesiveness showed little change, while its resilience increased according to an increase in pressure. Especially, hardness, gmmniness, chewiness and share force was decreased at 2000 bar compared to the counter group, and, though, they were increased at higher pressure like 3000 bar or 4000 bar. That is, there was an overall tendency of hardening.

5. Conditions for Extinction of Harmful Bacteria

As a result of observing changes in numbers of harmful bacteria according to different pressure conditions of HPP, it was confirmed one more time that, as pressure went up, and holing time was increased, the sterilization performance got stronger, and you can see this result by checking the result of a former experiment and table as follows.

Especially, even if HPP pressure condition was the same, rate of decrease in number of harmful bacteria showed difference among five different bacteria, say, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium and Vibrio parahaemolyticus. Under a low pressure condition, the decrease rate of Staphylococcus aureus and Salmonella typhimurium was the smallest. And, when processing was done at 3000bar for 120sec or longer, the decrease rate of bacteria in every experiment object was 95% or larger.

With this experiment result, it is concluded that the minimum HPP processing time for above five harmful bacteria is 120sec under 3000bar.

6. Conditions for Extinction of Alternative Virus

To take measurement on FCV extinction rate according to different pressure condition and holding time, a pretest was carried out, in which FCV sample in a concentration rate of 4.8 log TCIDso/ml was checked under 6 different pressure conditions like 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 and 6000 bar. As a result, any significant difference or change was not seen at 1000 bar, but, number of virus decreased significantly by 50.79% at 2000 bar, and it become extinct by 100% at 4000 bar.

Based on the pretest result, pressure and holding time was segmented between the pressure of 2000 bar at which FCV started to decrease and the pressure of 4000 bar at which it became totally extinct, and changes were observed through plaque assay and TCID50. The result was the same with that of the pretest, and one could see that, as processing pressure of HPP was increased, the decrease rate of FCV got larger. The decrease rate was 99% or larger at 3500bar, and it was 100% at 4000 bar or higher. Then, changes in the decrease rate according to different HPP holding times were observed, and it was found that, even though holding time was extended by 60 seconds under the same pressure, the decrease rate of FCV wasn’t got larger significantly.

Thus, as a comprehensive conclusion, it can be said that number of FCV is more affected by increase of pressure than an extension of holding time, and that Norovirus is decreased by a larger rate when giving high pressure for a short period of holding time than giving low pressure for a long period of holding time.

7. Conditions for Optimal Processing & Shelling Method which Minimizes Sensory Deterioration & Research on Extension of Storage

As a result of checking the shelling rate of oyster after High Pressure Processing, when 50 pieces of oyster was processed for 2 minutes under 2500bar, 46 pieces (92%) were shelled. When the same are processed for 3 minutes, 48 pieces (96%) were shelled, and, when processed under 3000 bar, all of them were easily sheUed with the hand.

To evaluate storage rate of oyster that was processed with HPP, changes in number of bacteria was checked once in two days for overall ten days. As a result, it was found that, as pressure increased, proliferation of bacteria got restrained, and you can check this result from following picture. Especially, there was a significant difference at the time of the 8th day between the one that was processed for 1 minute of time at 3000 bar and another that was processed for 2 minutes of time or longer.

From this result, we can see that, if processing is done for 2 minutes of time at 3000 bar, storage time can be extended for two days when compared to the counter group.

8. Development of Packaging Design of Fresh Oyster & Research on Its Marketability

1) Development of Packaging Design

In order to market oyster as it is after HPP processing, a new packaging method was needed, which could solve the problem of frequent shelling of oyster after HPP.
Thus, a new packing method was developed, and, for this method, the contraction vinyl is used. As you can see from the picture below, the contraction vinyl is wrapped over oyster with its shell attached to be contracted, and then, the oyster is processed with HPP processing. With this method, when the contraction vinyl is taken off, flesh of oyster is easily separated from its shell. Though, if the vinyl isn’t taken off, the oyster would maintain its form and appearance with its outer shell attached.

2) Set-up of HPP Conditions for Manufacturing of Prototype Products

Based on research results so far, HPP pressure conditions for manufacturing of prototype products are reviewed. Such conditions should make possible to reduce harmful bacteria and Norovirus, to shell oyster easily, to reduce sensory deterioration, to extend storage period and to consume oyster in a safe way, and, by considering these factors, the optimized HPP processing conditions are described in the following table.

3) Analysis on Taste of End Consumers

Fresh oyster with its shell was processed with HPP at the optimal processing condition (3,000bar, 2minutes, 15 °C) and then packed into each 500g package. Then, a research was carried out to check evaluation by customers on its flavor, freshness, price and whether or not they have intention to re-purchase it. As a result, with the evaluation scale of which highest point is 5, flavor and freshness received 4.3 and 4.5 point respectively, relatively high points that represent high quality products. Though, customers evaluated that the price suggested was relatively high and gave 3.0 point, an average point, to evaluate it, and gave 3.4 point, a slightly high grade point, to evaluate their intention to re-purchase.

A research was also performed for each age group, and, in case of the evaluation on flavor, those in their 30s gave 4.1 point and those in their 40s and 50s gave 4.4 and 4.5 respectively, relatively higher points. In evaluation on the suggested retail price, those in their 30s gave 3.3 point and those in their 40s and 50s gave 3.1 and 2.6 respectively, and this shows that, as customers became older, their evaluation point on the price got lower. In evaluation on their intention to re-purchase, the most important matter to be evaluated, those in their 30s, 40s and 50s gave 3.4, 3.5 and 3.3 point respectively, and all of them gave similar point and showed relatively low intention. This tells us that customers were attracted to the flavor and the degree of freshness, but, they were not willing to re-purchase due to the high price. Thus, it is understood that ways to cut down cost of production, and thus, to decrease the retail price have to be suggested.

9. Conditions of Optimal Processing Method according to Characteristics of Packagin^Processing of Fresh Oyster & Development of Manufacturing System to Kill Harmful Bacteria 8z Virus

Oyster is vulnerable to marine pollution and deteriorates easily. It has the shortcoming of easy deterioration of quality in the process of farming, processing and circulation due to inappropriate handling, and it is very hard to market and circulate fresh oyster.

Through this research, the optimal processing conditions were established, by which it is possible to sterilize bacteria or virus of oyster effectively and to control its quality from its farming stage through its consumption stage by end consumers while maintaining its quality. Also, so far, there have been no other solution in case of that oyster is contracted with salmonella or Norovirus in the process of farming due to marine pollution than to heat the contracted oyster to kill such virus. Though, when HPP technology is used, such problem can be solved effectively.

Principal Standards for Management were established, including management on farming ground, HPP processing conditions, hygiene of workers and work tools, foreign substance and temperature of work places and storage facilities. Also, separate management standards were established according to different processing methods of oyster such as shelled oyster or whole-shell.

Above table is to explain the management standards for raw materials and processing water and the standards for HPP processing, and those standards are established in the same way for all the processing stages.

10. Quality Control on HPP Prototype Product

To review safety of prototype products produced by the optimal HPP process system, a periodic sanitary examination was carried on prototype products to check five harmful bacteria including Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus and Vibrio parahaemolyticus.
Samples of shelled oyster was processed with the optimal HPP process condition (3,000bar/2min), and then, number of germs and harmful bacteria in fresh oyster was examined and analyzed. The sample of all the counter groups weren’t processed with HPP, and 8 times of experiments were carried out to compare result of each experiment.
First of all, as a result of checking of usual germs in oyster in case of undergoing HPP processing and in case of not undergoing it, the number of normal germs after Pressure Processing was smaller by approximately Hog than the number before Pressure Processing, and this shows that the number of germs can be decreased by 88.15% at an average with the help of HPP processing.

In relation to changes in number of Escherichia coli, samples that were processed with the same pressure condition were tested 8 times. Among samples that weren’t pressure-processed, Escherichia coli was detected three times, but, among those which were pressure-processed, Escherichia coli was detected from none of them, and this proves that Pressure Processing helps to kill Escherichia coli and harmful bacteria.
Other harmful bacteria such as Listeria monocytogenes, Sdmonen 任 i^himurium. Staphylococcus aureus, Vibrio parahaemolyticus weren’t detected from samples before and after Pressure Processing, and it is confirmed that such bacteria don’t live on oyster regardless of undergoing Pressure Processing.

11. Manufacturing of Fresh Oyster Products & Commercialization

Oyster is vulnerable to marine pollution and deteriorates easily. It has the shortcoming of easy deterioration of quality in the process of farming, processing and circulation due to inappropriate handling, and it is very hard to market and circulate fresh oyster.
When oyster is heated and sterilized, its storage time can be extended, but, the unique scent and taste of fresh oyster is mined, and its texture is also changed, and thus, it can’t be considered as a good way of processing.
As you can see from the above Clause 9. Conditions of Optimal Processing Method according to Characteristics of Packaging/ Processing of Fresh Oyster & Development of Manufacturing System to Kill Harmful Bacteria & Virus, through this research, an optimal processing conditions were established, by which it is possible to sterilize bacteria or virus of oyster effectively and to control its quality from its fanning stage through its consumption stage by end consumers while maintaining its unique quality. Based on these research results, it was possible to create a safe manufacturing system for oyster products, and then, we took the first order for oyster products in the quantity of one 40ft container from one of our Japanese customers through overseas marketing activity and commenced to manufacture products to be sold to the overseas market.
We exported refrigerated I.Q.F Oyster that was sterilized with HPP to TW TRADING CO., LTD., a Japanese company, for the first time in 2011 May. The export quantity was 19tons, and the export amount was USD120,600.
Each year in Japan, there are frequent outbreaks of food poisoning accidents from Norovirus or other harmful bacteria that might exist in intestines of oyster, since Japanese people like eating oyster by heating its surface only when making Shabu-shabu dishes or fries with refrigerated oyster to avoid deterioration in taste or burning on bread crumb, and there were several cases in which those contracted with food poisoning from oyster died.
Then, we suggested I.Q.F Oyster with HPP sterilization processing to the local buyer in Japan, and the buyer accepted our suggestion, and then, we could export our products to that buyer.

In the future to come, we plan to sell oyster products including I.Q.F Refrigerated Oyster, Whole-shell and Shelled Oyster to domestic CVS stores, medium and small-scale markets, Japanese Restaurants and Specialized Food Companies and various Specialized Companies of Refrigerated & Half-shell in Japan and Hong Kong by doing active promotion activities. And, our first sales goal is 450 million won starting from 2011 winter to 2012 spring, and we will keep doing our active marketing activities with the sales goal of 1.6 billion won per year starting from 2013 winter.

(출처 : SUMMARY 16p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 17
• CONTENTS ... 29
• 목차 ... 31
• 제1장 연구개발 과제의 개요 ... 33
• 제1절 연구개발의 목적 및 범위 ... 33
• 1. 연구개발의 최종목표 ... 33
• 2. 연구개발의 필요성 ... 33
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 41
• 제1절 국내·외 기술개발 현황 ... 41
• 제2절 국내·외 기술개발 현황에서 차지하는 위치 ... 46
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 48
• 제1절 초고압처리기 ... 48
• 제2절 유해미생물진단법 개발 ... 49
• 제3절 노로바이러스 대체 바이러스 진단법 개발 ... 55
• 제4절 HPP처리후 발생되는 관능적 변화분석 ... 62
• 제5절 유해미생물 사멸조건 ... 67
• 제6절 대체바이러스 사멸조건 ... 74
• 제7절 관능적 변화를 최소화한 최적 가공.탈각조건 및 보존성 연장확인 연구 ... 85
• 제8절 비열처리 생굴의 포장디자인 개발 및 시장성 조사 ... 88
• 제9절 생굴의 포장/가공 조건에 따른 최적 가공조건 및 유해미생물과 바이러스 사멸을 위한 생산공정 시스템 개발 ... 91
• 제10절 초고압처리 시제품의 품질관리 ... 102
• 제11절 생굴제품 생산 및 사업화 ... 107
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 112
• 제1절 연구개발 목표 및 달성도 ... 112
• 제2절 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 114
• 제5장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 115
• 제1절 실용화·산업화 계획 ... 115
• 제2절 교육·지도·홍보 등 기술 확산 계획 ... 116
• 제3절 특허·논문 등 지식 재산권 확보계획 ... 117
• 제4절 추가연구 및 타 연구에 활용계획 ... 118
• 제5절 연구기획사업 ... 118
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 119
• 제7장 참고문헌 ... 121
• 끝페이지 ... 123