비열 플라즈마 처리를 이용한 polystyrene, 소시지 케이싱, 그리고 훈제연어에서의 식중독균 저해

이한빛(Hahn-Bit Lee),노영은(Young-Eun Noh),양희재(Hee-Jae Yang),민세철(Sea Cheol Min) 한국식품과학회 2011 한국식품과학회지 Vol.43 No.4

PS 필름에 접종된 S. Typhimurium, E. coli 0157:H7, L. monocytogenes를 저해시킬 때 헬륨을 사용한 플라즈마 처리의 경우에는 S. Typhimurium이,헬륨과 산소를 동시에 사용한 플라즈마 처리의 경우에는 L. monocytogenes가 가장 많이 저해되었다. E coli 0157:H7과 L. monocytogenes는 헬륨과 산소를 함께 사용하여 풀라즈마 처리하였을 때 헬륨만 사용하였을 때보다 더 큰 저해를 보였다. 헬륨과 산소를 함께 사용한 비열 폴라즈마 처리는 L. monocytogenes가 소시지 케이싱이나 훈제연어에 감염되었 을 때보다 PS 필름에 감염되었을 때 L. monocytogenes를 더 효과적으로 저해시켜 감염된 재료에 따라 다른 저해 효과를 보여 주었다. 비열 폴라즈마 처리에 사용된 가스의 종류와 미생물이 감염된 재료는 그 처리의 항균 효과에 대한 평가에서 중요하게 고려되어야 할 것이다. 헬륨과 산소를 사용한 비열 플라즈마 처리는 공정 후 포장재에 감염된 L. monocytogenes를 효과적으로 저해할 수 있을 것으로 기대된다. The effects of nonthermal plasma treatments against Salmonella Typhimurium, Escherichia coli 0157:H7, and Listeria monocytogenes living on polystyrene (PS), sausage casings, and smoked salmon were investigated. Inoculated PS, casings, and salmon were treated with nonthermal plasma generated with helium (5 L/min) or with both helium (5 L/min) and oxygen (100 mL/min) at 60 Hz and 30 kVxm for 2, 5, or 10 min. S. Typhimurium exhibited the highest sensitivity to the helium-used treatment. The greatest reduction (3.9±0.8 log CFU/㎠) was observed with L. monocytogenes on PS after the treatment with the mixed gas for 5 min. The treatment with the mixed gas inhibited L. monocytogenes on casings and salmon by 0.5±0.3 log CFU/cm: and 1.0±0.3 log CFU g, respectively. Different treatment times did not result in different reductions of L. monocytogenes on both casings and salmon. The types of treatment gas and material of contamination need to be considered for evaluating the antimicrobial effects of nonthermal plasma treatments.

열 압착을 이용한 가식성 젤라틴 필름 제조

김의현(Eui Hyun Kim),송아영(Ah Young Song),민세철(Sea Cheol Min) 한국식품과학회 2022 한국식품과학회지 Vol.54 No.2

본 연구에서는 열 압착 공정을 이용하여 생고분자 가식성 FG 필름과 MG 필름을 제작하였고, 제조 공정 차이에 따른 필름의 형성, 표면 미세구조, 그리고 빛 투과도를 비교하기 위해 캐스팅 방법을 이용해서도 FG 필름을 제작하였다. 열 압착을 이용하여 FG와 MG로부터 연속적이고, 균일하며, 투명하고, 그리고 매끄러운 표면을 가진 필름을 제작할 수 있었다. 열 압착된 FG 필름은 열 압착된 MG 필름보다 빛 투과도와 인장 강도가 낮았으나, 육안 관찰 및 현미경을 이용한 표면 미세구조를 관찰 시 큰 차이를 확인할 수 없었으며, 수분 투과도와 필름의 명도 및 붉은 정도에서도 유의적인 차이가 보이지 않았다. 또한, 열 압착된 FG 필름이 캐스팅된 FG 필름보다 육안으로 보았을 때 더욱 투명하고 균일한 표면을 가진 것을 확인할 수 있었고, 투명도도 캐스팅된 FG 필름보다 높음을 알 수 있었다. 열 압착된 FG 필름이 캐스팅된 FG 필름보다 낮은 인장 강도와 높은 수분 차단 능력을 갖췄다. 열 압착된 FG 필름은 캐스팅된 FG 필름과 색도의 차이가 있었고, 캐스팅된 FG 필름보다 매끄럽고 균일한 표면 미세구조를 가진 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 열 압착 공정을 사용하는 산업적 생고분자 생산 시스템을 사용하여 우수한 수분 차단 능력을 갖춘 가식성 필름을 MG과 생선껍질로부터 얻어지는 FG을 이용해 제작할 수 있음을 보여주었다. In this study, edible films made of fish and mammalian gelatins were produced using heat pressing, and their physical properties were investigated. Transparent and smooth films were formed continuously and uniformly using a mixture of fish skin gelatin (FG) or mammalian gelatin (MG), glycerol, and water under the process of heat pressing at 90℃ and 20 MPa for 5 min. Heat-pressed FG films possessed lower light transmittance and tensile strength than heat-pressed MG films; however, their appearance, surface morphology, water vapor permeability, lightness, and redness were not different from those of heat-pressed MG films. Although heat-pressed FG films had lower tensile strength, they had a flatter and more uniform surfaces and demonstrated higher transparency and moisture barrier properties compared to the casted FG films. These results demonstrate the potential utility of heat pressing for the large-scale production of edible films using both FG and MG.

Fumaric acid와 mild heat의 병합 처리에 따른 시금치의 저장 중 미생물 제어 효과

손현정 ( Hyeon Jeong Son ),강지훈 ( Ji Hoon Kang ),오덕환 ( Deog Hwan Oh ),민세철 ( Sea Cheol Min ),송경빈 ( Kyung Bin Song ) 한국응용생명화학회 2016 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.59 No.1

시금치에 fumaric acid와 mild heat의 병합처리를 통해 병원성 미생물 제어효과를 규명하고자 시금치에 E. coli O157:H7, L. mon℃ytogenes 를 접종한 후 각 단일처리 후 미생물 수 변화를 측정하였다. Fumaric acid (0.1, 0.3, 0.5%)와 mild heat (40, 50, 60℃)의 각 단일처리 실험 결과를 토대로, 병합처리를 위한 fumaric acid의 최적농도는 0.5%, mild heat 처리조건으로 50℃ 에서 5 min으로 선정하였고, 병합처리 시 L. mon℃ytogenes, E. coli O157:H7의 수는 대조구에 비해 각각 2.53, 2.62 log CFU/g 감소하였다. 그리고 신선한 시금치에 병합처리 후 4℃에서 12일간 저장하면서 미생물 수 감소 및 품질 변화를 조사하였다. 시금치의 초기 미생물 수에 있어서 대조구와 비교하여, 병합 처리구에서 총 호기성 균을 2.77 log CFU/g 감소시켰다. 특히, 저장 12일 후 병합 처리구의 총 호기성 균 수는 4.84 log CFU/g으로 대조구와 비교하여 1.82 log CFU/g의 감균 효과를 가졌다. 또한 시금치의 저장 중 Hunter 색도 값 및 비타민 C 함량에 있어서 처리구 간의 유의적인 차이를 보이지 않았다. 따라서 본 연구 결과, fumaric acid와 mild heat의 병합처리가 시금치의 미생물학적 안전성 유지에 효과적인 처리라고 판단된다. The objective of this study was to examine the combined effect of fumaric acid with mild heat on the inactivation of microorganisms on spinach. Spinach leaves were in℃ulated with Escherichia coli O157:H7 and Listeria mon℃ytogenes. Based on the results of single treatment of fumaric acid (0.1, 0.3, and 0.5%) or mild heat (40, 50, and 60℃) regarding the inactivation of the in℃ulated bacteria, the optimal condition for the combined treatment was suggested to be 0.5% fumaric acid and mild heat treatment at 50℃ for 5 min. The combined treatment of fumaric acid with mild heat caused 2.53 and 2.62 log reductions of the populations of L. mon℃ytogenes and E. coli O157:H7, respectively. In addition, during storage of fresh spinach at 4℃ for 12 d, the combined treatment reduced initially the populations of total aerobic bacteria by 2.77 log CFU/g compared with the control. In particular, after 12 d of storage, the population of total aerobic bacteria for the combined treatment sample was 4.84 log CFU/g, whereas the control sample had 6.66 log CFU/g. Color and vitamin C content of spinach samples were not altered significantly by the combined treatment during storage. These results indicate that the combined treatment of fumaric acid with mild heat is an effective method to control microorganisms on spinach during storage.

옥수수 바이오매스를 함유한 폴리에스터 필름의 물리 화학적 특성과 생분해 특성에 대한 콜드 플라즈마 처리의 영향

송아영(Ah Young Song),오윤아(Yoon Ah Oh),오세준(Se Jun Oh),민세철(Sea Cheol Min) 한국식품과학회 2015 한국식품과학회지 Vol.47 No.2

CP 처리의 CBPE 필름의 물리화학적 특성 및 생분해 특성에 대한 영향을 연구하였다. CP 처리는 CBPE 필름의 인장 강도, 신장률, 그리고 광투과도와 같은 물리적 특성에는 영향을 주지 않았으나, air-CP 처리는 CBPE 필름의 유연성, 수분 방벽 특성, 그리고 인쇄적성을 향상시켰다. Air-CP 처리는 저장 중 CBPE 필름 표면의 조도와 O와 N 원소를 포함한 작용기의 양을 증가시켰고, 인쇄적성, 열분해성, 그리고 미생물 분해성을 향상시켰다. 본 연구에서 CP 처리 후 CBPE 필름 표면에서 보여지는 노화 현상을 XPS 결과를 통해 확인할 수 있었다. 본 연구는 CP 처리가 CBPE 필름을 비롯하여 다른 생분해성 식품 포장재의 물리적 특성과 생분해성을 향상시킬 수 있는 기술로서 적용될 수 있다는 가능성을 보여주었다. The effects of cold plasma (CP) treatments on the physicochemical and biodegradable properties of a corn biomass-containing polyester (CBPE) film were studied. The CBPE film was treated with CP generated by N2, O2, He, Ar, or dry air at 400-900 W and 667 Pa for 10-40 min. The glass transition temperature of the CBPE film (?30.2- ?28.6℃) was not affected by the CP treatment, while the elastic modulus and water vapor permeability decreased (p<0.05). The ink printability was improved by the treatment and the improved printability was maintained during storage for 56 days at room temperature. Roughness of the film increased after treatments and the level of roughness appeared to increase during storage. Heat and microbial biodegradability of the CBPE film was improved by the air-CP treatment (p<0.05). These results have demonstrated the potential of applying CP treatments to improve the flexibility, printability, and biodegradability of CBPE films.

초고압 균질공정 요인에 따른 대두박(비지)의 가공적성 연구 및 식이섬유 강화식빵의 최적화

이순민 ( Soon Min Lee ),백무열 ( Moo Yeol Baik ),김현석 ( Hyun Seok Kim ),민세철 ( Sea Cheol Min ),김병용 ( Byung Yong Kim ) 한국산업식품공학회 2014 산업 식품공학 Vol.18 No.2

두부의 부산물인 비지를 이용하여 식이섬유가 강화된 식빵을 개발하기 위해 HPH 처리를 하고 혼합디자인을 이용한 식빵 최적배합비를 산출하였다. HPH 처리의 결과 압력과 pass의 횟수가 증가함에 따라 수용성 식이섬유함량, 분산안정도, 수분흡착지수가 증가하며 입자 크기는 감소하는 경향을 보였다. 이 결과에서 HPH를 25,000 psi에서 2 pass 처리한 비지 paste를 첨가하여 식빵의 최적배합비를 도출하였다. 최적배합비를 결정하는 주요종속변수로 빵의 밀도, hardness, 기호도로 잡았다. 기호도를 최대로 예측하여 목적범위를 설정하였고, 밀도와 hardness는 최소의 범위를 설정하였다. 그 결과 예상 최적배합비는 밀가루함량 94.2%, 비지함량 5.8%이었고, 이 배합비에 따른 종속변수 값은 hardness 39.22 N, 밀도 0.403 mL/g, 전체적인 기호도 5.796으로 분석되었다. The effects of pressure and number of passes upon Biji paste properties using a high-pressure homogenizer (HPH) were investigated. A hydrocolloid of Biji was processed with a HPH at 15,000 or 25,000 psi and with 1 or 2 passes. The hydrocolloid was assessed for dietary fiber, protein, sugar content, water absorption index (WAI), water solubility index (WSI), rheological character, and distribution stability. As pass number and pressure increased, soluble dietary fiber, sugar content, WAI, and distribution stability also increased, whereas particle size decreased. As a result, processing at 25,000 psi and 2 passes is considered as a proper treatment for processing quality. In bread making with HPH treated Biji, volume, hardness, and cohesiveness of bread increased, while density decreased. The optimum processing condition for bread with HPH treated Biji was determined by a design expert program. Nine experimental points were selected, and wheat flour (91-95%) and HPH Biji (5-9%) were chosen as the independent variables. The optimum formulation of bread using the numerical analysis was set at 94.2% wheat flour and 5.8% HPH Biji with a 0.725 desirability value.

유동 초고압 공정을 이용한 오렌지 주스의 보존성 향상

원진성 ( Jin Seong Won ),민세철 ( Sea Cheol Min ) 한국산업식품공학회 2015 산업 식품공학 Vol.19 No.4

단일 DHP 처리와 열처리와 병합된 DHP 처리는 오렌지 주스의 토착 미생물을각각 4와 7 log CFU/mL 이상 저해시켰다. 단일 DHP 처리와 열병합 DHP 처리는 오렌지 주스의 비타민 C 농도에 영향을 주지 않았고 주스의 밝기와 당도를 상승시켰다. 단일 DHP 처리 주스와 열병합 DHP 처리 주스는 4oC 저장 중 무처리 주스에 비해 높은 미생물 안정성을 보이면서도 무처리 주스와 열처리 주스보다 높은 밝기와 당도를 가졌다. 이때 열병합 DHP 처리는 기존 열처리와 유사한 미생물 안정성을 보여주었다. 이러한 결과를 바탕으로 DHP (단일 또는 열병합) 처리는 오렌지 주스의 미생물 저장 안정성을 향상시키면서도 주스의 밝기와 당도를 높이는 살균 공정으로 적용이 가능할 것으로 판단되었다. Effects of dynamic high-pressure (DHP) treatments with and without integration with heating on microbial stability, vitamin C concentration, color, sugar content, and pH of orange juice were studied and compared with those of the conventional thermal treatment. Freshly squeezed orange juice was heated at 90oC for 1 min or DHP-treated at 205 MPa and 20, 50, 60, or 70oC. The DHP treatment at 20oC without heating and the treatment at 50oC inactivated indigenous mesophilic aerobic microorganisms in orange juice by 4.2 and >7 log CFU/mL, respectively. The DHPtreated juice exhibited brighter color and higher vitamin C concentration and sugar content than the thermally treated juice, regardless of integration with heating. The DHP-treated juice demonstrated brighter color and higher sugar contents than untreated juice and thermally treated juice during storage at 4oC for 63 days. The results have demonstrated the potential of applying DHP treatments to pasteurize orange juice with increasing brightness and sugar content of the juice.

고령자 친화 딸기 젤리 개발 및 저장수명 결정

김지현(Ji Hyeon Kim),민세철(Sea Cheol Min) 한국식품과학회 2017 한국식품과학회지 Vol.49 No.2

설탕 또는 잔탄검의 함량이 증가함에 따라 딸기 젤리의 경도, 검성, 그리고 씹힘성이 상승하는 경향을 보였다. 딸기 젤리의 텍스처는 딸기 주스의 함량에 따른 경향성을 보이지 않았다. 고령자 친화 젤리에 알맞은 경도(1.3 N)를 가지도록 최적화된 딸기 젤리의 제형은 딸기 주스 함량 40.0%, 설탕 함량 10.0%, 그리고 잔탄검/로커스트콩검의 비율 1.5였다. 모든 저장 온도에서 젤리의 경도, 검성, 그리고 씹힘성은 증가하였고, 명도는 감소하였다. 15℃에서는 저장 일자가 길어질수록 황색화가 증가하였다. 경도를 품질지표로 선정하여 예측하였을 때 5℃와 15℃에서의 젤리의 저장수명은 각각 38일과 26일이었다. 본 연구를 통해 냉동 딸기를 이용하여 고령자 친화 딸기 젤리를 개발하였고 제품의 저장 중 품질 특성과 저장수명을 예측할 수 있었다. Senior-friendly strawberry jelly was developed using strawberry juice, sugar, xanthan gum, and locust bean gum. The experimental variables included strawberry juice (30.0-40.0%, w/w) and sugar (7.5-10.0%, w/w) concentrations and the xanthan gum/locust bean gum ratio (0.3-4.0), and interactions among these variables were predicted using a response surface methodology. The optimal concentrations of strawberry juice and sugar and the ratio of xanthan gum/locust bean gum, determined against jelly hardness, were found to be 40.0, 10.0, and 1.5%, respectively. The hardness, gumminess, and chewiness of strawberry jelly increased significantly during storage at 5 and 15℃ (p<0.05). The lightness of the gum decreased significantly at both temperatures (p<0.05), whereas the hue angle increased during storage at 15℃. The zero-order kinetics was used to predict the shelf-life of the prepared jelly (R²=0.89-0.96), which was determined to be 38 and 26 days at 5 and 15℃, respectively.

고압 균질기를 이용한 가식성 톳 필름 개발

이한나(Hanna Lee),민세철(Sea Cheol Min) 한국식품과학회 2012 한국식품과학회지 Vol.44 No.2

톳으로부터 HPH를 이용해 식품에 적용 가능성이 있는 가식성 필름을 제작할 수 있었다. HPH 처리 압력의 증가는 필름의 강도와 깨짐성을 증가시켰고, 단면이 조밀하고 균일한 필름을 형성시켰다. HPH의 처리 횟수의 증가 또한 필름의 단면을 조밀하게 하였다. 개발된 톳 필름은 보고된 많은 다른 생고분자 필름들에 비해 상대적으로 강도, 깨짐성, 그리고 수분 저항력이 낮아 코팅 또는 롤을 비롯한 필름 형태로 건조 식품 또는 중간 수분 식품에 적용될 수 있는 가능성을 보여주었다. Edible biopolymer films were developed from hijiki (Hizikia fusiforme), using a high-pressure homogenization (HPH). Effects of pressure and pass number of HPH on color, tensile, moisture barrier properties, flavor profiles, and microstructure of hijiki films were investigated. A hydrocolloid of hijiki was processed by HPH at 69, 103, or 152 MPa with 1, 2, or 3 passes. A hijiki-base film was formed by drying a film-forming solution which was prepared by mixing of the HPH-processed suspension with glycerol and Polysorbate 20. Tensile strength and elastic modulus increased with increasing HPH pressure. Uniformity of the films increased as the pressure of HPH with 1 pass increased and the number of pass increased at 152 MPa. Water vapor permeability (2.1-3.3 g·mm/kPa · h · m2) and water solubility (0.4-1.0%), which are relatively low compared to those of many other edible films, show the potential that hijiki-base films are applied to the range of low to intermediate moisture food as wrapping or coating.

이산화염소 가스 훈증, 중온 열수 및 푸마르산 병합처리가 감귤의 미생물학적 안전성 및 저장 중 품질에 미치는 영향

김현규(Hyun Gyu Kim),민세철(Sea Cheol Min),오덕환(Deog Hwan Oh),구자준(Ja Jun Koo),송경빈(Kyung Bin Song) 한국식품영양과학회 2016 한국식품영양과학회지 Vol.45 No.8

감귤의 저장 중 미생물학적 안전성 확보 및 품질 향상을 위해 0.5% 푸마르산과 50°C 열수 세척처리 후 15, 30 ppmv 이산화염소 가스 훈증 처리하여 4±1°C에서 30일간 저장하였다. 푸마르산, 열수 세척처리, 15와 30 ppmv 병합처리시 접종된 Listeria monocytogenes를 3.5~3.7 log CFU/g 감소시켰다. 또한, 감귤의 병합처리 후 30 ppmv 병합처리구에서 저장 30일 후에 효모 및 곰팡이 수에 있어서 2.54 log CFU/g의 감소 효과를 나타냈고, 대조구와 비교하여 부패율을 48% 낮추는 효과를 보였다. 저장 중 당도, 산도는 대조구와 비교하여 유의적인 차이를 나타내지 않았고, 병합처리는 감귤 시료의 표면 색도에 부정적인 영향을 끼치지 않았다. 따라서 본 연구 결과 이산화염소 가스, 중온 열수 세척, 푸마르산 병합처리는 감귤 시료의 품질에 영향을 끼치지 않으면서 미생물학적 안전성 및 품질을 향상할 수 있는 효과적인 허들기술이라고 판단된다. Combined treatment of chlorine dioxide (ClO₂) gas, mild heat, and fumaric acid was performed to reduce microbial growth and maintain quality of Citrus unshiu during storage at 4°C. Citrus unshiu fruits were treated with ClO₂ gas (15 or 30 ppmv), mild heat (40, 50, or 60°C), and fumaric acid (0.1, 0.3, or 0.5%). Combined treatment of 15 or 30 ppmv ClO2 gas, 50°C mild heat, and 0.5% fumaric acid reduced populations of inoculated Listeria monocytogenes by 3.5∼3.7 log CFU/g. In addition, combined treatment decreased populations of yeast and molds in Citrus unshiu by 2.54 log CFU/g after 30-day storage at 4°C. Combined treatment also reduced the decay rate by 48% after 30 days of storage compared with the control. Total solid content, titratable acidity, and color values were not significantly affected by the combined treatment. Therefore, combined treatment of ClO₂ gas, mild heat, and fumaric acid can be a useful hurdle technology to improve microbial safety and quality of Citrus unshiu during storage.

기후변화에 따른 해충유입 방지를 위한 방충포장기법의 필요성

이윤정 ( Yun Jeong Lee ),민세철 ( Sea Cheol Min ),나자현 ( Ja Hyun Na ),한재준 ( Jae Joon Han ) 한국식품위생안전성학회 2011 Safe Food Vol.6 No.3