연속 처리 용기를 이용한 고전압 펄스 전기장에 의한 Listeria innocua의 불활성화

신정규 ( Jung Kue Shin ) 한국산업식품공학회 2007 산업 식품공학 Vol.11 No.2

고전압 펄스 전기장을 이용한 식품의 상업적 살균

신정규(Jung-Kue Shin) 한국식품과학회 2020 식품과학과 산업 Vol.53 No.3

고전압 펄스 전기장 기술은 전기 에너지를 활용한 친환경적 비가열 공정 기술로서 꾸준히 업계의 관심을 받고 있다. 장치에 대한 이해의 부족과 장비가격에 대한 부담으로 실제 상업적 적용이 크게 증가하지 않고 있으나 가열 공정을 대체할 수 있는 기술로서의 가능성은 지속적으로 제기되고 있다. PEF 공정을 이용한 식품의 살균은 지금까지는 대부분 과일 및 야채 주스 등 저점도의 액체 식품의 살균에 대해 적용되어 왔으나 최근에는 고점도의 스무디, 고농도 단백질 음료, 혼합 주스, 알코올 음료 등으로 적용 범위가 확대되었으며, 분말, 생육 등 고체 식품의 살균에 대한 연구도 진행되고 있다. 살균 이외에도 색소, 유용성분의 추출 및 회수, 생리활성물질의 활성화, 건조의 전처리 등의 식품 공정뿐만 아니라 씨앗의 발아율 증가, 육제품의 육질 변화, 전분의 물성 변화 등에 대한 적용이 연구되면서 기존의 식품 공정을 보완 또는 대체할 수 있는 기술로서 기대되고 있다. High voltage pulsed electric field technology has been attracting attention in the the food industry as an eco-friendly nonthermal process technology using electrical energy. The lack of understanding of the equipment and the burden of equipment cost have not significantly increased the commercial application, but the potential as a technology to replace the heat process has been continuously increased. Sterilization of foods using the PEF process has been applied to liquid foods with low viscosity such as fruit and vegetable juices, but recently, high viscosity smoothies, high concentrate protein drink, mixed juice, and alcoholic beverages. Studies on sterilization of solid foods such as powders, raw meats are also being conducted. Also, the application of extraction and recovery of useful ingredients, activation of active compounds, pretreatment of drying, improvement of meat quality, changes of properties of starch has been studies.

고전압 square wave pulse를 이용한 당근 주스의 살균 및 저장 중 품질 변화

신정규(Jung-Kue Shin),하구용(Koo-Yong Ha),변유량(Yu-Ryang Pyun),최문실(Mun-Sil Choi),정명수(Myong-Soo Chung) 한국식품과학회 2007 한국식품과학회지 Vol.39 No.5

비열 살균 기술인 high voltage PEF를 이용하여 당근 주스를 처리하였을 때 당근주스의 살균력과 저장 중 품질 변화를 관찰하였다. 전기장의 세기를 50, 60, 70 kV/cm에서 처리 시간을 달리하여 당근주스를 처리한 결과 전기장의 세기가 증가함에 따라 일반 세균과 효모 및 곰팡이 모두 감소하였다. 효모 및 곰팡이는 65 kV/cm, 200 μs 처리시 모든 균이 사멸되었고 일반세균은 멸균에까지 이르지는 못하였으나 70 kV/cm, 200 μs 처리 후 4 log cycle 정도 감소되었다. 고전압 펄스 전기장 처리에 사용되는 펄스 파형인 square wave pulse와 exponential decay pulse가 살균효과에 미치는 차이를 비교하기 위하여 각각 4.25와 6.25의 pH에서 PEF 처리를 하여 실험하였다. 그 결과 square wave pulse를 이용한 PEF의 살균효과가 exponential decay pulse를 이용하였을 때보다 우수하였으며 처리 시간이 길어질수록, 당근주스의 pH가 낮을수록 두 파형 사이의 살균효과는 더 큰 차이를 나타내었다. 온도 및 pH의 병합처리가 PEF의 살균효과에 미치는 영향을 알아보기 위하여 온도 및 pH를 달리하여 55 kV/cm, 132 μs의 조건에서 PEF 처리한 결과 병합 처리시 살균효과가 눈에 띄게 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. PEF 처리한 당근주스의 저장 시품질변화를 관찰한 결과 pH 와 열처리를 PEF와 병합하여 처리한 후 4<suf>o</suf>C 저장한 당근 주스에서만 pH, <suf>o</suf>Brix, 산도, 색도 그리고 α-, β-carotenes 함량에 눈에 띄는 차이를 나타나지 않았으며, 28일 동안 균의 생육을 관찰할 수 없었다. In this study, carrot juice was treated with high voltage pulsed electric fields (PEF) and the changes in its physical and chemical properties during storage at 4oC and 25oC were investigated. The sterility for bacteria, yeast and mold in carrot juice increased with increasing electric field strength and treatment temperature. While yeast and mold were completely inactivated at 65 kV/cm with a treatment time of 200 μs in a continuous PEF treatment system, bacteria were reduced by four log cycles. The results also showed that square wave pulse treatment was more effective for inactivating microorganisms than exponential decay pulse, and this effect was more apparent for carrot juice of lower pH. Although we observed significant changes in physical and chemical properties such as soluble solid content, pH, acidity, color, and carotene retention when the PEF treated samples were stored at the ambient temperature (20oC), no significant physical and chemical changes were found at the cold storage temperature (4oC) during 28 days of storage. The results indicate that the PEF treated carrot juice is appropriate for commercial refrigerated storage.

당절임 죽순 첨가량에 따른 검은깨 엿강정의 품질특성

신정규 ( Jung Kue Shin ),김수인 ( Su In Kim ) 한국산업식품공학회 2012 산업 식품공학 Vol.16 No.4

진피는 채 썰어 12시간과 18시간 건조하여 색상을 비교하였다. 그 결과 12시간 건조 진피는 L값이 73.01로 가장 높았고 a값은 8.55로 대조구인 생진피 18.07 보다는 낮아 졌으나 18시간 건조 진피 5.87 보다는 높았다. b값은 12시간 건조 진피가 63으로 대조구와 생진피 65.81 보다는 다소 낮게 나타났으며 24시간 건조 진피는 45.98로 차이를 보이고 있었다. 이 결과 12시간 건조 진피는 a값은 낮아졌으나 L값은 높아지고 b값에서는 거의 차이가 없는 것으로 나타나 시료로 사용하기 가장 적절하였다. 탈수율에 대한 측정 결과 12시간 건조 진피는 7.3%의 수분을 함유하고 있었고 55.5%의 탈수율을 나타냈으며 24시간 건조 진피는 6.8%의 수분 함유, 56%의 탈수율을 나타내었다. 두 비교군의 수분함유율의 차이가 적고 색도 측정 결과 검은깨엿강정에 첨가할 시료로는 L값이 더 높은 12시간 건조 진피가 적당하다고 판단되었다. 죽순은 식이섬유가 많고 수분량이 많아 생 것으로 이용하기 어려운 점을 보완하기 위해서 당절임 죽순을 제조 한 뒤 1시간 건조 과정을 거쳐 첨가 시료를 완성 하였다. 당절임 죽순의 색도는 생 죽순과 비교 할 때 L값 35.87, a값 9.37, b 값 25.82로 나타났는데 생죽순의 L값 64.30, a값 -1.25, b값 25.14와 비교 시 정과 제조 과정에 의한 영향을 받은 것으로 판단되었다. 당절임 죽순은 77.02%의 높은 수분 탈수율을 보였으나 14.58%의 수분을 함유하고 있었다. 그러나 죽순 깨엿강정 제조 시 더 많은 건조 시간을 갖으면 죽순 정과의 씹는 질감이 지나치게 딱딱해 질 것으로 판단하고 수분결합력이 강한 흑미 쌀 튀밥을 첨가하며 1시간 건조한 당절임 죽순을 최종 첨가시료로 결정 하였다. 12시간 건조한 진피는 4%, 5%, 6%로 첨가구를 나누어 관능 평가한 결과 색, 향, 맛, 전체적인 선호도에서 5% 첨가군이 3.8점, 4.0점, 4.0점, 4.0점으로 가장 높게 평가되었다. 또한 제조한 당절임 죽순의 첨가량은 10%, 20%, 30%로 첨가구를 나누어 관능 평가한 결과 색, 향, 맛, 전체적인 선호도에서 당절임 죽순 20% 첨가군이 4.0점, 3.5점, 3.7점, 4.5점으로 가장 높게 평가 되었다. 일반적으로 검은깨엿강정 제품의 한계에서 벗어나 다양한 식재료를 응용한 깨엿강정을 제조 하고자 하였고 고급스러운 건강 한과 이미지를 도출하기 위해서 진피와 죽순, 흑미를 첨가 시료로 결정 하였다. 일반적인 검은깨엿강정이 갖은 색상의 단점을 보완하는데 12시간 건조 진피 5%와 당절임죽순 20% 첨가는 더욱 의미가 있으리가 판단되었다. 따라서 최종 배합비는 검은깨 350 g, 흑미쌀튀밥 125 g, 12시간 건조 진피채 25 g(5%), 물엿 500 g, 당절임 죽순 100 g(20%)을 첨가하는 것으로 결정하였다. 죽순검은깨엿강정의 영양 성분 분석 결과 무기질(회분) 함량이 2.22 g/100 g을 함유하고 있는 특징이 있었다. In making sesame Yeot Gangjeong (Glutinous crackers mixed with malt taffy) with candied bamboo sprout, dried peels of bamboo sprout were used in order to complement the dark color of black sesame. The sample of 12 hr dried peel contains 7.3% of water, which does not show much difference with the control group (18 hr dried peel, 24 hr dried peel), therefore, chosen was 12 hr dried peel showing higher L value in chromaticity measurement test. The testing sample was made in order to overcome this problem by having bamboo sprout candied, and then go through 1 hr of drying process. According to the sensory evaluation with 3 sample groups containing different contents of candied bamboo sprout (10%, 20% and 30%), the 20% sprout added sample received the highest rating which scored 4.0, 3.5, 3.7 and 4.5 in testing of color, flavor, taste and general preference. Decided was the final formula balance that has black sesame 350 g, black popped rice 125 g, 12 hr peel 25 g, starch syrup 500 g and candied bamboo sprout 100 g. According to the analysis result of the nutrition ingredients, the bamboo sprout sesame Yeot Gangjeong contains 2.22 g/100 g of Ash (per serving size).

단백질 가수분해물을 이용한 식품 내 소금 저감화

신정규(Jung-Kue Shin) 한국식품과학회 2018 식품과학과 산업 Vol.51 No.4

As excessive intake of salt is regarded as a reason for health problems, the tendency of people to attempt to reduce intake of salt in their everyday lives is on the rise. In Korea, where many people have a higher intake of salt compared to those in other countries, there have been diverse efforts to improve on this eating habit. Protein hydrolysates are chemically, physically hydrolyzed protein that have been widely utilized as a material for not only regular food but health functional food due to have diverse biological effects such as anti-oxidation, anti-inflammation, prevention of diabetes, and regulation of blood pressure. Various amino acids such as glutamic acid, arginine and arginine dipeptides, which exist in the components of protein hydrolysates, have also been recently recognized as being helpful in decreasing the use of salt in foods as they can greatly enhance salty taste when used concurrently with salt due to having both salty and palatable flavors. In the case of protein hydrolysates that decompose soy protein or fish protein such as anchovy, they could reduce consumption of salt by as much as 50% without affecting people’s food preferences when applied to food as they boost salty taste by approximately 10% to 70%. Although there are only a few studies on protein hydrolysates as a salty taste enhancer or salt substitute, the results of several studies are indicative of the potential of protein hydrolysates as a salty taste enhancing ingredient.

고전압 펄스 전기장을 이용한 액상 김치 소스의 살균 및 저장

신정규 ( Jung Kue Shin ),신해헌 ( Hae Hun Shin ) 한국산업식품공학회 2006 산업 식품공학 Vol.10 No.4

전기 에너지를 이용한 비가열 식품가공기술

신정규(Jung-Kue Shin),김보라(Bo-Ra Kim),김애진(Ae-Jin Kim) 한국식품과학회 2010 식품과학과 산업 Vol.43 No.1

자색 고구마 색소의 추출에 미치는 고전압 펄스 전기장의 영향

신정규 ( Jung Kue Shin ),신해헌 ( Hae Hun Shin ) 한국식품저장유통학회 ( 구 한국농산물저장유통학회 ) 2007 한국식품저장유통학회지 Vol.14 No.2

고전압 펄스 전기장에 의한 Saccharomyces cerevisiae의 불활성화에 미치는 공정변수의 영향

신정규 ( Jung Kue Shin ) 한국산업식품공학회 2008 산업 식품공학 Vol.12 No.2

광 펄스 처리 조건에 의한 식중독균 사멸에 미치는 영향

신정규 ( Jung Kue Shin ),권오연 ( Oh Yeoun Kwon ),박민우 ( Min Woo Park ),손석민 ( Seok Min Son ) 한국산업식품공학회 2012 산업 식품공학 Vol.16 No.4

대표적인 2종의 미생물(E. coli, B. subtilis)을 이용하여 초기 미생물 농도에 대한 광 펄스의 영향을 살펴본 결과, 미생물의 사멸율이 초기 농도에 영향을 받지 않았고 25 kV에서 1500 us 처리 시 최소 5 log 이상의 미생물 감소를 보인다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 4종의 유해미생물 (B. subtilis, E. coli, S. aureus, S. typhimurium)의 광 펄스 처리시간에 따른 미생물 사멸효과는 모든 미생물이 처리시간에 증가함에 따라 효과가 상승하였고 1500 us 처리 시모든 미생물이 6 log 이상의 감소를 보였다. 또한 광 펄스 처리시간에 따른 미생물 사멸속도는 1차 반응속도와 상응 함을 알 수 있었다. 그리고 4종 유해미생물의 배지 두께에 따라 미생물 불활성화 효과에 대한 민감 정도를 알아본 결과 E. coli의 두께 민감 상수가 4.9로 가장 높게 나타났으며 이는 시료의 두께가 증가함에 따라 미생물 사멸효과가 감소하는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 여러 가지 색 (노랑, 빨강, 파랑, 녹색, 흑색)에 따른 E. coli의 사멸 효과는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 결과적으로 초기 균체농도, 광 펄스 처리 시간, 두께에 따른 미생물 사멸효과의 민감도 등이 실제 식품 적용하기 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다. Most of foods were secured their microbiological safety by heat treatment. However, the quality of food was also reduced by heat treatment. Therefore, non-thermal treatments were recently suggested as an alternative methods for heat treatment, Among the non-thermal treatments, the high intensity pulsed light (IPL) treatment was investigated in this study to find out the most important processing factors for killing the food borne pathogens, First of all, in order to know whether the initial cell concentration affects on death rate, the death rates of two different pathogens were measured at three different intial cell load. As a result, there was no significant different in death rates on two different pathogens. Additionally, the penetration thickness of pulse light showed the most important processing factors on sterilization by IPL treatment in that the survival ratio of bacteria was dramatically increased by increasing the thickness. The lethal effect of surround medium color showed that there was no significance on death rate of bacteria by adsorption of light.