High-voltage Pulsed Electric Field PEF 고전압 펄스 전기장 식품가공학특론 문지은

목차 문제인식 비가열 살균의 필요성 비가열 살균의 종류 고전압 펄스 전기장이란 ? 작용 메커니즘 연구 동향

Necessity of Non-thermal process 소비자의 인식 The least possible treatment 식품 본래의 신선한 품질을 그대로 유 지하면서 식중독 및 부패 미생물을 최 소화시켜 저장 수명을 연장시키는 최 소 처리 가공기술 healthy safety Minimal process technology

1. 영양 성분의 파괴 2. 텍스처와 색의 변화 3. 향기 성분의 손실 4. 소비자 기호도 감소 5. 소비자의 보존제 사용 기피 Necessity of Non-thermal process 물리적 방법화학적 방법 가열, 건조, 냉동보존제 첨가

Non-thermal process 1. 초고압 (high hydrostatic pressure, HHP) 2. 고전압 펄스 전기장 (high-voltage pulsed electric field, PEF) 3. 진동 자기장 (oscillating magnetic fields, OMF) 4. 조사법 (ionizing radiation) 5. 광펄스 (high-intensity pulsed light) 액체 고체 액체 고체 액체 이산화탄소, 오존, 박테리오신, 양이온 다중 고분자와 같은 화합물질, 세포벽 분해 효소

High-voltage Pulsed Electric Fields, PEF 매우 짧은 펄스 고전압을 식품에 걸어주어 저온살균에 상당하는 효과를 가지게 하는 방법 온도 변화가 거의 없다 처리 시간이 짧다 연속 처리가 가능하다 처리 후에 식품의 물리 · 화학적 또는 영양학적 특성이 거의 변하지 않는다

High-voltage Pulsed Electric Fields, PEF

Sterilizing mechanism of PEF

Pretreatment 제주산 온주밀감착즙세척 HTSTPEF 40kV/xm 펄스 폭 5 ㎲ 펄스 수 75 회 /mL 펄스 형태 square wave pulse 주스량 10L 온도 35 ℃ 이하 95 ℃에서 30 초 가열

Pretreatment Titrable acidity 시료 25mL, 0.1N NaOH 로 PH 8.4 까지 적정, 소모된 NaOH mL 수에 해당 사과산량 6.7mg 곱함 Total sugar Phenol-sulfuric 법에 따라 측정 Vitamin C 시료 1mL, 5% metaphosphoric acetic a.c 첨가 후 정용, 여과액 2mL 520nm 에서 흡광도 측정 color 색차계 이용 Microorganisms counts 총 세균수 – 37 ℃, 24 시간 배양 효모 – 21~25 ℃, 암소에서 3~5 일 Least square mean separation 방법 이용 PE activity 시료 2mL, 1% 펙틴기질 용액 가하고 교반하여 0.2N NaOH 로 PH 7.5 맞춤, 여기에 0.005N NaOH 0.5mL 가해 PH 7.5 로 돌아오는 시간 측정 Flavor compounds Dynamic headspace 법 이용 Sensory evaluation 특성차이검사, 기호도 검사

적정 산도, 총당은 P<0.05 의 유의적 차이 비타민 C 는 HTST 처리구가 유의적으로 낮은 값 ☞ 가열처리에 의한 감귤주스 중의 비타민 C 가 파괴된 것으로 판단됨

PEF, HTST 처리구 둘 다 신선 감귤주스와 P<0.05 수준에서 유의적으로 낮음 ☞ 산소와의 접촉으로 판단됨 ( 갈변현상 ) But, PEF 처리구가 HTST 처리구보다 상대적으로 높음 ☞ HTST 의 열온도 때문에 소실된 것으로 판단됨

PEF 처리구의 세균, 효모는 신선 감귤주스와 비교하여 P<0.05 의 유의적 차이 HTST 처리구의 세균, 효모는 사멸 ☞ PEF 는 저온살균과 비슷한 효과를 보이는 것으로 판단

PEF 처리구는 P<0.05 의 유의적 차이 – 90% 효소활성 저해 HTST 처리구는 PE 활성 100% 사라짐 ☞ 열에 의해서 효소가 사멸된 것으로 판단됨

HTST 처리구는 PEF 처리구에 비해 심한 향기성분의 손실 HTST – 총 61% 정도 소실 PEF – 약 16% 정도 소실 ☞ HTST 처리보다 PEF 처리가 향기 손실이 적다 HTST 처리구에서 이취성분 (thiobisethanethiol) 검출 ☞ 가열을 하면 이취성분이 생성되는 것으로 판단됨

색깔특성의 강도 P<0.05 수준에서 셋 다 유의적인 차이 보이지 않음 향기, 맛의 강도, 종합적 기호도 PEF 처리구는 신선 감귤주스와 비교해 7.2~7.5 로 P<0.05 수준에서 유의적인 차이 보이지 않음 HTST 처리구는 5.1~5.8 로 신선 감귤주스와 PEF 처리구에 비해 유의적으로 낮은 값 ☞ HTST 처리가 향기성분의 손실과 가열취를 유발시켜 관능적인 역효과를 낸 것으로 판단됨

conclusion PEF 는 살균효과 뿐만 아니라 영양소 파괴가 적음 ☞ HTST 단점 보완 2. PEF 는 관능적으로 신선 감귤주스와 별 차이가 없음 ☞ 식품 본래의 신선한 품질 유지 1.

reference 고전압 펄스 전기장에 의한 식품의 살균, 신정규 · 변유량, 연세대학교 생명공학과 고전압 펄스 전기장 처리된 미생물 세포의 생리특성, Physiological Properties of Microbial Cells Treated by Pulsed Electric Field (PEF), 김경탁 · 김성수 · 최희돈 · 홍희도 · 하상도 · 이영춘, 한국식품개발연구 원, 한국보건의료관리연구원, 중앙대학교 식품공학과 고전압 펄스 전기장 처리에 의한 감귤주스의 품질변화, 김경탁 · 김성수 · 홍희도 · 하상도 · 이영춘, 한국식품개발연구원, 한국보건의료관리연 구원, 중앙대학교 식품공학과 비가열 식품가공기술의 현재와 미래, 박지용 · 나상열 · 이연정, 연세대 학교 생명공학과 Minimal process 에 의한 식물 비열 가공 공정, 박지용, 연세대학교 생명 공학과

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