살균편 6조 조원:이승열 구성주 이희선 고관형 서연정 차순빈 강현민 식품제조공정 살균편 6조 조원:이승열 구성주 이희선 고관형 서연정 차순빈 강현민
목차 (1)살균의 정의 (2)살균방법
(1) 살균(sterilization)의 정의 미생물을 제거하거나 성장을 저지하기 위한 물리적 화학적 처리방법을 말한다. 살균의 메커니즘은 미생물의 세포조직은 급격한 기계적 파괴, 단백질의 변성, 효소의 비활성화 등을 일으켜 미생물의 생존을 빠른 시간 내에 억제한다.
(2) 살균방법
가열살균 상업적 살균 온도차에 의한 살균 저온살균 고온살균 살균방식 저온장시간살균LTLT 고온순간살균HTST 정치식과동요식 초고온순간살균UHT 증기살균 정치식살균 동요식살균 병장살균법 열탕(자비)살균법 간헐살균법 극초단파살균법 전기살균법
약제살균 자외선살균 비가열살균 방사선살균 전자선살균 여과살균
가열살균 상업적 살균 온도차에 의한 살균 저온살균 고온살균 살균방식 저온장시간살균LTLT 고온순간살균HTST 정치식과동요식 초고온순간살균UHT 증기살균 정치식살균 동요식살균 병장살균법 열탕(자비)살균법 간헐살균법 극초단파살균법 전기살균법
1)가열 살균 열을 이용하여 식품에 부착해 있는 미생물을 사멸시켜 부패를 방지하거나 식품이 가지고 있는 효소를 불활성화시켜 성분변화를 최소화하여 저장성을 높이는 방법이다.
①상업적 살균 (Commercial sterilization)의 정의 가열살균에 있어서 식품의 저장성과 품질을 양립시킬 수 있는 최저한도의 열처리를 말하며 식품산업에서 가열처리(70~100℃)를 하였더라도 저장 중에 다시 생육하여 부패 또는 식중독의 원인이 되는 미생물만은 일정한 수준까지 사멸시키는 방법이다. 산성의 과일통조림에 많이 이용한다.
②온도차에 의한 살균법 저온살균(pasteurization) : 높은 온도의 열처리로 인하여 향미가 파괴될 우려가 있는 식품에 대하여 100℃ 이하의 비교적 낮은 온도에서 열처리함으로써 주로 병원성미생물을 사멸시키는 방법이다. 내열성 포자를 형성하는 고온성 부패 미생물이 남아 있을 수 있어서 보조적인 저장방법을 병행한다. 버찌, 감귤, 사과 등 산 함량이 많은 과일주스나 맥주 또는 과실주 등의 주류는 유기산, CO 또는 에탄올이 다량 함유되어 있어 낮은 온도에서 살균을 해도 미생물 사멸이 가능하다.
②온도차에 의한 살균법 고온살균(sterilization) : 100℃ 이상의 고온에서 내열성 포자를 형성하는 미생물까지 완전히 살균하는 방법으로 가장 내열성이 강하고 독성이 강하며 포자를 형성하는 혐기성균인 Clostridium botulinum의 살균조건을 기준으로 한다. 이 균은 pH 4.5이상의 산성인 통조림 식품에도 생육이 가능하다.
③ 살균방식 저온장시간살균법(LTLT) : 60~65℃, 30분간 살균하는 방법으로 주로 병원균을 살균하는 데 목적이 있다.
고온순간살균법(HTST) : 71.1~75℃에서 15초간 살균하는 방법으로 우유와 같은 액체식품은 관(pipe)을 통과하며 전열방식도 대류에 의하여 일어나기 때문에 열교환기를 사용하면 쉽게 살균할 수 있다. 이 방법은 기계장치가 차지하는 면적이 적고 오염이 없으며 가열취가 없는 장점이 있다.
초고온순간살균법(UHT) : 130~150℃, 2~5초간 살균하는 방법이다 초고온순간살균법(UHT) : 130~150℃, 2~5초간 살균하는 방법이다. 열 전단은 열교환 부위를 흐르는 유체의 속도가 클수록 높아지므로 난류상태가 되도록 유속을 높게 유지하는 일이 중요하다. 내열성 포자도 완전살균이 가능하며 비타민C의 파괴가 적어 신선한 상태로 유지가 가능하여 많이 이용되는 방법이다.
증기살균법(steam pasteurization) : 수증기로 100℃ 또는 그 이상의 온도로 살균(보통 가압증기살균 실시)하는 방법이다. 식품공장의 대규모 살균에 이 방법을 이용한다. https://www.youtube.com/watch?v=jbBWgtLWT2o
병장살균법(충진식 살균법, pasteurization in bottle) : 액체를 병에 넣고 96~98℃에서 15분간 가열하는 방법이다. 살균 후 오염이 없으나 누른 냄새와 갈변이 우려가 있고 병 내부 온도를 정확히 측정하기 어렵다.
열탕(자비)살균법(pasteurization by boiling water) : 100℃ 끓는 물에서 30분간 살균하는 방법이다. 포자를 죽일 수 없기 때문에 완전살균은 어려우나 대부분의 병원균 사멸이 가능하다. 화농균 및 기생충 알을 사멸시킬 수 있기 때문에 식품, 각종 조리용구 및 기구 등을 위생처리 하는데 사용된다. https://www.youtube.com/watch?v=g1DRqWpcyrk
간헐살균법(discontinuous sterilization) : 내열 성균을 완전살균 해야 하지만 고압살균기가 없을 때 또는 고온으로 인하여 성분 변화가 초래될 경우 이용한다. 1일 1회씩 100℃에서 20~50분간 연속 3일을 같은 시간에 반복 가열 살균하는 방법이다. 내열성 포자는 물론 모든 세균을 완전히 멸균시킬 수 있다.
극초단파살균법(microwave process) :
전기살균법(electro pure process) : 2,660~4,200volt, 20~23ampere 의 교류전류로 60~64℃까지 가열하여 살균하는 방법으로 99.93%가 살균된다. 많이 사용되지 않는 방법이다.
④ 정치식과 동요식 살균법 정치식 살균법(static sterilization) : 고정된 레토르트에 식품을 넣고 포화증기(압력상태)로 가열하는 방법이다. 중심부까지 필요한 열이 도달하는 시간이 필요하다. https://www.youtube.com/watch?v=R0g8ByQ3DcU 동요식 살균법(agitating sterilization) : 열전달을 효과적으로 하기위해 내용물이 담긴 용기 자체를 회전시키거나 살균 솥(retort)을 회전시켜 용기를 동요케 하여 살균하는 방법이다. 통조림에서 주로 이용되는 방법이다.
약제살균 자외선살균 비가열살균 방사선살균 전자선살균 여과살균
2) 비가열 살균 가열처리를 하지 않고 살균하는 방법이다. 효율성, 안전성, 경제성 등을 고려할 때 일반적인 살균법인 열 살균보다 떨어질 때가 많으나 열로 인한 품질변화, 영양파괴를 최소화할 수 있다는 장점을 갖는다. 약제 살균, 방사선 조사, 자외선 살균, 전자선 살균, 여과 살균 등이 있다.
① 약제 살균 화학약품을 이용하는 소독방법으로 물리적인 방법으로 소독하기 어려운 경우에는 부득이 화학적인 방법을 사용할 수밖에 없다. 훈증제, 메탄올, 차아염소산 나트륨, 칼 슘염, 이산화염소, 과산화수소, 오존, 과초산, 유기산 등을 사용한다. 주로 과일이나 야채 등 신선 편이식품에 사용한다. https://www.youtube.com/watch?v=UHP6iIDtQMc
② 자외선 살균 자외선 살균은 테프론 코일(Teflon-coil) UVC시스템을 이용해 표면살균 또는 투명한 액상 제품의 살균에 주로 사용한다. 자외선 살균으로 효과가 있는 것은 세균이다. 살균력이 가장 강한 파장은 2537Å(2,500~2,800Å)이다. 살균효율은 조사거리, 온도, 풍속 등의 영향을 받으며 투과력이 약하여 표면소독에 유효하다. https://www.youtube.com/watch?v=cVfz0TjMruY
③ 방사선 살균 코발트60 동위원소에서 발생되는 고에너지 이온화 방사선에 식품을 노출시켜 미생물과 해충을 파괴하는 방법이다. 방사선에 의한 살균작용은 방사선이 강한 에너지에 의하여 방사선 조사를 받으면 균체의 체내의 수분이 이온화되어 생리적 평형이 깨져 대사기능 역시 파괴되어 균의 생존이 불가능해진다. X선, ɤ선 등의 방사선이 살균목적에 이용된다. 최근에는 Co-60이나 Cs-137과 같은 방사선 동위원소로부터 방출되는 투과력이 강한 ɤ선으로 포장된 식품이나 약품 등의 멸균에 이용된다. 생선이나 날고기 등 가열을 하지 않는 식품살균에 이용된다.
④ 전자선 살균 전자선은 감마선이나 X선과 같이 이온화 방사선에 속한다. 산업용으로 사용되는 전자선의 에너지는 10MeV 이하이며 이 에너지로서는 방사화의 염려는 없다. 전자선은 산업용으로 이용되는 감마선(X선)에 비해 투과력이 작다. 식품의 살균, 의료 용구의 멸균, 포장재의 살균, 사료의 살균, 하수오니의 살균, 물의 살균에 이용이 가능하다.
⑤ 여과 살균(filter sterilization) 박테리아 크기의 미생물을 걸러낼 수 있을 정도로 작은 구명 크기를 가진 여과장치(마이크로 필터)를 사용해 살군 및 제균 하는 방법이다. 주로 맥주제품에 적용하는데 국내에서는 하이트 맥주가 비열살균을 최초로 적용했다.