전기분해수 (Electrolyzed water) Presenter: Ji Eun Ryu Professor: Keum Il Jang Depart of Food Science and Biotechnology Lab of food processing 2016.05.26

INDEX 01 Introduction 02 Paper 03 Conclusion 04 Reference

01 Introduction 전기분해수란 전기분해수(electrolyzed water)는 수도수에 식염 또는 염산 등을 가한 후 전기분해하여 생성된 유용한 기능을 갖는 수용액. 차아염소산나트륨(NaClO) 및 차아염소산(HClO)이 함유됨. 과실류, 채소류 등 식품의 살균 목적으로 사용하며, 최종식품의 완성 전에 제거하여야 함.

전기분해수 종류 01 Introduction 전해음용수 전해살균수 음용 목적이며 가정에서 사용하고 약알칼리전해수를 의미함. 살균목적 강산성전해수 원수에 식염수(NaCl 농도 0.2% 이하)를 가한 후 전기분해하여, 양극 측에서 얻어진 차아염소산을 유효 성분으로 한 산성수용액. 유효성분은 차아염소산(HClO), 염산(HCl), 염소(Cl2)이고 pH는 2.2∼2.7임. 미산성전해수 희석 염산을 전기분해하여 생성된 전해물 전량을 원수에 혼합 용해하여 얻어진 차아염소산을 주 유효성분으로 하는 미산성의 수용액. 유효성분은 차아염소산이고 pH는 5.0∼6.5임. 차아염소산나트륨수 유효성분으로 차아염소산나트륨을 함유한 물을 말하며, 식염수를 전기분해의 방법으로 얻어지는 물도 포함한다. 3%의 식염수를 전기분해하여 양극에서는 Cl₂가, 음극에서는 H₂ 와 NaOH가 생성됨. 생성된 Cl₂는 물에 용해되어 NaOH와 반응하여 약 1% 이하의 차아염소산나트륨수를 생성.

전기분해수 생성 원리 식용염산수를 전기분해하면 전해수는 크게 전해음용수와 전해살균수로 나눌 수 있다. 전해음용수는 음용 01 Introduction 전기분해수 생성 원리 식용염산수를 전기분해하면 양극에서 염소이온(Cl-)이 산화되어 염소가스(Cl₂)가 발생하고, 생성된 염소는 물에 용해되어 차아염소산수가 생성됨. 음극에서 수소이온이 환원되어 수소(H₂)가 생성됨. 전해수는 크게 전해음용수와 전해살균수로 나눌 수 있다. 전해음용수는 음용 목적위주의 가정용 약알카리 전해수이고, 전해살균수는 살균을 목적 으로 하며 강산성전해수, 미산성전해수와 전해차아염소산나트륨수가 있다. 가정용 약알카리 전해수는 활성탄 등으로 염소를 제거한 물에 글리 세린산 칼슘을 첨가하여 약한 전류로 전기분해하여 생성되며 음용, 피부세정을 위한 물이다. 전해살균수는 물에 식염 또는 염산의 전해 질을 첨가하여 전기분해 했을 때 전극의 양극(+)쪽에서 생성된다.

INTRODUCTION 전해살균수는 pH에 따라 물속에 존재하는 염소의 형태가 달라지는 것으로 알려져 있음. 차아염소산나트륨수의 pH는 8.6 정도이지만, pH8.6 부근에서는 차아염소산의 구성비가 약 10%로 나머지 90%는 차아염소산이온으로 구성되어 있음. pH가 낮아짐에 따라 차아염소산의 비율이 높아지며, pH5 부근에서 100%가 되고, 더 낮아지면 차아염소산의 비율이 감소됨. 차아염소산과 차아염소산이온 모두 살균력을 갖고 있지만, 차아염소산 이온은 차아염소산에 비해 살균력이 1/80 인 것으로 알려져 있음.

전기분해수의 장점 1 2 3 4 4번은 살균장 INTRODUCTION 살균력이 강함. 처리대상의 제약이 적음. 생성물들이 휘발되기 때문에 잔류물이 없음. 3 물 자체의 오염에 따른 2차 오염이 없음. 4

식품산업에서 전기분해수 적용 예 과실류 살균 채소류 살균 조리 종사자의 위생관리 식품제조 장치 및 기구의 살균 INTRODUCTION 식품산업에서 전기분해수 적용 예 과실류 살균 채소류 살균 조리 종사자의 위생관리 식품제조 장치 및 기구의 살균

INTRODUCTION 미생물 살균 원리

02 Paper

(무세척, 수돗물, 차아염소산나트륨수,미산성차아염소산수) (4℃에서 20일, 25℃에서 5일간 저장하면서 실험 진행) 02 Paper Material & Method 콩나물 세척 (무세척, 수돗물, 차아염소산나트륨수,미산성차아염소산수) 저장 (4℃에서 20일, 25℃에서 5일간 저장하면서 실험 진행) 일반세균수, pH , 중량감소율, 색도

02 Paper 콩나물의 저장 중 일반세균수 변화 무세척 및 수돗물 세척한 콩나물의 초기 균수는 각각 7.1, 6.5 log CFU/g 을 나타낸 반면, 차아염소산나트륨수와 차아염소산수로 세척한 초기균수는 각각 4.5 와 4.6 log CFU/g 을 나타냄. 4℃ 와 25℃ 에서 저장한 콩나물은 저장기간이 증가할수록 유사한 증식속도로 일반세균수가 증가. 그러나, 차아염소산나트륨수와 차아염소산수 로 세척한 콩나물의 일반세균수는 무세척 콩나물에 비해 2.0 log CFU/g 정도 낮은 수준을 유지하면서 증가. 4℃ 와 25℃에서 각각 20일과 5일동안 저장 후에도 차아염소산나트륨수 및 차아염소산수로 세척한 콩나물의 일반세균수는 무세척 콩나물의 초기 균수보다도 낮게 유지 됨을 확인할 수 있음.

02 Paper 콩나물의 저장 중 pH변화 콩나물의 초기 pH는 6.11~6.13이며, 저장 중 각 처리구간의 유의적인 차이가 나타나지 않았고, 저장기간이 증가할수록 모든 처리구에서 계속적으로 pH가 감소. 4 ℃ 에서 저장 중 무세척 및 수돗물 세척의 경우 저장 20일에 각각 pH 5.32 및 5.46으로 나타나 급격히 감소하는 경향을 보인 반면, 차아염소산나트륨수와 차아염소산수 세척의 경우 저장 20일에 각각 pH 5.73 과 5.79로 완만하게 감소. 25℃에서 저장 중 무세척 및 수돗물 세척에선 저장 3일 후 pH가 급격히 감소하였으나, 차아염소산수와 차아염소산나트륨수와 세척에서는 저장 5일까지 각각 pH 5.86 및 5.867로 유지되어 완만하게 감소. 차아염소산나트륨수 및 차아염소산수는 균이 초기에 감소되었기 때문에 무세척 및 수돗물 세척 콩나물에 비해 pH가 완만하게 감소하는 것으로 생각됨.

02 Paper 콩나물의 저장 중 중량감소율 변화 4℃와 25℃에서 저장 중 콩나물의 중량감소율은 저장기간이 증가함에 따라 모든 처리구에서 증가하는 경향을 보였는데, 4℃에서 저장한 콩나물 보다 25℃에서 저장한 콩나물의 경우 중량감소율은 전반적으로 더 높고 빠르게 증가. 상온이 저온에 비하여 호흡 등 대사작용이 활발히 일어나며, 이로인해 콩나물의 에너지원을 소모 시키는데 기인 하는 것으로 알려짐. 저장 온도에 관계 없이 무세척 및 수돗물 세척 콩나물이 차아염소산나트륨수 및 차아염소산수 세척 콩나물에 비해 저장 중 높은 중량감소율을 나타냄.

02 Paper 콩나물의 저장 중 색도 변화 4℃에서 20일간 저장하면서 무세척 및 수돗물 세척 콩나물 자엽부의 L값이 31, 32 에서 18, 19로 감소, b값은 18,17에서 34,32로 증가. 배축부의 L값도 33,32에서 20으로 감소, b값도 0에서 6,5로 증가. 차아염소산나트륨수 및 차아염소산수 세척 콩나물 자엽부 L값은 각각 31.32에서 22,23으로 감소, b값은 각각17,18에서 26으로 증가. 배축부의 L값은 31,33에서 25로 감소, b값은 0에서 3으로 증가. 25℃에서 저장한 콩나물에서도 4 ℃에서 저장한 콩나물의 색도 변화와 유사한 경향 보임 차아염소산나트륨수 및 차아염소산수로 세척한 콩나물이 무세척 및 수돗물 세척 콩나물에 비하여 저장 중 색도가 천천히 변화됨을 알 수 있었다.

Conclusion 03 Conclusion 전기분해수 세척 방법은 다른 처리구에 비해 콩나물의 초기 일반세균수를 감소시킬 수 있으며, 저장 중 미생물 생육 및 품질 변화를 억제시킬 수 있어 콩나물의 신선도 및 저장 품질 향상에 기여할 것으로 생각됨. 차아염소산수는 차아염소산나트륨수에 비해 기계들의 부식이 적고, Cl₂가스가 발생하지 않으며, 안정성이 높아 오랜 기간 살균력을 유지할 수 있기 때문에 식품산업에서 세척수로는 차아염소산나트륨수 보다 차아염소산수가 더 효율적일 것으로 생각됨.

04 Reference Sung JM·Park KJ·Lim JH·Jeong JW. 2012. Removal effects of microorganism and residues on Chinese cabbages by electrolyzed water waashing. Korean J Food Sci Technol. 44: 628-633. Park SS·Sung JM·Jeong JW·Park KJ·Lim JH. 2012. Efficacy of electrolyzed water and aqueous chlorine dioxide for reducing pathogenic microorganism on Chinese cabbage. Korean J Food Sci Technol. 44: 240-246. Lee WJ·Lee CH·Yoo JY·Kim KY·Jang KI. 2011. Sterilization efficacy of washing method using based on microbubbles and electrolyzed water on various vegetables. J Korean Soc Food Sci Nutr. 40: 912~917. Yoo JY·Jang KI. 2011. Changes in quality of soybean sprouts washed with electrolyzed water during storage. J Korean Soc Food Sci Nutr. 40: 586~592. Jeong JW·Park SS·Lim JH·Park KJ·Kim BK·Sung JM. 2011. Quality characteristics of Chinese cabbage with different salting conditions using wlectrolyzed water. J Korean Soc Food Sci Nutr. 40:1743~1749 Park YJ·Yoo JY·Jang KI. 2010. Storage attribute of Angelica keiskei juice treated with various electrolyzed water. J Korean Soc Food Sci Nutr. 39: 1846~1853 Kim HJ·Kwon YS. 2015. Effect of microbial disinfection using electrolyzed water spray system. J Korea Society of Environmental Administration. 21: 9∼14 Seo JH·Lee DJ·Lee MK·Oh DH. 2015. Studies on the antibacterial activity of wet-tissue saturated with electrolytic water of NaCl solution. Journal of Korea TAPPI. 47: 147~153

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