7. 우유의 살균과 멸균 가열에 의한 살균 ☞ 살균원리 -> 균체성분(단백질, 핵산)의 변성, 분해

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1 7. 우유의 살균과 멸균 가열에 의한 살균 ☞ 살균원리 -> 균체성분(단백질, 핵산)의 변성, 분해
-> 균성장 관여효소의 inactivation -> 방법 : 가열, 방사선, 화학처리, 자외선, 초음파 가열에 의한 살균 - pasteurization & sterilization 1) LTLT (Low Temperature Long Time) - 63 ~ 65℃, 30 min - batch type or plate + holding tube type 2) HTST (High Temp Short Time) - 72 ~ 75℃, 15 ~ 16 초 - tubular type or plate heat exchanger (PHE) - 다량, 연속적 열처리 3) UHT (Ultra High Temp) - 80 ~ 83℃, 2-6 분 예열 -> 135 ~ 145℃, 0.5 ~ 2초 열처리 - 한국, 일본 120 ~130℃ 이용 - 무균충진, 무균 포장 병행 필요

2 7. 우유의 살균과 멸균 2. 가열에 의한 미생물 사멸 2. 가열에 의한 미생물 사멸 1) 열사멸 효과
- 가열온도, 가열시간, 미생물의 종류에 따라 변화 (1) 열사멸율 열사멸율(%) = ( ) x 100 - LTLT, HTST 에 주로 사용 - UHT : 사멸율이 99.99%이므로 포자 사멸정도가 더 중요 (2) 열사멸온도(Thermal Death Point, TDP) - 열사멸점 - 10분내에 세포를 사멸시키는 최저온도 (3) 열사멸시간 (Thermal Death Time, TDT) - 시료의 세포를 일정한 비율(99.99%)까지 사멸시키는데 필요한 시간 - TDT 직선 - 가열온도와 log TDT 의 관계 - 임의 온도에서 TDT 값 결정 - line D -> LTLT vs HTST 설명 - 동일직선 : 동일한 열사멸효과를 얻기 위한 시간,온도 결정 - A vs B -> 기울기 동일 -> 동일균주, 균수 다름 -> B>A 살균후생존균수 살균전 생균수

3 7. 우유의 살균과 멸균 2. 가열에 의한 미생물 사멸 (4) F-value :121℃(250℉)에서의 TDT 값
(5) D-value : 미생물을 90% 사멸하는데 요하는 시간(분) (6) Z-value : D 값을 1/10로 줄이기 위해 증가되는 온도 - Z-value 상승 -> 내열성이 높음 ->균주 A vs C 비교 ☞ A vs C -> slope C < slope A => 내열성 차이 -> C 내열성 > A 내열성 - 큰 기울기 : 시간 감소에 따른 온도상승(Z 값)이 작다 => 내열성 작다 - 작은 기울기 : 시간 감소에 따른 온도상승(Z 값)이 크다 => 내열성 크다 (7) 멸균효과(sterilizing effect) - UHT 처리시 멸균정도 표시 - 멸균 전,후 세균포자수의 log 값 차이 - Bacillus subtilis, B. stearothermophilus 이용 - UHT의 경우 6 이상이어야 함

4 7. 우유의 살균과 멸균 2. 가열에 의한 미생물 사멸 2) 가열시간과 균 생존율 L = log(생존율) = -Kθ  t
t = time, Kθ= constant(slope) at θ℃ = ☞ line A vs line B i) 동일 온도조건 L = 1 에서 tA < tB -> B균주의 내열성이 높음 ii) 동일 세포군 -> 동일한 내열성 A의 살균 온도(θA) > B의 살균온도(θB) - high temp. -> high K, low temp. -> low K - 살균온도 상승 -> 절대기울기값(K) 상승 PQ QR

5 7. 우유의 살균과 멸균 2. 가열에 의한 미생물 사멸 ☞ 온도계수 (Q10) - K 값은 온도에 의해 변동
- 변동비율 -> 균의 종류에 따라 다름 -> 온도 상승 => K 값 상승 then, -> 온도 10 상승하면 K 값 상승은 얼마? Q10 = (살균온도 10℃ 증가에 따른 K 값 변화율) - Q10 이 높으면 -> 내열성 작음 (K 값 상승폭이 큼 = 사멸시간이 짧아짐) - 초기온도가 높으면 -> Q10 값 작음 (열처리 효과가 작음을 의미) 40℃ -> 50℃ vs 100℃ -> 110℃ ex) - 병원균 Q10 at 55℃ -> 20-40 - 세균포자 Q10 at 120℃ -> 8-10 Line C : 균체세포 농도가 높다 -> 사멸율이 높아질수록 소요시간이 길어짐 Line D : 괴상 의 세포임을 의미 -> 덩어리 내부까지 열을 전달하기 위한 초기 시간 필요 -> 일단 가열되면? Kθ+10 Kθ

6 7. 우유의 살균과 멸균 2. 가열에 의한 미생물 사멸 3. 방사선 살균 4. 기타 5. 살균효과 측정
3) 열사멸에 영향을 주는 요인 (1) 미생물 종류 – 다른 내열성 (2) 균체세포 성장 - 배양시간 증가 -> 내열성 증가 (분열직후 민감) - 괴상 균체 -> 초기 가열시간 필요 - 높은 세포농도 -> 가열시간 증가 (3) 배양온도 - 최적배양온도에서 생육 -> 내열성 증가(실험적 자료) - 낮거나 높은 온도 -> 내열성감소요인 (4) 배지의 상태 - 높은 고형분 -> 내열성 증가 - 산성배지 -> 내열성 증가 3. 방사선 살균 - γ-ray - 높은 투과력, 연속처리가능, 2차오염 없음, 영양성분 파괴 최소화 4. 기타 자외선 살균, 초음파살균, 전자선, 화학약품살균 5. 살균효과 측정 - 효소검출법 : HTST 와 비슷한 조건에서 비활성화되는 효소이용 ex) phopholipase - 유청단백질 검출법 : 단백질 변성정도 측정 -> 응고정도 확인, free –SH group 검출

7 7. 우유의 살균과 멸균