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친환경 물리적 세척-살균 기술 개발... 염소수 대체 가능'가온 마이크로 버블 세척 시스템' 개발로 과채류 친환경적 세척-살균 가능해져

한국식품연구원(원장 박동준)은 염소계 화합물을 이용하거나 발생시키지 않으면서, 물 온도와 입자를 변형시킴으로서 과채류의 조직 손상을 최소화하는 가온 마이크로 버블 살균 세척 시스템을 개발했다고 밝혔다.

신선편이 과·채류는 와류 및 염소수를 이용하는 화학적 살균-세척 공정이 가장 광범위하게 사용되고 있다. 염소수를 사용하면 간편하게 살균 및 세척하는 반면, 이 염소수를 제거하는 헹굼 공정이 진행되어야 하는 관계로, 신선편이 과·채류의 신선도에 영향을 주어, 상품성을 떨어뜨린다는 문제점이 존재한다.

세절 도라지는 대부분이 세절 후 침지, 탈수, 포장으로 공정이 구성되어 있고, 미생물수 제어를 위한 살균-세척 공정은 없는 형편이다. 샐러드용으로 사용되는 방울토마토 등도 조직 손상 우려 때문에 꼭지 제거, 염소수 침지, 헹굼 공정으로만 구성되어 있어 상품성을 유지하면서 살균-세척하는 기술이 필요한 상황이다.

한국식품연구원 소비안전연구단 구민선 책임 연구원은 "본 시스템은 40~70℃의 물을 마이크로 버블 발생 장치에서 버블 크기가 70% 이상이 10㎛ 이하가 되도록 미세화하여, 용존 산소를 증가시킨 가온 마이크로 버블수를 연속적으로 세척․살균수로 공급함으로써 염소수를 사용하지 않고도 살균/세척을 가능하게 했다."고 전했다.

연구팀은 물의 입자가 미세할수록 형태가 복잡한 채소류와의 접촉성이 높아져서 세척 효과가 증가되고, μM 수준의 미량의 OH라디칼이 발생하여 살균 및 신선도 유지에 도움이 된다고 밝혔다. OH라디칼은 플라스마 상태에서 생성되는 산소 음이온계 물질로서 강한 살균력을 가지고 있으면서 인체에 무해한 특징이 있으며 오존의 2,000배, 태양 자외선보다 180배에 빠른 살균 속도를 가지고 있다.

가온 마이크로 버블수에 의한 살균 및 세척 효과는 40~70℃의 중온수를 사용함으로써 중·저온성균에 대한 살균 효과 외에도 효소 활성 저하, 세포벽 두께 증가, 표면 기공 피복 효과 등에 의해 신선도 및 저장성 향상 효과가 매우 높은 점이 특징이다.

연속식 가온 마이크로 버블 세척·살균 시스템은 열수 생산 장치, 수온 조절 탱크, 수온 조절 보조 탱크, 마이크로 버블 발생 장치, 세척 살균조로 구성되어 있다. 버블수의 살균조 이송 중 버블 파괴 방지와 세척·살균력 증대를 위해 버블 토출 밸브의 구조를 특정화하였으며, 컨트롤 패널에서 자동 제어가 가능하도록 하였다. 

또한, 각 유닛이 모듈식으로 구성되어 있어, 생산 업체의 작업장 특성에 따라 변경 설치가 가능하다. 또한, 열수 생산 장치는 산업용 보일러에 의한 열수 사용으로 대체할 수 있도록 구성하였다.

한국식품연구원에 따르면, 본 시스템을 활용한 결과, 절단된 양상추, 로메인, 멀티립 등은 미생물수가 90% 이상 감소하였으며, 갈변 현상이 억제되어 전체적으로 상품성이 향상되었다.

또한, 세절 도라지 등과 같이 조직 표면이 고르지 않은 근채류도 미생물수가 90~99% 감소하고 저장성도 향상되었으며 방울토마토도 미생물수가 90% 이상 감소하였으며, 조직감이 유지되어 저장성이 향상된 결과를 가져왔다.

한국식품연구원 박동준 원장은 “본 시스템은 물 온도를 일정하게 유지하면서 가온 마이크로 버블수를 지속적으로 공급하는 장치로서 기존 제품에 비해 산업 현장에서의 적용성을 크게 향상한 제품”이라며, “세척・살균 중 버블의 유지력과 버블의 토출력을 증강하여 신선편이 과․채류의 살균력 및 유통 기간 연장에 매우 효과적인 것으로 밝혀졌다.”고 전했다.

한국식품연구원은 염소계 화합물을 이용하거나 발생시키지 않으면서, 물 온도와 입자를 변형시킴으로서 과채류의 조직 손상을 최소화하는 가온 마이크로 버블 살균 세척 시스템을 개발하였다. 그래프는 마이크로 버블수의 OH 라티칼 변화. [제공=한국식품연구원]

이광조 기자  lgj@youngnong.co.kr

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