열 살균 기술
과거에는 통조림 식품 살균에 주로 사용되었던 열 살균 기술이 폭넓게 적용되었습니다. 열 살균 기술은 미생물을 효과적으로 사멸시키지만, 열에 민감한 일부 통조림 식품은 쉽게 손상되어 영양소, 색상, 풍미가 저하될 수 있습니다. 현재 우리나라의 열 살균 기술 연구는 주로 살균 조건 및 장비 최적화에 집중되어 있으며, 가장 이상적인 열 살균 조건은 살균 과정 중 온도를 효과적으로 조절하여 살균 효과를 얻는 동시에 통조림 식품의 원료와 풍미에 미치는 영향을 최소화하는 것입니다. 또한, 열 살균 장비 최적화에는 증기 살균 장비와 마이크로파 살균 기술이 주로 활용되고 있습니다.
1. 공기-포함살균 기술
공기 밀폐 살균 기술은 기존의 고온 살균 및 진공 살균 기술의 최적화를 통해 전통적인 살균 기술의 단점을 개선한 것입니다. 공기 밀폐 살균 기술은 주로 통조림 과일이나 채소에 사용됩니다. 이 기술을 사용할 때는 통조림 식품의 원료를 먼저 전처리한 후, 산소 차단성이 높은 연성 포장 백에 진공 포장하고 동시에 용기 내부에 불활성 가스를 주입합니다. 용기를 밀봉한 후, 다단계 고온 및 냉각 살균 용기에 넣어 추가 살균을 진행합니다. 일반적으로 다단계 가열 처리 과정은 예열, 조절, 살균의 세 단계로 구성됩니다. 각 단계의 살균 온도와 시간은 식품의 종류와 구조에 따라 적절히 조절해야 합니다. 고온은 식품의 풍미를 파괴할 수 있습니다.
2. 전자레인지 살균 기술
전자레인지 살균 기술을 이용한 통조림 식품 처리의 주된 목적은 식품 내 미생물을 사멸시키거나 활동을 완전히 억제하여 식품의 보존 기간을 연장하고 통조림 식품의 요구 사항을 충족하는 것입니다. 전자레인지 살균 기술을 사용하면 통조림 식품 자체가 주요 가열체가 되어 열전도나 대류를 통한 열 전달 없이 식품 내부를 외부와 직접 가열할 수 있습니다. 또한 기존 살균 기술보다 사용 시간이 짧고, 통조림 식품의 온도를 빠르게 상승시켜 내외부 살균을 더욱 균일하고 철저하게 진행할 수 있습니다. 동시에 에너지 소비량도 상대적으로 적습니다. 전자레인지 살균 기술은 크게 열 효과 방식과 비열 생화학적 효과 방식 두 가지로 나뉘는데, 이는 전자레인지를 이용하여 식품 내부에서 외부로 동시에 가열하는 방식을 의미합니다.
미생물 세포 구조와 마이크로파장의 영향으로 통조림 식품 속 분자들이 열적으로 분극되어 분자 간 고주파 진동이 발생하고, 이로 인해 단백질 구조가 변형되어 최종적으로 통조림 식품 속 세균이 사멸하고 정상적인 성장이 불가능해짐으로써 통조림 식품의 보존 효과가 향상됩니다. 비열역학적 효과는 온도 변화가 크지 않은 상태에서 세포의 생리적 또는 생화학적 반응에 의해 발생하는 생물학적 효과입니다. 비열적 효과에 의한 살균 효과 증진은 정량화하기 어렵기 때문에 통조림 식품의 안전성을 높이기 위해서는 공정 설계 시 열적 효과 또한 충분히 고려해야 합니다.
3. 옴 살균 기술
통조림 식품에 적용되는 저항 살균 기술은 주로 저항을 이용한 열 살균을 구현합니다. 실제 적용에서 저항 살균 기술은 주로 전류를 사용하여 통조림 식품에 열을 가함으로써 열 살균 효과를 얻습니다. 저항 살균 기술은 일반적으로 알갱이 형태의 통조림 식품에 널리 사용됩니다.
옴 살균 기술은 알갱이 형태의 통조림 식품 가공 주기를 대폭 단축할 수 있을 뿐 아니라 강력한 살균 효과를 제공합니다. 그러나 옴 살균 기술에는 여러 가지 한계가 있는데, 예를 들어 알갱이 크기가 큰 식품을 처리할 때는 좋은 결과를 얻기 어렵습니다. 또한 통조림 식품의 전도도 역시 이 기술의 살균 효과에 영향을 미칩니다. 따라서 정제수, 지방, 알코올 등 이온화되지 않는 통조림 식품을 살균할 때는 옴 살균 기술을 사용할 수 없습니다. 하지만 옴 살균 기술은 통조림 채소와 과일에는 우수한 살균 효과를 보여 이 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
저온 살균 기술
최근 들어 식품 품질에 대한 사람들의 요구 수준이 꾸준히 높아지고 있습니다. 사람들은 식품의 미생물 안전성뿐 아니라 영양 성분에도 더욱 관심을 기울이고 있습니다. 이러한 배경에서 저온 살균 기술이 등장했습니다. 저온 살균 기술의 가장 큰 특징은 식품 살균 과정에서 온도 변화를 이용하지 않는다는 점입니다. 이 방법은 식품 본연의 영양소를 보존할 뿐만 아니라 식품의 풍미와 살균 효과를 손상시키지 않습니다.
최근 우리나라의 저온 살균 기술이 널리 활용되고 있습니다. 현대 기술의 발전에 힘입어 초고압 살균 기술, 방사선 살균 기술, 펄스 살균 기술, 자외선 살균 기술 등 다양한 저온 살균 기술이 도입되었으며, 이러한 기술들은 다양한 식품 구조에 효과적으로 적용되고 있습니다. 그중에서도 초고압 살균 기술은 주스 통조림 식품 살균에 특히 효과적인 것으로 입증되었지만, 다른 저온 고압 살균 기술들은 아직 연구 초기 단계에 머물러 있으며 널리 보급 및 적용되지는 못하고 있습니다.
초고압 살균 기술은 물리적 살균 방법의 한 종류입니다. 이 저온 살균 기술의 기본 원리는 통조림 식품 내부에 초고압을 발생시켜 미생물을 사멸시키고, 단백질 변질을 방지하며, 생물학적 효소를 불활성화시켜 살균 효과를 극대화하는 것입니다. 초고압 살균 기술을 사용하면 상온에서 살균이 가능할 뿐만 아니라 통조림 식품의 영양소와 맛을 보존하고 유통기한을 효과적으로 연장하여 더욱 안전하게 섭취할 수 있습니다. 통조림 식품 가공 시, 초고압 살균 기술은 잼, 주스 등 다양한 식품에 널리 적용되어 살균 효과를 높이고 있습니다.
장애물살균 기술
저온 살균 기술은 열 살균 기술에 비해 여러 면에서 유리합니다. 통조림 식품의 미생물 증식을 효과적으로 억제할 수 있을 뿐 아니라, 기존의 열 살균 기술이 통조림 식품의 영양소와 풍미를 파괴하는 문제를 해결하여 소비자의 엄격한 식품 품질 기준을 충족시킵니다. 그러나 저온 살균 기술은 통조림 식품의 부패를 일으키는 미생물을 효과적으로 억제할 수 있지만, 세균 포자나 특정 효소 제거에는 한계가 있어 적용 범위가 제한적입니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 새로운 살균 기술인 장애물 살균 기술이 개발되었습니다. 이 기술은 기존 저온 살균 기술의 방식을 변형하여 낮은 강도의 공정에서도 우수한 살균 효과를 발휘합니다. 장애물 살균 기술은 독일에서 처음 개발되었으며, 육류 보존에 주로 사용되어 왔습니다. 영상에서 보여주는 것처럼 통조림 식품을 보존하는 과정에서 여러 가지 차단 요인이 작용하여 통조림 식품의 변질을 효과적으로 방지합니다. 통조림 식품 내부의 미생물이 이러한 차단 요인을 통과하지 못하게 되어 차단 효과가 나타나고, 결과적으로 살균 효과가 뛰어나 통조림 식품의 품질이 향상됩니다.
현재 우리나라에서는 장벽 살균 기술이 충분히 연구되고 적용되고 있습니다. 이 기술을 이용한 통조림 식품 살균은 식품의 산성화나 부패 현상을 방지할 수 있습니다. 콩나물이나 상추처럼 고온 살균이 어려운 일부 통조림 채소의 경우, 장벽 살균 기술의 장점을 최대한 활용할 수 있습니다. 장벽은 살균 효과뿐 아니라 통조림 식품의 산성화나 부패도 방지합니다. 또한, 장벽 살균 기술은 통조림 생선 살균에도 효과적으로 적용될 수 있습니다. pH와 살균 온도를 장벽 요소로 활용하여 장벽 살균 기술을 통해 통조림 식품을 가공함으로써 통조림 식품의 품질을 향상시킬 수 있습니다.
게시 시간: 2022년 8월 3일