식품 제조 공정의 살균

식품공전에서의 살균, 멸균 정의

• "살균"은 세균, 효모, 곰팡이 등 미생물의 영양세포를 불활성화시켜 감소 시키는 것
• "멸균"은 미생물의 영양세포 및 포자를 사멸 시키는 것

 

상업적 살균

• 명시된 소비기한 내에 부패미생물 등에 의해 위해를 받지 않도록 적절하게 살균 처리한 것
• 약간의 비병원균이 남아 있어도 그 제품의 보관방법하에서는 증식되지 않는 살균 처리
• 상업적으로 살균된 식품은 절대적으로 생균이 없는 것이 아님. 식품의 정상적인 저장 및 유통 조건에서 변패되지 않으며, 소비자의 건강에 위해를 끼치지 안는 정도까지 미생물을 제어 한 식품

 

상업적 살균과 F0값

• F0값 정의:121℃에서 미생물이 완전히 사멸되는데 걸리는 시간을 의미함
• 상업적 살균에서 F0값의 의미: 고정된 표준온도(저산성식품 통조림의 경우 121℃)에서 식품을 가열할 때 온도가 가장 느리게 증가하는 냉점(Cold Point)에서 타겟 미생물의 수가 안전한 수준까지 감소되는데 걸리는 최소 살균 시간

 

[식품의 기준 및 규격]에서 규정하는 멸균, 살균 조건에 따른 F값

 

살균 조건의 결정 - pH

• 산성식품: pH 4.6 이하의 식품은 포자형성 세균이 자라지 못하므로, 살균 목적을 효모와 곰팡이의 사멸조건에 둠
• 저산성식품: pH 4.6 을 초과하는 식품. 타겟 식품에서 생육하는 미생물의 종류와 내열성을 파악하여 상업적 살균 실시. pH 4.6을 초과하는 통,병조림, 레토르트식품에서는 Cl.botulinum 균의 포자의 사멸조건으로 살균처리(F0=4 이상, 즉 제품의 중심온도가 121℃에서 4분간, 또는 이와 동등이상의 효력을 갖는 방법으로 열처리)

 

※ 자외선 살균법: 자외선의 파장은 4,000Å 이하임. 살균에 이상적인 파장은 2,573Å으로 주로 공기살균, 무균실, crown cap 등에 사용

 

가열살균 방법의 종류

1. LTLT(Low temperature long time, 저온 장시간 살균): 63~65℃에서 30분간 가열 후 10℃ 이하로 냉각. 우유, 술, 주스, 소스, 간장 등. 풍미 보존에 유리하나 미생물 잔존
2. HTST(High temperature short time, 고온 단시간 살균): 72~75℃에서 15~20초간 가열 후 10℃ 이하로 급냉. 과즙, 우유 등
3. UHT(Ultra high temperature, 초고온 순간 살균): 130~150℃에서 0.5~5초간 가열 후 급냉
4. HTLT(High temperature long time, 고온 장시간 살균): 95~120℃에서 30~60분간 가열 후 급냉. 통조림 등

 

저온살균(Pasteurization) - LTLT, HTST

• 정의: 식품을 100℃이하의 온도에서 가열하여 병원성균, 비내열성 부패균(비포자 형성균), 변패균(곰팡이, 효모) 등을 부분적으로 살균하는 가열살균방법
• 유래: 포도주를 50~60℃에서 가열하여 이상발효를 방지한 프랑스의 미생물학자 파스퇴르의 이름에서 유래
• 효과: 유통기한(Shelf life)을 몇 일에서 몇 주 연장
• 장점: 영양과 관능적 특성 유지. (과일주스 등은 갈변에 의한 변색반응이 있을 수 있음. 초음파+진공으로 탈기 후 살균하여 산화와 갈변 반응 억제 가능(GT, 참맛 우유)
• 단점: 부패미생물 일부는 사멸되지 않음. 장기 보존성이 없어 냉장보관, 보존료 첨가 등의 추가 허들 필요
• 적용분야: 우유 및 유제품, 과일의 통조림 및 병조림, 과일주스, 피클, 맥주, 포도주 등의 열처리

 

고온살균 - UHT, HTLT

• 정의: 미생물과 효소 파괴를 위해 충분히 높은 온도와 시간으로 가열.
• 장점: 식품의 유통기한이 6개월 이상으로 연장. 상업적 살균에 적용(부패 예방, 소비자 안전)
• 고려사항: 식품의 종류, 상태, pH, 타겟 식품의 저장방법, 미생물과 포자의 내열정도, 산소의 용해정도, 용기, 초기 오염 등에 따라 살균시간과 방법 결정

 

출처: 유가공품 및 알가공품의 멸․살균 열처리 동등성 평가

 

살균방법별 장점과 단점

살균방법		장점	단점
가열살균		식품 내부까지 살균 가능 적절히 사용시 경제적	식품 품질 저하, 영양소 파괴, 변색 등 공기살균보다 비 경제적
비가열살균	약제살균	식품에 첨가시 효과 지속적	인체에 영향가능 환경오염 가능성
	자외선살균	살균 후 식품 변화 없음 간단히 적용 공기살균에 적합	공기, 물 이외에는 조사된 표면 살균에 적합 안전상 유의 필요
	방사선살균	감마선, X선 사용시 내부까지 살균 가능 살균 효과 양호 포장 후 살균이 가능하여 2차 오염 예방	설비비용이 비쌈 안전 대책 마련 필요

 

출처: 유가공품 및 알가공품의 멸․살균 열처리 동등성 평가 (Link)