학술논문
Models of the Growth of Clostridium perfringens in Jokbal (Pigs’ Trotters) and Antimicrobial and Antioxidant Activity of Rooibos (Aspalathus linearis) / 족발에서의 Clostridium perfringens 성장모델 개발과 루이보스의 항균 및 항산화 효과
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Dissertation/ Thesis
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English
Abstract
The foods involved in C. perfringens outbreaks are often meat dishes prepared one day and eaten the next. The heat preparation of such foods is presumably inadequate to destroy the heat-resistant endospores and when food is cooled and rewarmed, the endospores germinated and grow. Ready-to-eat (RTE) Jokbal (Pigs' trotter), a Korean dish consisting of pigs' feet cooked with soy sauce and spices, is widely sold at various retail markets. Commercially prepared, anaerobic-packed Jokbal became a popular RTE food in convenience store. This study evaluated effects of storage temperature and anaerobic packaging on the growth of C. perfringens in Jokbal. Growth kinetic parameters of C. perfringens in anaerobic-packed and aerobic packed Jokbals were determined at each temperature by the modified Gompertz equation. Lag time (LT), specific growth rate (SGR), and maximum population density (MPD) have been compared as a function of temperature. The minimum growth temperature of C. perfringens in anaerobic packed Jokbal and aerobic packed Jokbal was 18°C and 24°C, respectively. C. perfringens in Jokbal did not grow over 50°C, regardless of the packaging method, indicating that holding temperature of Jokbal at the market must be maintained above 50°C or under 18°C. Under the same storage condition, growth of C. perfringens in anaerobic packed Jokbal was faster than that in aerobically packed Jokbal, indicating that there is a high risk associated with C. perfringens in anaerobic packaged meat product. Also, this study investigated the antimicrobial effects of rooibos, potassium lactate and sodium diacetate (PL plus SDA) mixture alone or in combinations of them on the growth of C. perfringens vegetative cell and spore in Jokbal. LTs of C. perfringens vegetative cell in aerobic packaged Jokbal were more delayed than that in anaerobic packaged Jokbal at 24°C. LTs of C. perfringens vegetative cell in Jokbal significantly (p
산업사회의 발달은 인간의 삶을 풍요롭게 한 반면에, 환경오염, 특히 여러 가지 화학물질에 의한 식품, 공기, 물 및 토양의 오염을 증가시켜 식품생산 단계에서의 오염을 초래하였으며, 이러한 오염은 식품의 제조․가공 및 조리과정 중에도 영향을 미칠 수 있음에 따라, 인체의 화학물질에 대한 노출 위험성은 점차 커지게 되었다. 여성의 사회진출이 증가하고 국민의 생활수준이 향상됨에 따라 즉석섭취식품 (ready-to-eat food)의 수요가 점차 증가하고 있으며 특히 편의점 및 대형 할인마켓에서 즉석섭취 식육제품을 쉽게 찾아볼 수 있다. 즉석섭취 식품은 구입 후 별도의 조리과정 없이 바로 섭취하기 때문에 원재료부터 가공 및 유통단계, 소비자가 구입하여 섭취할 때까지 모든 단계에서의 관리가 철저히 이루어져야 한다. 최근 유통 과정에서 식품내외에 존재하는 위해요소를 정확히 규명하고 그 노출로부터 초래될 위해성 발생확률을 과학적인 데이터에 기본을 둔 접근방법으로 정성 또는 정량적으로 제시하는 미생물 위해평가의 중요성이 강조되고 있다. 예측미생물학은 식품미생물과 품질 관리 및 식품 안전 분야에서 공통적으로 활용될 수 있으며, 주어진 조건에서 미생물군의 행동과 주변 환경의 영향을 알면 특정 환경에서의 변화를 예측할 수 있어 미생물 위해평가에 중요하게 이용되고 있다. 본 연구에서는 편의점에서 판매하는 돼지고기 족발에 대하여 18-50°C의 저장온도 범위에서 진공포장과 호기포장 상태로 C. perfringens의 성장 특성을 조사하여 성장 예측 1, 2차 모델을 개발하였다. 1차 모델은 Modified Gompertz 공식에 의하여 LT, SGR, MPD값을 얻었으며 2차 모델을 개발하였다. 호기포장에서는 24°C부터 진공포장은 18°C부터 성장이 관찰되었다. 호기포장에서 C. perfringens의 성장은 진공포장보다 LT값이 크고, SGR값은 느리게, MPD값은 작게 나타났다.족발에 천연항균제인 rooibos와 potassium lactate (PL) sodium diacetate (SDA) mixture에 의한 C. perfringens의 영양세포와 포자에서의 제어 효과를 비교 분석하였다. 영양세포의 경우, 10°C에서는 사멸하였으며 항균제의 첨가로 인하여 빨리 사멸함이 관찰되었다. 24, 36°C에서는 천연항균제의 첨가로 인하여 SGR의 유의적인 변화는 관찰되지 않았으나 호기포장상태에서는 LT값을 연장시키는 것을 볼 수 있었다. C. perfringens의 포자의 경우, 특히 조리된 식육가공품에서 부적절한 냉각이나 보관 등으로 인하여 포자가 발아할 가능성을 가지기 때문에 그 관리가 매우 중요하다. 냉장온도 (10°C)에서는 포자가 발아하지 않았지만 올바르지 못한 보관 온도(24°C)에서는 포자가 발아, 성장하였다. 이때, rooibos와 potassium lactate (PL) sodium diacetate (SDA) mixture의 혼합군에서 가장 높은 포자의 발아, 성장 억제효과가 나타났다. 또한 족발에 rooibos와 potassium lactate (PL) sodium diacetate (SDA) mixture를 첨가하였을 때 지질산화 억제 효과를 비교 분석하였다. 비교군보다 첨가군에서 모두 TBARS값이 적게 나타나 지질 산화 억제에 효과적인 것으로 나타났다. 개발된 C. perfringens의 성장예측 1, 2차 모델은 다양한 족발을 포함한 즉석섭취 식육 제품에서의 생육 변화를 예측하는 데 사용할 수 있으며, rooibos는 C. perfringens의 성장 및 지질산화를 억제하기 위하여 천연 첨가물로 사용할 수 있어 식품 산업체에서의 활용성이 높을 것으로 사료된다.
산업사회의 발달은 인간의 삶을 풍요롭게 한 반면에, 환경오염, 특히 여러 가지 화학물질에 의한 식품, 공기, 물 및 토양의 오염을 증가시켜 식품생산 단계에서의 오염을 초래하였으며, 이러한 오염은 식품의 제조․가공 및 조리과정 중에도 영향을 미칠 수 있음에 따라, 인체의 화학물질에 대한 노출 위험성은 점차 커지게 되었다. 여성의 사회진출이 증가하고 국민의 생활수준이 향상됨에 따라 즉석섭취식품 (ready-to-eat food)의 수요가 점차 증가하고 있으며 특히 편의점 및 대형 할인마켓에서 즉석섭취 식육제품을 쉽게 찾아볼 수 있다. 즉석섭취 식품은 구입 후 별도의 조리과정 없이 바로 섭취하기 때문에 원재료부터 가공 및 유통단계, 소비자가 구입하여 섭취할 때까지 모든 단계에서의 관리가 철저히 이루어져야 한다. 최근 유통 과정에서 식품내외에 존재하는 위해요소를 정확히 규명하고 그 노출로부터 초래될 위해성 발생확률을 과학적인 데이터에 기본을 둔 접근방법으로 정성 또는 정량적으로 제시하는 미생물 위해평가의 중요성이 강조되고 있다. 예측미생물학은 식품미생물과 품질 관리 및 식품 안전 분야에서 공통적으로 활용될 수 있으며, 주어진 조건에서 미생물군의 행동과 주변 환경의 영향을 알면 특정 환경에서의 변화를 예측할 수 있어 미생물 위해평가에 중요하게 이용되고 있다. 본 연구에서는 편의점에서 판매하는 돼지고기 족발에 대하여 18-50°C의 저장온도 범위에서 진공포장과 호기포장 상태로 C. perfringens의 성장 특성을 조사하여 성장 예측 1, 2차 모델을 개발하였다. 1차 모델은 Modified Gompertz 공식에 의하여 LT, SGR, MPD값을 얻었으며 2차 모델을 개발하였다. 호기포장에서는 24°C부터 진공포장은 18°C부터 성장이 관찰되었다. 호기포장에서 C. perfringens의 성장은 진공포장보다 LT값이 크고, SGR값은 느리게, MPD값은 작게 나타났다.족발에 천연항균제인 rooibos와 potassium lactate (PL) sodium diacetate (SDA) mixture에 의한 C. perfringens의 영양세포와 포자에서의 제어 효과를 비교 분석하였다. 영양세포의 경우, 10°C에서는 사멸하였으며 항균제의 첨가로 인하여 빨리 사멸함이 관찰되었다. 24, 36°C에서는 천연항균제의 첨가로 인하여 SGR의 유의적인 변화는 관찰되지 않았으나 호기포장상태에서는 LT값을 연장시키는 것을 볼 수 있었다. C. perfringens의 포자의 경우, 특히 조리된 식육가공품에서 부적절한 냉각이나 보관 등으로 인하여 포자가 발아할 가능성을 가지기 때문에 그 관리가 매우 중요하다. 냉장온도 (10°C)에서는 포자가 발아하지 않았지만 올바르지 못한 보관 온도(24°C)에서는 포자가 발아, 성장하였다. 이때, rooibos와 potassium lactate (PL) sodium diacetate (SDA) mixture의 혼합군에서 가장 높은 포자의 발아, 성장 억제효과가 나타났다. 또한 족발에 rooibos와 potassium lactate (PL) sodium diacetate (SDA) mixture를 첨가하였을 때 지질산화 억제 효과를 비교 분석하였다. 비교군보다 첨가군에서 모두 TBARS값이 적게 나타나 지질 산화 억제에 효과적인 것으로 나타났다. 개발된 C. perfringens의 성장예측 1, 2차 모델은 다양한 족발을 포함한 즉석섭취 식육 제품에서의 생육 변화를 예측하는 데 사용할 수 있으며, rooibos는 C. perfringens의 성장 및 지질산화를 억제하기 위하여 천연 첨가물로 사용할 수 있어 식품 산업체에서의 활용성이 높을 것으로 사료된다.