부산대학교 도서관

E. coli O157:H7, C. sakazakii, S. Typhimurium, 및 L. monocytogenes 와 같은 식품매개 병원성 미생물의 불활성화는 식품안전적인 측면에서 매우 중요한 의미를 가진다. 최근 가공식품의 미생물적 안전성을 확보하기 위해 다양한 제어기술이 사용되고 있으나, 가열처리 방법은 병원성 미생물을 효율적으로 저해할 수 있기 때문에 식품산업에서 오랜 시간 동안 널리 사용되고 있는 방법 중 하나이다. 따라서 본 연구는 병원성 미생물의 열 저항성에 대해 다양한 가열속도에 의한 비등온 처리 효과를 연구하였다. 또한 modified Gompertz 와 Weibull 모델을 이용하여 미생물 생존 곡선을 예측하고 실험값과의 대비를 통하여 이를 비교검증하였다. 그 결과 다양한 가열속도에 의한 온도의 증가는 모든 비등온 가열처리에서 0.99 이상의R2값을 가지면서 선형으로 증가하는 것으로 관찰되었고, 병원성 미생물 불활성화에 대한 가열속도의 효과는 열처리 용매와 병원성 미생물의 종류에 따라 차이가 나타났지만 특히7.5℃/분 이상의 빠른 가열속도에서 병원성 미생물 생존이 효과적으로 저해된 것으로 관찰되었다. 또한 이는 항생제 실험과 투과전자현미경 분석을 실시한 결과, RNA및 지질 합성 기능 손상과 더불어 느린 가열속도로 처리한 세포와 비교하였을 때 심각한 형태학적 변화가 관찰되었다. 비등온 가열 처리에 의한 병원성 미생물 생존 곡선에 대한 modified Gompertz 와 Weibull 모델을 이용한 예측모델링 결과, modified Gompertz의 GR 값과 Weibull 모델의 p 값은 가열속도와 상관성이 없는 것으로 나타난 반면, modified Gompertz의 LT 값과 Weibull 모델의 δ 값은 가열속도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 또한 Weibull 모델이 0.88 이상의 R2값을 가지면서 modified Gompertz 모델보다 더 정확한 예측결과를 제안하는 것으로 사료되며, Af 와 Bf 값이 각각 평균 1.01 과 1.00으로 나타남으로써 Weibull 모델의 정확성을 검증하였다. 본 연구는 병원성 미생물 저해에 대한 다양한 가열속도에 의한 비등온 처리의 효과를 확인하고 보다 정확한 예측모델 결과를 제안함으로써 식품안전을 위한 가공처리에 중요한 자료로써 이용될 것으로 기대된다.
The inactivation of foodborne pathogenic bacteria such as E. coli O157:H7, C. sakazakii, S. Typhimurium, and L. monocytogenes is a critical and important point in the food industry. Thought various approaches have been taken to ensure the microbial safety of food products, thermal treatment is one of the most widely using methods to eliminate the pathogens effectively in food processing. Therefore, this study was investigated to determine the thermal resistance under nonisothermal treatments by various heating rates and validate the prediction of the inactivation kinetics using the modified Gompertz and the Weibull model. Nonisothermal experiments were performed by different heating rates in various laboratory media, with linearly increasing temperature profiles (R2 > 0.99). Although the effect of nonisothermal treatments on microbial inactivation was different depending on heating rates and heating media, significant reduction were observed in rapid thermal treatments more than 7.5oC/min of heating rate (p < 0.05). Also, severe damage and injury were confirmed that related with RNA and lipid synthesis, and morphological changes of the cells by metabolic antibiotic study and TEM, respectively. The equations based on the modified Gompertz and the Weibull model described survival curves of pathogenic bacteria obtained nonisothermal treatments within the range of heating rates investigated. The value of GR by the modified Gompertz model and p by the Weibull model changed randomly and consequently these parameters are not influenced by heating rates. On the other hand, the value of LT and δ calculated by the modified Gompertz and the Weibull model were dependent of heating rate, showing a linear relationship (R2 > 0.95). Furthermore, the Weibull model indicated more than 0.88 of R2 value, suggesting more accurate prediction than the modified Gompertz model. The accuracy of the Weibull model is validated by the values of Af and Bf. These results of this study show interesting data about the inactivation kinetics of various foodborne pathogenic bacteria. Moreover, predictive modeling of survival curves under nonisothermal treatments could be contribute to provide useful information in food processing and ensure food safety.