감압 플라즈마를 이용한 Escherichia coli 살균

서지정보

· 발행기관 : 한국산업식품공학회
· 수록지 정보 : 산업식품공학 / 14권 / 3호
· 저자명 : 목철균, 송동명

초록

저온에서 미생물을 사멸시킬 수 있는 비열살균기술로 감압 플라즈마를 활용하고자 생성기체별 감압 플라즈마 특성을 비교하고 Escherichia coli 살균효과를 조사하였다. 1 Torr 이하로 감압시킨 상태에서 공기, 산소, 질소를 350 mL/min으로 공급하며 플라즈마를 발생시킨 결과 아크발생 없이 균일한 플라즈마가 생성되었다. 감압 플라즈마에 의한 온도 상승은 5분 처리 시 10oC 내외, 10분 처리 시 25oC 미만이었으며, 기체 종류별로는 공기, 산소, 질소 순으로 상승도가 낮았다. 감압 플라즈마 5분간 처리로 E. coli는 5 log 이상 감소하였으며, 이후 감소율이 둔화되어 10분간 처리 후 6-7 log 정도의 감소를 보였다. 감압 플라즈마에 의한 E. coli 살균패턴은 살균속도가 높은 초기와 낮은 후기로 구분되는 2단계 1차 반응으로 확인되었으며, 초기 살균속도상수(k1)는 공기, 산소, 질소 순으로 감소하였다. 감압 공기플라즈마 살균의 작은 D값 또한 식품 표면의 오염도를 낮추기 위한 비열살균기술로서의 가능성을 제시하였다.

영어초록

Low-pressure plasmas (LPPs) were generated with different gases such as air, oxygen and nitrogen, and their inactivation effects against Escherichia coli were compared in order to evaluate the potential as a non-thermal microbial disinfection technology. Homogeneous plasmas were generated under low pressure below 1 Torr at gas flow rate of 350 mL/min regardless the types of gases. Temperature increases by LPPs were not detrimental showing less than 10oC and 25oC increases after 5 and 10 min treatments, respectively. The smallest temperature increase was observed with air LPP, and followed by oxygen and nitrogen LPPs. More than 5 log reduction in E. coli was achieved by 5 min LPP treatment but the destruction effect was retarded afterward. The LPP inactivation was represented by a biphasic first order reaction kinetics. The highest inactivation rate constant was achieved in air LPP and followed by oxygen and nitrogen LPPs. The small D-values of the LPP also supported its potentialities as a non-thermal food surface disinfection technology in addition to the substantial microbial reduction of more than 5 logs.

참고자료

· 없음