고전압 Exponential Decay Pulse를 이용한 당근주스의 비열(非熱) 살균

Non-thermal Pasteurization of Carrot Juice by High Voltage Pulsed Electric Fields with Exponential Decay Pulse

자체 제작한 고전압 펄스 전기장 장치를 이용하여 당근주스의 주요 변패 미생물인 대장균(Escherichia coli)의 불활성에 미치는 전기장 세기, 처리시간, 온도 등을 관찰하고 품질변화에 관하여 연구하였다. E. coli의 불활성에 필요한 최소 전기장세기인 임계전기장 세기(Ec)는 11.74 kV/cm, 최소처리시간(tc)는 $3.6{\mu}s$이었다. 사멸효과는 전기장의 세기가 클수록, 처리시간이 길수록 그리고 처리온도가 높을수록 증가하였다. 당근주스의 pH, 가용성 고형분 $(^{\circ}Brix)$, 적정산도는 거의 변화가 없었다. 색도는 50^{\circ}$ 열병합 PEF처리 주스만이 약간 감소하는 경향을 보였지만 다른 처리구들은 변화가 거의 없었다. ${\alpha},\;{\beta}-carotene$의 함량도 거의 변화가 없었다.

Carrot juice inoculated with $2\;{\times}\;10^8\;cfu/mL$ of Escherichia coli was treated with pulsed electric fields(PEF) for the purpose of a development of new cold pasteurization processes. Inactivation of E. coli in carrot juice increased with increase in intensity of the electric field strength and treatment time. The cells were suspended at concentration of ca. $2\;{\times}\;10^8$ cells per ml. A reduction of 4D was obtained at 40 kv/cm and 256 exponential decay pulses at room temperature. Critical electric field strength(Ec) and treatment time(tc) needed for inactivation of E. coli were 11.74 kV/cm and $3.6\;{\mu}s$ at room temperature, respectively. The combination of PEF and thermal treatment inactivated E. coli more effectively. The reductions of up to 5.5D were observed when the carrot juice was treated with PEF of 22.5 kV/cm and $205\;{\mu}s$ at $50^{\circ}C$. PFF treatment did not effect in color, pH, $^{\circ}Brix$, titratable acidity and ${\alpha}-,\;{\beta}-carotene$ contents of carrot juice.