• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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• pp.189-192
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• 2001

음료수 제조공정에서 살균처리는 필수이며, 이때 살균시간과 살균온도는 맛과 향에 영향을 미친다 기존에 열에 의한 살균처리보다 살균시간과 살균온도를 낮추어 음료수의 맛과 향을 자연그대로 유지하고 품질을 개선하기 위해 초음파와 열을 병행한 살균처리연구를 수행하였다. 실험장치는 자체 개발한 연속식 heptagonal 초음파처리 조를 사용하였고, 대장균과 microbateria를 대상으로 살균처리실험을 수행하였다. 연구결과 상온초음파처리실험에서 처리속도$2\ell/min$에서 살균효과를 확인하였다. 처리용량 증대를 위해 상온초음파처리 후 저온실험결과 $3\ell/min$에서 살균효과를 확인하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제29권2호
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• pp.141-150
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• 2004

우리가 소비하는 가공 식품은 위생상 안전하도록 살균처리가 이루어진다. 식품 내에 존재할 수 있는 유해 세균은 일정 살균온도에서 살균에 필요한 시간 동안 노출되면 사멸하며, 일반적으로 살균온도가 높을수록 살균에 필요한 시간은 단축된다. 연속살균장치는 혼합 및 저장탱크에 담겨진 식품을 점프로 이동시키면서 가열 열교환기에서 살균온도로 가열하고 단열관을 거치는 동안 살균온도를 유지시켜 살균을 완료한다. 또한 살균된 식품은 냉각용 열교환기에서 상온으로 냉각되며 이 과정에서 회수되는 열은 저장탱크에서 유입되는 식품의 예열에 사용되어 에너지 효율을 제고하는데 사용되기도 한다. 이와 같이 관을 이동하면서 가열되는 살균장치는 기존의 배치식 살균방법에 비하여 균일하게 가열이 이루어지므로 130C의 고온으로 살균할 수 있어서 살균에 필요한 시간을 수초에서 수십초 정도로 단축시킬 수가 있고 그에 따라 열손상을 크게 줄일 수 있다. 또한, 상온으로 냉각된 식품을 포장함으로써 저렴한 가격의 포장용기를 사용할 수 있고 상온에서 저장할 수 있으므로 저장비용이 저렴한 장점이 있다. 그러나, 가공식품에 고기나 야채와 같은 고체 상태의 식품이 함유된 경우에는 액상 식품이 열 교환기에서 순간 가열되며, 고상 식품은 액상식품과의 대류에 의한 열전달로 가열된다. 이 과정에서 고상식품은 이동관 내벽이나 다른 고상식품과 부딪치거나 회전하면서 이동관 내부에서 자유롭게 운동하게 된다. 이 과정에서 액상식품과의 상대이동 속도가 발생하여 이것이 대류열전달에 영향을 미치게 된다. 이 상대이동속도에 따른 대류 열전달계수는 고상식품의 내부온도 결정에 사용되는 연속살균장치의 중요한 설계인자이다. 대류열전달계수는 연속살균장치에서 자유로이 이동하는 고상식품의 중심부의 온도를 측정하여 결정할 수 있으나 이는 현실적으로 어렵다. 따라서 본 연구에서는 고정된 고상식품에 액상식품을 이동시켜 상대속도를 재현하고 액상식품의 온도와 고상식품의 중심온도를 측정하는 장치를 개발하였으며, 각 상대속도와 액상식품의 점도 별 대류열전달계수를 결정하는 프로그램을 유한차분법을 이용하여 개발하였다. 이 장치를 분당 15, 30, 40 리터의 유량에서 유체의 점도를 0에서 15 centipoise 사이의 세 수준에서 정육면체 소고기를 모델 고상식품으로 내부 온도분포를 측정하였으며, 유한차분법 프로그램으로 대류열전달계수를 결정하였다. 대류열전달계수는 792에서 2,107 W/m$^2$로 분석되었다. 대류열전달 계수는 액상식품과의 상대속도가 증가함에 따라서 증가하였고, 점도가 증가함에 따라서는 감소하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권2호
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• pp.178-184
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• 2012

본 연구에서는 살균 온도에 따른 사과주스의 이화학적 특성과 영양성분 및 기능성을 분석하였다. pH는 저온살균 사과주스가 고온살균 사과주스보다 약간 높았으며, 적정산도는 고온살균 사과주스가 저온살균 사과주스보다 높았다. 두 시료의 가용성 고형분 함량은 동일하였으며, 색도는 고온살균 사과주스의 명도가 높았으며, 황색도와 적색도의 경우는 저온살균 사과주스가 약간 더 높게 나타났다. 환원당 함량은 고온살균 사과주스가 저온살균 사과주스보다 높은 경향을 나타냈다. 두 시료 모두 칼륨과 malic acid 함량이 가장 많았다. 유리 아미노산의 총 함량은 고온살균 사과주스가 높았으며, aspartic acid와 glutamic acid의 함량이 그 중 가장 높게 나타났다. 총 폴리페놀 함량은 저온살균 사과주스가 고온살균 사과주스 보다 유의적으로 높았으며, 라디칼 소거능에서는 DPPH 라디칼 소거능은 저온살균 사과주스가 고온살균 주스에 비해 유의적으로 높았으며, xanthine oxidase 저해 활성 및 tyrosinase 저해 활성에서 저온살균 사과주스가 고온살균 사과주스에 비해 높게 나타났다. 이상의 결과, 사과주스 제조시 고온살균을 할 경우 농축으로 인해 일반성분의 함량이 다소 높게 나타날 수 있으나, 사과의 기능성을 유지하기 위해서는 저온살균 방법이 고온살균 방법에 비해 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.395-400
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• 2002

지역농가, 농협 단위로 그 지역에서 생산되는 특산물을 직접 살균 가공할 수 있는 연속살균공정과 장치를 설계할 수 있는 프로그램을 웹프로그래밍 언어의 일종인 JSP와 자바를 이용하여 개발하였다. 식품의 산성도 및 물리적 특성과 미생물의 내열특성 등 공정을 설계하는 데 필요한 전문적인 정보를 데이터베이스로 구축하여 사용자가 식품의 특성에 대해 자세하게 모르더라도 쉽게 식품의 살균공정을 설계할 수 있었다. 연속살균장치를 구성하고 있는 부분은 크게 열교환기와 가열유지관, 펌프이며, 이에 대한 설계를 장치 설계 프로그램에서 하였다. 열교환기, 가열유지관등의 설계는 장치의 생산량 및 가격등을 결정하는 주요 요소이며, 살균장치의 성능을 결정짓는 주요한 인자가 된다. 연속살균공정을 설계하는 데 필요한 인자는 식품의 pH특성, 식품의 종류이며, 입력된 값을 이용하여 데이터베이스 내에서 살균할 미생물의 종류와 미생물의 내열특성을 찾아 살균공정을 계산하게 된다. 프로그램을 통해 살균가능한 온도와 시간을 출력한다. 연속살균장치 설계 프로그램의 입력인자는 식품의 살균온도, 식품의 생산량, 열교환기에 사용할 열매체의 종류이며, 프로그램 내에서 열교환기의 전열계수, 식품을 살균온도가지 가열하는 데 걸리는 시간등이 계산되며, 결과값으로 열교환기의 특성 및 파이프의 구경과 길이, 펌프의 용량, 단열관의 구경과 길이가 출력된다. 살균 장치 중 열교환기의 설계에 사용되는 스테인레스 파이프를 국내에서 사용되는 규격별로 데이터베이스화하였으며, 파이프 제작업체 48개 업체, 펌프 제작업체 54개(국내 15개 업체, 미국 39개 업체), 열교환기 제작업체 13개업체(국내 13개 업체)에 대해서 데이터베이스를 구축하여 프로그램을 사용해 설계된 장치를 사용자가 쉽게 제작할 수 있도록 하였다. 공정설계프로그램을 통해 설계된 공정은 데이터베이스에 저장이 되며 장치설계프로그램에서 쉽게 이전에 설계했던 공정을 이용할 수 있도록 하여 공정 설계와 장치설계를 연계하도록 하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권5호
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• pp.1392-1396
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• 1999

우유의 저온살균시 품질손상의 원인이 되는 fouling발생을 극소화시키면서 균을 사멸시키기 위하여 마이크로파를 이용한 우유의 살균에 대한 연구를 시도하였다. 이에따라 연속식 마이크로파 HTST 시스템을 설계 제작한 후, 우유를 HTST$(72^{circ}C$, 15초)법으로 살균하되 열수만을 이용한 경우(MP0)와 마이크로파로 온도를 올린 후 열수에서 holding한 경우(MP1)와 마이크로파만을 활용한 경우(MP2)의 세가지로 구분하여 미생물의 사멸효과를 총생균수, 대장균수, 저온성세균수 및 phosphatase 활성으로 구분하여 비교해 보았다. 총균수와 저온성 세균수의 경우 세가지 HTST살균법 모두 살균후 초기균수의 3 log 정도 감소하는 살균효과를 보여주었다. 살균방법별 살균효과는 MP0>MP2>MP1의 순서를 보였고 유의차(p<0.05)도 있는 것으로 나타났으나 원유의 초기미생물수와 함께 통계처리할 경우는 살균방법 사이의 유의차는 보이지 않았다. 대장균과 phosphatase activity의 경우 세가지 HTST 살균법 모두 살균후 우유의 배양실험에서 대장균 집락이 확인되지 않거나 살균후 음성(negative)인 것으로 나타나 살균방법 사이의 살균효과에 차이가 없음을 확인시켜주었다. 따라서 마이크로파 단독처리(MP2) 또는 마이크로파로 승온시킨 후 원하는 온도에서 holding하는 병용법(MP1)을 활용할 경우 통상적 HTST법에서 문제가 되는 fouling을 방지하면서 거의 대등한 살균효과를 얻을 수 있을 것으로 예상하였다 얻어진 연구결과를 토대로 우유 및 타 액상식품의 살균에도 확대 적용할 수 있으리라 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제23권6호
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• pp.723-731
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• 1991

레토르트 카레 소스를 생산하기 위한 최적 살균 조건을 산출하기 위하여, $3^{2}{\times}2^{1}$ 요인 실험을 통하여 살균 온도, 시간 및 방법을 변화시켜 18개 조건에 대한 살균 공정이 행하여졌다. 살균 전후의 제품에 대한 품질평가 항목은 비타민(niacin) retention, pH, 색차 및 관능 검사(맛, 색상, 점도)등 이었다. 각 살균 조건에 대한 $F_{o}$ 값도 측정되었다. 살균 후 제품의 품질은 주로 살균 온도 및 시간에 의해 영향을 받았으며, 살균 방법에 의해서는 거의 영향을 받지 않았다. 품질을 저하시키는 영향에 있어 살균 시간의 연장이 살균 온도의 상승보다 큰 영향을 나타내었는데, 이는 고온 단시간 살균의 장점을 제시해준 결과라 하겠다. 반응 표면 분석에 의해 추정된 최적 살균 범위는 $123.5^{\circ}C$, 21.5분-$127.5^{\circ}C$, 17분 부근이었다. 이 범위에서 측정된 냉점에서의 $F_{o}$ 값은 15분 정도였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제25권4호
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• pp.197-200
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• 1982

배추와 3%의 소금물로 담금한 간이(簡易) 김치를 사용하여 김치의 액성분(液成分)만을 분리(分離) 순간살균(瞬間殺菌)하고 이것을 재혼합(再混合)하는 살균방법(殺菌方法)에 있어서 적정(適正) 반복살균회수(反復殺菌回數)와 살균온도(殺菌溫度) 및 1회(回) 살균시간(殺菌時間) 등에 관하여 조사하였다. 살균효과(殺菌效果)는 살균후(殺菌後) $15^{\circ}C$에서 저장(貯藏)할 때의 pH의 변화(變化)를 기준(基準)으로 pH 4.3에 도달(到達)할 때까지 소요시간(所要時間)의 연장 효과(效果)로 하였다. 배추 金치의 최적살균조건(最適殺菌條件)은 3회(回) 반복살균방식(反復殺菌方式)에서 $81^{\circ}C$이었으며 비살균(非殺菌) 김치에 비(比)하여 3배(倍) 이상(以上)의 저장성을 보였다. 간이(簡易) 김치의 살균방법(殺菌方法)과 조건(條件)을 양념 김치에 적용(適用)하여도 동등(同等)한 효과(效果)를 얻을 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제50권3호
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• pp.331-338
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• 2018

본 연구는 계란찜에 대한 다양한 살균조건을 적용 및 검토함으로써 그에 따른 품질적 특성을 평가하고 반응표면분석법을 이용해 품질 저하의 최소화와 미생물적 안전성을 확보한 계란찜의 상업적 생산과 상온유통이 가능한 최적 살균조건을 도출하고자 하였다. 예비실험을 통하여 적절한 살균강도를 가지도록 3가지 구간의 살균온도($X_1$: 115, 119, $123^{\circ}C$)와 3가지 살균시간($X_2$: 25, 35, 45 min), 2가지 구간의 살균방법($X_3$: 1단과 2단 살균)을 독립변수로 설정하였으며, 각각의 실험조건에 대한 평가를 할 수 있는 종속변수로서 $F_0$값, 최대응력(식감), pH, 색도(L, a, b값) 및 관능적 특성(외관선호도, 전반기호도, 식감선호도, 계란향미 선호도)에 대해 측정하여 통계 처리하였다. 대부분의 종속변수는 수치상으로 살균방법보다 살균온도와 살균시간에 훨씬 유의성이 높다는 것을 알 수 있었다. 그러나 동일 살균온도와 살균시간에서는 2단 살균 시 유의적인 품질의 저하 없이 $F_0$값을 증가시키는 효과를 확인하였으며, 2단 살균과 같은 예비살균공정의 추가가 목표 $F_0$값에 도달하기 위한 살균온도 또는 살균시간을 줄이는 효과가 있는 것으로 사료된다. 최종적으로 계란찜의 살균조건을 최적화하기 위해 품질특성에 유의미한 결과가 도출된 8개의 종속 변수(Table 5)를 선정하여 최적 살균조건을 도출한 결과, 1단 살균에서는 종속변수들의 최적범위를 만족하는 살균조건이 약 $122.7-123^{\circ}C$와 25분 정도인 것으로 나타났으며, 2단 살균에서는 $119.7-120^{\circ}C$와 27-30분 정도인 것으로 나타났다. 살균방법까지 고려한 최적조건을 도출하기 위해 반응최적화 프로그램을 사용하여 전반 기호도와 외관 선호도를 극대화하는 최적조건을 도출하였을 때, 2단 살균에서 약 $120^{\circ}C$, 25분 살균 시 최적의 품질을 얻을 수 있다는 결론을 도출하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.168-171
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• 2004

본 논문은 마이크로파를 이용하여 물 살균특성을 실험 조사하기 위해 마이크로파 살균장치를 설계 제작하고, 특성을 실험한 결과 매우 양호한 효과를 얻었다. 특히 세균 함유량이 많은 하천수를 마이크로파로 10초, 20초, 30초, 40초, 50초, 60초 살균시켜 수질 검사기관에 수차례 검사를 의뢰한 결과 살균한 물의 대장균수와 일반 세균수가 살균시간에 따라 급격히 감소하는 것을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제25권2호
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• pp.301-309
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• 1996

햄 통조림의 최적 가열살균조건을 설정하기 위하여 한국냉장(주)에서 생산, 판매하고 있는 350g들이 숄더 햄 통조림을 대상으로 105, 110 및 115$^{\circ}C$에서 $F_{0}$-값을 달리하며, 미생물학적 안전성과 제품의 품질을 검토하였다. $F_{0}$-값 4.24분 미만의 조건에서 살균한 제품에서는 살균 후 미생물이 검출되었다. $F_{0}$-값 4.24분 이상의 조건에서 살균한 햄에서는 $F_{0}$-값이 커지더라도 살균중에 pH, POV 및 TBA-가가 큰 변화를 보이지 않았으며, $NH_{2}$-N함량만 미량 증가하는 경향을 보였다. 햄의 색조와 조직감면에서는 $F_{0}$-값 4.24~6.35분 정도로 열처리한 것이 품질이 가장 좋았다. 그러나 햄의 맛, 냄새, 색깔, 조직감 등을 동시에 종합적으로 평가하였을 때 11$0^{\circ}C$에서 $F_{0}$-값6분 정도가 제품의 품질면에서 가장 적절한 가열살균 조건인 것으로 가열살균한 후 15~5$0^{\circ}C$의 온도 범위에서 90일간 저장한 햄 통조림의 품질은 거의 변화가 없었다.