• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제24권9호
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• pp.1314-1317
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• 2011

To evaluate the effects of pulsed electric field (PEF) application on scalder and chiller water on Campylobacter contamination, four different treatments under three different water conditions including hard scalder water ($55^{\circ}C$), soft scalder water ($45^{\circ}C$) and chiller water, were applied as follows: i) a control treatment with no salt and no electric treatment, ii) a PEF only treatment, iii) a PEF treatment with 0.5% salt water, and iv) a PEF treatment with 1% salt water treatment. The use of PEF in hard scalding water showed an effect of reducing Campylobacter when compared to the control during the 200 s timeframe. With the addition of salt, the intervention caused at least 5.81 log CFU/ml reduction of Campylobacter counts after 200 s of PEF exposure. Similar effects were observed under soft scalding conditions. Campylobacter reductions were evident under chilling conditions with up to 2.00 log for PEF only, 5.77 log for PEF+0.5% salt and 2.69 log for PEF+1% salt treatment in water. Therefore, the current PEF setting for the scalder and chiller water can be successfully used to reduce pathogenic loads of Campylobacter on broiler chicken carcasses, and further research may be necessary to apply it in the poultry processing industry.

• 한국식품과학회지
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• 제49권4호
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• pp.408-414
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• 2017

본 연구에서는 PEF 처리 시간과 전기장 세기가 증가할수록 주스 내 토착 미생물 저해 효과가 상승함을 알 수 있었고, 또한 처리 주스의 주입 온도를 높여 $40^{\circ}C$에서 PEF 처리했을 때 살균 효과가 높아짐을 확인하였다. 상온 PEF와 중온 PEF 처리 모두 감귤 주스와 당근 주스의 이화학적 영양학적 특성에 크게 영향을 주지 않으면서도 상업적 살균에 적합한 미생물 저해 효과를 보여주었다. 본 연구는 파일럿 규모의 PEF 처리 장비를 이용하여 감귤 주스와 당근 주스를 살균하지 않은 주스의 품질을 유지하면서 살균할 수 있음을 보여주었다. 처리 시간, 전기장 세기, 그리고 주입 온도의 조절을 통해 최소의 에너지 사용으로 품질 보존과 동시에 최대의 미생물 저해 효과를 얻는 PEF 살균 공정 최적화가 다양한 주스 제품에 대하여 이루어 질 수 있을 것으로 전망한다.

• 한국축산식품학회지
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• 제44권2호
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• pp.239-254
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• 2024

This review sought to categorize studies on meat tenderization and safety through pulsed electric field (PEF) treatment, with a particular focus on reconciling conflicting findings regarding the tenderization effect (i.e., the primary outcome of PEF treatment) and to discuss the underlying mechanisms of these effects. While the tenderization effect may vary depending on the homogeneity of PEF treatment and variations in the conditions of texture measurements, the protein associated with tenderization was degraded by PEF treatment in most studies. PEF technology enables the delivery of a high voltage for a brief duration, typically in the microsecond range, making it a non-thermal technology. One of the distinct advantages of PEF is its ability to preserve the freshness of meat due to its exceptionally short treatment time. While PEF studies have traditionally centered on pasteurizing liquid foods, research on its application to meat is steadily expanding. Therefore, this review aims to elucidate the mechanisms of PEF and provide current insights into the applications of this technology for meat tenderization and microbial inactivation.

• 한국식품과학회지
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• 제32권2호
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• pp.356-362
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• 2000

7개의 전극을 직렬로 배열한 다중전극 고전압펄스 전기장(PEF) 처리장치를 사용하여 전기장 세기와 주파수를 달리한 square wave 펄스(너비 $1\;{\mu}s$)로 약주의 연속 살균을 시도하였다. 살균 전 약주의 총균수는 $1.88{\times}10^3{\sim}2.13{\times}10^4\;CFU/mL$, 효모는 $1.72{\times}10^3{\sim}2.39{\times}10^4\;CFU/mL$, 젖산균은 $1.55{\times}10^3{\sim}2.85{\times}10^4\;CFU/mL$이었다. 약주를 유량 1 mL/s의 속도로 PEF장치에 투입하여 처리한 결과 미생물 사멸기구는 1차반응으로 해석 될 수 있었고, 주파수 및 전기장세기가 증가함에 따라 살균율이 높아졌다. $D_{Hz}$값 및 $D_{PEF}$값은 전기장 세기가 증가함에 따라 감소하였으며, 효모는 세균에 비하여 낮은 값을 보였다. 젖산균은 30 kV/cm 이하의 전기장에서는 일반 호기성 세균에 비하여 낮은 $D_{PEF}$값을 보였으나, 40 kV/cm 이상에서는 높은 $D_{PEF}$값을 나타냈다. 미생물 종류별 $Z_{PEF}$값은 일반 호기성 세균 39.4 kV/cm 젖산균 49.3 kV/cm, 효모 47.6 kV/cm로 일반 호기성 세균의 전기장세기에 대한 의존성이 가장 큰 것으로 나타났다. PEF처리에 의한 약주의 색택 변화는 열처리에 비하여 미미하였으며, PEF살균 약주의 품질은 가열살균 약주에 비하여 월등히 우수하였다. 약주를 본 연구에서 사용한 PEF장치에 2회 통과시킬 경우 상업적 살균이 달성되었다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제16권6호
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• pp.1082-1084
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• 2007

Ultra-high temperature (UHT) processed full fat milk inoculated with Escherichia coli, Pseudomonas fluorescens, and Bacillus stearothermophilus was exposed to 30-60 kV/cm square wave pulsed electric field (PEF) with $1\;{\mu}sec$ pulse width, and $26-210\;{\mu}sec$ treatment time in a continuous PEF treatment system. Eight log reduction was obtained for E. coli and P. fluorescens and 3 logs reduced for B. stearothermophilus under PEF treatment conditions of $210\;{\mu}sec$ treatment time, 60 kV/cm pulse intensity at $50^{\circ}$. There was no significant change in pH and titration acidity of milk after PEF treatment. The electrical energy required to achieve 8 log reduction for E. coli and P. fluorescens was estimated to be about 0.74 kJ/L.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권7호
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• pp.1101-1106
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• 2010

Pulsed electric field (PEF) of 1Hz, 1.5 kV, and 1ms increased the activities of catalase and inulinase over the whole range of applied Se concentrations compared with the non-treated cultures. A significant effect of selenium concentration (in the range of 5-14 ${\mu}g/ml$) on both intra- and extracellular enzyme activities was noted. At a Se concentration of 10 ${\mu}g/ml$, the activities of intra- and extracellular inulinases and extracellular catalase in the PEF-treated cultures reached the maximum of 71 U/g d.m., 46 U/g d.m., and approx. 8 U/ml, respectively. The maximum activity of intracellular catalase of approx. 6 U/ml (with and without PEF) was recorded at 5 ${\mu}g$ Se/ml. Further increasing of selenium concentration caused a decrease in the activity of the enzymes.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권5호
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• pp.650-658
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• 2013

전기장의 세기 20 kV/cm, 펄스 폭 25 ${\mu}s$에서 펄스 빈도 35 Hz(40 kJ/L), 55 Hz(70 kJ/L), 72 Hz(100 kJ/L) 및 85 Hz(130 kJ/L)로 달리하여 투입 에너지를 기준으로 사과 착즙액의 PEF 연속처리 살균 효과를 분석한 결과 일반세균수은 초기 5.3 log CFU/mL에서 130 kJ/L의 에너지로 처리하였을 때 3.0 log CFU/mL로 감소하였고 효모 및 곰팡이는 초기 4.6 log CFU/mL에서 130 kJ/L의 에너지로 처리로 < $10^1$ CFU/mL 이하로 감소하였다. 그리고 대장균군수도 초기 4.7 log CFU/mL에서 130 kJ/L의 에너지 처리로 < $10^1$ CFU/mL 이하로 감소하였다. PEF 처리에 따른 가용성 고형분, 유리당 등에는 처리 조건에 따른 유의적 차이가 없었으며(p<0.05), 총 페놀함량, DDPH 및 FRAP 값은 처리조건에 따라 부분적으로 유의적인 감소를 보였지만 $65^{\circ}C$에서의 가열처리보다는 감소량이 작았다. 전기장 세기 20.0 kV/cm, 펄스 빈도 85 Hz, 펄스 폭 25 ${\mu}s$에서의 반복처리는 미생물 살균 효과가 제한적이었고 처리회수에 따라 총 페놀함량, DPPH 및 FRAP 값을 유의적(p<0.05)으로 감소시켰다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권2호
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• pp.368-374
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• 1999

식품공정에 있어서 비가열 살균 기술로 개발되고 있는 고전압 펄스 전기장(pulsed electric fields, PEF)을 과실주스의 품질 향상에 응용하고자 pilot-scale의 고전압 펄스 전기장 살균장치를 개발하였으며, 이것을 과실 주스의 모델로 선정한 사과주스의 대표적 오염지표균 또는 품질을 저하시키는 미생물 중 Escherichia coli, Bacillus subtilis, Rhodotorula minuta에 적용시켜 세포의 생리특성을 조사하였다. 내염성, 자외선 흡수 물질, 세포염색, 세포의 회복도, 세포의 표면구조 등을 조사함으로서 PEF의 미생물 생리특성에 대한 영향을 규명하고자 하였다. E. coli, B. subtilis, R. minuta를 40 kV/cm, 84 pulse, $10{\mu}s$ pulse duration의 PEF 조건에서 처리하여 내염성을 조사한 결과 1 log cycle 정도의 생존율 감소를 나타내었다. PEF 처리에 의한 세포 내부 성분의 유출 여부를 살펴본 자외선 흡수물질 측정결과 260 nm, 280 nm에서 모두 PEF 처리 세포가 무처리구에 비하여 현저하게 증가된 흡수물질 농도를 나타내었다. PEF 처리된 R. minuta를 세포 염색하여 관찰한 결과 세포막이 터져서 개열됨에 따라 염색시약이 세포 내, 외부로 고루 염색되어 세포 본래의 형태를 관찰할 수가 없었다. PEF 처리후 세포의 회복도는 무처리구에 비하여 E. coli와 B. subtilis가 약 5시간, R. minuta가 약 8시간 정도 지연된 lag time을 보였다. 그리고 PEF 처리후의 E. coli, B. subtilis, R. minuta는 정상적인 세포와는 달리 세포막이 상당한 손상을 입어 허물어진 상태를 관찰할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권10호
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• pp.51-56
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• 2011

본 연구에서는 스케일형성 제어와 막 파울링 저감을 위한 펄스 전기장 처리의 적용성을 실험적으로 검토하였다. 수용액 중의 칼슘이온 78%가 감소되었으며, $CaCO_3$입자의 크기는 커지는 것으로 확인되었다. 또한, $CaCO_3$의 결정형태는 비교적 제거가 힘든 Aragonite 구조에서 비교적 제거가 쉬운 Calcite 구조로 변화됨을 알 수 있었다. 막투과 유량과 막투과 유속은 펄스 전기장처리전에 비하여 더 높게 나타났으며, 스케일형성 가능성지수인 LI값 역시 감소하는 경향을 나타내었다. 결과로부터 펄스 전기장처리가 막 여과의 전처리로써 $CaCO_3$파울링을 경감시키기 위한 효과적인 방법으로 판단된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제35권6호
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• pp.800-806
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• 2015

We investigated the effects of a pulsed electric field (PEF) treatment on microbial inactivation and the physical properties of low-fat milk. Milk inoculated with Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, or Lactobacillus brevis was supplied to a pilot-scale PEF treatment system at a flow rate of 30 L/h. Pulses with an electric field strength of 10 kV/cm and a pulse width of 30 µs were applied to the milk with total pulse energies of 50-250 kJ/L achieved by varying the pulse frequency. The inactivation curves of the test microorganisms were biphasic with an initial lag phase (or shoulder) followed by a phase of rapid inactivation. PEF treatments with a total pulse energy of 200 kJ/L resulted in a 4.5-log reduction in E. coli, a 4.4-log reduction in L. brevis, and a 6.0-log reduction in S. cerevisiae. Total pulse energies of 200 and 250 kJ/L resulted in greater than 5-log reductions in microbial counts in stored PEF-treated milk, and the growth of surviving microorganisms was slow during storage for 15 d at 4℃. PEF treatment did not change milk physical properties such as pH, color, or particle-size distribution (p<0.05). These results indicate that a relatively low electric-field strength of 10 kV/cm can be used to pasteurize low-fat milk.