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Jan 14, 2024

빵 보존을 위한 저온 대기압 플라즈마 활용에 관한 파일럿 연구

과학 보고서 12권,

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 22003(2022) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

저온 대기압 플라즈마(CAP)는 식품 보존을 위한 새로운 기술로 사용됩니다. 본 연구에서는 최초로 베이커리 제품에 CAP 처리를 적용하였습니다. 이 연구의 목적은 빵 보관 중 미생물 양에 대한 CAP 사용의 효과를 조사하는 것이었습니다. 기본적인 물리화학적 특성과 빵 질감은 0일, 3일, 6일 동안 보관하는 동안 측정되었습니다. 연구 자료에는 2분과 10분 동안 CAP로 처리된 글루텐 프리 빵과 혼합 밀호밀 빵이 포함되었습니다. 결과는 빵이 CAP에 노출된 지 10분 후에도 중온성 박테리아나 곰팡이가 발견되지 않은 것으로 나타났습니다. 또한, 2분간의 비열 멸균만으로도 글루텐 프리 빵과 밀호밀 빵에서 효모 및 곰팡이 성장이 완전히 억제되었습니다. 빵의 미생물 성장이 감소한 것으로 나타났습니다. 그러나 동시에 빵의 수분 함량이 감소하는 것이 관찰되었습니다. 2분 또는 10분 동안 플라즈마를 적용한 후, 글루텐 프리 빵과 밀-호밀 혼합 빵 모두 습도가 감소하는 특징을 보였고, 이로 인해 빵의 경도가 크게 증가하고 빵의 탄력성이 약간 증가했습니다. 빵 보관에 CAP를 사용하는 것은 유망합니다. 그럼에도 불구하고 개량제, 특히 하이드로콜로이드와 섬유질을 함유한 빵에 대한 이 처리의 효과를 더 연구할 필요가 있습니다.

새롭게 떠오르는 저온 플라즈마(CP) 기술은 식품 산업에서 식품 오염 제거 및 유통기한 연장을 위한 대체 도구로 점점 더 자주 사용되고 있습니다1,2,3,4. 저온 플라즈마는 가스가 자유 전자, 이온, 반응성 원자 및 분자 형태, 자외선(UV) 복사로 비열 이온화되어 생성됩니다. 이는 고체 및 액체 식품의 표면을 변경하는 데 사용할 수 있으며 전통적인 열처리에 비해 많은 장점이 있습니다. 저온 플라즈마는 더 낮은 전력 및 처리 시간에서 감각 및 색상 특성에 제한적인 영향을 미치는 것으로 보입니다. 더 높은 강도와 ​​더 긴 저온 플라즈마 처리 시간에서는 탄수화물의 구조 변화, 즉 가교 및 글리코실화, 단백질의 2차 구조 변화, 지질 산화가 발생할 수 있습니다5. 따라서 다양한 식품에 대한 매개변수 선택에 대한 연구가 필요하다.

다양한 식품을 사용하여 일부 시도가 있었지만 빵은 저장 전에 CP로 처리된 적이 없습니다. 빵은 세상에서 가장 기본적인 음식 중 하나입니다. 따라서 과학자들은 품질 개선에 큰 관심을 갖고 있습니다. 기술적 매개변수의 개선은 유통기한 연장을 목표로 해야 합니다. 많은 과학자들은 다양한 첨가물을 사용하여 빵의 부패를 지연시키는 데 중점을 둡니다. 빵의 부패는 아밀로펙틴의 퇴화와 서로 다른 중합체 사이의 물 재분배로 인해 발생합니다. 비전분 단백질과 다당류도 이 과정에서 중요한 역할을 합니다6. 부패한 것 외에도 베이커리 제품은 곰팡이 및 기타 미생물의 성장으로 인해 품질이 저하됩니다7.

보관 중에 발생하는 이러한 모든 변화는 전 세계적으로 폐기물 양이 증가하는 데 영향을 미칩니다6. 따라서 빵의 유통기한 연장에 더 많은 주의를 기울여야 합니다. 휘발성 머스타드 에센셜 오일이 포함된 가스 치환 포장을 사용하여 곰팡이 성장을 억제하는 연구가 진행되었습니다. 이 기술은 N2 및 잔류 O28과 균형을 이루는 CO2의 사용을 기반으로 합니다. 다른 연구에서는 활성 포장재, 즉 스타 아니스 에센셜 오일과 방충제 및 항균 특성을 지닌 티올 코팅층을 포함하는 다층 필름을 테스트했습니다. 이 필름은 빵 표면의 미생물 성장을 효과적으로 억제했습니다9. 다른 저자들은 에탄올을 사용하여 곰팡이 부패를 늦추거나 방지할 수 있다고 지적했습니다. 이 물질을 이용한 기술은 C. sitophila와 H. burtonia10의 성장을 지연시키는 데 효과적이었다.