광펄스(Intense pulsed light) 기술

식품

스카리지 2019. 4. 11. 20:32

1. 정의

① 1990년대 들어와서 본격적인 연구가 시작되었으며

자외선 살균의 원리와 고전압 펄스 전기장 살균기술의 원리를 병합한 기술.

② 식품의 이화학적, 관능적 변화를 최소화하면서

식품 표면이나 포장재에 존재하는 각종 위해 미생물을 효과적으로 살균함으로써

상업적 식품의 유통기한을 연장할 수 있는 비가열 살균법.

2. 원리

① 광펄스 기술에 의한 미생물 사멸 기구는 아직 구체적인 이론이 정립되지 않았으나

기존의 UV살균의 경우와 마찬가지로 빛을 쪼여 세포의 DNA구조를 파괴하고

세포벽와 세포막의 손상에 의한 세포 내 물질의 유출로 인하여 미생물이 사멸되는 것으로 추정.

② 광펄시 처리 시 0.01~50J/㎠ 범위의 에너지밀도를 가지는 pulse가 0.1㎲~0.1s의 간격으로

1~20회의 flash형태로 물질에 가해지며 광원으로는 일반적으로 450torr 정도의 압력으로

Xenon이 채워진 clear fused quartz tube가 사용됨.

3. 특징

① 광펄스에서 사용되는 빛의 영역은 170~2,600nm의 범위로서

자외선(UV)영역 뿐만 아니라 근적외선(NIR)영역까지 포함한다는 점에서 기존의 UV살균과는 구별됨.

② UV살균의 경우 손상된 DNA가 특정 환경에서 cell repair system을 발동하여

미생물이 정상 상태로 회복될 수 있는 확률이 매우 큰 반면

광펄스 살균은 UV살균보다 월등히 큰 손상을 주어 미생물이 회복될 수 있는 확률을 훨씬 낮추어 주기 때문에

UV살균법에 비해 효과적으로 미생물을 제어할 수 있음.

③ 넓은 영역의 파장을 가진 빛을 생성하기 위해서는 고전압 펄스 전기장(PEF)기술에서와 같이

고전압 발생장치의 사용이 필수적이며 UV살균에 비해 월등히 높은 살균력을 가진다.

④ 전 파장의 강한 빛을 아주 짧은 시간 안에 가하여

식품의 표면을 살균하거나 표면 미생물 수를 감소시킬 수 있으며

제품의 유통기한을 연장하고 품질을 높이기 위한 목적으로 사용되며

식품 표면의 살균뿐만 아니라 포장재나 투명한 약품의 살균에도 사용될 수 있음.

⑤ 표면이 울퉁불퉁하고 불투명한 고체 식품에 대해서는 살균효과가 다소 낮다.