소개

식품 생산 현장에서 제품의 안전성과 유통기한은 여전히 업계에서 가장 중요한 목표입니다. 이 작업의 가장 큰 적은 부패를 초래하고 소비자의 건강을 위협하는 미생물 활동입니다. 열처리는 19세기 프랑스 화학자 루이 파스퇴르가 발명한 이래로 미생물 제어 분야에서 가장 일반적이고 일관된 제어 수단으로 사용되어 왔습니다. 이 분야에는 서로 다르지만 혼동하기 쉬운 저온 살균과 멸균이라는 두 가지 주요 공정이 있습니다.

열처리 방식 선택은 무작위가 아니라 제품의 안전성, 관능적, 영양적 가치, 상업적 타당성에 광범위한 영향을 미치는 결정입니다. 이 결정은 보관 및 유통 물류, 포장 요구 사항, 그리고 궁극적으로 소비자의 경험을 결정합니다. 이 글에서는 저온 살균과 멸균에 대한 기본 사항부터 시작하여 두 공정의 운영 변수와 영향을 비교하는 등 체계적인 탐색을 제공합니다. 산업에서 어떻게 사용되는지 살펴보고, 공정 선택에 도움이 되는 구조를 제공하며, 일관되고 안전한 제조 결과를 보장하는 데 장비가 중요한 역할을 하는 이유를 설명합니다.

저온 살균 및 멸균에 대한 소개

식품의 부패는 박테리아, 효모, 곰팡이와 같은 미생물의 존재와 성장으로 인한 직접적인 결과입니다. 이러한 미생물은 식품 자체의 효소 활동과 함께 분해 반응을 촉매하여 질감, 맛, 향, 외관을 변화시켜 제품을 사용할 수 없게 만듭니다. 또한 클로스트리디움 보툴리눔, 살모넬라, 리스테리아 모노사이토제네스 등 일부 병원성 미생물은 성공적으로 제거하지 않으면 잠재적으로 심각한 질병을 일으킬 수 있습니다.

열처리는 열 에너지를 사용하여 미생물의 중요한 단백질과 효소를 파괴하고 그 과정에서 미생물을 죽게 만드는 주요 보존 방법입니다. 이러한 미생물 감소의 정도는 사용된 열의 강도에 따라 달라지며, 온도와 시간으로 측정됩니다. 여기서 멸균과 저온 살균은 서로 다른 방향을 취합니다.

저온 살균 비교적 가벼운 열처리는 대부분 100°C(212°F) 이하의 온도에서 이루어집니다. 주요 목적은 병원성 박테리아 또는 질병을 유발하는 미생물을 죽여 제품을 안전하게 섭취할 수 있도록 하는 것입니다. 또한 상한 미생물의 수를 크게 줄여 냉장 온도에서 제품의 유통기한을 연장합니다. 하지만 저온 살균이 모든 미생물을 죽이는 것은 아니며 내열성 박테리아와 박테리아 포자는 처리 후에도 생존할 수 있습니다.

살균, 는 모든 미생물(식물성 세포와 내성이 강한 박테리아 포자 모두)을 죽이는 것을 목표로 하는 고열 처리입니다. 일반적으로 습열, 압력, 열을 사용하여 밀폐된 용기에서 제품을 100℃(약 121℉)보다 훨씬 높은 온도인 250℃(약 250℉)까지 가열합니다. 그 결과 생성되는 제품은 상업적으로 멸균 처리되어 상온에서 보관하는 동안 발생할 수 있는 생존 가능한 유기체를 포함하지 않으므로 상온에서 긴 유통 기한을 유지할 수 있습니다.

저온 살균과 멸균: 주요 차이점

그러나 두 공정은 사용 방식이 다르며, 둘 다 열을 사용하지만 결과는 크게 다릅니다. 이러한 차이점은 모든 식품 생산자에게 중요합니다. 두 접근 방식의 주요 특징을 비교한 표는 다음 차트에서 확인할 수 있습니다.

품질 트레이드 오프: 멸균 대 저온 살균

저온 살균 또는 멸균 결정은 맛, 질감, 색, 향 등 최종 제품의 감각적 특성에 직접적이고 정량적으로 영향을 미칩니다. 가해지는 열의 강도와 시간은 이러한 변화에 정비례합니다.

저온 살균 처리된 제품의 경우, 그 변화는 매우 미미합니다. 예를 들어, 우유에서 가장 널리 사용되는 저온 살균 방식 중 하나인 고온 단시간(HTST) 공정은 액체를 매우 짧은 시간 동안 가열한 후 빠르게 냉각하는 방식입니다. 이러한 빠르고 높은 열 전달은 일반적으로 판형 또는 관형 열교환기를 사용하여 이루어집니다. 이는 소비자가 원하는 신선한 크림 맛을 유지하면서 병원균을 죽이는 효과적인 방법입니다. 섬세한 풍미 화합물은 주로 보존되며, 이는 감각적 품질이 더 높은 프리미엄 제품의 중요한 측면인 PO 값(저온 살균 단위)과 같은 파라미터로 측정할 수 있습니다.

살균은 제품에 상당히 높은 열 부하를 가하여 일련의 화학적, 물리적 반응을 일으키고 식품의 영양가에 영향을 미칩니다. 주요 요인은 아미노산과 환원당 사이의 화학 반응인 마이야르 반응입니다. 이 반응은 통조림 수프, 스튜 및 미트 소스와 같은 일부 제품에서 바람직하며, 이는 더 풍부하고 깊은 색을 띠고 더 복잡하고 고소한 맛을냅니다. 그러나 다른 제품에서는 해로울 수 있습니다. 예를 들어, 멸균 우유(UHT 우유)에 고온을 사용하면 저온 살균 우유보다 캐러멜 특유의 풍미와 짙은 색이 나타나는데, 이는 고온 반응의 직접적인 결과입니다.

또한 식감에도 상당한 영향을 미칩니다. 높은 온도와 압력을 가하는 살균 과정을 거치면 야채와 과일의 펙틴이 분해되고 육류의 단백질이 변성되어 식감이 훨씬 부드러워지고 때로는 질척해질 수 있습니다. 이러한 현상은 녹두나 당근과 같은 통조림 야채에서 볼 수 있으며, 신선하거나 냉동된 야채에 비해 분명히 부드럽습니다. 이는 통조림 식품의 일반적이고 허용되는 특징이지만 신선하다고 표시된 제품에서는 바람직한 특징이 아닙니다.

식품 산업의 일반적인 애플리케이션

두 프로세스의 실제 적용은 식품 산업 전반에 걸쳐 두 프로세스의 이론적 차이를 이해하는 가장 좋은 방법일 것입니다. 선택 방법은 식품의 특성, 목표 시장 및 유통망에 따라 달라집니다.

실제 저온 살균

저온 살균은 비교적 짧은 기간 후에 먹는 냉장 유통망에서 저온 살균되어 판매되는 제품에서 흔히 사용됩니다.

• 유제품: 소매 판매 시 대부분의 신선한 우유와 대량의 기타 유제품은 신선한 맛을 손상시키지 않는 안전 조치로 저온 살균(보통 HTST)됩니다.
• 과일 주스: 농축액이 아닌 프리미엄 주스는 보통 냉장 섹션에서 판매되며, 섬세한 맛과 밝은 색을 유지하기 위해 저온 살균하는 경우가 많습니다.
• 맥주 및 와인: 저온 살균은 효모 활동을 중단하고 부패 미생물을 죽여 최종 제품을 안정화하며 경우에 따라 여과할 필요가 없습니다.
• 액체 계란: 소비자와 외식업체에 제공되며 살모넬라균의 가능성을 제거하기 위해 저온 살균 처리됩니다.

실제 살균

통조림 및 유통기한이 긴 식품 산업은 냉장 보관 없이 장기간 제품을 보관할 수 있는 멸균을 기본으로 합니다.

• 야채 및 과일 통조림: 이것은 대부분의 전통적인 보존 식품의 기본입니다. 옥수수, 완두콩, 복숭아를 통조림으로 만들거나 유리병에 담아 멸균 처리하여 식료품 저장실에서 안전하고 안정적으로 보관할 수 있습니다.
• 육류 및 생선 통조림: 참치, 연어, 닭고기 및 기타 유형의 육류 제품은 캔에서 멸균 처리되어 보관이 가능한 안정적인 단백질 공급원을 제공합니다.
• 바로 먹을 수 있는 식사 및 수프: 다양한 수프, 고추, 즉석조리식품을 캔이나 레토르트 파우치에 담아 소비자들이 편리하게 섭취할 수 있도록 멸균 처리한 제품입니다.
• 반려동물 식품: 캔이나 파우치에 담긴 습식 및 건식 반려동물 사료는 긴 유통기한과 미생물학적 안전성을 보장하기 위해 멸균 처리됩니다.

생산에 적합한 프로세스 선택

적합한 열처리 공정을 선택하는 것은 전략적인 결정이므로 제품, 시장 및 물류 요소를 신중하게 평가해야 합니다. 다음은 생산자가 선택을 결정할 때 고려해야 할 필수 질문입니다:

1. 목표 유통기한은 어떻게 되나요?

살균은 특정 기간 동안 제품의 유통기한을 몇 개월 또는 몇 년으로 유지하려는 경우 유일한 대안입니다. 저온 살균은 제품을 빨리 소비해야 하는 경우 적절하고 덜 폭력적입니다.

2. 유통 채널에 앰비언트 스토리지가 필요합니까?

전체 공급망을 살펴보세요. 제품을 실온에서 배송, 보관 및 진열해야 하는 경우 상업적으로 멸균된 제품이 필요합니다. 또한 물류는 냉장 상자 및 선반에 보관할 수 있는 캔을 포함하여 사용할 수 있는 용기의 종류를 결정합니다.

3. 제품이 열에 얼마나 민감한가요?

고열이 제품의 풍미, 식감, 영양 성분에 미치는 영향을 평가합니다. 섬세한 제품의 경우 약한 열의 저온 살균이 바람직합니다. 견고한 제품의 경우 살균으로 인한 변화가 허용될 수 있습니다.

4. 무엇인가요? pH 음식의 종류는?

제품의 산도는 결정적인 변수입니다. 클로스트리디움 보툴리눔 포자는 토마토를 포함한 산성 식품(pH 4.6 미만)에 의해 자연적으로 억제됩니다. 이러한 제품의 경우 덜 심한 열처리가 적절할 수 있습니다. 육류 및 대부분의 채소와 같은 저산성 식품(pH> 4.6)에는 이러한 자연적인 보호 기능이 없으므로 저산성 식품은 유통 안정성을 위해 강력한 멸균 과정을 거쳐야 합니다.

상업용 멸균 장비의 중요한 역할

멸균은 전략적인 선택입니다. 하지만 이 전략은 제대로 구현되었을 때만 효과가 있으며, 이는 모두 장비의 품질과 정확성에 달려 있습니다. 상업용 멸균기 또는 레토르트는 단순한 기계가 아니라 제품의 안전과 브랜드의 무결성을 보장하는 제어 지점입니다. 온도, 압력 또는 타이밍을 일정하게 유지하지 못하면 변질 또는 인체 건강 문제 등 치명적인 고장이 발생할 수 있습니다.

그렇기 때문에 전문 제조업체와의 협업은 타협할 수 없습니다. 레바팩은 신뢰할 수 있는 멸균 솔루션을 제공하기 위해 강력한 엔지니어링을 통해 멸균 솔루션을 개발했습니다. 당사는 포괄적인 사내 접근 방식을 제공할 수 있습니다. 당사의 숙련된 엔지니어가 모든 캔 살균기 녹이 슬지 않는 우수한 스테인리스 스틸로 제작하여 최고 수준의 식품 안전 기준을 달성합니다. 또한 모든 생산 라인이 동일하지 않다는 것을 잘 알고 있기 때문에 각 기계를 고객의 정확한 용기 유형, 생산 속도 및 공장 레이아웃에 맞게 맞춤화하여 원활한 통합을 보장하고 최상의 성능을 제공하는 고도의 맞춤형 서비스를 제공합니다.

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열을 넘어서: 보존의 미래

열처리는 업계 표준이지만, 식품 보존에 대한 연구와 개발은 그 한계를 극복하기 위해 여전히 진행 중입니다. 더 신선한 맛, 더 영양가 있고 덜 가공된 식품에 대한 소비자 수요로 인해 여러 비열 기술이 인기를 얻고 있습니다. 이러한 기술은 열을 가하지 않거나 적은 열로 미생물을 파괴하여 식품 본연의 특성을 보다 효율적으로 유지하기 위한 것입니다.

• 고압 처리(HPP): 밀봉된 식품은 이 과정에서 압력을 전달하는 매체인 뜨거운 물에 의해 매우 높은 정수압(보통 300~600MPa)에 노출됩니다. 이 압력은 공유 결합을 파괴하지 않고 식물성 박테리아, 효모, 곰팡이의 세포 활동을 변화시키며 비타민과 풍미와 같은 저분자를 보존합니다.
• 펄스 전기장(PEF): 이것은 두 전극 사이의 액체 식품에 고전압 전기장의 짧은 펄스를 사용하여 수행됩니다. 이 펄스는 미생물의 세포막에 기공을 만들어 미생물을 비활성화합니다. 주스나 우유와 같은 액체 제품에 주로 적용되는 에너지 및 시간 효율적 메커니즘입니다.

이러한 기술은 유망한 이점을 제공하지만, 막대한 자본 비용과 박테리아 포자에 대한 비효율성 등 비판이 없는 것은 아닙니다. 단기 및 중기적으로는 기존의 열 공정을 대체하기보다는 보조적으로 사용될 가능성이 높으며, 특히 살균의 절대 치사율이 필요한 저산성, 유통기한이 짧은 식품 카테고리에서 주로 사용될 것으로 보입니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

UHT 우유는 멸균 또는 저온 살균 처리되나요?

초고온(UHT) 우유는 상업적으로 멸균된 우유입니다. 또한 우유를 고온에서 빠르게 가열한 다음 빠르게 식히는 일종의 살균 과정을 거칩니다. 이 과정을 통해 포자를 포함한 모든 미생물이 파괴되므로 밀봉된 제품을 실온에서 수개월 동안 보관할 수 있습니다.

집에서 음식을 효과적으로 살균할 수 있나요?

가정에서 저산성 식품을 살균하려면 압력 통이 필요합니다. 압력용기는 보툴리누스균 포자를 파괴하는 데 필요한 물의 끓는점 이상의 온도에 도달할 수 있는 특수 장비입니다. 일반 끓는 수조는 산도가 높은 식품에만 안전합니다.

살균하면 식품의 모든 영양소가 파괴되나요?

아니요, 모든 영양소가 죽지는 않습니다. 살균 과정은 열에 민감한 비타민에 큰 영향을 미치며 비타민 C와 일부 비타민 B군이 포함됩니다. 그러나 다량 영양소(단백질, 지방, 탄수화물)와 미네랄은 큰 영향을 받지 않습니다. 통조림 식품도 영양가가 있습니다.

'상업적 불임'이란 무엇인가요?

상업적 멸균은 일반적인 비냉장 보관 및 유통 조건에서 식품에 미생물이 증식할 수 없을 정도로 열을 가했을 때 발생하는 상태입니다. 이는 완전한 멸균은 아니지만, 유통 기한이 정해진 통조림 식품의 표준 기준입니다.

산성 식품은 왜 때때로 저온 살균 장기 보관이 필요하신가요?

토마토나 피클과 같은 식품의 산도(pH <4.6)는 클로스트리디움 보툴리눔과 같은 유해 박테리아의 발생에 치명적입니다. 이 박테리아는 산도가 높은 배지에서 성장하고 치명적인 독소를 분비할 수 없습니다. 따라서 제품을 개봉할 때까지 안정적이고 양호한 상태로 유지하기 위해 더 낮은 수준의 열처리가 필요합니다.

결론

저온 살균과 멸균 중 어느 것을 선택할 것인지는 단순한 기술적 결정이 아니라 식품 생산의 기반이 되는 전략적 결정입니다. 저온 살균은 신선한 제품에 필요한 미세한 감각과 영양 성분을 파괴하지 않는 반면, 멸균은 박테리아를 거의 제거하여 대량으로 유통하는 데 필요한 완벽한 안전성과 장기 유통 기한을 제공합니다. 올바른 방향은 전적으로 제품의 특성, 시장 목표, 유통 용량에 따라 달라집니다. 결국 두 경우 모두 성공 여부는 절차가 얼마나 신중하고 신뢰할 수 있는지에 달려 있으며, 이는 전문적인 전문 지식과 고품질 맞춤형 장비의 도움으로만 충족할 수 있는 기준입니다.