한국식품연구원, "식품 전처리 공정 및 제조환경의 위생수준 높여 식품산업의 경쟁력 향상"

[한국농어촌방송=정양기 기자] 국내 연구진이 살균소독제를 사용하지 않으면서 식품산업 현장에서 사용이 용이하고 바이오필름 제거 효율이 우수한 기술을 개발하고 관련 작용기작을 구명하는 데 성공했다.

이에 따라 식품 전처리 공정 및 제조환경의 위생수준을 높여 식품산업의 경쟁력을 향상하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

<전기방전수에 의한 식재료 세척조내 주요 병원균 바이오필름 저감 효과> 전기방전수에 의한 농산물 세척조의 바이오필름 저감 효과를 평가하기 위해, 스테인레스 쿠폰에 식중독균 3종을 (E. coli O157:H7, C. sakazakii, S. aureus) 대상으로 바이오필름을 형성시켜 전기방전수 처리에 의한 식중독균 사멸효과와 바이오필름 제거 효과를 분석한 결과 SEM 사진에 정리된 것과 같이 60분 처리에 의해서 1.5 - 1.8 log 저감효과, 90분 처리에 의해서 4.2-6.9 log 저감 효과를 관찰하여 전기방전수를 사용하는 식재료 세척조의 경우 바이오필름 형성에 대한 우려를 해소할 수 있을 것으로 판단했다.(사진=식품연구원)

한국식품연구원(원장 박동준) 소비안전연구단 김윤지 박사 연구팀은 식중독 주요 원인균(E. coli O157:H7, C. sakazaki, S. aureus)의 바이오필름에 전기방전수를 처리하여 바이오필름이 저감되는 현상을 관찰하고 관련 기작을 감쇠전반사 분광분석장비(ATR-FTIR)를 사용하여 바이오필름에서 미생물을 외부작용으로부터 보호하는 성분인 EPS(extracellular polymeric substance)가 전기방전수 침지처리에 의해 침지시간에 따라 분해정도가 증가되는 현상을 확인했다고 10일 밝혔다.

‘바이오필름’은 식품관련 시설의 세척 및 소독에 한계가 있는 경우 미생물이 보호막을 형성하면서 생장하는데 이 보호막을 말한다.

연구팀은 이 연구결과인‘바이오필름 제거방법 (특허등록 제10-1807592)’을 국제적인 저명 국제학술지인 사이언티픽리포트(Scientific Reports, 6:37072, 2016)에 논문을 게재했다.

또한 이러한 연구결과를 토대로 산업적 활용을 증대하기 위해 두부생산 공장 생산라인에서 분리한 바이오필름 형성균주를 대상으로 전기방전수로 30~90분 동안 침지처리 후 바이오필름이 현저히 저감되어 전기방전수를 위생관리 차원에서 활용한다면 화학살균제를 사용하지 않고도 효과적으로 바이오필름 제거를 할 수 있다고 판단된다. 이와 같은 실험방법과 결과를 활용하여 연구팀은 국제학술지에 논문 투고 중이다.

 비파괴적 바이오필름을 모니터링할 수 있는 ATR-FTIR spectra를 분석한 결과 전기방전수에 의한 살균 처리시간이 증가함에 따라 주요 피크의 intensity가 감소함을 확인할 수 있었다. 또한, 바이오필름의 extracellular polymeric substance (EPS) 의 역할을 이해하기 위해, 스테인레스 쿠폰에 바이오필름을 형성한 균주의 ATR-FTIR spectrum과 bacteria suspension의 spectrum을 비교한 결과 EPS 밴드로 추정되는 고유 피크를 확인할 수 있었고, 전기방전수 살균 처리에 의해 바이오필름 상층부의 EPS가 손상되는 증거를 도출했다.(사진=식품연구원)

김윤지 박사(한국식품연구원 책임연구원, 과학기술연합대학원대학교 교수)는 “미생물 종류 및 식품 특성 맞춤 전기방전수 제조 노하우로 식품 전처리 공정 및 제조환경의 위생수준을 높여 식품산업의 경쟁력을 향상하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.”고 말했다.

또한 “다양한 활용을 위해서 위해인자특성 및 식품 종류별로 적절한 전기방전수 제조 조건을 확립하기 위한 연구가 지속적으로 필요하며 이러한 연구결과를 바탕으로 식품산업에서의 활용도가 크게 확장될 수 있을 것”이라고 강조했다.

현재 연구팀은 전기방전수를 활용한 농산물 전처리 및 식품산업 현장의 위생관리 시스템 개발 등의 연구를 진행하고 있으며 다양한 식품군의 기능성 증진을 목적으로도 전기방전수 활용 확대를 위해 후속 연구를 진행 중이다.

저작권자 © 한국농어촌방송 무단전재 및 재배포 금지