한국식품위생안전성학회지 Vol.34 No.6 (p.583-590)

|Article|
광유도 ROS 발생장치의 세척용수 중 식중독 세균에 대한 불활성화 효과

Effect of Light-Induced ROS Generation Unit on Inactivation of Foodborne Pathogenic Bacteria in Water
키워드 :
Reactive oxygen species,Foodborne pathogens,Photosensitizer,Disinfection,Light induced ROS generator

목차

ABSTRACT
Materials and Methods
   사용균주
   세균 배양
   감광제 (Photosensitizer; PS) 흡착 bead 제조
   LED-PS induced ROS 발생장치
   ROS의 측정
   살균 효과 검정
Results and Discussion
   광유도 ROS 발생장치의 일중항 산소 (singlet oxygen) 생성
   광유도 ROS발생장치의 식중독 세균에 대한 살균 효과
   광유도 ROS발생장치의 세균 밀도 감소에 미치는 요인
   ROS 발생 장치의 종류에 따른 밀도 감소효과
   더블원통유닛3280의 밀도 감소 효율
국문요약
Reference

초록

본 연구는 기존 기초 연구를 통해 효과가 확인된 ‘광에 너지유도 활성산소’를 이용하여 세척용수를 소독할 수 있는 신개념의 순환형 물 소독 시스템에 대해 실증하는 것 이다. 다양한 형태의 감광제 이용 광유도 ROS 발생장치 를 이용하여 여러 종류의 병원성 세균을 1시간안에 3 log CFU/mL 이상의 밀도를 감소시키는 조건을 탐구하였다. PS-bead이용 광유도 ROS 발생장치의 밀도 감소 효과에 미치는 주요 요인을 분석한 결과, 세균의 종류에 따라 ROS 에 대한 밀도 감소효과가 서로 상이 하였다. B. cereus와 P. carotovorum subsp. carotovorum에 대한 밀도 감소효과는 높았으나 대장균 등 식중독 세균들에 대한 밀도 감소 효과는 상대적으로 낮았다. 순환형 물 소독시스템에서 유속은 유속이 빨라질 수록, 초기 세균밀도가 낮을수록 밀도 감소효과가 증가하는 경향을 보였다. bead의 양이 증가함에 따라 밀도 감소 효과는 일부 대상세균에서 지수적으로 증가함을 알 수 있었다. 싱글 유닛 두 개를 연결한 더블원통유닛3280은 B. cereus 나 P. carotovorum subsp. carotovorum에 대한 실험에서 30 분 안에 약 3 log CFU/mL 이상의 균을 완전히 살균할 수 있었다.
As the consumption of fresh fruits and vegetables increases, food poisoning caused by foodborne pathogen contamination is not decreasing. To prevent the contamination of produce, a quick and easy, low-cost, environmentally- safe disinfection method that does not affect produce freshness or quality is needed. This study demonstrates a new-concept, circulating-water disinfection system that purifies water by using newly developed ‘LED-PS (photosensitizer)-induced ROS generation unit’. Using various types of LED-PS induced ROS generation units, we investigated the conditions for reducing the density of various pathogenic bacteria by more than 3 log CFU / mL in 1 hour. The major operational factors affecting the density reduction of the LED-PS-induced ROS generation unit were analyzed. Depending on bacteria species, the density reduction rate was varied. The effect of the units on reducing the density of Bacillus cereus and Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum was high, but the effect on foodborne bacteria such as Escherichia coli was relatively low. In this circulating water disinfection system, the density reduction effect tended to increase as the flow rate increased and the initial bacterial density decreased. As the amount of PS absorbed beads increased, the density reduction effect increased exponentially in some bacteria. Model 3280, a double cylindrical unit connecting two single cylindrical units, could completely sterilize more than 3 log CFU/mL of B. cereus and P. carotovorum subsp. carotovorum in 30 minutes of LED irradiation.