Electrolyzed water(EW) was used for washing of mungbean sprouts to reduce microorganism counts. The aerobic bacteria and yeasts and mold counts in commercial mungbean sprouts were 7.67 and 7.70 log CFU/g, respectively, indicating that the contamination level of the sprouts was very high. Mungbean sprouts were washed EW produced at varying flow rates of brine and water streams. EW produced with 100 ml/min of brine and 300 ml/min of water showed the best performance in reducing microorganisms without affecting the sensory quality of mungbean sprouts. The EW washing showed no signification negative effects on reducing sugar, total phenolics and DPPH radical scavenging activity of mungbean sprout. For further storage of mungbean sprouts. EW washing was effective for reducing microbial counts during storage.

A nonthermal method of decontamination using electrolyzed water (EW) or/and ultrasonification (US) was used for microbial reduction of black pepper. Aerobic bacteria and yeasts and mold in commercial black pepper powder were found to be 8.29 and 7.72 log(CFU/g), respectively. The optimum EW was produced at flow rates of brine and water of 100 mL/min and 300 mL/min, respectively. Using EW, reducing by 1.36 log of aerobic bacteria and 1.15 log of yeasts and mold were observed. The combination of US with distilled water (DW) treatment reduced aerobic bacteria by 0.74 log and yeasts and mold by 1.03 log. The best decontamination results were obtained with US combined with EW, resulting 1.48 log reduction of aerobic bacteria and 1.70 log reduction of yeasts and mold. The inactivation pattern of microorganism by EW or/and US fitted well to first-order-kinetics model. The black pepper quality in terms of color, piperine contents and sensory properties was not changed by any of tried treatments compare to controls.

Electrolyzed water (EW) has been regarded as a new sanitizer by food industry. In this study, EW was used for perilla leaves sanitization. The optimum EW was produced at flow rates of brine and water of 100 mL/min and 300 mL/min, respectively. By soaking in EW only, the initial microbial counts of aerobic bacteria were reduced by 1.73 log(CFU/g), while 1.94 log(CFU/g) reduction was noted by using EW soaking followed by CDPJ treatment. In similar manner, counts of yeasts and molds were reduced by 1.83 and 2.06 log(CFU/g); coliform were reduced by 1.13 and 1.3 log(CFU/g), respectively. Combination of EW and CDPJ was more effective for microbial reduction. EW treatment did not affect sensory properties, instrumental color characteristics. However, it was observed that total phenolics and DPPH radical scavenging activity of perilla leaves were significantly increased with EW soaking time.

In this study, the use of corona discharge plasma jet (CDPJ) for the improvement of hygienic quality of semi-dried mackerel pike (Gwamegi) was investigated. Different microbial contaminants, namely aerobic and marine bacteria, coliform bacteria, Staphylococcus aureus and yeasts and mold, were detected in the range 4.2-6.2 log CFU/g in Gwamegi samples. The CDPJ generated using 20 kV DC and at 58 kHz frequency was used for the treatment of Gwamegi for 0-10 min. The bacterial contaminants were inactivated in the range of 1.9-3.3 log CFU/g on the treatment for 10 min. Additionally, yeasts and mold were inactivated by 3.2 log CFU/g. The inactivation pattern fitted well to the first-order kinetics model. The CDPJ treatment for 10 min did not exert statistically significant changes (P > 0.05) in pH, moisture content, water activity, peroxide value, acid value and volatile basic nitrogen content of Gwamegi in comparison to untreated control samples. On the contrary, significant changes (P < 0.05) were noted in color and thiobarbituric acid reactive substances levels upon the CDPJ treatment. However, the CDPJ-treated Gwamegi samples displayed better sensory properties in terms of appearance, visual color, and flavor as compared to controls.

In this study, a two-factor-six-level factorial design was adopted for optimizing brine (saturated salt solution) and water flow rates in electrolyzed water generator in order to produce electrolyzed water (EW) having best performance for vegetable washing. The pH, electro-conductivity, chlorine contents of produced EW were determined. The optimum EW for broccoli sprouts washing was produced at flow rates of brine and water of 100 mL/min and 300 mL/min respectively. The optimum washing time was 20 s based on the quality of washed broccoli sprouts. The microbial counts were decreased by 1.4 log for aerobic bacteria and 1.0 log for yeasts and mold. The functional quality and sensory characteristics of broccoli sprouts were unaffected by the EW washing. The results demonstrated the applicability of EW for the improvement of hygiene of broccoli sprouts without affecting quality.

Non-thermal techniques for microbial decontamination in foods are becoming more promising. This work aims to evaluate suitability and effectiveness of corona discharge plasma jet (CDPJ) for the inactivation of microbial contaminants of dried squid shreds. CDPJ was generated at 20 kV DC and at 58 kHz frequency. Upon the CDPJ treatment for 3 min of the shreds, bacterial contaminants namely aerobic, marine and Staphylococcus aureus were inactivated by 2.0, 1.6, and 0.9 log units, respectively. Also, a 0.9 log reduction of yeasts and molds contaminants was observed. The inactivation pattern fitted well to the pseudo-first-order model rather than first-order kinetic model. The CDPJ treatment did not exert statistically significant (P>0.05) changes in color characteristics and volatile basic nitrogen content of the shreds, as compared to untreated controls. In contrast, the moisture and thiobarbituric acid reactive substances levels were significantly (P<0.05) altered by the plasma exposure. However, the treatment exerted no significant (P>0.05) impact on the sensory characteristics of the shreds. The CDPJ was found effective for bio-decontamination of real-world samples of dried squid. This technology can readily be applied to commercial dried squid processing.

Different pathogenic microorganisms have been reported to cause sprouts-associated outbreaks. This work aimed to evaluate the effect of corona discharge plasma jet (CDPJ) on disinfection of the natural bio-contaminants of broccoli seed and also studied the plasma effect on sprout seed germination rate and physico-chemical properties of sprouts. Aerobic bacteria, molds and yeasts, B. cereus, E. coli, Salmonella spp. were detected on the broccoli seed surface. After 0-3 min treatment using CDPJ, the detected microorganisms were reduced in the range of 1.2-2.3 log units. Inactivation patterns were better explained using pseudo-first-order kinetics. The plasma treatment of seeds up to 2 min exhibited positive effects on the germination rate and the seedling growth. The physico-chemical and sensory characteristics of sprouts were unaffected due to the CDPJ treatment of their respective seeds. The CDPJ can potentially be used for microbial decontamination of broccoli seeds.

Lignocellulosic biomass conversion to biofuels such as ethanol and other value-added bio-products including activated carbons has attracted much attention. The development of an efficient, cost-effective, and eco-friendly pretreatment process is a major challenge in lignocellulosic biomass to biofuel conversion. Although several modern pretreatment technologies have been introduced, few promising technologies have been reported. Microwave irradiation or microwave-assisted methods (physical and chemical) for pretreatment (disintegration) of biomass have been gaining popularity over the last few years owing to their high heating efficiency, lower energy requirements, and easy operation. Acid and alkali pretreatments assisted by microwave heating meanwhile have been widely used for different types of lignocellulosic biomass conversion. Additional advantages of microwave-based pretreatments include faster treatment time, selective processing, instantaneous control, and acceleration of the reaction rate. The present review provides insights into the current research and advantages of using microwave-assisted pretreatment technologies for the conversion of lignocellulosic biomass to fermentable sugars in the process of cellulosic ethanol production.

The blending schemes of Saengshik powder with water were established to retain the dispersion stability of the Saengshik beverage in order to develop a ready-to-drink type product. The effect of the blending on the rheological properties and the dispersion stability of Saengshik beverage were determined. The Saengshik beverages, blended with low shear force for a short time, showed dilatant fluid characteristics, while those with high shear force for a long time had pseudoplastic fluid ones. The consistency of Saengshik beverage increased with the blending speed and time. Saengshik beverage blended at low shear showed rheopexy while becoming time independent by a highshear blending action. A logarithmic model fitted well to the changes in backscattering light flux with the rest time of Saengshik beverage. Based on sedimentation kinetics, the migration speed of clear front, and the thickness of sedimented layer, Saengshik beverage with maximum dispersion stability was obtained by a high shear blending at 15,120 rpm for 25 s.

코로나방전플라즈마제트(CDPJ) 생성장치를 제작하여 조업특성을 조사하고 비가열살균기술로서의 활용가능성을 탐색하고자 E. coli를 대상으로 살균성능을 조사하였다. CDPJ장치는 전력공급장치, 변압기, 전극, 송풍기, 시료처리부 등 다섯 부분으로 구성하였다. 전압 10.0-20.0 kV의 직류전기를 10.0-45.0 kHz 구형파 펄스형태로 텅스텐리드 전극에 투입함으로써 코로나방전 플라즈마를 생성하고 동시에 전극사이로 강한 공기를 주입함으로써 하부방향으로 토출하는 플라즈마제트를 생성하였다. CDPJ 처리는 플라즈마 토출구 하부에 처리대상 물체를 위치하고 일정시간 처리하는 방식으로 시행하였다. 주파수를 높일수록 다량의 전류가 유입되었고, 비례하여 전력소비량도 증가하였다. 플라즈마 생성을 위한 임계전류는 1.0 A, 임계주파수는 32.5 kHz이었으며, 1.5 A 이상 40.0 kHz 이상에서 안정적인 플라즈마제트가 생성되었다. 플라즈마제트의 길이는 전류에 따라 증가하였고, 2분 이하 처리 시 대상물체의 표면온도 상승은 25oC를 하회하였다. E. coli 살균력은 전류세기에 비례하여 증가하였고, 전류 1.5 A에서 1분간 CDPJ처리에 의해 4.5 log 이상의 살균효과를 보였으며, 살균패턴은 2단계 1차 반응으로 확인되었다.

계란의 비열살균기술을 개발하고자 생성기체를 달리한 감압방전플라즈마(low-pressure discharge plasma, LPDP)처리에 의한 Salmonella Typhimurium 살균패턴을 조사하였고 이를 활용한 계란의 위생성 향상기법을 모색하였다. 플라즈마 생성기체를 달리하여 생성한 LPDP 처리 시 S.Typhimurium 살균력은 공기플라즈마가 가장 우수하였으며, 산소플라즈마, 질소플라즈마 순으로 낮아졌다. 공기를 사용한 LPDP의 처리시간별 S. Typhimurium의 살균효과는 2분, 5분, 10분 처리에 의해 각각 4, 6, 6.5 log 정도로 나타났다. 계란껍질의 S. Typhimurium에 대한 살균효과도 공기플라즈마가 가장 양호하였으며, 살균효과는 유리표면에 비해 약간 저하되어 5분 처리에 의해 3 log 정도 감소하였다. LPDP 처리 시 계란표면의 온도상승은 10oC 이하로 미미하였으며, 계란의 흰자와 노른자 모두 변성되지 않았다. 이러한 결과로부터 LPDP는 계란의 품질을 저하하지 않으면서 안전성 을 향상하는 비가열살균기술로 활용 가능함을 확인하였다.

일반가정과 음식점 등 영업시설에 적용할 수 있는 합리적인 식기세척 방법을 도출하기 위하여 점착성 식품인 쌀밥, 고추장, 치즈 및 립스틱을 대상으로 식기 재질, 세척 전 방치시간, 세척도구, 식기류세척제 종류 및 농도, 침지 온도 및 시간 등 세척변수가 세척효율에 미치는 영향을 조사하였다. 쌀밥, 고추장, 치즈 등 식품오물은 식기 재질에 따라 세척효율에 차이가 있었으나, 립스틱의 경우는 식기 재질에 따른 차이를 보이지 않았다. 고추장오물은 스테인리스스틸수세미가, 치즈와 립스틱 오물은 아크릴사수세미의 세척력이 우수하였으나 쌀밥오물의 경우는 세척도구별 차이가 없었다. 치즈오물의 경우에는 다목적수세미의 세척력이 다른 세척도구에 비해 유의하게 열악하였다. 쌀밥과 치즈 오물 세척 시에는 식기류세척제 종류에 따른 세척력 차이가 없었으나 고추장과 립스틱 오물 제거에는 제 2종 식기류세척제가 제 1종 식기류세척제보다 효과적이었다. 오물 제거를 위한 최적 세척제 농도는 쌀밥과 고추장은 0.1%, 치즈는 1%, 립스틱은 0.5%로 확인되었다. 립스틱오물을 제외하고 세척 전 수침은 세척효율을 크게 향상시켰으며, 특히 온수를 사용할 경우 효과가 상승되었다.

후춧가루의 비가열 살균기술을 개발하고자 감압방전플라즈마(LPDP)를 이용한 살균을 시도하였고 LPDP 처리에 의한 품질변화를 조사하였다. 시판 후춧가루의 미생물 오염도는 가공제품에서는 세균, 진균 모두 103 CFU/g 수준이었던 반면, 재래시장에서 벌크로 판매하는 제품에서는 세균은 106 CFU/g, 진균은 107 CFU/g 수준의 오염도를 보였다. 후춧가루의 LPDP 살균패턴은 1차 반응으로 나타났으며, 세균과 진균의 살균속도상수는 각각 0.0841min-1 과 0.0696min-1 로서 세균이 진균에 비해 LPDP에 약간 더 민감하였다. LPDP 처리는 후춧가루의 색에는 영향을 미치지 않았으나 piperine 함량을 낮추는 것으로 확인되었다. Piperine 감소에도 불구하고 후춧가루의 관능특성은 LPDP 처리에 의해 영향을 받지 않았다.

올바른 식기류세척제 사용법과 일반가정에서 사용하는 전형적인 식기류 세척방법을 도출하기 위한 기초자료를 확립하고자 수도권의 일반가정을 대상으로 사용 식기류, 세척제 사용실태 및 세척방법을 설문조사하였다. 식생활에서 사용하는 식기류는 자기와 유리 등 위생적 자재의 식기류를 주로 사용하였다. 식기류세척제 선택은 세척력을 우선적으로 고려하여 결정하였고, 제 1종 세척제를 주로 사용하였다. 세척제 사용방식은 물에 희석해서 사용하는 경우가 과반을 넘어 제조업체에서 제시한 사용방법을 대체로 준수하고 있었으며, 세척도구는 다목적수세미를 가장 많이 사용하였다. 세척 후 헹굼은 흐르는 물을 사용하는 유수헹굼이 주류를 이루었으며, 헹굼 완료는 미끄럼 제거 여부를 기준으로 하여 판단하였다. 헹굼 후 대상물체의 건조는 대부분 물빠짐대 위에서 자연건조하는 방법을 취하고 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 우리나라 일반가정에서 사용하는 전형적인 식기류 세척방법을 도출하였다.

고춧가루의 품질 변화를 낮추면서 살균하는 기술을 개발하고자 감압방전플라즈마(LPDP)를 이용한 비가열살균을 시도하였고 LPDP 처리에 의한 품질변화를 조사하였다. 시중 판매 고춧가루의 오염도는 세균 7.33×104-1.07×107 CFU/g, 진균류 3.47×104-3.16×106 CFU/g의 범위를 보여 상당한 수준으로 오염된 식품으로 확인되었다. 고춧가루의 LPDP 살균 패턴은 2단계 1차 반응으로 나타났으며, 출력에 따라 살균속도상수가 증가하였다. 또한 입자가 가늘수록 살균효과가 증가하였으며, 미생물 종류별로는 세균에 비하여 진균에 대한 살균효과가 크게 나타났다. 과도한 LPDP 처리는 고춧가루의 탈색과 capsaicinoids 함량의 감소를 유발하였다. LPDP 처리 고춧가루를 사용하여 조리한 무채의 관능검사 결과 색과 맛은 5분 처리까지는 무처리구와 차이가 없었으나 10분 처리 시에는 유의하게 낮은 점수를 보였다. 반면 향과 기호도에서는 처리구와 무처리구 간에 유의차를 보이지 않아 5분 이하로 LPDP 처리 시 관능특성을 유지하면서 약 1.5 log 정도의 미생물 저감화가 가능하였다.

식품의 열에 의한 손상을 줄이고 안전성을 높이기 위한 비열살균기술로 유전체장벽방전 플라즈마(DBDP) 이용 가능성을 타진하기 위하여 E. coli에 대한 살균효과를 전류세기와 전극간격을 달리하여 조사하였다. DBDP 살균효과는 초기에는 크게 나타나다가 이후 감소하는 2 구간으로 구성된 1차 반응으로 나타났고, 전류세기에 따라 살균효과가 증가하였다. 전극간격에 따른 살균력은 2.65 mm에서 가장 높았으며, 3.33 mm, 1.85 mm 순으로 감소하였다. DBDP 살균패턴은 Singh-Heldman 모델에 적합하였으며, 시료를 고정하고 DBDP를 처리한 경우 곡선형상계수(n)는 0.545-0.783 범위의 값을, D'-value는 0.565-3.268min의 값을 보였다. 최소 D'-value는 전극간격 2.65mm, 전류 1.25 A에서 나타나 가장 우수한 살균력을 보이는 조건으로 확인되었다. DBDP 처리 시 시료를 이동시키면 고정하여 처리한 경우에 비하여 살균효과는 크게 향상되었으며, 양방향 이동식 처리가 단일방향 이동식 처리에 비하여 양호한 살균력을 보였다.

비열살균기술로서 저온플라즈마 활용 가능성을 탐색하고자 유전체장벽 방전 플라즈마(DBDP)생성장치를 제작하여 최적 플라즈마생성 조건을 도출하고 Staphylococcus aureus를 대상으로 살균성능을 조사하였다. DBDP생성장치는 전력공급장치, 변압기, 전극, 시료처리부 등 네 부분으로 구성하였다. 인가전압은 단상 200 V AC를 사용하고, 변압기를 통하여 10.0-50.0 kV로 변환하고 10.0-50.0 kHz의 주파수의 펄스 구형파를 유전체인 세라믹 블록 내에 장치한 전극에 투입함으로써 상압에서 플라즈마를 생성하였다. 주파수를 올림에 따라 높은 전류가 유입되었고, 이에 비례하여 전력소비량이 증가하였다. 전류세기 1.0-2.0 A, 주파수 32.0-35.3 kHz 범위에서 균일하고 안정적인 플라즈마 발생이 이루어졌으며 시료를 투입하지 않은 상태에서의 최적 전극간격은 1.85 mm 이었다. 전극간격을 높임에 따라 소비 전력이 증가하였으나 시료 처리에 적합한 전극간격은 2.65 mm였다. DBDP 처리에 의한 온도상승은 최대 20oC에 불과하여 열에 의한 생물학적 효과는 무시할 수 있었으며 따라서 비열기술임이 확인되었다. Staphylococcus aureus를 대상으로 DBDP 처리할 경우 초기 5분 동안은 살균치가 직선적인 증가를 보이다가 이후 다소 완만해지는 경향을 보였으며 1.25 A에서 10분간 처리 시 살균치는 5.0을 상회하였다.

염 함량을 달리한 된장을 초고압 처리하여 미생물 저감 특성을 조사함으로써 된장, 특히 저염 된장의 저장성을 높이기 위하여 초고압기술의 적용가능성을 검토하였다. 초고압처리에 의한 된장 미생물 사멸효과는 전반적으로 낮은 것으로 나타났으며, 초고압처리에 의한 미생물 사멸효과는 염 함량에 반비례하는 경향을 보였다. 미생물 종류에 따른 초고압사멸효과는 곰팡이, 효모, 세균 순으로 낮아졌다. 염 함량 10% 이하의 저염 된장은 6500 기압에서 40 분간 초고압처리에 의해 곰팡이와 효모가 거의 사멸되었으며, 초고압처리는 저염 된장의 유통기간 향상에 기여할 것으로 기대되었다.

저온에서 미생물을 사멸시킬 수 있는 비열살균기술로 감압 플라즈마를 활용하고자 생성기체별 감압 플라즈마 특성을 비교하고 Escherichia coli 살균효과를 조사하였다. 1 Torr 이하로 감압시킨 상태에서 공기, 산소, 질소를 350 mL/min으로 공급하며 플라즈마를 발생시킨 결과 아크발생 없이 균일한 플라즈마가 생성되었다. 감압 플라즈마에 의한 온도 상승은 5분 처리 시 10oC 내외, 10분 처리 시 25oC 미만이었으며, 기체 종류별로는 공기, 산소, 질소 순으로 상승도가 낮았다. 감압 플라즈마 5분간 처리로 E. coli는 5 log 이상 감소하였으며, 이후 감소율이 둔화되어 10분간 처리 후 6-7 log 정도의 감소를 보였다. 감압 플라즈마에 의한 E. coli 살균패턴은 살균속도가 높은 초기와 낮은 후기로 구분되는 2단계 1차 반응으로 확인되었으며, 초기 살균속도상수(k1)는 공기, 산소, 질소 순으로 감소하였다. 감압 공기플라즈마 살균의 작은 D값 또한 식품 표면의 오염도를 낮추기 위한 비열살균기술로서의 가능성을 제시하였다.

저염 된장 제조를 위하여 염농도 8-14%로 달리하여 제조한 된장을 20oC에서 16주 동안 발효하여 이화학적 특성의 변화를 조사하였다. 된장의 pH는 발효기간에 따라 전반적으로 감소하였고, 발효 4주 후부터 염농도 8%와 10%의 저염 된장이 염농도 12%와 14%인 고염 된장에 비하여 낮은 pH를 보였다. 적정산도는 제조 직후 1주간 급격히 높아진 후 발효기간이 경과함에 따라 완만히 증가하는 경향을 보였으며, 염함량이 높은 된장일수록 낮은 값을 보였다. 단백질 함량은 염농도에 관계없이 발효기간에 따른 변화 없이 일정한 수준을 유지하였다. 아미노태 질소 함량은 발효기간에 따라 지속적으로 증가하는 경향을 보였으며, 저염 된장에서 높은 값을 보였다. 휘발성 염기질소는 발효 중반까지 일정한 수준으로 유지되다가 발효 후기에 급격히 증가하였으며, 염농도가 낮을수록 높은 경향을 보였다. 환원당은 발효 중기에 증가하다가 발효 후기에는 감소하였다. 염 함량을 달리하여 제조한 된장의 적정 발효기간은 염농도 8%에서 2-11주, 10%에서 3-12주, 12%에서 6-14주, 14%에서 9-15주로 염 함량에 따라 길어졌다. 된장의 관능적 품질은 낮은 염농도에서 단기간 발효한 된장이 높은 염농도로 장기간 발효한 된장에 비하여 우수하였다.