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pp.32-41
식품매개 감염은 여전히 세계 공중보건의 중대한 위협 이다. 특히 저산성 통조림 및 레토르트 제품에서 내열성 포자를 형성하는 Clostridium botulinum에 의해 부각되며, 해당 미생물의 생장·독소 생성 가능성을 확실히 차단하는 열처리 공정 설계가 필수적이다. 증기-공기혼합 레토르트 는 과압 상태에서 증기와 공기를 혼합하여 가열하는 방식 으로, 공기의 낮은 열전달계수로 인해 ‘콜드 스팟(cold spot)’이 형성될 위험이 있다. 따라서, 본 연구는 증기-공 기혼합(air-steam) 레토르트의 공정 최적화를 위해 95oC 및 121oC 조건에서 다지점(대차 상·중·하부 12지점/트레이별 5구간)으로 정량 평가하고, 적재밀도(12, 18, 28개), 스팀 공급량(100, 90, 80%), 가압(0.3-0.7 및 1.3-1.7 kgf/cm2)이 균일가열성과 살균값(F₀)에 미치는 영향을 분석하였다. 기 준 온도계 대비 최대 편차는 ΔT=1.1oC로 IFTPS 허용범위 이내였으나, 냉점(cold spot)은 일관되게 하부(D3_d)에서 확인되었고, 과적재(28개) 시 CUT 지연과 온도편차 확대 가 발생하였다. 스팀공급 저하(특히 80%)와 저가압(0.3 또 는 1.3 kgf/cm2)은 목표온도 미도달·분산 증가를 야기했으 며, 이는 냉점의 F₀ 유의 저하로 연결되었다(예: 121oC에 서 스팀 100% 대비 80% 조건의 D3_d F₀ 16.729.01). 반면, 충분한 스팀품질·환기(venting)와 적정 가압(1.5-1.7 kgf/cm²) 유지 시 공간적 균일성과 목표 F₀ 확보가 용이하였다. 결과적으로 레토르트 운전의 핵심 관리포인트는 적 정 적재·트레이 통기성 확보, 주증기 공급능력 및 노즐 스 케일 관리, 벤팅·순환 성능 검증, 공정단계별 정밀 압력제 어이며, HD에서 HP 순의 검증체계를 통해 냉점 기준으 로 과살균을 최소화하면서 규제수준의 상업적 멸균을 보 장할 수 있음을 제시한다. 본 연구는 산업현장에서 적용 가능한 운영 프로토콜을 제안함으로써 레토르트 열살균 공정의 품질·안전 관리에 실증적 근거를 제공한다.
The retort method refers to a food processing technology used for the reliable control of Clostridium botulinum spores, which are commercial food sterilization indicators. Depending on the retort conditions, problems such as temperature deviation, nutrient destruction, and deterioration of sensory quality could occur. In this study, we aimed to optimize an air–steam retort operated under overpressure by quantitatively evaluating heat distribution (HD) at 95oC and 121oC across positions and testing heat penetration (HP) to estimate F₀ under practical operating factors: product loading per tray (12, 18, and 28 units), steam supply (100%, 90%, and 80%), and pressure setpoints (0.3-0.7 kgf cm2 at 95oC; 1.3-1.7 kgf cm2 at 121oC). Positional HD assessments at both temperatures characterized the temperature deviation and consistently identified a floor-level cold point during the hold phase, thereby highlighting the risk of non-uniform heating inherent to air–steam systems. Overloading (28 ea/tray) and reduced steam supply (notably 80%) significantly worsened uniformity and reduced lethality at the cold spot (D3_d), whereas adequate pressure control improved the outcomes: at 121oC, F₀ at D3_d fell from 16.72±0.8 to 9.01±1.4 as the steam supply decreased from 100% to 80% (P<0.05), and increased from 14.84±1.1 to 19.12±1.2 as pressure rose from 1.3 to 1.7 kgf cm2 (P<0.05). These results indicate that moderating tray loading, maintaining steam capacity, and precisely controlling overpressure are critical for securing target lethality at cold points, while limiting overprocessing elsewhere. This study provides an evidence-based operating guidance anchored in position-specific HD and HP data for the industrial implementation of air-steam retorting, to ensure commercially sterile products with improved process robustness.
재료 및 방법
레토르트 살균 조건 설계
레토르트 온도 분포도 평가(Cold point 분석)
적재 패턴에 따른 열 분포 평가
스팀 공급량에 따른 열 분포 평가
압력 조건에 따른 열 분포 평가
열침투 Test 및 F0 평가
통계분석
결과 및 고찰
레토르트 온도 분포도 측정(Cold point 분석)
적재 패턴에 따른 열 분포 평가
스팀 공급량에 따른 열 분포 평가
압력 조건에 따른 열 분포 평가
열침투 Test 및 F0값 분석
Acknowledgement
국문요약
Conflict of interests
ORCID
References
