본 연구는 얼음결정체의 형성을 막고자 step-cooling 알고리즘을 적용하여 갈치를 과냉각 저장하였다. 저장의 신선도 유지효과를 확인하기 위해 냉장 및 냉동 저장된 갈치와의 신선도 비교평가를 실시하였다. 과냉각 저장은 냉장 저장과 비교하였을 때, 일반세균수와 단백질 부패로 인해 그 함량이 증가되는 VBN, TMA 값에서 비교적 작은 값을 보여 품질 유지에 효과를 나타내었다. 또한, 냉동 저장과 비교하였을 때, pH, VBN 및 TMA에서는 저장이 종료된 12일을 기준으로 차이를 크게 나타내지 않았다. 일반 세균수에서는 9일차까지 비슷한 값을 유지하였으며, 12일 차에서는 과냉각 시료가 높은 값을 보였다. 이를 통해, 과 냉각 저장이 미생물 생장을 최소화하고 단백질 부패를 지연시키는데 효과가 있다고 사료된다. 장기저장에서는 크게 영향을 미치지는 않았으나, 단기저장 관점에서는 냉장 저장보다 과냉각 저장이 갈치의 품질을 유지하는데 많은 장점을 가질 것으로 판단된다.

Commercial direct refrigerators have good energy efficiency, but are difficult to use for supercooled storage due to their large temperature deviation. Placing insulators and conductors inside the refrigerator could reduce these temperature deviations to within 0.3 degrees, allowing for the supercooled storage. The supercooled storage of salted Chinese cabbages during ten weeks was progressed to compare the other low temperature storages. The nucleation temperatures of salted Chinese cabbage were around -2.5oC and the freezing points were around -0.4oC, so -2oC was selected for the supercooled storage. The growth rate of lactic acid bacteria and yeast at -2oC storage was lower than that at 2oC storage. The reducing sugar was maintained higher due to the growth rate of lactic acid bacteria. The supercooled storage had an effect of delaying the fermentation of the salted Chinese cabbage, which may have the effect of delaying the fermentation of kimchi. This enhancement method of the direct refrigerator was effective for the supercooled storage and would be promising for commercial use.

The main purposes of this study were to identify the factors affecting the supercooling property and to improve the possibility of supercooling storage of fruits and vegetables. Freezing point and nucleation temperature, moisture content, hardness, sugar content, and pH of nineteen fruits and vegetables were measured and Pearson correlation analysis was performed. Freezing point showed a statistically significant correlation with moisture content and sugar content (p<0.01), while ice nucleation temperature showed a correlation (p<0.05) only for sugar content. In particular, the water content and sugar content did not show any correlation with the freezing supercooling difference (FSD). From the correlation analysis between FSD, aerobic bacteria, lactic acid bacteria, yeast, and mold, FSD showed a correlation (p<0.01) with aerobic bacteria. The experiments of the saline solutions inoculated with aerobic bacteria at different concentrations showed FSDs of about 2 for saline inoculated with 9.4 log CFU/mL and about 6 for saline inoculated lower than 5 log CFU/mL. Therefore, the aerobic bacteria concentration was determined to be a key factor affecting the supercooling storage of fruits and vegetables.

본 연구는 초저온 액체 침지식 급속 냉동으로 동결된 돈육 등심에 적합한 급속 해동방법을 선정하고 과냉각 저장이 냉동-해동 돈육의 미생물학적, 이화학적 및 관능적 품질변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 4와 10℃ 송풍식 해동과 4와 10℃유수식 해동은 냉동 돈육 시료가 해동이 완료되는 약 290-750분 소요되었지만 27.12 MHz 라디오파 해동은 약 20분으로 가장 신속하게 돈육을 해동시켜 저장실험에 필요한 냉동 돈육의 급속 해동방법으로 선정하였다. 한편 -1.5--5℃로 24시간 냉각 처리 후 돈육 횡단면의 미세구조 분석 결과, -1.5℃에서 냉각 처리된 시료의 표면과 중심부는 동결에 의한 조직 손상이 발생하지 않았음을 확인하여 -1.5℃를 과냉각 저장 온도로 선정하였다. 저장 중 대조구인 신선육과 비교하여 냉동-해동 처리된 돈육에서 발생한 드립감량은 유의적으로(p<0.05) 높은 경향을 보였지만 -1.5℃ 과냉각 저장이 돈육의 드립감량 증가를 억제하였다. 또한 4와 15℃ 저장과 비교하여 -1.5℃ 과냉각 저장은 대조구와 냉동-해동 처리구의 TVBN과 TBARS 함량 증가, Hunter a* 값 감소와 b* 값 증가를 억제하는 효과를 보였다. 15℃ 저장 4일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균수는 9 log CFU/g 이상으로 급격히 증가하였다. 반면 -1.5℃ 저장 10일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균수는 각각 5.62와 4.43 log CFU/g으로 관찰되었다. -1.5℃ 저장 10일 동안 대조구와 냉동-해동 처리구의 대장균군과 효모 및 곰팡이 수는 저장 초기 수준으로 유지하거나 다소 감소하였다. 관능평가 결과에 있어서 4와 15℃ 저장에 비해 -1.5℃ 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구는 모든 관능평가 항목에서 저장 중 유의적으로 높은 값을 유지하였다(p<0.05). 따라서 라디오파 유전가열 해동은 냉동 돈육 등심의 해동 과정 중 상전이 구간을 빠르게 통과함으로써 급속해동이 가능하였으며 -1.5℃ 과냉각 저장이 냉동-해동 처리 된 돈육에 얼음결정 형성 없이 품질 유지 및 미생물 생장지연에 효과적인 것을 확인하였다.

본 연구는 국내산 농산물의 안정적인 저온저장온도 결정 을 위하여 동결점을 분석하고 품질에 따른 저장온도 설정에 대한 기초자료를 제공하고 과냉각 한계점 측정을 통하여 과냉각 저장 가능성을 모색하고자 수행되었다. 동결점 및 과냉각 한계온도를 분석하기 위하여 국내산 마늘, 오이, 대파, 고추, 참외, 메론, 복숭아, 자두 등의 국내산 농산물을 자체 제작한 송풍식 냉동기를 이용하여 완만 냉각시키면서 농산물 내부에 삽입된 온도센서를 이용하여 열방출을 측정 하였다. 또한 일반 품질특성 인자들이 각 농산물 동결점에 미치는 영향을 분석하기 위하여 당도, 산도, 함수율 및 경도 를 측정하였다. 열방출 최고점을 기준으로 판단한 농산물 의(동결점/과냉각 한계점)은 마늘(-1.6/-7.8℃), 대파(-0.5/ -3.7℃), 오이(-0.5/3.3℃), 풋고추(-0.7/-4.9℃), 포도(-1.6/-5. 7℃), 참외(-1.6/-4.6℃), 메론(-1.3/-2.8℃), 복숭아(-0.8/-3. 3℃), 방울토마토(-0.3/-5.9℃), 자두(-1.1/-4.2℃), 무(-0.3/-0. 8℃), 단감(-1.7/-4.7℃), 사과(-1.5/-3.2℃), 고구마(-1.5/-3. 7℃), 감귤(-0.8/-4.7℃), 배(-1.5/-4.2℃), 딸기(-0.9/-3.4℃)이 었다. 이러한 동결점은 각 농산물의 이화학적 특성분석에 비추어 볼 때 당 성분에 따른 동결점 내림 경향과 일치하여 당도분석을 통한 저장온도 설정 가능성을 제시하였다.