1인 가구 및 맞벌이 가정의 증가, 코로나 19, 합리적인 식품 섭취 트렌드로 인해 레토르트 식품의 수요가 증가하여 레토르트 시장이 빠르게 성장하고 있다. 레토르트 식품은 식품첨가물을 첨가하지 않고 멸·살균을 통해 맛의 손실을 최소화한 식품으로, 상온에서도 장기간 보관이 가능한 장점이 있다. 과열증기 멸·살균 기술은 레토르트 공정을 대체할 가능성을 보여주는 기술 중 하나로, 미생물의 불활성화가 빠르고 에너지 소모가 적은 장점이 있다. 부대찌개는 햄, 소시지, 치즈, 미국식 콩 통조림 등에 김치와 고추장 등 양념을 넣고 섞어 오래 끓여서 여러 가지 재료가 함께 어울려 얼큰한 맛을 내는 진한 한국식 국물 음식이다. 본 연구에서는 부대찌개에 접종한 Clostridium sporogenes 및 Geobacillus stearothermophilus를 과열증기 멸·살균 처리하여 내열성을 정량화하였다. C. sporogenes 및 G. stearothermophilus의 내열성은 열처리 동등성을 평가를 위해 사용되는 D값과 F값을 통해 정량화되었다.
과열증기의 멸·살균 효과를 확인하기 위해 Clostridium botulinum의 대체균인 C. sporogenes와 열 저항성이 높다고 알려진 G. stearothermophilus를 사용하였다. C. sporogenes 및 G. stearothermophilus 포자현탁액을 부대찌개에 접종하여 과열증기 멸균 처리하였으며, C. sporogenes 및 G. stearothermophilus의 사멸 효과를 확인하였다.
열처리 동등성을 평가하기 위해 가장 널리 사용되는 D값과 F값을 사용하였다. D값은 특정 온도에서 가열처리 하였을 때, 살아있는 포자의 수를 초기 대비 90% 감소시키는데 필요한 시간을 말한다. F값은 특정 온도에서 미생물의 포자를 사멸시키는데 필요한 가열처리 시간을 뜻한다. 레토르트 공정 처리 시 C. sporogenes와 G. stearothermophilus는 각각 D120℃=0.039분, D120℃=1.114분의 값이 도출되었으며, 과열증기 멸·살균 처리 시 C. sporogenes와 G. stearothermophilus는 각각 D140℃=0.004분, D140℃=0.005분으로 확인되었다. C. sporogenes를 90% 감소하기 위하여 140℃에서 0.004분이 소요되며, 레토르트 공정은 0.039분이 소요되는 것으로 확인되었다. 따라서, 레토르트 공정과 비교하여 과열증기 멸·살균 기술이 포자를 90% 사멸시키는데 필요한 시간이 더 짧은 것으로 확인되었다.
그 다음, 열처리를 유지하고 새로운 공정을 개발하기 위해 일반적으로 사용되는 F값을 확인하였다. C. sporogenes 및 G. stearothermophilus는 레토르트 공정 처리 시 각각 F120℃=0.170분, F120℃=3.215분이 소요되며, 과 열증기 멸·살균 처리 시 C. sporogenes 및 G. stearothermophilus 모두 F140℃=0.017분으로 확인되었다. 레토르트 공정과 비교하여 과열증기 멸·살균 기술이 미생물의 포자를 사멸시키는데 필요한 가열시간을 단축할 수 있는 것으로 확인되었다. 그 결과, 과열증기 멸균이 레토르트 가공을 대체할 수 있는 기술로 평가되었으며, 레토르트 가공과의 열처리 동등성 또한 검증되었다. 그 결과, 140℃에서 1초의 처리조건이 C. sporogenes와 G. stearothermophilus 포자를 모두 사멸시키기 위한 최적의 멸균 조건임이 확인되었다. 따라서 과열증기 멸균은 식중독균 및 식품부패를 유발하는 포자 형성 박테리아를 효과적으로 억제하여 식품 안전에 도움이 될 것으로 기대된다.