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KR20100039831A - 식품 로스팅 및 표면 살균 방법 - Google Patents

식품 로스팅 및 표면 살균 방법 Download PDF

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KR20100039831A KR1020097027558A KR20097027558A KR20100039831A KR 20100039831 A KR20100039831 A KR 20100039831A KR 1020097027558 A KR1020097027558 A KR 1020097027558A KR 20097027558 A KR20097027558 A KR 20097027558A KR 20100039831 A KR20100039831 A KR 20100039831A
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sterilization
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hot air
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Abstract

본 발명은 특정 식품의 로스팅 및 표면 살균 프로세스에 관한 것이다. 이 로스팅 및 표면 살균은 조합되고, 결합되어 하나의 프로세스를 형성할 수 있다. 본 발명에 따르면, 습한 환경에서 처리가 온도 > 100℃에서 실행되고, 로스팅 동작 동안에 로스팅 시스템에서 살균 처리가 실행되며, 살균 단계 동안에 제품 표면의 온도는 확립된 환경의 노점 온도의 몇도 아래에 유지되고, 살균은 1 내지 30 분 동안 실행되며, 전진 또는 계속된 로스팅으로, 식품의 표면 상의 응축수는 제거되고, 이의 흡수율은 최소화되게 제공된다.
로스팅, 표면 살균, 흡수율, 식품, 제품 표면

Description

식품 로스팅 및 표면 살균 방법{PROCESS FOR ROASTING AND SURFACE PASTEURIZATION OF PARTICULATE FOOD PRODUCTS}
본 발명은 식품, 특히, 아몬드, 헤이즐넛, 페칸, 호두 뿐만 아니라 땅콩, 겨, 곡류, 커피, 코코아 등과 같은 유질 열매(oleaginous seeds)의 조각의 로스팅(roasting) 및 표면 살균(surface pasteurization) 방법에 관한 것이다.
본래, 농산물 및 식품은 무해한 잠재적 병원성 미생물이 함유되어 있다. 대부분의 경우에, 농산물은 신선하게 처리되거나, 적절한 기술적 수단으로 내구성이 있게 만들어진다. 산업상 사용되는 보존 방법 중에는 특히 가열, 전리 방사선, 또는 치명적으로 작용하는 가스(lethally-acting gases)에 따른 가스 살포에 의해 멸균 또는 살균이 포함된다. 나중 기술된 2개의 방법은 특히 제한된 방식으로만 사용되는데, 그 이유는 이들 방법의 사용이 엄격히 법에 의해 통제되기 때문이다.
과거에는, 살모넬라(salmonella)를 가진 생 아몬드가 오염된 여러 케이스가 보고되었다. 아몬드 제품의 안전성을 증대시키기 위해, 미국 당국은, 2007년 가을에 시작하여, 아몬드 수확물 전체가 살균되도록 명령하였다. 아몬드 및 다른 유질 열매의 살균은 이들 방법 상의 특정 요구가 이용되게 한다. 아몬드의 수분 함량(water content)은 처리에 의해 및 처리 중에 상당한 정도까지 증대되지 않는데, 그 이유는 아몬드의 저장 능력 및 보전성의 양방이 이것에 의해 훼손되기 때문이다. 더욱이, 강한 열 또는 기계적 처리 중에, 생 아몬드는 열매 주변의 껍질을 파괴하는 경향이 있으며, 이는 또한 품질을 상당히 떨어뜨리는 것으로 고려되어야 한다.
더욱이, 미국 당국은, 예컨대, 블랜칭(blanching) 또는 로스팅 중과 같은 관례의 추가적 처리 단계의 과정 내에 살균이 일어날 수 있는 필요 조건을 만들었다. 여기서, 이들 처리 단계의 합산에 의해 충분한 불활성화가 보장되어야 한다.
여러 장치 및 방법이 나무 열매(nut) 및 아몬드의 열풍 로스팅(hot-air roasting)에 대해 기술되었다. 이들 방법의 편집은 Finke (1965), Kleinert (1966), Gaupp (1978), Bockelmann (1987), 또는 Perren (1995)에서 발견될 수 있다. 열풍 로스팅 방법은 공통으로 나무 열매가 드라이, 열풍으로 125℃ 에서 대략 600℃ 까지 차지(charge)됨을 가지며, 이 때문에 나무 열매는 가열되어 8 내지 60 분 내에 로스트된다. 로스팅은 로스팅 스테이지의 형성을 특징으로 한다. 로스팅에 의해, 수분 함량은 2.5% 미만으로 감소되고, 텍스처(texture)는 바삭바삭-파삭파삭(crunchy-crackly) 및 부스러지는(brittle) 텍스처로 개조된다. 더욱이, 로스트 컬러(roast color)는 밝은 갈색과 어두운 갈색 사이의 범위 내에 형성되고, 전형적 로스팅 냄새 및 좋은 로스트된 맛이 생성된다.
미생물의 유용한 열 불활성화는 통상적으로 증가된 수분 활성도의 환경(atmosphere)에서 획득된다. 이와 대조적으로, 미생물은 건조 가열에 의해 제한된 범위까지만 불활성화된다. 열풍(hot air)에 의한 로스팅이 건조 환경에서의 처 리를 구성하므로, 열풍 로스팅에 의한 미생물의 확실한 불활성화만이 오랜 처리 시간 후에, 또는 제각기 고온에서 일어난다.
4 로그 유닛(log-units)의 크기의 정도에서 살모넬라 SE PT 30에 대한 기술된 써로게이트(surrogates)의 불활성화를 달성하는데 필요로 되는 파라미터는 캘리포니아의 아몬드 보드의 "Guidelines for Validation of Dry Roast Processes"에 기재되어 있다. 열풍 로스팅 중에 최소 열 불활성화를 위해 성취되어야 하는 기술된 제품 온도, 또는 제각기 시간, 콤비네이션이 너무 높아, 이들 조건에서 고 로스팅 스테이지 및 이에 따른 어두운 로스트 컬러가 배타적으로 형성된다. 따라서, 매우 증진된 로스팅 스테이지의 경우에서만, 미국 당국의 규정에 따라, "살균된" 것으로 분류를 허용하지 않는 4 로그 유닛의 크기의 정도의 미생물의 불활성화를 달성시킬 수 있다.
Perren 등의 2-스테이지 로스팅 프로세스에서 (1966), 열풍은 대기 습도를 증가시키는 보습(moisturizing)을 받게 된다. 여기서 대략 10%까지 제 1 프로세스 스테이지에서의 기술된 습도의 증가는 성장하는 미생물의 확실한 불활성화를 유발시키는 환경을 생성시키기에는 불충분하다.
다른 한편, 음식, 특히 아몬드의 조각을 멸균하는 방법이 기술되었다. 아몬드를 살균하기 위해 인정된 방법의 편찬은 캘리포니아의 아몬드 보드의 웹사이트 (www.almondsarein.com) 상에 제공된다.
기술된 많은 살균 방법은 보통의 압력 조건 하에 60 ℃ 및 100 ℃ 사이의 범위 내의 온도에서 습한 환경에서의 제품의 격리된 처리를 다룬다. 이들 방법의 배 타적 목적은 미생물에 의한 아몬드의 표면의 오염을 감소시키는 것이다. 짧은 프로세스 기간 및 습한 환경 때문에, 이들 방법은 로스팅 스테이지를 형성할 수 없다. < 2.5%까지 제품의 건조가 달성되지 않고, 이들 살균 방법으로 전형적 텍스처, 로스팅 냄새 및 로스트 컬러도 달성되지 않는다.
따라서, 종래 기술에서는, 나무 열매, 아몬드, 유질 열매 및 다른 상품을 동시에 조각 형태로 또는 확실한 방식에서 동일한 프로세스로 살균하여, 이들을 열풍으로 로스트할 수 있는 방법이 기재되어 있지 않다.
본 발명의 목적은 식품의 열풍 로스팅 및 살균이 조합되고, 양방의 방법이 결합되는 처음에 기술된 타입의 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 이 목적은, 습한 환경에서 처리가 온도 > 100℃에서 실행되고, 로스팅 프로세스 동안에 로스팅 시스템에서 살균이 실행되며, 살균 단계 동안에 제품 표면 상의 온도가 이 환경의 선택된 노점 온도(dewpoint temperature)의 몇도 아래에 유지되고, 살균이 1 내지 30 분 내에서 실행되며, 전진 또는 계속된 로스팅 중에, 식품의 표면 상의 응축수(condensation water)가 제거되고, 후자의 흡수율(water absorption)이 최소화되도록 달성된다.
이렇게 하여, 최적의 조건 하에, 그리고 짧은 시간 내에 성장균(vegetative germs)을 불활성화하기 위한 조건이 생성된다. 로스팅 프로세스는 연속적으로 계속되고, 제품은 로스팅의 원하는 정도까지 이루어진다.
습한 환경에서, 바람직하게는 50℃ 및 99℃ 사이의 온도에서 처리가 실행되고, 살균 단계 동안에 제품 표면 상의 온도가 바람직하게는 이 환경에 대해 선택된 노점 온도의 0℃ 내지 8℃ 아래에 놓이도록 선택된다는 점에서 살균이 최적화된다. 본 발명에 따른 방법의 유익한 실시예는 추가적 종속항 4 내지 6에서 취해질 수 있다.
이하, 본 발명은 예시적 실시예에 의해 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1은 로스트될 재료의 로스팅 동안에 표면 살균을 위한 스팀 분사 장치를 구비한 열풍 로스팅 설치 NR을 도시한 것이다.
도 2는 105℃의 파일(pile) 온도에서 살균 단계에 의해 인터럽트되는 2-스테이지 로스팅 프로세스의 시간 진행의 일례를 도시한 것이다.
기술된 방법은 예컨대 도 1에 나타낸 바와 같이 열풍 로스팅 시스템 NR에서 실행된다. 제품 차지(product charge)가 준비 용기(preparation container) 내에 준비되고, 로스팅 존(zone)(1) 내에 도입된다. 그리고 나서, 공기가 통풍기(4)에 의해 흡인되고, 버너(5) 내의 가스에 의해 가열되며, 로스팅 존(1)의 중심으로 가져오게 된다. 열풍 로스팅은 회전 트위어 커넥션(tuyere connection)(3)을 통해 로스트될 재료 내로 도입된다. 로스트될 재료의 표면 온도가 50℃ 및 99℃ 사이의 범위 내의 사전 설정된 살균 온도에 도달하자마자, 살균 단계가 개시된다.
살균 단계 동안에, 로스팅 존(1)을 통한 공기 흐름의 볼륨은 플랩(flap) 시스템(13)에 의해 제품의 0 - 20 N㎥/h/kg까지 감소되고, 열풍으로의 스팀 분사는 식품의 0.01 - 15.0 kg steam/h/kg의 크기의 정도에서 밸브(11) 및 스크린(12)을 통해 개시된다. 공기 및 스팀의 량은 스팀과 혼합된 열풍의 노점 온도가 로스트될 재료의 표면 온도의 대략 0 내지 8℃ 위에 있는 그런 사이즈이다. 이런 온도 차 때문에, 표면 온도가 축축해진 열풍의 노점 온도와 균등해질 때까지 물이 제품 표면에 응축한다. 물 응축 때문에, 물층은 성장하는 미생물의 불활성화를 위한 최적의 조건이 존재하는 표면 상에 형성한다. 이들 최적의 살균 조건은 이때, 원하거나 의도된 살균 효과가 발생할 때까지, 습한 공기의 일정한 흐름에 따라 및 일정한 열풍 온도에서 1 내지 30 분 동안 유지된다. 8℃ 만큼의 제품 온도의 상승 때문에, 예컨대, 최대 0.8% 만큼의 식품의 수분 함량의 증가가 ℃ 당 대략 0.1%의 흡수율을 기반으로 한 표면 상에 수증기의 응축 때문에 생성하는 것에 주목되어야 한다.
살균 단계에 후속하여, Perren 등 (1966) 및 Perren 및 Escher (1997)에 기재되어 있는 바와 같이, 2-스테이지 로스팅 프로세스가 계속된다. 결국, 스팀의 도입은 인터럽트되고, 열풍 볼륨 흐름은 다시 미리 정해진 정도까지 증가된다. 로스팅 프로세스의 계속 중에, 식품은 (2개의 로스팅 단계로 이루어지는) 로스팅 프로세스의 제 1 스테이지 동안에 건조된다. 제 2 로스팅 스테이지에서, 원하는 로스팅의 정도는 이때 미리 정해진 열풍 온도에서 제공된다. 살균 단계와 조합되는 2-스테이지 로스팅 프로세스의 진행의 일례는 도 2에 도시된다.
식품의 원하지 않는 질적 변화를 최소화하기 위해, 살균 단계 동안에 흡수율을 가능한 많이 감소시킬 필요가 있다. 이것은, 제품 표면 온도가 선택된 공기 및 스팀 볼륨 흐름에 기초로 하여 의도된 노점 온도와 일치할 경우에 달성될 수 있다. 이로부터, 미생물의 불활성화에 필요로 되는 살균 단계의 활동 단계가 생성된다. 살균 단계의 처리 및 개시 온도의 길이의 함수로서 아몬드와 관련한 순수 살균 단계의 살균 효과의 예들은 테이블 1에 열거되어 있다.
열풍 로스팅 방법으로의 살균 단계의 나타낸 통합에 의해, 식품을 살균하여, 이들을 하나만의 방법 단계의 열풍에 의해 로스트하는 것이 가능하게 된다. 더욱이, 달성된 살균 효과는 달성될 로스팅의 정도와 무관하다. 이런 식으로, 어두운 로스트 컬러 또는 고 로스팅 정도에 도달할 필요 없이, 열풍 로스팅 중에 아몬드 및 다른 식품을 신뢰 가능하고 재생 가능하게 살균하는 것이 용이할 수 있다.
여기에 기술된 살균 방법은 헤이즐넛, 페칸, 호두 뿐만 아니라 땅콩, 겨, 곡류, 커피, 코코아 등과 같은 다른 유질 열매의 조합된 살균 및 로스팅 처리에도 적절하다.
열풍의 로스팅 프로세스 중에, 여기에 도입된 열 불활성화 방법은, 로스트된 식품의 질적 특성이 변화되지 않고, 아몬드, 유질 열매 뿐만 아니라, 중간 또는 저 수분 함량의 다른 조각 사이즈된(piece-sized) 식품의 미생물 표면 오염을 결정적으로 감소시키는데 적절하다. 따라서, 미국 당국의 규정에 따르면, 이 방법에 의해, 5 로그 유닛의 미생물상(micro flora), 특히 살모넬라 SE PT 30의 감소가 신뢰 가능하게 달성되므로, 살균에 관하여 평할 수 있다.
테이블 1
생 아몬드의 표면 살균을 위한 방법 파라미터는 2-스테이지 로스팅 프로세스 에 따른 장치에서 로스팅 중에 Enterococcus faecium NRRL-B2354 NR-roasting 설치와 접목되었다. 로스팅은, 살균 스테이지의 효과를 검출하기 위해 살균 스테이지 및 제 1 로스팅 스테이지의 2개의 단계 (단계 1: 4 분 동안 170℃ 공기 온도; 단계 2: 4 분 동안 133℃ 공기 온도) 후에 종료되었다. E. faecium (참고 유기물(reference organism))에 의한 초기 오염도는 2*107CFU/g이었다.
가속 단계 중의 조건
가속 단계의 개시를 위한 파일 온도 열풍 온도 열풍 볼륨 흐름 스팀 출력 시간의 길이 압력 살균 처리 후에 E.faecium의 평균 함량 로그-감소
℃ ℃ N㎥/h/kg 재료 kg/h/kg 재료 분 mbar CFU /g σ
105 90 2 12 2 -10 0.45 ± 0.89 7.7
105 91 2 12 5 -10 0.3 ± 0.80 7.8
105 90 2 12 10 -10 0.15 ± 0.37 8.1
110 94 2 12 5 -10 0.05 ± 0.22 8.6
100 88 2 12 5 -10 2.5 ± 4.24 6.9
105 92 2 12 5 -10 1.45 ± 2.93 7.2
로스팅 설치 NR의 파일 온도는, 나무 열매 표면상의 온도 및 열풍 온도의 결과인 혼합 온도뿐만 아니라 추가적 영향 요인을 나타낸다.
참고 문헌
Almond Board of California, 2007, "Guidelines for Validation of Dry Roast Processes", Modesto, CA.
H. Bockelmann, 1987, "Derzeitiger Entwicklungsstand der Herstellungstechnologie von gerosteten und gesalzenen Nussen" [Present State of the Development of the Production Technology for Roasted and Salted Nuts], Susswaren 31 (1/2), 39-44
A. Finke, 1965, "Handbuch der Kakaoerzeugnisse" [Manual of Cocoa Products], Springer, publishers, Berlin
E. Gaupp, 1978, "Vom hellsten bis zum dunkelsten Braun" [From the Lightest to the Darkest Brown Color], Susswaren 22 (8, 22-29
J. Kleinert, 1966, "Einige Aspekte der Kakaobohnenrostung" [Some Aspects of Cocoa Bean Roasting], Gordian 66, 3 17
R. Perren, 1995, "Untersuchungen uber das Rosten von Haselnussen" [Research Regarding the Roasting of Hazelnuts], Dissertation ETH No. 11390, Swiss Technical University ETH, Zurich
R. Perren-Egli, T. Kerne, D. Sandmeier, K. Mayer-Potschak, 1996, "Verfahren zum Rosten von Olsamen und Vorrichtung zum Durchfuhren dieses Verfahrens" [Method for Roasting Oleaginous Seeds and Device for Executing this Method], European Patent Application EP 0 729 705 A2
R. Perren, F. Escher,1997, "Investigation on the Hot Air Roasting of Nuts", The Manufacturing Confectioner 77 (6), 123 - 127.

Claims (6)

  1. 식품 조각, 특히, 아몬드, 헤이즐넛, 페칸, 호두 뿐만 아니라 땅콩, 겨, 곡류, 커피, 코코아 등과 같은 유질 열매의 로스팅 및 표면 살균 방법에 있어서,
    습한 환경에서의 처리는 온도 > 100℃에서 실행되고, 로스팅 프로세스 동안에 로스팅 시스템에서 살균이 실행되며, 살균 단계 동안에 제품 표면 상의 온도는 상기 환경의 선택된 노점 온도의 몇도 아래에 유지되고, 살균이 1 내지 30 분 내에서 실행되며, 전진 또는 계속된 로스팅 중에, 식품의 표면 상의 응축수가 제거되고, 후자의 흡수율이 최소화되는 것을 특징으로 하는 로스팅 및 표면 살균 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 습한 환경에서, 바람직하게는 50℃ 및 99℃ 사이의 온도에서 처리가 실행되는 것을 특징으로 하는 로스팅 및 표면 살균 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 살균 단계에서 제품 표면의 온도가 바람직하게는 상기 환경의 선택된 노점 온도의 0℃ 내지 8℃ 아래에 놓이도록 선택되는 것을 특징으로 하는 로스팅 및 표면 살균 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 제품 차지는 준비 용기 내에 준비되고, 로스팅 존(1) 내에 도입되며, 공기는 통풍기(4)에 의해 흡인되고, 버너(5) 내의 가스에 의해 가열되며, 로스팅 존(1)의 중심으로 가져오게 되며, 로스 트될 재료의 표면 온도가 상기 살균 온도에 도달하자마자, 살균 단계가 초기화되는 것을 특징으로 하는 로스팅 및 표면 살균 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 살균 단계 동안에, 상기 로스팅 존(1)을 통한 공기 흐름의 볼륨은 감소되고, 열풍으로의 스팀 분사는 밸브(11) 및 스크린(12)을 통해 개시되며, 공기 및 스팀의 량은 스팀과 혼합된 열풍의 노점 온도가 로스트될 재료의 표면 온도의 대략 0 내지 8℃ 위에 있는 그런 사이즈인 것을 특징으로 하는 로스팅 및 표면 살균 방법.
  6. 제 4 항 및 제 5 항에 있어서, 살균 단계 중에, 제품 표면 온도는 선택된 공기 및 스팀 볼륨 흐름에 기초로 하여 노점 온도 일치하게 되는 것을 특징으로 하는 로스팅 및 표면 살균 방법.
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