진공의 수정

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 7900(2022) 이 기사 인용

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진공증기 해동은 식품을 해동하는 방법 중 하나로, 감압된 수증기 분위기에서 구현됩니다. 20°C의 진공 상태에서 형성된 수증기는 제상실을 채우고 해동된 제품의 표면에 응축됩니다. 응축된 증기는 제품 해동을 가능하게 하는 열 에너지 역할을 합니다. 이 연구는 승화-탈수 진공 증기 해동(SRVST)의 추가 단계를 도입하여 이 방법의 수정을 제시합니다. 이 연구는 진공 증기 해동 과정의 최종 효과를 평가하기 위해 돼지 등심(m. longissimus lumborum) 조각의 초기 승화 정도(0~15% 범위)의 다양한 변형에 대해 수행되었습니다. 해동 동역학은 SRVST 방법, 샘플 해동 정도 및 재수화 수준을 사용하여 결정되었습니다. 결과에 따르면 육류 샘플의 12% 승화 탈수를 사용하면 완전한 해동(극저온을 초과하지 않는 온도에 도달)이 가능하다는 것이 입증되었습니다.

냉동식품, 특히 육류, 생선 등이 식품가공에 사용된다는 점을 고려하면 해동작업이 꼭 필요하다. 냉동 및 보관과 함께 이 과정은 식품의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 제품의 본래 특성을 가장 완벽하게 복원할 수 있는 조건에서 수행되어야 합니다. 이를 위해 해동 중 제품 표면의 과열 및 해동 시 드립 손실이 제한되어야 하며, 이는 심각한 품질 손실과 제품의 물리적, 생화학적, 미생물학적 변화를 초래합니다1,2,3,4,5,6. 다양한 해동 방법을 사용할 수 있습니다7,8,9,10,11,12. 육류 원료를 해동하는 가장 잘 알려진 방법은 공기 해동과 물 또는 염수 침지 해동과 같은 전통적인 방법입니다. 이 해동 방법은 다소 연장되며(최대 3일까지 지속될 수 있음) 넓은 저장 표면적을 보장해야 하며 교차 오염 가능성으로 인해 상당한 미생물 위험을 형성합니다13,14,15. 접촉식 제상 또는 증기-공기 제상을 위한 제상 챔버는 이 방법의 대안입니다. 최근 몇 년간 고압 마이크로파, 초음파, 적외선 등의 새로운 제상 기술을 찾는 연구에 지속적인 관심이 표명되었습니다8,12,14,16,17. 유전체, 전파 및 고전압 정전기장 해동에 대한 연구가 수행되었습니다5,9,18,19,20. 일련의 연구는 진공 증기, 승화 접촉 또는 승화 진공 증기 해동10,11,17,21,22과 같은 알려진 방법의 수정에 관한 것입니다. 후자의 방법은 본 연구에서 다룬다.

증기 해동 방법에 따라 해동된 식품 표면의 수증기 응축을 통해 열 에너지가 제공됩니다. 냉동 원료에서 얼음이 물로 상 변화하는 데 필요한 이 열은 증기에서 물로 상 변화를 통해 얻어집니다. 증기 해동 변형은 진공 증기 해동(VST)으로 알려진 공정에 저압을 적용하는 것으로 구성됩니다. 이 방법을 사용하여 해동된 제품은 공기가 펌핑되는 진공 챔버에 배치됩니다. 물이 담긴 개방형 용기가 챔버 바닥에 있거나 챔버가 외부 탱크에 연결되어 있습니다. 이러한 저압력(약 2400Pa)으로 인해 물은 실온(약 20°C)에서 끓기 시작합니다. 물을 끓는 상태로 유지하려면 가열해야 합니다. 이는 일반적으로 증기로 가열하고 때로는 물 열교환기나 전기 히터를 통해 수행됩니다. 냉동 제품은 응축열을 이용하여 빠른 해동이 가능합니다(약 120g의 응축수로 2kg의 냉동 제품을 해동할 수 있습니다)22,23. 이 방법의 유리한 결과는 진공 증기를 사용한 해동이 20°C의 온도에서 일어난다는 사실입니다. 이러한 방식으로 해동된 식품 표면의 과열을 방지할 수 있으며, 이는 100°C 온도의 증기를 사용하여 상압에서 해동하는 경우 발생합니다19,23,24,25,26,27. 1970년대에는 진공 증기 해동을 위한 산업용 솔루션이 실행되었습니다. 그러나 이 기술은 상당한 드립 손실이라는 부정적인 현상으로 인해 철회되었습니다. 저자는 재료의 예비 탈수 단계를 추가하여 진공 증기 해동 방법을 수정했습니다. 세포 구조를 가진 제품의 얼음 승화 과정에서 얼음은 세포 내부보다 채널과 세포 간 공간에서 더 쉽게 승화될 것이라고 가정했습니다. 따라서 내부 다공성 구조가 형성됩니다11,20,25,28,29. 이 변형은 승화-탈수 진공 증기 해동(SRVST)으로 명명되었습니다.