Continuously Recycling Sterilization of Yakju(Rice Wine) Using Pulsed Electric Fields

고전장펄스를 이용한 약주의 연속 재순환 살균

Yakju was sterilized with high-voltage pulses of short time of a continuous pulsed electric field (PEF) system. The initial microbial counts of Yakju were $2.2{\times}10^{5}$ CFU/mL for total aerobes. The pH, acidity and electric conductivity of Yakju were 3.82, 0.37% and 1.24 mS/cm, respectively. Yakju was treated with exponential-wave formed electric pulses of 100 Hz for $0{\sim}4000{\mu}s$ under the field strength of $20{\sim}35\;kV/cm$. The lethal effect of electric fields on microorganisms was resulted from the breakdown of the cell membrane induced by the transmembrane electric potential. The critical values of the external field for the sterilization were 16.0 kV/cm for total aerobes. Logarithmic survival rates decreased linearly at low electric field strength, but curvilinearly at high electric field strength with treatment time. The sterilization of Yakju was more largely affected by the electric field strength than by the treatment time. Any changes in pH, acidity, and the growth of microorganisms were not found in the PEF treated Yakju during the storage at both $4^{\circ}C\;and\;30^{\circ}C$.

고전장 펄스를 사용하여 전통 약주의 살균에 미치는 영향을 조사하였다. 약주 미생물 살균에 필요한 최소 임계전기장의 세기(Ec)는 총균의 경우 16.0 kV/cm이었다. 임계전기장의 세기이상의 전기장의 세기에서 미생물은 세포막이 붕괴되어 사멸하였으며 전기장의 세기가 증가할수록 약주 미생물의 살균효과는 증가하는 것으로 나타났다. 처리시간이 증가함에 따라 살균효과가 증가하는 것으로 나타났으며 처리시간 $2000{\mu}s$이상에서 $6000{\mu}s$까지 더 많은 시간을 처리하였을 경우에는 살균효과가 증가하지 않았다. 저장 실험 기간동안 대조구의 pH는 저장기간에 따라 감소하였으며 산도는 증가하였다. 대조구의 산도가 $4^{\circ}C$에서 저장했을 때 보다 $30^{\circ}C$에서 저장하였을 경우 더욱 빠른 변화를 나타낸 반면 PEF 처리구는 산도의 감소가 없었다. 미생물의 경우 대조구에서는 저장기간에 따라 미생물수가 증가하였으나 PEF 처리한 시료는 저장 9주 동안 미생물의 생육을 전혀 보이지 않았다.