신선편의 양배추의 Salmonella enteritidis 생육예측모델 개발

Abstract

본 연구에서는 신선편의 양배추의 저장 조건에 따른 Salmonella enteritidis의 성장예측모델을 개발하여, 식품안전성 확보 및 유통기한 설정에 근거자료로 제시하고자 하였다. 이를 위하여 영양배지인 TSB와 양배추를 원료로 한 cabbage broth에서의 균 성장을 비교하였다. TSB와 cabbage broth에서 온도(4, 10, 15, 20, 25 ℃), pH 5.4-6.0, NaCl 0.05-0.5%에 따른 S. enteritidis 생육 곡선과, 신선편의 양배추에서 온도(4, 10, 15, 20, 25 ℃)에 따른 생육 곡선을 측정한 뒤 성장예측모델을 개발하였다. 일차모델은 Gompertz model식을 이용하여 Specific growth rate(SGR)와 Lag time(LT)을 산출하였으며, 이차모델은 산출된 SGR과 LT 값을 response surface model에 이용하여 예측값을 산출하였다. 개발된 모델의 적합성은 R2로 평가하였다. 일차모델의 R2는 4 ℃를 제외하고 0.947 ~ 0.999이며, 이차모델의 R2는 cabbage broth의 LT를 제외하고 0.936 ~ 0.986 범위로 산출되어 본 연구에서 적용한 예측모델의 타당성이 입증되었다. 신선편의 양배추의 이차모델로 산출된 SGR은 4, 10, 15, 20, 25 ℃에서 각각 -0.0604, 0.0092, 0.0507, 0.0772, 0.0887 log CFU/h이었으며, LT의 경우 291.28, 99.72, 5.72, -28.62, -3.31 h로 측정되었다. 이차모델로 산출된 SGR 예측 값은, TSB > cabbage broth > 신선편의 양배추의 순으로 나타났다. 10 ~ 25 ℃범위에서 cabbage broth는 신선편의 양배추에 비하여 SGR이 1.2 ~ 4.3 배 높게 산출되었으며, TSB는 신선편의 양배추에 비하여 3.3 ~ 10.4 배 높게 산출되어 신선편의 양배추의 SGR은 cabbage broth에 더 근접한 것으로 나타났다. 본 연구 결과 온도가 증가할수록 신선편의식품에서의 미생물학적 위험성이 높아지는 것을 알 수 있었다. 신선편의 양배추 저장시 S. enteritidis는 10℃에서 LT가 약 4일인 것에 비하여, 4 ℃에서는 LT는 약 12일 정도로 산출되어 10 ℃ 보다 4 ℃에 저장하는 것이 안전하며, 유통기한도 연장될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 식품에서의 생육예측모델 개발시 상업적 broth system을 이용하기보다 실제 식품 및 이를 이용한 broth를 사용하여 미생물 생육 정도를 관찰하는 것이 더 효율적일 것으로 예상된다.; This study was conducted to develop predictive growth model for Salmonella enteritidis in fresh-cut cabbage under varying storage conditions and to provide the basic data for food safety and shelf-life extension. In order to fulfill the purpose, enrichment TSB, cabbage broth composed of cabbage and cabbage were used for the comparison of S. enteritidis growth rates. The predictive model was developed by using S. enteritidis growth under varying laboratory condition. The conditions were: storage temperature of 4, 10, 15, 20 and 25 ℃, pH 5.4-6.0, NaCl 0.05-0.5% in TSB and cabbage broth, and in fresh-cut cabbage held at the same temperatures. In primary model, the Gompertz model was used to determine the specific growth rate(SGR) and the lag time(LT). Also predictive values were calculated using response surface model from observed values of SGR and LT to build the secondary model. The developed models were verified based on coefficient of determination(R²). The R² values of the primary and the secondary model fall into 0.947-0.999 at all temperatures except 4℃ in broth, and 0.936-0.986 except LT in cabbage broth, respectively. This finding indicated that experimental data were well fitted to predictive model. SGR from secondary model in fresh-cut cabbage was -0.0640, 0.0092, 0.0507, 0.0772, and 0.0887 log CFU/h at 4, 10, 15, 20, and 25 ℃, respectively. LT was 291.28, 99.72, 5.72, -28.62, -3.31 h at 4, 10, 15, 20, and 25 ℃, respectively. Predicted values of SGR were calculated by response surface model and then showed the following order such as TSB > cabbage broth > fresh-cut cabbage. SGR values for cabbage broth were 1.2-4.3 fold higher at 10-25 ℃ than those in fresh-cut cabbage. Whereas SGR values for TSB were 3.3-10.4 fold higher than those in fresh-cut cabbage. SGR of fresh-cut cabbage was similar to that of cabbage broth rater than that of TSB. In this study, we concluded that increasing microbial risk in fresh-cut cabbage is influenced by temperature. The predicted value of LT of S. enteritidis was 4 days at storage of 10 ℃, and it was 12 days at storage of 4 ℃ in fresh-cut cabbage. Thus, lower temperature(4 ℃ rather than 10 ℃) helped maintain freshness of the cabbage during storage and may extend shelf-life by slowing the growth of S. enteritidis. In order to develop predictive model for growth rate of food pathogen, using real food broth was regarded as a better medium than commercial broth.