식품을 가공 및 제조하면서 식품 원재료에 대한 살균이 이루어져야 합니다. 일례로 마늘. 버섯, 참기름, 낙지, 꽃게 등의 여러 식품 가공 공장에서는 살균수를 사용하여 제조단계에서 살균 과정을 거치게 됩니다.
식품 가공 살균수 사용 조건, 살균수 종류, 살균수 제조 공정 사용 사례에 대해서 말씀드리겠습니다. 당사를 통해서 식품 살균 가공 문제를 해결한 대기업과 중견기업이 사례도 안내하고자 합니다.
목차
식품의약품안전처에서 고시하는 살균제 및 살균수 종류
아래의 7가지 살균제는 식약처에서 고시하는 식품 첨가물이면서 살균제 및 살균수로 지정된 제품입니다. 그래서 식품 가공 공정 및 가공업장에서는 아래의 제품중에서 하나를 선택하여 사용하고 있습니다.
위의 제품중에서 차아염소산나트륨 등이 가장 많이 사용되고 있는 실정입니다. 저희 (주)뉴텍삼원촉매도 식품가공 공장들에게서 제안서를 요청받아 실사를 해보면 대부분 이 차아염소산나트퓸 계열을 사용하고 있었습니다. 차아염소산나트륨이 저렴하고, 구하기 쉽기 때문이기도 합니다.
그러나 실제 차아염소산나트륨(락스)이나 차아염소산수와(전해수) 같은 염소계 살균제들 유기물과 반응하여 트리할로메탄, 클로로포름 등의 발암물질을 생성시키는 잔류염소의 잔류량이 높기 때문에, 사용시 유의 해야만 합니다. 특히 차아염소산나트륨(NaOCl)이나 차아염소산수(HOCl)와 같은 염소계 살균제들은 암모니아와 반응하여 질소와 염소가 결합되어 산화력이 낮아 잔류가능성이 높으나 유독한 결합잔류염소의 형태로 변하게 됩니다. 결합잔류염소는 유기물(탄소화합물)과 만나게 되면 트리할로메탄, 클로로포름, 클로로아민과 같은 발암물질을 발생시키는 물질입니다. ㅡ하지만, 실제 해당 식품을 구매해서 섭취하는 고객들은 대부분 이런 사실을 모르는 경우가 많습니다.
- 염소 살균소독 시 pH에 따라 발생되는 결합잔류염소 3가지: 모노클로라민(NH2Cl), 디클로라민(NHCl2), 트리클로라민(NCl3)
식품 가공 살균수 사용 조건
이 공정에서 식품가공 살균수는 다음 4가지의 조건을 만족해야 합니다.
- 식품용 살균제는 식품의약품안전처에서 고시한 ‘식품첨가물기준 및 규격’에 명시된 것이어야 합니다.
- 식품 살균제 사용후에, 식품에 잔류하는 유해 물질이 최소화되어야 합니다.
- 실제 식품 살균 효과가 우수해야 합니다.
- 살균수 사용 비용이 가공 식품 제조 단가 상승을 초래하지 않아야 합니다.
보통은 위 4가지 조건을 만족해야 하는데, 1번과 4번은 만족하는 제품이 많으나, 2번과 3번을 만족하지 못하는 경우가 많습니다. 특히 차아염소산나트륨은 2번 잔류물질이 많이 남아서 식품 안전에 대해서 위해를 초래하는 경우도 있습니다.
당사는 이산화염소수가 위의 4가지 조건을 모두 갖추고 있다고 자신하고 있습니다.
이산화염소수의 잔류물과 제거
대한민국 식품의약안전처에서는 식품첨가물용살균제의 사용에 대하여 ‘식품완성 전에 제거하여야 한다’고 명시 하고 있으므로, 어떤 살균제를 사용하든 식품에 살균제의 잔류물이 남아서는 안됩니다. 그러므로 이산화염소수의 경우에도 잔류물이 남지 않도록 제거하여야 합니다. 이산화염소수의 소독부산물(잔류물)은 잔류염소, 아염소산염/염소산염 크게 2종류가 있습니다.
- 잔류염소
그러면, 식약처에서 지정하고 있는 이산화염소수의 잔류허용량은 얼마일까요? 이산화염소수에 대한 잔류허용량을 별도로 규정하고 있지 않으나, 이산화염소수로 과일·채소 등 식품을 소독 후 음용수로 세척 등의 방법으로 최종식품 완성전에 제거하여야 함을 고려할 때, 「먹는물 관리법」(환경부)에 따른 「먹는물 수질기준」에 ‘잔류염소’ 기준이 4.0 mg/L 이하로 설정되어 있습니다.
이산화염소수의 경우 100ppm 농도의 이산화염소수 사용기준으로 1회 세척만으로도 1ppm 이하의 잔류염소가 검출 될 뿐 아니라, 세척없이 털어내기만으로도 1ppm 이하로 검출 됩니다. 또한, 이산화염소수에 비해 잔류염소의 양이 현저히 높은 차아염소산나트륨 100ppm에 침지했던 침지물을10분이상 냉풍건조 시킨경우에도 잔류염소의 양이 1ppm 정도로 검출 되었다는 연구결과를 바탕으로 추론해볼 때에, 당사의 장치를 통해 생성된 이산화염소수의 경우 잔류양은 최대 0.5ppm 이하 정도로 볼 수 있습니다.
이 부분에 대해 당사가 국민신문고에 올린 질의 문답에서 식품의약안전처 첨가물 기준과에서는 다음과 같이 답변하였습니다,
” 이산화염소는 공기 중에서 빠르게 분해되는 특성이 있어(반감기: 농도와 pH조건에 따라 상이하며, 약 20분~3시간)임을 감안하여, 사용하시고자 하는 제품의 농도에 따라 제거방법에 대해 검토하여 사용하시길 바랍니다.”
정리해보자면, 당사의 장치가 생산한 이산화염소의 경우 평균 사용농도가 10ppm~50ppm 임을 감안 할 때 잔류하는 잔류염소의 양은 식수의 잔류염소 농도인 4ppm에 훨씬 미치지 못하는 수준(0.5ppm 이하)이라고 할 수 있습니다.
2. 아염소산염 / 염소산염
일반적으로 가스발생형 순수 이산화염소수는, 가격이 높은 반면 이산화염소의 전구체인 아염소산염(ClO2-), 또는 염소산염(ClO3)의 치환율이 현저히 낮고 치환되기 전에 분해되는 특징을 갖고 있기때문에 아염소산염과 염소산염의 이슈로부터 자유로운 반면 이러한 특징 때문에 보존기간이 1주일 내외로 짧아서 시장에 유통이 불가능합니다. 한편 시중에서 판매되고 있는 대부분의 이산화염소수는 보존기간을 늘리기 위하여 pH값을 조절하여 알칼리화 시킨제품들이거나 산용액과 아염소산용액을 혼합시킨 생성물 자체를 물에 희석시킴으로서 이산화염소의 순도가 낮은 제품들 입니다(이 경우 장기보존은 되지만 산화력이 현저히 떨어지게 됨). 산화되지 못한 이산화염소(ClO2)는 지속적으로 아염소산염(ClO2-), 또는 염소산염 (ClO3)로 치환됩니다.
이러한 100ppm 안정화 이산화염소수의 경우에도 아염소산염과 염소산염의 검출농도가 0.01 이하라고 한다면, 현장에서 사용하는 당사의 이산화염소가 발생시키는 아염소산염과 염소산염의 경우 더욱 적을 것으로 예상(링크논문p.106) 됩니다.
이산화염소수 식품 살균수 사용 사례
이에 당사는 저희 이산화염소수 발생장치의 제품 고도화를 통하여, 식품 제조 대기업 및 중견기업에서 제조 공정 프로세스에 도입하여 실제 우수한 식품 살균 효과를 내는 검증을 마치게 되었습니다.
CJ 제일제당 참기름 제조 공정 살균 시스템 도입사례
| 납품처 | CJ 제일제당 인천공장 |
| 도입 제품 | ECO-300 |
| 목적 | 참깨 껍질에서 발생하는 살모넬라균 살균 |
| 도입시기 | 2022년 12월 |
CJ 제일제당 인천 공장에서 참기름을 생산합니다. 참기름을 생산하고 난 후에 참깨껍질 (호마박)이 남습니다. 이 호마박을 단미사료 생산 원료로 사용하게 됩니다.
그런데 습도가 높아지는 시기에는 이 호마박이 지나는 폐쇄형 컨베이어내에서 고온다습한 환경 탓에 살모넬라균이 증식하는 현상이 발생하여, 단미사료의 원료로 사용할 수 없는 경우도 발생합니다. 따라서 이 공정상에서 살모넬라균등 각종 균의 증식을 억제해야 하는 이슈가 있었습니다.
이에 CJ에서는 차아염소산나트륨을 검토하였으나, 잔류 염소량이 높아서 사료첨가물로 부적절하다고 판단하였습니다. 그래서 과산화초산이나 주정알코올을 사용하여 살균을 해왔습니다. 그러나 과초산은 미취가 남아 사료원료로 사용할 수 없었을 뿐 아니라, 두 종류의 살균제 모두 살모넬라균의 증식을 제어하지 못하였습니다.
이에 국내의 이산화염소수 제조장치 업체를 모두 검토한 후에, 안정적 이산화염소수 공급 시스템 기술을 보유한 당사를 최종 선정하게 되었습니다. 그리고 당사에서는 ECO-300를 CJ 제일제당 인천공장에 납품하고 설치하여서, 현재 가동 중에 있습니다.
이에 당사의 ECO-300은 CJ 제일제당의 높은 안전조건, 성능조건, 편의 조건을 통과하였습니다.
CJ 제일제당에서는 살모넬라균 살균에 있어서, 만족할 만한 결과를 얻었습니다.
테이스티나인 수산물 가공 공정 살균 시스템 도입 사례
| 납품처 | 테이스티나인 가공공정 회사인 나인스파크 |
| 도입 제품 | ECO-300 (구형) |
| 목적 | 절단 생물의 전처리 과정에서 살균 목적 및 HACCP |
| 도입시기 | 2022년 8월 |
테이스티나인의 자회사인 나인스파크에서는 절단낙지, 절단 오징어, 절단 꽃게를 주요 생산품목으로 사용하고 있습니다. 지금까지는 별 문제없이 생산해서 납품을 해오고 있었습니다. 그러나, 식품 안전에 대한 Needs가 높아지면서, 이에 대해서 선제적 대응이 필요하게 되었습니다.
그래서 차아염소산나트륨을 1차 검토대상으로 하였으나, 잔류염소 문제점을 인식하게 되었고, 주정발효 알콜은 미취가 남아 제품의 기호도에 직접적인 영향을 줄뿐 아니라 살균력이 약하여 선택을 하지 않았습니다. 안전하면서도 잔류염소에 대한 걱정이 없는 이산화염소수를 살균수로 검토하게 되었습니다.
이에 여러 이산화염소수 제조장치 공급 후보 업체를 검토한후에, 당사의 제품을 선택하고 설치하게 되었습니다.
현재 도입후에 절단 꽃게, 절단 낙지, 오징어 조개류 등을 먼저 이산화염소수를 통해 전처리를 하고 있습니다.
이렇게 이산화염소수로 살균 전처리한 제품을 흐르는 물에 세척한 이후에 젓갈 및 게장을 담구어 시판전 테스트한 결과 제품 품질상 변화를 초래하지 않았고, 미취도 남지가 않았을 뿐만 아니라 탁월한 살균력을 인정하여 HACCP 공정으로 확정하여 만족하면서 사용중에 있습니다.
식품 가공 살균 시스템에 대한 문의는 아래로 접수해주시면 수일내로 회신드리겠습니다.
