살균과 균질을 동시에: UHPH 공정과 초고압균질기

식품 살균공정, 어떻게 하고 계신가요? 지금까지 업계에선 액상 식품은 주로 열처리를 통해 안전성을 확보했습니다. 초고온 순간 살균(UHT), 저온살균 등은 미생물 제어에 효과적인 기술이지만, 동시에 명확한 한계를 가지고 있는데요. 열은 식품의 풍미, 색상, 질감, 영양 성분을 변화시키며, 때론 소비자의 제품 선택에 영향을 미치는 품질 저하로 이어집니다. 또한 일부 내열성 미생물이나 포자는 열처리 후에도 생존할 위험도 있습니다

이런 고민을 해결하는 차세대 공정은 무엇일까요? 씨엔지유니티에서는 살균과 균질을 동시에 해결하는 초고압 균질화(UHPH, Ultra High Pressure Homogenization)를 추천드립니다.

UHPH?: 균질화를 넘어선 미생물 제어 기술

[두유의 생리활성 화합물들에 대한 초고압 균질화 효과]

UHPH는 일반 고압균질기(HPH)의 발전형으로, 3000~4000 bar 수준의 초고압을 연속 공정에서 적용하는 기술입니다. 액체는 극도로 좁은 균질화 밸브 간극 통과하며, 짧은 시간 동안 다음과 같은 복합적인 물리적 압력을 받습니다.

이러한 조건은 미생물 세포막과 세포 구조에 치명적인 손상을 유발합니다. 중요한 점은, 이 과정이 수 초 이내의 매우 짧은 체류 시간 동안 일어나기 때문에, 열에 의한 장시간 손상이 아닌 기계적·물리적 파괴가 주된 불활성화 메커니즘이라는 점입니다. 실제로 UHPH 공정 중 온도 상승이 동반되지만, 이는 압력 과정에서 발생하는 순간적인 현상으로, 전통적인 열살균과는 성격이 다릅니다.

[Resistance of detached-cells of biofilm formed by Staphylococcus aureus to ultra high pressure homogenization] 

액상 식품 공정에서 가장 큰 위생 리스크 중 하나는 파이프라인과 설비 표면에 형성되는 바이오필름입니다. 특히 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)과 같은 병원성 세균은 식품 접촉 표면에 부착해 생물막을 형성하고, 여기서 떨어져 나온 세포가 액체 식품을 오염시킬 수 있습니다.

연구 결과에 따르면, UHPH는 부유 상태(planktonic) 의 세균에 대해서 매우 강력한 불활성화 효과를 보입니다. 예를 들어, 3000 bar 수준의 UHPH 조건에서 식물성 음료나 액상 난제품 내 미생물이 수 log CFU/mL 단위로 감소하거나 완전히 불활성화된 사례가 보고되었습니다. 이는 UHPH가 연속 공정 기반의 살균 기술로서 충분한 잠재력을 가지고 있음을 보여줍니다.

열처리와의 차별점 : 품질을 보존하는 살균

UHPH의 가장 큰 장점은 살균과 품질 유지를 동시에 입니다. 열처리 공정은 살균 효과가 명확한 대신, 다음과 같은 부작용을 피하기 어렵습니다.

반면 UHPH는 짧은 처리 시간과 비열 중심의 메커니즘 덕분에, 신선한 풍미와 물성 유지에 유리합니다. 실제로 UHPH는 단순히 미생물을 줄이는 데 그치지 않고, 입자 미세화와 구조 균질화를 동시에 달성하기 때문에, 제품의 외관과 안정성을 개선하는 부가 효과도 제공합니다.

UHPH는 살균 공정이자 동시에 제품 품질을 개선하는 공정으로 작용합니다.

[(Ultra) High Pressure Homogenization for Continuous High Pressure Sterilization of Pumpable Foods ]

액상 식품 전반으로 확장되는 적용 가능성

UHPH는 액상 식품군에서 새로운 솔루션으로 각광받고 있습니다.

초고압 균질화(UHPH)는 단순히 기존 열살균을 대체하는 기술이 아닙니다. 연속 공정 기반의 물리적 살균, 품질 보존을 동시에 처리하는 솔루션입니다.

미생물 안전에 대한 기준은 점점 엄격해지고, 소비자는 점점 더 좋은 품질의 제품을 원합니다. 이 두 요구를 동시에 충족해야하는 식품 산업에서, UHPH는 매력적인 선택지입니다.

앞으로의 살균 기술 경쟁력은 단순히 “얼마나 많이 죽이느냐”가 아니라, “얼마나 품질을 유지한 채 살균을 확보하느냐”에서 결정될 텐데요. UHPH는 바로 그 질문에 대한 공정 해답 중 하나입니다.

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