새로운 연구에 따르면, 저온 상압 플라즈마(Cold atmospheric pressure plasma) 처리가 포장된 완전조리 식품 표면의 리스테리아 모노사이토게네스(Listeria monocytogenes) 오염을 줄이는 하나의 방법으로 이용될 가능성이 있다고 한다.

덴마크 과학자들은 리스테리아 오염이 여러 유럽 국가, 특히 육류와 해산물 제품에서 증가세에 있다고 전했다. 그들은 리스테리아 균이 가공 환경에서 계속 남아 있다가 슬라이서 등의 장비에서 제품으로 옮겨갈 수 있기 때문에 가공 중에 완전조리된 육류 표면의 오염이 일어날 수 있다고 언급했다.

23명을 죽음으로 몰아넣었던 2008년 캐나다 Maple Leaf 공장에서의 완전조리 육류의 리스테리아 오염 건은 최근 수년간 세간의 이목을 가장 끌었던 리스테리아 오염 사례이다.

이번 연구에서 수잔 노첼(Susanne Knochel) 등은 완전조리 육류 제품의 표면 오염제거를 통해 리스테리아 균을 예방하기 위해 저온 상압 플라즈마의 성능을 시험했다.

지난달 학술지 <Food Microbiology>에 게재된 연구 논문에서 저자들은 플라즈마를 “처음에는 전기적으로 중성인 기체에 전기장을 처리해 발생하는 이온화된 반중성(quasi-neutral) 기체”로 정의했다. 플라즈마는 자외선 광자, 대전된 입자, 과산화물과 하이드록실 라디칼 등의 활성종 등을 포함하는 서로 다른 항미생물성 물질의 공급원이다.

덴마크 연구팀은 이전 연구에서 플라즈마가 여러 가지 표면상에 존재하는 그람 양성균, 그람 음성균, 내생포자, 바이러스 등을 포함한 많은 미생물을 불활성화하는 능력이 있음이 밝혀졌다고 말했다.

<방법론과 결과>
연구진은 리스테리아 이노쿠아(Listeria innocua)를 접종한 슬라이스 브레졸라(bresola) 소시지를 밀봉한 폴리에틸렌 봉투에 담아 간접적인 저온 상압 플라즈마 처리 시의 오염 제거 효과를 평가했다. 간접적인 저온 상압 플라즈마 처리란 시료를 플라즈마로부터 일정한 거리를 두어 활성종이 생성될 정도로만 노출하는 것을 말한다.

연구진은 산화 상태의 변화와 색 변화도 관찰했다.

리스테리아 균이 접종된 제품 시료는 30% 산소와 70% 아르곤이 담긴 밀봉한 선형 저밀도 폴리에틸렌 봉투에 넣어 2초에서 60초 동안 15.5W, 31W, 62W로 처리했다. 처리 결과, 0.8-0.4에서 1.6-0.5 log cfu/g 사이의 리스테리아 이노쿠아 감소 효과가 나타났으나, 처리 시간과 처리 강도는 아무런 별다른 효과를 나타내지 않았다.

15.5W와 62W에서 20초 동안 10분 간격으로 복수 회 처리할 경우, 감소 효과가 더욱 크게 나타났다. 연구진은 처리 횟수가 많을수록 감소 효과가 컸다고 전했다.

연구진은 이러한 잠재적인 감소 효과에 대해 유럽 식품안전청이 완전조리 육류 표면의 리스테리아 모노사이토게네스 출현율을 조사한 연구를 기초로 “상당한 효과”라고 묘사했다.

연구진은 논문에서 모든 플라즈마 시료의 TBARS(Thiobarbituric Acid Reactive Substances) 수치는 낮게 나타났지만, 대조군보다는 “상당히 높게” 나타났다고 밝혔다. TBARS는 지질 과산화의 부산물(즉, 지방 분해 산물)로서 생성된다. 실험군은 전력, 처리 기간, 5°C에서의 저장 기간에서 대조군을 능가했다. 그러나 이러한 수준은 관능적 역치 수준 이하에 해당한다고 했다.

표면 색 변화는 40%에서 70%로 상당한 것으로 나타났다. 그러나 연구진은 이는 저온 상압 플라즈마 처리보다는 포장 내의 높은 산소 함량 때문이라고 말했다. 그러나 기타 포장 제품에 대한 가능성을 탐색하기 위해서는 더 많은 조사가 이루어져야 한다. 가장 전도유망한 사용 영역을 밝히기 위한 산소 수준과 제품 특성 간의 상호 작용을 탐색하는 작업이 이에 속할 것이다.

참고
1. Rod, SK; Hansen, F, Leipold, F, Knochel, S,: Cold atmospheric pressure plasma treatment of ready-to-eat meat: Inactivation of Listeria Inocua and changes in product quality, Food Microbiology (2011), doi: 10.1016/j.fm.2011.12.018