주요 수출 과일(롱안, 망고, 용과) 보존에 관한 응용
CAS(Cell Alive System) 기술을 활용한 주요 수출 과일(롱안, 망고, 용과) 보존에 관한 응용 연구
CAS(Cell Alive System)은 일본 ABI 그룹이 개발한 최신 냉동 식품 보존 기술로, 2013년 6월 베트남에 기술 이전되었다.
CAS 기술에 대한 특허는 ABI가 소유하고 있으며, 현재 22개국 이상과 유럽 특허청으로부터 보호를 인정받고 있다.
미국에서는 이 기술이 ‘급속 냉동 장치 및 급속 냉동 방법(Quick Freezing Apparatus and Quick Freezing Method)’이라는 명칭으로 특허를 취득하였다.
CAS 기술은 실제로 응용되어 빠르게 확산되고 있으며, 수산물, 농산물, 식품 보존 분야에서 활발히 활용되고 있다.
이는 일본뿐만 아니라 미국(참치), 캐나다(금귤), 멕시코(망고와 아보카도), 중국(통조림 과일, 냉동 채소, 죽순, 버섯) 등 여러 국가에서도 널리 사용되고 있다.
CAS 냉동 보존 기술을 효과적으로 활용하고 응용하기 위해서는, 관련 기술 요소에 대한 기초적인 연구를 수행하여 과학적이고 타당한 응용 기반을 마련할 필요가 있다.
일반적인 냉동 과정의 본질과 CAS 기술의 특수성에 입각할 때, 연구 대상에 접근하기 위한 중간 매개 요소로서 ‘과일 조직 내의 수분(세포액)’에 주목해야 한다.
이 기술의 핵심 목표는, 해동 후에도 원재료 상태와 최대한 유사한 구조를 유지하는 데에 있다.
한편, 경제적 지표와 기술 투자에 관한 요소들 또한 충분히 고려되어야 한다.
파일럿 규모에서의 시험 및 기술 공정 완성 결과는, 경제성 및 기술적 타당성 지표를 산출하고, 향후 베트남 내 CAS 기술의 응용 및 확산을 위한 투자 방안을 제시하는 데 중요한 기반이 된다.
CAS는 과학적 원리에 기반한 신기술로서 그 효용성이 인정받고 있으나, 여전히 CAS 공정 및 장치에 관한 기초 연구는 부족한 실정이다.
특히 CAS 냉동 기술에 대해서는, 구체적인 식품을 대상으로 한 공정 조건과 기술 방법을 체계적으로 규명한 연구 사례가 존재하지 않으며, 현재까지는 정성적인 정보 수준에서만 응용 사례가 소개되고 있다.
이러한 현실을 바탕으로, 응용기계기술원(NIAM)의 응용기계기술연구소 소속 응우옌 마잉 히에우 석사를 중심으로 한 연구팀은
“CAS(Cell Alive System) 기술을 활용한 주요 수출 과일(롱안, 망고, 용과)의 냉동 보존 응용 연구” 프로젝트를 수행하였다.
본 연구의 주요 목적은 다음과 같다:
– 롱안, 망고, 용과 등 주요 과일 품목을 대상으로 CAS 냉동 보존에 필요한 공정 조건 및 기술 매개변수를 규명하고,
– CAS 냉동 기술이 베트남 내 과일 보존 분야에서 실제 응용 가능성이 있는지를 평가하는 것이다.
연구 수행 기간 동안 본 과제는 다음과 같은 주요 성과를 도출하였다.
흥옌성 롱안(용안) 보존을 위한 CAS 냉동 기술 공정을 확립하였다.
1회 처리 용량은 120kg 규모이며, 수확한 신선한 롱안은 염소 150~200ppm이 포함된 물로 세척한 후, 0.2% 옥살산 용액에 52±2°C에서 5분간 처리한다.
이후 0~4°C에서 2시간 예냉(전처리 냉각)한 뒤, -40°C에서 급속 냉동을 실시한다.
이때 자기장 세기는 CAS 기준 100%, 송풍 세기는 80%CAS 조건에서 수행한다.
제품 중심 온도가 -18°C에 도달하면, 두께 0.05mm의 PA 포장재로 500g 단위 소포장한 뒤, 5겹 카톤박스(5~10kg/상자)에 포장하여 -25°C에서 12개월간 보존할 수 있도록 하였다.
깟호아록 망고의 CAS 냉동 보존 공정을 확립하였다.
1회 처리 용량은 120kg이며, 수확한 망고는 염소 150~200ppm 함유수로 세척한 후, 04°C에서 6~12시간 예냉한다.
이후 -50°C에서 CAS 냉동을 실시하며, 송풍 세기는 80%CAS, 자기장 세기는 100%CAS 조건을 적용하였다.
제품 중심 온도가 -18°C에 도달하면, 두께 0.05mm의 PA 포장재로 1개씩 또는 5~10kg 단위로 포장하고, 5겹 카톤박스(5~10kg/상자)에 담아 -25°C에서 12개월간 보존할 수 있도록 하였다.
레드 드래곤프루트(적과 용과)의 CAS 냉동 보존 공정을 확립하였다.
1회 처리 용량은 120kg이며, 수확한 용과는 염소 150~200ppm 용액으로 세척한 뒤, 0~4°C에서 6~12시간 예냉한다.
이후 -35°C에서 CAS 냉동을 실시하고, 송풍 세기 100%CAS, 자기장 세기 100%CAS 조건을 적용하였다.
제품 중심 온도가 -18°C에 도달하면, 두께 0.05mm의 PA 포장재로 1개씩 또는 510kg 단위로 포장하고, 5겹 카톤박스(5~10kg/상자)에 담아 -25°C에서 12개월간 보존할 수 있도록 하였다.
롱안, 망고, 용과를 대상으로 한 1,500kg 규모의 CAS 냉동 보존 시범 모델을 구축하였다.
(품목별 500kg씩 처리)
이 모델은 농업기계 및 후수확기술연구소에 설치되었으며, 12개월 냉동 및 해동 후에도 제품 구조가 유지되었다.
감각 품질 평가에서도 양호한 결과를 얻었으며, 해동 후 수분 손실률은 10% 이하로 유지되었고, 제품 중심 온도는 -18°C에 도달하였다.
또한, 미생물 기준은 일본 식품위생기준에 부합하였다.
+ 투자 효율성에 대한 재무 분석
– “CAS 냉동 보존 공장(롱안, 망고, 용과) 건설 제안(하루 5~10톤 처리 규모)”은 재무 지표 분석 결과, 타당성이 없는 것으로 나타났다.
따라서 해당 사업 제안은 투자자에게 수익을 창출하지 못하며, 대출 상환이나 투자금 회수가 불가능한 구조임이 확인되었다.
– 상대적으로 단가가 낮고, 수확기가 짧은 과일을 보존하기 위한 설비 도입은 신중히 검토되어야 하며, 특수한 응용 분야로의 접근이 요구된다.
– 다음과 같은 학술 성과를 도출하였다:
∙ 학술지 2편 게재: 「농업 및 농촌 개발 저널」에 1편, 「AFC 2017 국제학술대회」 발표 및 논문집 수록 1편
– 수확 후 기술 전공 석사과정 2명을 양성하였다.
연구 결과 보고서 전문은 국가과학기술정보센터(NASATI)에서 '보고서 번호 15123/2017'로 열람할 수 있다.
