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2020 March Vol.33 No.1 ISSN 1598-8384

실험실 탐방

한경대학교
식품생물공학과
식품안전미생물학 실험실 (Food Safety Microbiology Lab)
연구책임자 : 하재원 교수
소속기관 : 한경대학교

Department of Food Science & Biotechnology
Hankyong National University,
Anseong-si, Gyeonggi-do, Korea
Tel: 031) 670-5153
E-mail: hjw@hknu.ac.kr
Lab URL: https://hjw743.wixsite.com/fsml

책임교수 소개

하재원 교수
[학력]
  • 2015

    서울대학교 식품생명공학전공 박사

  • 2009

    고려대학교 식품공학과 학사

[경력]
경력 사항
기간 기관명 직위 및 직급
2016 – 현재 한경대학교 식품생물공학과 조교수
2015 – 2016 서울대학교 식품안전성 및 독성연구센터 (CFST) 박사후연구원
2009 – 2011 CJ제일제당 사원
[학회 활동 경력]
학회 활동 경력
기간 기관명 직위 및 직급
2020 – 현재 한국식품저장유통학회 정보간사
2019 – 현재 한국식품과학회 편집위원
2018 – 현재 한국미생물생명공학회 편집위원

실험실 구성원

  • 연구책임자 : 하재원
  • 석사과정 : 정윤재, 임종성, 석종헌
  • 학부연구생 : 오주향, 차승연, 조준형
실험실 구성원

연구분야 소개

(1) 주요 연구분야

국립한경대학교 식품안전미생물학실험실(FSML)은 식품의 생산, 저장, 가공, 유통, 소비단계에서 병원성 미생물을 효율적으로 제어할 수 있는 새로운 물리/화학적 비열처리기술을 개발하고, 개발기술의 현장 실용화에 초점을 둔 응용 연구를 지향하고 있다. 현재, 1) 식품 적용을 위한 X-ray 이온화 방사선 기술, 2) UV 영역 조사 및 Photodynamic inactivation 기술, 3) 천연 항균 소재 기반의 hurdle technology 개발 등의 연구를 진행하고 있다.

(2) 연구주제
◆ 식품 적용을 위한 X-ray 이온화 방사선 기술

기존에 식품 살균을 위해 주로 사용되어온 감마선 조사의 경우 방사선 동위원소를 사용하기 때문에 위험성이 높고 사용 후 발생되는 핵 폐기물 역시 주요 단점으로 꼽히고 있다. 엑스선은 투과력면에서 감마선과 유사하면서 전기를 사용하는 전자선 가속기로부터 발생되기 때문에 운용적 측면에서 안전하다는 장점이 있어 이를 활용한 식품 적용 연구가 관심을 받고 있다. 본 연구실에서는 자체 구축한 실험용 저준위 엑스선 조사 시스템을 바탕으로 다양한 식품군의 미생물 제어 연구, 식품 품질 영향 평가, 식품 내·외부 환경 인자에 의한 살균 영향 평가 연구 등을 진행하고 있다. 이를 통해 향후 엑스선 조사 기술의 식품산업 적용기반을 만드는데 기여하고자 한다.

◆ UV 영역 조사 및 Photodynamic inactivation 기술

본 연구실에서는 식품의 품질변화 및 독성물질 생성을 최소화 하면서도 효율적인 미생물 제어 달성을 위하여 자외선 조사 및 광역학 살균(PDI) 기술에 초점을 맞추고 있다. 특히 타겟 감광제를 특정 파장의 광원과 동시 적용하였을때 적극적 살균효과를 얻을 수 있는 PDI 기술은 균주의 내성을 발생시킬 수 있는 항생제 및 주요 물리적 처리기술의 대안이 될 수 있을 것이다. 본 연구실에서는 다양한 식품 매트리스에서 활용할 수 있는 PDI 기술의 발굴 및 효능 평가, 주요 살균 메커니즘 규명 연구를 진행하고 있으며 이를 통해 식품의 영양적 가치를 보존하면서 살균 공정 비용을 낮출 수 있는 신규 기술을 제시하고자 한다.

◆ 천연 항균 소재 기반의 hurdle technology 개발

기존의 비가열 살균 기술들은 충분한 살균력을 확보하기 위하여 다소 높은 수준의 처리 조건이 요구되어 진다. 경우에 따라 작업자의 안전 및 식품 품질 상의 문제로 인해 실제 현장 적용이 제한될 수 있다. 일예로, 신선과채소류 및 유지 제품들의 경우 중선량 방사선 조사에 의해서도 품질 변화가 쉽게 야기 될 수 있다. 따라서 2가지 이상의 기술을 상호 조합함으로써 개별 기술의 처리 강도를 낮추는 동시에 각 기술의 미생물 제어 기작이 혼합 작용함으로써 additive 혹은 synergistic lethal effect를 얻는 hurdle technology의 개발이 필요하다. 본 연구실에서는 다양한 비가열 처리 기술과 천연항균소재들을 기반으로 신규 hurdle technology를 발굴하고 식품 매트리스에서의 최적 처리 조건 확립, 주요 제어 기작 규명 연구를 진행하고 있다.

대표 연구성과

▶ 논문 (2012년 이후)
  • 1. Jeon, M.J., Ha, J.W.*. Inactivating foodborne pathogens in apple juice by combined treatment with fumaric acid and ultraviolet-A light, and mechanisms of their synergistic bactericidal action. Food Microbiology. 87: 103387 (2020)
  • 2. Park, J.S., Ha, J.W.*. Synergistic antimicrobial effect of X-ray and curcumin against Listeria monocytogenes on sliced cheese. Food Control. 110: 106986 (2020)
  • 3. Jeong, Y.J., Ha, J.W.*. Simultaneous effects of UV-A and UV-B irradiation on the survival of Escherichia coli O157:H7, Salmonella Typhimurium, and Listeria monocytogenes in buffer solution and apple juice. Journal of Food Protection. 82: 2065-2070 (2019)
  • 4. Park, J.S., Ha, J.W.*. Ultrasound treatment combined with fumaric acid for inactivating food-borne pathogens in apple juice and its mechanisms. Food Microbiology. 84: 103277 (2019)
  • 5. Jeong, Y.J., Ha, J.W.*. Combined treatment of UV-A radiation and acetic acid to control foodborne pathogens on spinach and characterization of their synergistic bactericidal mechanisms. Food Control. 106: 106698 (2019)
  • 6. Song, W.J., Chung, H.Y., Kang, D.H., Ha, J.W.*. Microbial quality of reduced-sodium napa cabbage kimchi and its processing. Food Science & Nutrition. 7: 628-635 (2019)
  • 7. Cho, G.L., Ha, J.W.*. Application of X-ray for inactivation of foodborne pathogens in ready-to-eat sliced ham and mechanism of the bactericidal action. Food Control. 96: 343-350 (2019)
  • 8. Park, J.S., Ha, J.W.*. X-ray irradiation inactivation of Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica Serovar Typhimurium, and Listeria monocytogenes on sliced cheese and its bactericidal mechanisms. International Journal of Food Microbiology. 289: 127-133 (2019)
  • 9. Jeon, M.J., Ha, J.W.*. Efficacy of UV-A, UV-B, and UV-C irradiation on inactivation of foodborne pathogens in different neutralizing buffer solutions. LWT-Food Science and Technology. 98: 591-597 (2018)
  • 10. Ha, J.W., Kang, D.H*. Effect of intermittent 222 nm krypton-chlorine excilamp irradiation on microbial inactivation in water. Food Control. 90:146-151 (2018)
  • 11. Park, I.K.1, Ha, J.W.1, Kang, D.H*. (1co-first authors) Investigation of optimum ohmic heating conditions for inactivation of Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica serovar Typhimurium, and Listeria monocytogenes in apple juice. BMC Microbiology. 17: 117 (2017)
  • 12. Ha, J.W., Lee, J.I., Kang, D.H*. Application of a 222-nm krypton-chlorine excilamp to control foodborne pathogens on sliced cheese surfaces and characterization of the bactericidal mechanisms. International Journal of Food Microbiology. 243: 96-102 (2017)
  • 13. Ha, J.W., Back, K.H., Kim, Y.H., Kang, D.H*. Efficacy of UV-C irradiation for inactivation of food-borne pathogens on sliced cheese packaged with different types and thicknesses of plastic films. Food Microbiology. 57: 172-177 (2016)
  • 14. Ha, J.W., Kang, D.H*. Combining lactic acid spray with NIR radiant heating to inactivate Salmonella enterica serovar Enteritidis on almond and pine nut kernels. Applied and Environmental Microbiology. 81(13): 4517-4524 (2015)
  • 15. Ha, J.W., Kang, D.H*. Enhanced inactivation of food-borne pathogens in ready-to-eat sliced ham by NIR heating combined with UV-C irradiation and mechanism of the synergistic bactericidal action. Applied and Environmental Microbiology. 81(1): 2-8 (2015)
  • 16. Back, K.H.1, Ha, J.W.1, Kang, D.H*. (1co-first authors) Effect of hydrogen peroxide vapor treatment for inactivating Salmonella Typhimurium, Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes on organic fresh lettuce. Food Control. 44: 78-85 (2014)
  • 17. Ha, J.W., Kang, D.H*. Inactivation kinetics of Escherichia coli O157:H7, Salmonella Typhimurium, and Listeria monocytogenes in ready-to-eat sliced ham by near-infrared heating at different radiation intensity. Journal of Food Protection. 77(7): 1224-1228 (2014)
  • 18. Kim S.O.1, Ha, J.W.1, Park K., Chung M., Kang, D.H*. (1co-first authors) Infrared sensor-based aerosol sanitization system for controlling Escherichia coli O157:H7, Salmonella Typhimurium, and Listeria monocytogenes on fresh produce. Journal of Food Protection. 77(6): 977-980 (2014)
  • 19. Ha, J.W., Kang, D.H*. Synergistic bactericidal effect of simultaneous near-infrared radiant heating and UV radiation against Cronobacter sakazakii in powdered infant formula. Applied and Environmental Microbiology. 80(6): 1858-1863 (2014)
  • 20. Ha, J.W., Kang, D.H*. Simultaneous near-infrared radiant heating and ultraviolet radiation for inactivating Escherichia coli O157:H7 and Salmonella Typhimurium in powdered red pepper (Capsicum annum L.). Applied and Environmental Microbiology. 79(21): 6568-6575 (2013)
  • 21. Ha, J.W., Kim, S.Y. Ryu, S.R., Kang, D.H*. Inactivation of Salmonella enterica serovar Typhimurium and Escherichia coli O157:H7 in peanut butter cracker sandwiches by radio-frequency heating. Food Microbiology. 34(1): 145-150 (2013)
  • 22. Ha, J.W., Kang, D.H*. Evaluation of near-infrared pasteurization in controlling Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica Serovar Typhimurium, and Listeria monocytogenes in ready-to-eat sliced ham. Applied and Environmental Microbiology. 78(18): 6458-6465 (2012)