케빈 키너 교수는 달걀 껍데기 내에 달걀 내부를 수 분 이내에 냉각시키는 얇은 얼음층을 만들고자 순환 이산화탄소를 이용하는  급속 달걀 냉각 시스템을 개발하여 단백질을 강화하고 유통기한을 연장시켰다.

퍼듀대학교의 한 연구를 따르면, 갓 낳은 달걀을 겨우 몇 초 동안 냉각시키는 것만으로도 유통기한을 수주일 늘릴 수 있다고 한다. 식품과학 교수 케빈 키너(Kevin Keener)가 개발한 신속한 냉각 과정은 액체 이산화탄소를 이용하여 난백의 단백질을 안정시켜서, 12주 동안 최고 등급인 AA등급으로 판정받을 수 있었다. 이전의 연구에서는 같은 냉각 기술이 살모넬라 질병의 발병을 상당히 낮출 수 있음을 보여주었다.

키너 교수는 기존의 방법으로 냉각된 달걀은 약 6주 이내에 AA등급 자격을 잃는다고 밝혔다. 그는 “갓 낳은 달걀과 낳자마자 빠르게 냉각시킨 달걀을 12주에 하우 유닛(Haugh unit, mm로 측정한 난백의 높이와 달걀의 크기로 계산, 난백의 단백질 품질을 측정한다)을 측정할 경우, 통계적으로 품질상 차이가 없다.”라고 밝혔다. “이 신속 냉각 공정은 기존 처리공정과 비교할 때, 달걀의 유통기한을 상당히 연장할 수 있다.”

또한, 저널 에 게재된 키너의 연구결과는 달걀을 급속히 냉각시켰을 때, 달걀 난황 주변을 둘러싼 막이 12주 동안 유지된다는 사실도 보여준다. 이 막은 해로운 세균이 먹이로 이용할 수 있는 영양분이 풍부한 저장소인 난황에 도달하는 것을 막아주는 장벽이다. 그는 “난황 막의 구조적 온전성은 더 오랫동안 강력하게 유지되며, 이는 식품 안전성이라는 이익을 제공할 수 있다. 더욱 강력하게 된 막은 살모넬라 같은 세균 침입에 대한 또 다른 방어수단이 될 수 있다.”라고 말했다.

급속 냉각 기술은 액체 이산화탄소를 이용해, 달걀 온도를 급격히 낮추기 위해 액체 이산화탄소를 “눈”으로 바꾼다. 달걀을 냉각실에 두고, 섭씨 약 마이너스 79도의 이산화탄소를 발생시킨다. 차가운 기체는 달걀 주변을 순환하며, 달걀 껍데기 내에 얇은 얼음층을 형성한다. 처리 후에는 이 얼음층이 녹아서 달걀의 내부 온도를 살모넬라가 더는 생장할 수 없는 온도인 섭씨 7도 아래로 신속하게 낮춘다. 키너 교수의 이전 연구에서는 중탄산 형태의 이산화탄소는 세균을 죽이는 성질이 있는 난백 효소인 라이소자임의 활성을 상당히 증가시킨다는 점을 보여주었다.

전통적으로 달걀은 달걀 갑에 담을 때 섭씨 약 38도 이상의 상태이다. 36개의 달걀이 한 상자에 포장되고, 30개의 상자가 운반대에 쌓여 냉장된 냉각기로 옮겨진다. 운반대 한가운데의 달걀이 섭씨 약 7도까지 냉각되는 데에는 142시간, 약 6일이 걸릴 수 있다고 한다. 키너 교수는 2005년 미국 정부 보고서는 산란 후 12시간 이내에 달걀을 섭씨 약 7도로 냉각하여 보관하면, 미국에서 매년 달걀에서 유래하는 살모넬라 질병을 약 10만 건 줄일 수 있다고 밝혔다고 전했다.

급속 냉각은 현재 수출이 불가능한 지역으로 달걀을 수출할 수 있는 능력도 높일 수 있다. 키너 교수는 “AA등급으로 8주의 유통기한이라면 전 세계 어느 곳이라도 달걀을 보낼 수 있다. 우리는 12주를 보고 있다.”라고 밝혔다. “당장은 전 세게 어느 곳이라도 달걀을 보낼 수도, 그러한 품질을 유지하리란 기대도 할 수 없다.”

키너 교수는 추가 지원금으로 달걀 껍데기 내에 살모넬라를 접종하여 난백과 난황의 기타 단백질이 어떻게 영향을 받는지를 시험하는 것을 포함해 급속 냉각의 이점을 계속 연구할 것이라고 밝혔다. 키너 교수는 미국 달걀협회의 기술 고문이자 미국 달걀생산업자 과학고문패널이다. 그의 연구는 퍼듀대학교와 선물 기금에서 지원을 받았다.

관련 문헌
1. Maximizing carbon dioxide content of shell eggs by rapid cooling treatment and its effect on shell egg quality. Banerjee P, Keener KM. Poult Sci. 2012 Jun;91(6):1444-53.
(초록 http://www.purdue.edu/newsroom/research/2012/120611KeenerCooled.html)

동영상
http://www.youtube.com/watch?v=CaW8KIOPj5s&feature=youtu.be
http://youtu.be/CaW8KIOPj5s