황색 포도상구균 식중독은 균이 미리 만들어 놓은 장독소(enterotoxin)를 섭취해 발생하는 독소형 식중독으로, 체내에서 균이 증식·감염하는 과정을 거치지 않아 잠복기가 대개 1~6시간(평균 3시간 전후)으로 세균성 식중독 중 가장 짧다.
- 장염비브리오균·대장균·살모넬라균은 균이 장관 내에서 증식하거나 침입한 뒤 발병하는 감염형이라 잠복기가 대개 10시간 이상으로 더 길다.
소금의 방부작용은 삼투압에 의한 탈수, 원형질 분리로 인한 세균 사멸, 단백질 분해효소 저해 등으로 나타나며, 오히려 염분 농도가 높아지면 용존산소량은 감소하므로 산소 용해도 증가에 의한 작용은 소금의 방부 기전과 맞지 않는다.
보툴리누스균이 식품위생상 중요한 이유는 아포의 내열성이 매우 강해 일반적인 가열·조리 조건으로는 완전히 사멸시키기 어렵기 때문이다.
- 독소 자체는 열에 약해 가열로도 쉽게 파괴되므로 열에 파괴되지 않는다는 설명은 틀렸다.
- 항독소 투여는 발병 전 예방 수단으로도 쓰이므로 예방이 되지 않기 때문이라는 설명도 핵심 이유가 아니다.
유통 중인 식품에서 문제가 발견되었을 때 해당 제품을 회수·폐기하는 사후관리 제도는 Recall(리콜) 제도이다.
HACCP과 GMP는 제조 단계의 위생·품질 사전관리 체계이고, Quality control은 품질관리 전반을 뜻하는 일반 용어로, 유통 후 회수·폐기라는 사후조치 개념과는 구분된다.
무수아황산은 표백제·보존료·산화방지제로 쓰이는 첨가물이며 발색제가 아니다. 따라서 무수아황산과 발색제라는 연결이 틀린 짝이다.
- 황산제일철은 철분 강화 목적의 영양강화제로 맞는 연결이다.
- 질산칼륨은 육류의 색을 고정시키는 발색제로 쓰인다.
- 아질산나트륨은 발색제인 동시에 보툴리누스균 억제 등 보존 효과가 인정되어 보존료로도 사용되므로, 보존료라는 연결도 틀린 짝으로 보지 않는다.
신선한 패류는 사후 근육 내 글리코겐이 혐기적으로 분해되어 젖산이 생성되므로, 보존 초기에는 시간이 지날수록 pH가 낮아진다.
이후 부패가 진행되면 단백질 분해로 염기성 물질이 생겨 다시 pH가 상승하지만, 신선도를 다루는 초기 단계에서는 산성화가 먼저 일어난다.
부패한 사과에는 곰팡이가 번식하며 patulin(파툴린)이라는 곰팡이독소를 생성하는데, 이는 사과주스 오염의 대표 지표물질로 관리된다.
- aflatoxin은 땅콩·곡류에서 문제되는 곰팡이 독소다.
- citrinin은 홍국(붉은누룩) 등에서 생성되는 신장독성 물질이다.
- ergotoxine은 맥각균이 호밀 등 곡류에서 만드는 독소로 사과와는 관련이 없다.
바실러스 세레우스는 아포를 형성하는 독소형 식중독균으로, 조리 후 상온에 방치되기 쉬운 김밥·볶음밥 같은 편의식품에서 자주 문제가 된다.
- 살모넬라·비브리오는 아포를 형성하지 않는 감염형 식중독균이다.
- 리스테리아도 아포를 만들지 않으며 저온에서도 증식하는 것이 특징이다.
BOD는 생물학적 산소 요구량으로, 수중 미생물이 유기물을 분해하는 데 소모하는 산소량을 통해 수질오염도를 나타내는 지표이다.
화학적 산소 요구량은 COD, 물에 녹아있는 산소량은 DO로 별도로 구분되는 지표다.
최확수(MPN)는 관례적으로 검체 100mL당 균수로 표시되므로, MPN이 300이면 100mL당 대장균이 300개라는 뜻이다.
이를 1L(1000mL) 기준으로 환산하면 이 되어, 검체 1L 중에는 대장균이 3000개 들어있는 셈이다.
유통기한 설정 실험에서 실온은 1~35℃를 말하며, 원칙적으로 35℃를 포함해 선정한다. 0~25℃, 25℃ 포함이라는 설명은 틀렸다. 상온 15~25℃(25℃ 포함), 냉장 0~10℃(10℃ 포함), 냉동 −18℃ 이하는 옳은 설명이다.
식품첨가물의 주용도 분류에는 착색료, 증점제, 보존료 등이 포함되지만 탈수제라는 용도 분류는 존재하지 않는다.
스파르가눔증을 일으키는 이 기생충은 물벼룩을 제1중간숙주로, 뱀·개구리 등 양서·파충류와 조류를 제2중간숙주로 삼기 때문에, 이들을 날것으로 먹거나 민간요법으로 상처에 붙였을 때 사람에게 감염된다.
- 분뇨로 재배한 채소는 회충·편충 등 토양매개성 기생충의 감염원이다.
- 브루셀라균에 오염된 우유는 브루셀라증(파상열)의 감염 경로이다.
- 유기염소제 농약이 잔류한 과일은 기생충이 아닌 화학적 식중독의 원인이다.
회충알은 저온이나 건조, 중성세제에는 상당히 저항성이 강해 쉽게 사멸하지 않지만, 가열에는 취약해 충분한 온도로 끓이면 확실하게 사멸시킬 수 있다.
인·질소 등 영양염류 농도가 높은 폐수가 바다로 유입되어 플랑크톤이 폭발적으로 증식하면서 물빛이 붉게 변하는 현상을 적조 현상이라 한다.
부영양화는 이러한 적조를 일으키는 영양염류 과잉이라는 원인 조건을 가리키는 말로, 문제에서 말하는 색조를 띠는 현상 그 자체를 지칭하지는 않는다.
보존료는 독성이 없고, 미량으로도 효과가 있으며, 사용이 간편해야 한다는 조건을 갖춰야 하지만, 색깔이 양호할 것은 착색료와 관련된 특성이지 보존료의 구비조건이 아니다.
식품첨가물의 사용기준에는 대상식품의 제한, 사용량(농도)의 제한, 사용목적의 제한 등이 규정되어 있을 뿐, 합성 첨가물만 사용하도록 제한하는 규정은 존재하지 않는다. 천연·합성 여부와 무관하게 안전성 기준을 적용하기 때문이다.
선모충(Trichinella spiralis)은 돼지고기의 근육에 유충 상태로 기생하므로, 감염을 막으려면 돼지고기를 날것으로 먹지 않는 것이 핵심 예방법이다.
송어·쇠고기·어패류는 각각 다른 기생충의 감염원이라 선모충 예방과는 관련이 없다.
황변미(黃變米) 식중독은 쌀을 저장할 때 습도가 높으면 황색포도상구균이나 특정 곰팡이가 번식하면서 발생하는데, 주요 원인독소는 citrinin, islanditoxin, luteoskyrin 등이다. Aflatoxin은 주로 옥수수, 견과류, 곡물 등에서 Aspergillus 속 곰팡이가 생성하는 독소로, 황변미 식중독의 원인독소가 아니다. 따라서 정답은 aflatoxin이다.
에틸카바메이트는 발효 과정에서 아르기닌, 시트룰린, 우레아(요소) 같은 질소화합물이 에탄올과 반응해 생성되는 부산물이다.
카바릴은 카바메이트계 살충제 성분으로 발효 대사와는 무관해 에틸카바메이트의 전구물질에 해당하지 않는다.
비타민 D는 소장에서 칼슘 흡수를 촉진하는 인자이지, 저해하는 인자가 아니다.
수산(옥살산), 피틴산, 식이섬유는 모두 칼슘과 결합하거나 흡수를 방해해 칼슘의 체내 이용률을 떨어뜨리는 저해 인자로 알려져 있다.
혼합 용액의 농도는 전체 용질의 몰수를 전체 부피로 나누어 구한다. 2N HCl 40mL에 포함된 HCl의 몰수는 2 × 0.040 = 0.08mol이고, 4N HCl 60mL에 포함된 HCl의 몰수는 4 × 0.060 = 0.24mol이다. 전체 몰수는 0.08 + 0.24 = 0.32mol이고, 전체 부피는 40 + 60 = 100mL = 0.1L이므로, 혼합 용액의 농도는 0.32 ÷ 0.1 = 3.2N이다.
과산화물가는 유지가 산화되면서 생성되는 과산화물(1차 산화생성물)의 양을 측정하는 지표로, 유지의 초기 산패 진행 정도를 판단하는 데 쓰인다.
불포화도는 요오드가로, 경화도나 불용성 지방 함량은 각각 다른 시험법으로 평가하는 항목이다.
제인(zein)은 옥수수 단백질 중 알코올에 녹는 프롤라민 계열 저장단백질로, 옥수수 배유에서 추출된다.
무기질은 근육 수축·신경전달, 체액의 pH 및 삼투압 조절, 뼈·치아 등 조직 구성에 관여하는 것이 주된 기능이다.
효소·호르몬·항체는 기본적으로 단백질로 구성되는 물질이며, 무기질은 그 활성을 돕는 보조인자로 관여할 뿐 이들의 구성 성분이라 보기는 어렵다.
전분질 식품을 볶거나 구울 때는 고온의 건열이 가해지는데, 이 과정에서 전분 입자가 수분을 잃으면서 경화되고 색이 변하는 호정화 현상이 일어난다. 호화는 수분과 열로 전분이 팽윤하는 현상이고, 노화는 호화된 전분이 식으면서 경화되는 현상이며, 유화는 기름과 물을 섞이게 하는 현상이므로 모두 해당하지 않는다.
검성(gumminess)은 반고형 식품을 삼킬 수 있는 상태가 될 때까지 붕괴시키는 데 필요한 힘으로 정의되는 텍스처 특성이다.
저작성(chewiness)은 고체 식품을 씹어 삼킬 수 있는 상태로 만드는 데 필요한 힘을 뜻해 반고형 식품이 아닌 고체 식품에 적용되는 개념이라 구분된다.
부착성은 표면이 달라붙는 정도를, 깨짐성은 파쇄에 필요한 힘을 나타내는 별개의 특성이다.
단백질의 가열변성은 대부분 60~70℃ 부근에서 일어나고 등전점 부근에서 가장 잘 일어나며, Mg²⁺·Ca²⁺ 같은 염류에 의해 변성이 촉진되는 것은 모두 맞는 설명이다.
다만 가열변성의 본질은 2차·3차 구조가 풀리는 것이지 펩타이드 결합 자체가 끊어지는 것이 원인은 아니므로, 이 설명이 틀린 항목이다.
경점성은 점탄성을 가진 식품이 나타내는 굳기(경도)와 점성이 결합된 성질로, 문제에서 말하는 경도와 관련된 현상에 해당한다.
예사성과 신전성은 식품을 늘였을 때 실처럼 늘어나거나 잡아당겨지는 성질을, 바이센베르크 효과는 회전축을 따라 유체가 기어오르는 탄성 유체 특유의 현상을 가리켜, 모두 경도보다는 늘어남·탄성 쪽 특성을 설명하는 용어다.
온도가 올라가면 단맛은 오히려 강하게 느껴지는 경향이 있으므로, 온도 상승에 따라 단맛이 감소한다는 설명이 틀렸다.
- 설탕(자당)은 온도가 변해도 단맛이 거의 달라지지 않는 예외적인 당류로, 온도에 따라 단맛이 크게 변하는 것은 과당처럼 이성질체 비율이 바뀌는 당이다.
- 짠맛과 쓴맛은 온도가 오르면 감소하는 경향을 보인다.
- 신맛은 온도 변화에 거의 영향을 받지 않는 맛으로 알려져 있다.
환원당을 정량할 때는 구리 이온의 환원 반응을 이용하는 Bertrand법이 대표적으로 쓰인다.
Kjeldahl법은 질소(단백질) 정량법, Karl Fischer법은 수분 정량법, Soxhlet법은 지방(조지방) 추출·정량법으로 각각 목적이 다르다.
맥주·사이다·콜라는 탄산가스가 액체 속에 미세하게 분산된 기포(액체 속 기체) 콜로이드 형태의 식품이다.
수프는 액체 속에 고형 성분이 분산되거나 유지가 유화된 형태에 가까워, 기체가 분산된 콜로이드로 보기 어렵다.
SDS는 단백질을 일정한 음전하-질량비로 코팅해 고유 전하나 입체구조의 영향을 없애므로, SDS-PAGE에서 단백질의 이동거리는 오직 분자량에 의해서만 결정된다.
따라서 용해도·유화성·구조(형태) 같은 성질은 SDS 처리 후에는 이동거리에 영향을 주지 못한다.
포화지방산은 탄소수가 늘수록 융점이 높아지고, 불포화지방산은 이중결합수가 많을수록 융점이 낮아지며, 같은 화합물이라도 결정형(다형성)에 따라 융점이 달라지는 것은 모두 맞는 설명이다.
다만 cis형 이중결합은 카르복실기 쪽에서 사슬 중앙부로 갈수록 분자의 규칙적인 배열을 더 크게 방해해 융점을 낮추므로, 이중결합이 카르복실기에서 멀어질수록 융점이 높아진다는 설명은 성립하지 않는다.
양파를 자를 때 눈물을 유발하는 최루성분은 thiopropionaldehyde(프로판싸이알 S-옥사이드)로, 조직이 손상되면서 효소반응으로 생성되어 휘발되는 자극성 물질이다.
allicin은 마늘의 대표 매운맛·향 성분이고, quercetin은 양파 껍질의 항산화 플라보노이드, propylmercaptane은 양파의 특유한 향미 성분으로 최루성분과는 구분된다.
-OH(하이드록시기)는 발색단이 아니라 조색단(auxochrome)에 해당한다.
발색단은 분자에 색을 부여하는 불포화 원자단으로 카르보닐기(＞C=O), 니트로기(-NO₂), 아조기(-N=N-)처럼 이중·삼중결합을 포함해 빛을 흡수하는 작용기를 말한다.
-OH는 그 자체로는 빛을 흡수하지 않고 발색단에 결합해 색의 강도나 파장을 변화시키는 역할만 한다.
선도가 떨어진 해산어류 특유의 비린내는 트리메틸아민(trimethylamine)이 주원인이다.
해산어류에 풍부한 트리메틸아민옥사이드(TMAO)가 세균의 환원효소에 의해 트리메틸아민으로 환원되면서 특유의 비린내가 강해진다.
- 피페리딘(piperidine)은 담수어의 비린내 성분과 관련이 크다.
- 메틸메르캅탄(methyl mercaptan)은 함황아미노산 부패취의 원인이다.
- 액틴(actin)은 근원섬유 단백질로 냄새 성분이 아니다.
천연지방산에서 불포화지방산은 반드시 이중결합을 가진다는 점에서 "이중결합이 없다"는 설명은 틀렸다.
이중결합의 유무로 포화지방산과 불포화지방산을 구분하므로, 이중결합이 없으면 그 자체로 포화지방산이 된다.
천연지방산은 대부분 탄소수가 짝수이고 카르복실기를 하나만 가지며, 불포화지방산의 이중결합은 대부분 cis형이라는 나머지 설명은 모두 옳다.
15%의 진한 설탕용액에 0.15%의 옅은 소금용액을 섞으면 오히려 단맛이 증가하는 대비효과(맛의 상승)가 나타난다.
서로 다른 맛 성분이 일정 비율로 섞일 때 주된 맛이 강화되는 현상을 대비효과라 하며, 단맛이 강한 용액에 소량의 짠맛이 더해지면 단맛이 두드러지게 느껴진다.
크로만(chroman) 핵은 비타민A가 아니라 토코페롤(비타민E)의 기본 골격이므로 비타민A와 관계가 없다.
비타민A(레티놀)의 다른 이름은 axerophthol이며, β-ionone 핵은 비타민A 분자 구조의 일부를 이루고, cryptoxanthin은 체내에서 비타민A로 전환되는 프로비타민A 카로티노이드이다.
된장 숙성 중에는 오히려 갈변으로 인한 착색이 진행되므로 탈색작용은 된장 숙성의 일반적 화학변화가 아니다.
숙성 과정에서는 곰팡이·효모·세균의 효소작용으로 전분이 당화되고, 단백질이 아미노산으로 분해되며, 일부 당이 알코올 발효를 거쳐 향미 성분을 형성한다.
이 과정에서 아미노-카르보닐 반응(마이야르 반응) 등으로 색이 짙어지는 갈변이 일어나는 것이 일반적이다.
찹쌀과 멥쌀의 가장 큰 성분 차이는 전분을 구성하는 아밀로펙틴 함량이다.
찹쌀은 전분이 거의 전량 아밀로펙틴으로 이루어져 있는 반면, 멥쌀은 아밀로스와 아밀로펙틴이 함께 존재해 찰기가 상대적으로 낮다.
단백질·지방·회분 함량의 차이는 품종에 따라 다소 있을 수 있지만 두 쌀을 구분 짓는 핵심 요인은 아니다.
햄·소시지·베이컨과 같은 육가공품에서 단백질의 보수력과 결착성을 높이기 위해 사용하는 첨가물은 폴리인산염(polyphosphate)이다.
폴리인산염은 근원섬유 단백질을 가용화하고 이온강도를 높여 수분과 지방을 붙잡는 힘을 강화해 조직감과 결착력을 개선한다.
- M.S.G는 정미성분(맛)을 부여하는 조미료이다.
- ascorbic acid는 발색 보조제·항산화제로 쓰인다.
- chlorine은 살균·소독 용도로 사용된다.
식품에 함유된 대표적인 천연 항산화제는 토코페롤(비타민E)이다.
토코페롤은 지질의 자동산화 과정에서 생성되는 라디칼을 소거해 유지의 산패를 억제하는 항산화 작용을 한다.
비타민D, 콜레스테롤, 스테로이드는 항산화 기능과 관련이 없는 물질이다.
전단력과 충격력을 동시에 이용해 분쇄가 일어나는 분쇄기는 볼밀(ball mill)이다.
볼밀은 원통형 용기 안의 금속 볼이 회전하며 낙하할 때의 충격력과 볼과 볼 사이에서 재료가 눌려 갈리는 전단(마찰)력을 함께 이용해 재료를 분쇄한다.
롤밀·디스크밀·버밀은 주로 압축 또는 마찰(전단) 위주의 분쇄기로 작용 원리가 다르다.
오버런은 크림의 무게 대비 버터 증가량의 백분율로 정의된다.
공식은 오버런(%) = [(최종 버터 무게 − 원료 지방 무게) ÷ 원료 지방 무게] × 100이다.
주어진 값을 대입하면: 오버런(%) = [(10 − 8.2) ÷ 8.2] × 100
= [1.8 ÷ 8.2] × 100
= 0.2195 × 100
= 약 21.95%로, 이는 약 22%에 해당한다.
버터 생성 과정에서 크림의 물과 공기가 제거되고 유지방이 농축되는데, 물리적 휘젓기로 인한 공기 혼입과 유화 과정으로 인해 원료 지방량보다 더 큰 부피의 버터가 생성되는 현상이 오버런이다.
육류 단백질의 냉동변성을 일으키는 요인이 아닌 것은 유화(emulsion)이다.
냉동변성은 저장 중 형성되는 빙결정이 단백질 구조를 물리적으로 파괴하고, 이로 인해 단백질 곁사슬이 응집하거나 염류 농도가 국소적으로 높아지는 염석 현상이 겹쳐 나타난다.
유화는 지방과 물이 섞이는 별개의 현상으로 냉동변성의 직접적 원인으로 보지 않는다.
유화(emulsification)의 정의가 틀렸다. 유화는 서로 섞이지 않는 두 액체(예: 물과 유지)를 유화제의 작용으로 한쪽이 다른 쪽에 미세한 입자로 분산되게 하여 안정적인 혼합물을 만드는 과정인데, 보기는 "서로 녹는 액체를 고루 혼합하는 것"이라고 잘못 설명했다. 교반(agitation)은 원래 상호 가용성이 있는 액체들의 혼합이므로, 보기 3번의 설명은 교반의 역할을 잘못 유화에 적용한 오류다.
현재 밀의 건물질(수분 제외) 양을 기준으로 계산한다. 수분함량 10.5%인 밀 100kg에서 건물질은 100 × (1 − 0.105) = 89.5kg이다. 첨가 후 수분함량이 15.0%가 되면 건물질은 전체의 85%이므로, 전체 밀의 양을 x라 하면 89.5 = 0.85x에서 x = 105.29kg이다. 따라서 첨가해야 할 물의 양은 105.29 − 100 = 5.29kg이다.
유지 정제는 탈검 → 탈산(중화) → 탈색 → 탈취 → 탈납의 흐름으로 진행되며, 보기 중 이 순서를 지킨 것은 '중화-탈검-탈산-탈색-탈취-탈납' 하나뿐이다.
각 공정의 목적은 다음과 같다.
- 탈검: 원유에 녹아 있는 인지질 등 검질을 수화·응집시켜 제거
- 탈산(중화): 유리지방산을 알칼리로 중화해 비누분(soap stock)으로 분리
- 탈색: 활성백토·활성탄으로 카로티노이드·클로로필 등 색소를 흡착 제거
- 탈취: 고온·감압에서 수증기 증류로 이취 성분 제거
- 탈납(윈터리제이션): 저온에서 석출되는 고체지·왁스를 여과 제거
나머지 보기는 탈납이 탈검보다 앞서거나 탈색이 공정 맨 뒤로 밀리는 등 순서가 어긋나 있다.
유황훈증법은 오히려 이산화황 특유의 자극적인 냄새를 남기므로 불쾌취를 제거한다는 설명은 거리가 멀다.
유황훈증은 옥시다아제 등 산화효소를 파괴해 갈변을 방지하고 과육의 색을 유지시키며, 동시에 미생물 번식을 억제하는 효과가 주된 목적이다.
즉 유황훈증의 본래 목적은 향미 개선이 아니라 변색 방지와 살균·산화효소 불활성화에 있다.
무지유고형분(skimmed milk solids)은 우유에서 지방을 제거한 후 남은 고형분으로, 지방 함량이 낮아야 하는 특성이 있다. 크림은 우유에서 분리한 고지방 부분으로, 무지유고형분 제조의 원리에 맞지 않으므로 주 공급원료로 부적합하다.
- 탈지유: 지방을 제거한 우유로 무지유고형분의 주요 원료이다.
- 버터밀크: 버터 제조 후 남은 액체로 지방 함량이 매우 낮다.
- 연유: 농축 우유로 지방은 포함되지만 무지유고형분 제조 시 활용 가능하다.
생달걀을 많이 먹었을 때 난백 단백질 중 비오틴과 결합해 그 흡수를 방해하는 물질은 아비딘(avidin)이다.
아비딘은 비오틴과 매우 강하게 결합하는 당단백질로, 가열하면 변성되어 결합력을 잃으므로 익힌 달걀에서는 문제가 되지 않는다.
- 오보무신(ovomucin)은 난백의 점도를 주는 단백질이다.
- 오보글로불린(ovoglobulin)은 난백의 기포 형성에 관여하는 단백질이다.
- 플라보프로테인(flavoprotein)은 리보플라빈과 결합하는 단백질이다.
염장의 원리에서 가장 핵심이 되는 요인은 소금의 삼투작용 및 탈수작용이다.
고농도의 식염이 삼투압 차이를 일으켜 식품 조직 내 수분을 밖으로 빼내면서 미생물이 이용할 수 있는 자유수(수분활성도)를 낮춰 부패를 억제한다.
단백질 분해효소 억제나 기체 용해도 변화도 부수적으로 나타날 수 있으나 염장 방부 효과의 근본 원리는 삼투·탈수작용이다.
Pectin은 에탄올에 불용성인 다당류로, 과즙에 에탄올을 가하면 pectin이 응고(침전)되는 원리를 이용한 정성 판정법이다. 응고물이 액 전체에 떠 있다는 것은 소량의 pectin만 침전되어 생긴 현상으로, pectin 함량이 적음을 의미한다.
- 많음: pectin 함량이 많으면 응고물이 많이 생성되어 침전물이 관 밑바닥에 가라앉게 된다.
- 중간 정도: 적당량의 응고물이 형성된다.
- 아주 적음: 응고물이 거의 관찰되지 않는다.
따라서 떠 있는 소량의 응고물은 pectin 함량이 적음을 나타낸다.
옥수수 전분을 습식법으로 제조할 때 anthocyanin은 생성되는 부산물이 아니다.
습식제분 과정에서는 침지액인 corn steep liquor, 단백질 성분인 gluten meal과 gluten feed 등이 대표적인 부산물로 얻어진다.
안토시아닌은 색소 성분으로 일반 황색 옥수수의 전분 습식법 부산물로 다루어지지 않는다.
지방 함량이 30% 이상으로 양과자 제조에 많이 쓰이는 크림은 휘핑크림(whipping 크림)이다.
휘핑크림은 유지방 함량이 높아 공기를 포집해 거품을 낼 수 있어 케이크 장식 등 제과에 널리 사용된다.
라이트크림, 플라스틱크림, 클로티드크림은 지방 함량이나 용도가 다르다.
어패류의 사후변화 과정에서 사후경직은 가장 먼저 일어나지 않는다.
사후변화의 순서는 다음과 같다: 먼저 ATP 감소로 근육이 경직되기 전에 해당작용이 시작되어 젖산이 축적되고, 이로 인해 pH가 낮아진다(해당작용·pH 저하 설명은 옳음). 그 후 산성환경에서 단백질분해효소(프로테아제)가 활성화되어 단백질이 분해되며(효소작용 설명은 옳음), pH 저하가 심해지면 해당작용이 중단되고 미생물의 부패작용으로 TMA 등 염기성물질이 증가하여 pH가 상승한다(TMA·pH 상승 설명은 옳음).
따라서 사후경직은 이들 화학적 변화 과정 중 어느 정도 진행된 후에 나타나는 현상이지 가장 먼저 일어나는 것이 아니다.
결합수는 식품 성분과 강하게 결합되어 있어 용매로 작용하지 못한다는 것이 대표적인 특성이다.
결합수는 자유수와 달리 미생물이 번식에 이용할 수 없고, 0℃ 이하에서도 잘 얼지 않으며, 압착이나 건조로도 쉽게 제거되지 않는다.
패들형 교반기의 종류에 속하지 않는 것은 터빈패들이다.
터빈형 임펠러는 패들과는 별도의 교반기 분류에 속하며, 고속 회전으로 강한 전단력을 발생시키는 방식이다.
평판패들, 역회전형패들, 게이트패들은 모두 낮은 속도로 유체를 단순히 밀어내는 패들형 교반기에 해당한다.
활털곰팡이(Absidia 속)는 가근과 가근 사이의 포복지 중간에 포자낭병이 형성된다는 점이 특징이다.
이는 가근 바로 위(마디)에서 포자낭병이 나오는 Rhizopus 속과 구별되는 중요한 형태학적 차이점이다.
페자기 형성이나 소포자낭 형성은 Absidia의 특징적 설명으로 보지 않는다.
균사에 격벽(격막)이 없는 것은 Rhizopus 속이다.
Rhizopus는 접합균류(Zygomycetes)에 속해 균사가 격벽 없이 하나로 이어진 다핵성(코이노사이틱) 구조를 가진다.
Penicillium, Aspergillus, Fusarium은 모두 균사에 격벽이 있는 곰팡이이다.
효모의 일반적인 이용 용도에 해당하지 않는 것은 공업용 아밀라아제(amylase) 제조이다.
아밀라아제와 같은 당화효소는 주로 Aspergillus 등의 곰팡이나 Bacillus 등의 세균을 이용해 공업적으로 생산한다.
효모는 단세포단백질(SCP) 생산, 알코올 발효, 핵산물질(RNA 유래 조미소재) 제조 등에 널리 이용된다.
새로운 환경에 적응하며 RNA 함량이 증가하고 세포 크기가 커지는 생육단계는 유도기(lag phase)이다.
유도기 동안 미생물은 세포 수는 거의 늘지 않지만 효소 합성과 대사 준비를 위해 RNA·단백질 합성이 활발히 일어나 세포 크기가 커진다.
이후 대수기에 접어들면서 비로소 세포 수가 지수적으로 증가한다.
스트렙토마이신(streptomycin)을 생산하는 균은 방선균(Streptomyces 속)이다.
방선균은 세균과 곰팡이의 중간적 특징을 가진 미생물군으로 다양한 항생물질을 생산하는 대표적인 균이며, 스트렙토마이신은 그중 결핵 치료 등에 쓰인 대표적 항생물질이다.
담자기(basidium)의 끝에는 보통 4개의 담자포자가 형성되므로 "8개"라는 설명은 틀렸다.
포자 수 8개는 자낭(ascus) 안에 형성되는 자낭포자(ascospore)의 일반적인 개수와 혼동한 것이다.
분생포자가 분생자병 끝에 형성된다는 것, 균총이 균사체와 자실체를 합친 것을 뜻한다는 것, 배지에 접해 자라는 균사가 영양분을 흡수한다는 나머지 설명은 옳다.
전분에 존재하는 미생물을 줄이는 수단에 해당하지 않는 것은 pH를 6~7로 조정하는 것이다.
중성에 가까운 pH는 오히려 대부분의 세균이 증식하기 좋은 조건이어서 살균 효과를 기대하기 어렵다.
소량의 액체염소나 차아염소산소다를 이용한 처리, 100℃에서 여러 날에 걸친 간헐살균은 실제로 미생물을 사멸시키는 효과적인 수단이다.
개량 메주를 만드는 데 사용되는 곰팡이는 Aspergillus oryzae이다.
이 곰팡이는 단백질 분해효소와 전분 분해효소 생산력이 우수해 재래식 메주보다 발효 기간을 단축하고 품질을 균일하게 관리할 수 있는 개량 메주 제조에 종국(코지)으로 사용된다.
Saccharomyces 속은 효모로 알코올 발효에, Aspergillus niger는 유기산 발효 등에 주로 이용되어 개량 메주 제조와는 관련이 적다.
정상발효젖산균은 포도당 1분자로부터 해당과정(EMP 경로)을 거쳐 젖산 2분자만을 생성한다.
이 때문에 이산화탄소나 에탄올 같은 부산물이 거의 생기지 않아 정상(homofermentative) 발효로 구분된다.
이는 젖산 외에 이산화탄소나 에탄올까지 함께 생성하는 이상발효젖산균과 구분되는 특징이다.
Saccharomyces cerevisiae는 포도당을 무산소 조건에서 알코올 발효하는 미생물이며, 발효 반응식은 이다. 이 식에서 1mole의 glucose로부터 2mole의 ethanol이 생성되므로 정답은 2번이다.
병행복발효주에 해당하지 않는 것은 맥주이다.
맥주는 맥아의 전분을 당화시키는 과정(당화)을 먼저 마친 뒤 그 맥아즙에 효모를 넣어 발효시키는 단행복발효 방식을 따른다.
반면 청주·탁주·약주는 누룩(곰팡이)의 당화작용과 효모의 알코올 발효가 같은 용기 안에서 동시에 진행되는 병행복발효 방식이다.
이상발효젖산균에 해당하는 것은 Leuconostoc 속이다.
Leuconostoc은 포도당을 발효시킬 때 젖산 외에 에탄올과 이산화탄소도 함께 생성하는 이상발효(heterofermentative) 경로를 갖는다.
Streptococcus, Pediococcus, Sporolactobacillus 속은 젖산만을 주로 생성하는 정상발효젖산균에 속한다.
자낭포자를 형성하는 유포자효모(ascosporogenous yeast)의 대표적인 예는 Saccharomyces 속이다.
Saccharomyces는 유성생식 과정에서 자낭 속에 자낭포자를 형성하는 전형적인 유포자효모로 분류된다.
나머지 보기는 계열이 다르다. Rhodosporidium 속은 담자포자를 형성하는 담자균계 효모, Bullera 속은 사출포자(ballistospore)를 형성하는 담자균계 효모이며, Candida 속은 유성세대가 알려지지 않은 무포자(불완전)효모이다.
박테리오파지 오염 피해를 입는 발효공업으로 짝지어진 것은 식초-요구르트 제조이다.
식초 발효의 초산균(Acetobacter)과 요구르트 발효의 유산균은 모두 세균이므로 세균에만 감염되는 박테리오파지의 공격 대상이 된다.
식혜·청주·SCP 생산은 주로 곰팡이(코지)나 효모를 이용하는 공정이어서 세균 특이적인 박테리오파지 피해와는 거리가 있다.
우유나 포도주의 저온살균법을 고안한 사람은 파스퇴르(Pasteur)이다.
파스퇴르는 미생물이 발효와 부패의 원인임을 규명하고, 이를 완전히 사멸시키지 않으면서도 병원성·부패 미생물만 억제할 수 있는 저온살균(파스퇴리제이션) 방법을 개발했다.
플라스미드는 진핵세포의 세포소기관이 아니라 주로 세균과 같은 원핵세포에 존재하는 유전물질이므로 이 설명이 틀렸다.
플라스미드는 염색체 DNA와는 별개로 독자적으로 복제가 가능한 원형의 이중나선 DNA이며, 약제 내성인자와 같은 유전정보를 담고 있어 유전공학의 벡터로도 널리 활용된다.
위균사(pseudohypha)를 형성하는 효모이면서 사료효모로 쓰이는 것은 Candida 속이다.
대표적으로 Candida utilis(토룰라 효모)는 위균사를 형성하며 단세포단백질(SCP) 및 사료·식용효모로 산업적으로 이용된다.
Hansenula, Rhodotorula, Cryptococcus 속은 위균사 형성이나 사료효모 용도에서 대표성이 떨어진다.
재(灰)를 첨가하는 주된 목적은 무기성분 공급과 pH 조절을 통한 잡균 억제이며, 색을 조절하려는 목적은 아니다.
청주 종국 제조 시 볏짚재나 목회 등을 뿌리면 Koji균에 필요한 무기질을 공급하고 배지를 알칼리 쪽으로 조정해 산성 조건에서 자라기 쉬운 유해균의 발육을 억제한다.
- 무기성분 공급은 재 첨가의 실제 목적이다.
- 유해균 발육저지는 pH 상승에 따른 효과로 재 첨가의 목적에 해당한다.
- 적당한 pH 조절 역시 재 첨가의 핵심 목적이다.
미토콘드리아는 산화적 인산화 효소가 풍부하여 세포호흡을 통해 ATP를 생산하는 세포소기관이다.
소포체는 단백질·지질 합성과 물질 수송, 골지체는 단백질의 가공·포장, 리보솜은 단백질 합성을 담당하므로 에너지 생산 기능과는 거리가 있다.
파아지(bacteriophage) 오염을 예방하는 가장 실용적인 방법은 숙주를 주기적으로 교체하는 rotation system을 적용하는 것이다.
특정 파아지는 특정 숙주균에만 감염하므로 발효에 사용하는 균주를 순환시키면 파아지가 특정 숙주에 적응해 확산되는 것을 막을 수 있다.
- 이스트와의 혼합 배양은 파아지 예방의 일반적 방법이 아니다.
- pH나 온도 조건의 변화만으로는 파아지 감염을 근본적으로 막기 어렵다.
육류 통조림의 흑변은 황화수소가 금속이온과 결합해 검은색 화합물을 만들면서 발생하며, 관련 아미노산은 메티오닌·시스틴·시스테인 등 함황아미노산이다.
티로신은 페놀기를 가진 방향족 아미노산으로 황을 포함하지 않아 흑변 반응과 직접 관련이 없다.
아이스크림 제조에서 믹스의 응집을 방지하고 숙성시간을 단축하며 점도를 높여 바디와 조직을 개선하는 공정은 균질화 공정이다.
균질기로 지방구를 미세하게 부수면 지방구 표면적이 커져 응집·부상이 억제되고, 믹스의 점도가 올라가 조직이 부드러워진다.
- 숙성 공정은 균질화 이후 저온에서 지방을 결정화·안정화하는 단계로 응집방지 자체가 목적은 아니다.
- 동결 공정은 믹스를 얼리면서 공기를 넣어 조직을 형성하는 단계이다.
- 경화 공정은 성형된 아이스크림을 급속 동결·고형화하는 후속 단계이다.
사과, 복숭아, 오렌지처럼 구형 과일을 크기별로 선별할 때는 간격이 점차 벌어지는 롤러 사이로 과일을 통과시키는 롤러선별기가 주로 이용된다.
- 길이선별기는 곡립처럼 길쭉한 대상물의 길이 차이를 이용한다.
- 디스크선별기는 구멍이 뚫린 원판으로 곡립 등 작은 알갱이를 크기별로 분리한다.
- 반사선별기는 빛의 반사·투과 특성으로 색이나 결함을 구분하는 방식이다.
식품 종실의 기름 추출에는 극성이 낮은 비극성 용매가 사용되며, 극성이 큰 에틸알코올(ethyl alcohol)은 유지 추출용매로 적합하지 않다.
- 헥산(hexane)은 유지 추출에 가장 널리 쓰이는 대표적 용매이다.
- 사이클로헥산(cyclohexane)도 비극성 탄화수소계 추출용매로 사용된다.
- 헵탄(heptane) 역시 비극성 용매로 유지 추출에 이용될 수 있다.
필터 프레스는 여과포 소모가 크고 찌꺼기 세척이 번거로운 장치이므로, 여과포 소모가 적고 찌꺼기를 효율적으로 세척할 수 있다는 설명은 틀린 내용이다.
- 필터 프레스는 압력을 가해 여과하는 대표적인 가압 여과기가 맞다.
- 판과 틀을 겹겹이 쌓는 구조라 분해와 조립에 시간이 많이 걸린다는 설명도 맞다.
- 구조가 간단하고 튼튼해 높은 압력에 잘 견딘다는 설명도 맞다.
과실주스의 부유물을 침전시키는 침전보조제로는 달걀알부민, 카제인, 규조토 등이 사용되며, 셀룰로오스는 이러한 청징용 침전보조제로 쓰이지 않는다.
알부민과 카제인은 단백질이 부유 콜로이드 입자와 결합해 침전을 유도하는 청징제로, 규조토는 물리적 흡착으로 부유물을 걸러내는 여과보조제로 사용된다.
휘퍼는 회전하면서 액상 생크림에 공기를 유입시켜 거품 구조를 형성하는 장치로, 이 과정에서 지방구의 부분적 응집(유화 파괴)이 일어나 거품이 안정화되므로 유화상태를 그대로 유지시킨다는 설명은 틀렸다.
- 버터 제조용 교동장치와 원리가 유사하다는 설명은 맞다.
- 유입된 공기방울을 미세하게 부순다는 설명도 맞다.
- 휘퍼 회전으로 외부 공기가 생크림 내부로 유입된다는 설명도 맞다.
고압으로 액체 식품을 작은 구멍이나 원심 노즐을 통해 미세한 입자로 만들고 이를 열풍과 접촉시켜 순간적으로 건조하는 방법은 분무 건조(spray drying)이다.
- 피막 건조는 가열된 표면에 얇은 막을 입혀 건조하는 방식으로 노즐 분무와는 다르다.
- 열풍 건조는 미세 입자화 과정 없이 식품 표면에 열풍을 통과시키는 일반적 방식이다.
- 포말 건조는 식품을 거품 상태로 만든 뒤 얇게 펴서 건조하는 방식이다.
통조림 살균은 밀봉 용기 내부까지 균일하게 열을 전달해야 하므로 가압증기살균(레토르트 살균)이 가장 널리 사용된다.
가압 조건에서는 100℃ 이상의 고온 증기를 사용할 수 있어 내열성 아포까지 사멸시킬 수 있으며, 약제·자외선·방사선 살균은 통조림처럼 밀봉된 고형 식품 내부까지 침투하기 어렵다.
가열된 열판(드럼) 표면에 액상 식품을 얇은 막으로 도포하여 건조시키는 장치는 드럼건조기이다.
- 스프레이건조기는 액체를 미세한 입자로 분무해 열풍과 접촉시켜 건조한다.
- 유동층건조기는 열풍으로 입자를 띄운 상태에서 건조한다.
- 컨베이어건조기는 벨트 위에 재료를 얹어 이동시키며 열풍으로 건조한다.
터널건조기에서 열풍의 흐름 방향과 식품의 이동 방향이 서로 반대인 방식을 향류식이라 한다.
반대로 열풍과 식품이 같은 방향으로 이동하는 방식은 병류식이며, 유동층식과 기송식은 열풍의 방향 관계보다는 건조 매체 내 입자의 거동 방식을 나타내는 용어이다.
저온 살균은 낮은 온도를 이용하더라도 열을 가하는 살균법이므로 비가열 살균에 해당하지 않는다.
자외선 살균, 방사선 살균, 전자선 살균은 모두 열을 이용하지 않고 광선이나 방사선의 에너지로 미생물을 사멸시키는 비가열 살균법이다.
착즙주스(15%)와 농축주스(60%)를 섞어 45% 제품을 만들 때, 혼합비는 1:2이다.
착즙주스를 kg, 농축주스를 kg이라 하면 , 이다.
두 식을 연립하면 가 되어 착즙주스와 농축주스의 비율은 로 계산된다.
농축 전후 고형분량은 변하지 않는다는 물질수지를 이용하면 농축주스의 생산량은 200kg/h이다.
원료주스 의 고형분은 이며, 이 고형분이 그대로 농축주스(고형분 50%)에 남으므로 농축주스량은 로 계산된다.
시유 제조에서 크림층 생성을 막기 위한 균질화는 일반적으로 약 150kg/cm², 50℃ 내외의 압력과 온도에서 이루어진다.
이 조건에서 지방구가 미세하게 파쇄되어 크림으로 다시 부상하지 못하게 되며, 온도가 너무 낮으면 유지방이 고체 상태에 가까워 균질 효과가 떨어지고 압력이 지나치게 낮으면 지방구가 충분히 미세화되지 않는다.
충격력으로 식품을 거칠게 또는 곱게 분쇄하며 회전자(rotor)를 갖춘 설비는 해머 밀(hammer mill)이다.
- 디스크 밀은 회전판 사이의 마찰력을 이용해 분쇄한다.
- 볼 밀은 회전하는 원통 속 강구의 충격·마찰로 분쇄한다.
- 롤 밀은 두 롤러 사이의 압축력으로 분쇄한다.
우유에서 크림을 분리할 때는 비중 차이를 이용하는 원심분리가 가장 많이 이용된다.
원심력을 가하면 비중이 작은 지방구가 빠르게 중심축 쪽으로 모여 크림과 탈지유로 신속하게 분리되므로, 가열·여과·탈수보다 효율적이다.
배럴 한쪽에 원료를 투입하고 회전스크류로 가압한 원료를 반대쪽의 작은 구멍(die)으로 밀어내는 성형 방법은 압출성형(extrusion)이다.
- 과립성형은 작은 입자를 뭉쳐 더 큰 입자로 만드는 방법이다.
- 주조성형은 액상 원료를 틀에 부어 굳히는 방법이다.
- 압연성형은 롤러 사이로 반죽을 통과시켜 얇게 펴는 방법이다.
막 분리에서 삼투(삼투압)는 막을 사이에 둔 농도차를 구동력으로 하는 현상이므로 이 연결이 옳다.
- 투석은 온도차가 아니라 농도차를 구동력으로 하는 분리법이다.
- 압력차를 구동력으로 하는 막분리는 정밀여과·한외여과·역삼투이며, '투과'는 막분리법의 명칭이 아니라 물질이 막을 통과하는 현상을 가리키는 말이므로 연결이 부정확하다.
- 한외여과는 전위차가 아니라 압력차를 구동력으로 하는 막분리법이며, 전위차를 구동력으로 하는 것은 전기투석이다.
밀과 보리는 낟알의 외형이 서로 비슷해 모양을 기준으로 한 선별은 실효성이 떨어지며, 실제로는 무게·크기·색상(광학) 차이를 이용해 분리한다.
- 무게(비중) 선별은 두 곡물의 밀도 차이를 이용한다.
- 크기 선별은 체눈을 통과하는 낟알의 치수 차이를 이용한다.
- 광학 선별은 표면의 색상·반사 특성 차이를 이용해 보리를 골라낸다.