18년 2회차

오크라톡신(ochratoxin)은 Aspergillus ochraceus, Penicillium verrucosum 등 곰팡이가 생성하는 곰팡이독소(mycotoxin)이다.

벤조피렌(benzopyrene)은 훈연육이나 매연 등 유기물의 불완전 연소 과정에서 생성되는 대표적인 다환방향족탄화수소(PAH)이며 강한 발암성을 지닌다.

종이 포장재의 위생 문제는 주로 형광염료의 이행, 착색료의 용출, 납 등 유해물질의 혼입이 원인이 된다.

저분자량 물질의 혼입은 플라스틱 포장재에서 단량체·첨가제가 이행하는 문제와 관련된 것으로, 종이 포장재의 대표적 위생 문제로 보기 어렵다.

제시된 네 가지 기능을 모두 갖는 것은 산미료다. 구연산·젖산·초산 같은 유기산은 신맛을 주는 본래 목적 외에 pH를 낮추고 완충하는 작용을 통해 여러 부수 효과를 낸다.

pH가 내려가면 부패균과 식중독균의 생육이 억제되어 보존제 역할을 하고, 금속이온을 붙잡아 산화를 촉진하지 못하게 하므로 유지 항산화제의 상승제(synergist)로 작용하며 효소적 갈변도 억제된다. 밀가루 반죽에서는 글루텐 상태를 바꾸어 점도 조절에도 쓰인다.

• 조미료는 아미노산·핵산계로 감칠맛을 부여하는 것이 목적이어서 pH 완충이나 항산화 상승 작용과는 무관하다.
• 호료는 점도와 안정성을 높이는 증점제로 반죽 점도에는 관여하지만 보존이나 항산화 기능은 없다.
• 유화제는 물과 기름을 섞이게 하는 계면활성 작용이 본질이므로 pH 조절 목적과 맞지 않는다.

TCBS agar는 장염비브리오 등 Vibrio속 분리에 쓰는 선택배지로, 대장균군 시험과 관계가 없다. 대장균군 시험은 추정시험(유당부이온·LB 배지), 확정시험(BGLB, Endo agar, EMB agar), 완전시험(EMB 집락을 유당부이온 배지와 보통한천 사면배지로 옮겨 배양하고 그람염색) 순서로 진행한다.

폐기물 보관 용기는 냄새가 누출되지 않도록 밀폐 구조로 관리해야 하므로, 냄새 누출을 허용해도 된다는 설명은 옳지 않다.

식중독은 원인균이 식품에 부착했다고 해서 항상 발생하는 것이 아니라, 충분한 균수와 적절한 온도·습도 등 조건이 갖추어졌을 때 발생한다.

비스페놀(bisphenol)은 폴리카보네이트 수지, 플라스틱 강화제, 농약 첨가제 등에 사용되는 물질이다.

질산연(납 화합물)은 비스페놀과 무관한 별개의 유해물질로, 비스페놀의 용도에 해당하지 않는다.

제시된 도안은 방사선 조사처리 식품임을 나타내는 라두라(radura) 마크다. 조사처리를 한 식품은 이 도안과 함께 조사처리된 식품임을 표시하도록 정해져 있다.

도안은 가운데의 둥근 점 아래로 두 장의 잎이 V자로 벌어진 모양을, 아래쪽은 이어져 있고 위쪽은 끊어진 원이 감싸는 형태다. 가운데 점과 잎은 식품을, 위가 끊긴 바깥 원은 식품에 조사되는 방사선 에너지를 나타내는 것으로 설명된다.

유기농법 식품에는 유기농 인증 마크가, 건강기능식품에는 별도의 인증 도안이 각각 따로 정해져 있어 이 도안과 형태가 전혀 다르며, 녹색 신고 식품이나 천연 첨가물 함유 식품이라는 표시 도안은 존재하지 않는다.

개인위생이란 식품 종사자가 건강 관리와 위생복장 착용, 청결 유지를 실천하는 것을 의미한다.

간장 양조 시 색과 풍미를 보완하기 위해 가장 많이 사용되는 착색료는 캐러멜(caramel)이다.

두부에는 애초에 소르빈산을 사용할 수 없기 때문에, "소르빈산 무첨가·무보존료"라는 표시는 해당 식품에 사용하지 못하도록 한 식품첨가물을 쓰지 않았다고 강조한 표시가 되어 금지된다.

소르빈산은 어육가공품·치즈류·절임식품 등 사용대상 식품이 따로 정해진 보존료이며, 두부류는 그 대상에 들어 있지 않다. 원래 넣을 수 없는 것을 안 넣었다고 내세우면 다른 제품은 넣는다는 인상을 주어 소비자를 오인시키므로 표시기준이 이를 금지한다.

이 표시는 보존료에 관한 내용이므로 표시사항 자체에 해당하지 않는 경우도 아니고, 영양소 강조표시나 건강기능식품 오인 표시와도 성격이 다르다.

콜라 음료의 산미료로는 인산(phosphoric acid)이 대표적으로 사용된다.

Bacillus cereus는 만니톨을 분해하지 못해 산이 생성되지 않으므로, MYP(mannitol egg yolk polymyxin) 한천배지의 페놀레드 지시약이 붉은색을 유지해 집락이 분홍색으로 나타난다.

아울러 난황(egg yolk)을 분해하는 레시티나아제 활성 때문에 집락 주위에 흰 침강환이 함께 관찰된다.

쥐는 한타바이러스(유행성출혈열), 살모넬라균, 페스트균(예르시니아) 등의 병원체를 보유·전파하는 주요 매개동물이다. 반면 폴리오는 소아마비를 일으키는 바이러스 질병으로 인간 간 분변-경구 경로로만 전파되며, 쥐와의 감염 연관성이 없다.

제시된 첨가물 중 살균제로 지정되어 있는 것은 차아염소산나트륨이다.

아황산나트륨은 표백·산화방지 목적, 프로피온산과 소르빈산은 보존료로 지정되어 있어 살균제와 용도가 다르다.

리케차(Rickettsia)에 의해 감염되는 대표적 질병은 Q열(원인균 Coxiella burnetii)이다.

탄저병과 비저는 세균, 광견병은 바이러스에 의한 질환으로 리케차 감염병과는 다르다.

대장균은 분변오염의 지표세균으로 식품위생검사에서 가장 중요하게 활용된다.

대장균 검출은 식품이 분변에 오염되었을 가능성과 병원성 세균이 존재할 가능성을 간접적으로 나타내므로 위생지표균으로 삼는다.

• 젖산균은 발효식품 제조에 이용되는 유용균으로 위생검사 지표와는 관계가 적다.
• 초산균은 식초 발효에 관여하는 균으로 위생검사와 무관하다.
• 낙산균은 식품 부패에 관여하는 균으로 분변오염 지표로 쓰이지 않는다.

아니사키스는 사람 체내에서 유충 상태로만 기생하고 성충으로 발육하지 못하므로 산란이 이루어지지 않아 충란이 분변으로 배출되지 않는다.

사람은 아니사키스의 정상 종숙주가 아니라 우연히 감염되는 숙주이기 때문에 유충이 위벽이나 장벽에 침입한 상태로 머무른다.

• 유구조충은 인체 소장에서 성충으로 자라 충란을 배출한다.
• 폐흡충은 폐에 기생하며 충란이 객담이나 분변으로 배출된다.
• 회충은 소장에서 성충으로 자라 다량의 충란을 분변으로 배출한다.

정답은 4번입니다. BOD(생물학적 산소요구량)가 높다는 것은 물속 미생물이 유기물을 분해하는 데 필요한 산소량이 많다는 뜻이므로, 분해되기 쉬운 유기물의 농도가 높음을 의미합니다. 4번은 이를 반대로 "낮음"이라고 표현하여 틀렸습니다. 1번은 BOD의 정의를 올바르게 설명하고 있으며, 2번은 DO 4ppm 이상이 기준이고 높을수록 수질이 좋다는 원칙에 맞고, 3번은 COD의 정의를 정확히 서술하고 있습니다.

글루탐산(glutamic acid)은 체내에서 합성될 수 있는 비필수아미노산이다.

트립토판, 라이신, 루신은 모두 체내 합성이 불가능하거나 부족하여 반드시 식품으로 섭취해야 하는 필수아미노산에 해당한다.

β-carotene은 프로비타민 A 중 비타민 A 전환 효율이 가장 높다.

β-carotene 분자는 양쪽 말단 모두 β-ionone 고리 구조를 가지고 있어 체내에서 분해되면 비타민 A(레티놀) 두 분자를 생성할 수 있다.

• α-carotene과 γ-carotene은 한쪽 말단만 β-ionone 고리 구조이므로 β-carotene보다 효율이 낮다.
• cryptoxanthin도 β-ionone 고리를 하나만 가진 구조로 효율이 β-carotene에 미치지 못한다.

생고기를 숯불로 직화 구이할 때는 지방이 불완전연소되면서 다환 방향족 탄화수소(벤조피렌 등)가 생성될 수 있다.

고온에서 육류의 기름이 불꽃에 떨어져 타면서 발생하는 연기 속의 이 물질이 육류 표면에 부착된다.

• 니트로사민은 아질산염과 아민류가 반응해 생성되는 물질로 훈제·염장육과 관련이 깊다.
• 아플라톡신은 곰팡이가 생성하는 독소로 곡류·견과류 오염과 관련된다.
• 테트로도톡신은 복어의 자연독으로 조리 가열과는 무관하다.

쿠쿠르비타신(cucurbitacin)은 박과 채소에 존재하는 트리테르페노이드 배당체(glycoside) 구조의 쓴맛 성분이다.

• 카페인과 테오브로민은 퓨린계 알칼로이드로 배당체 구조가 아니다.
• 휴물론은 홉에 함유된 쓴맛 성분으로 수지산 계열이며 배당체 구조가 아니다.

콘드로이친(chondroitin)은 동물의 연골 조직에서 얻는 뮤코다당류로 식물성 검이 아니다.

아라비아 검, 로커스트 검, 타마린드 검은 모두 식물의 수지나 종자에서 추출하는 식물성 검류이다.

초산의 실제 전리(이온화) 농도로 계산하면 pH 4가 된다.

$[\mathrm{H^+}] = C \times \alpha = 0.01 \times 0.01 = 10^{-4}\ \mathrm{mol/L}$

$\mathrm{pH} = -\log[\mathrm{H^+}] = -\log(10^{-4}) = 4$

수분이 모든 비타민을 용해한다는 설명은 옳지 않다.

비타민 A, D, E, K와 같은 지용성 비타민은 물에 녹지 않고 지방에 용해되므로, 수분이 모든 비타민을 용해한다고 볼 수 없다.

수분이 화학반응의 매개체 역할을 하고 식품의 품질과 미생물 성장에 영향을 미친다는 설명은 옳다.

패리노그래프(farinograph)는 밀가루 반죽의 점탄성과 흡수율을 측정하여 강력분·박력분을 판정하는 장비이다.

반죽에 일정한 회전력을 가하면서 저항(토크)의 변화를 곡선으로 기록해 흡수율, 반죽 형성 시간, 안정도, 약화도 등을 평가한다.

• 아밀로그래프는 전분의 호화 점도 변화를 측정하는 장비이다.
• 익스텐소그래프는 반죽의 신장저항력과 신장성을 측정하는 장비이다.
• 침입도계(penetrometer)는 식품의 경도(굳기)를 측정하는 장비이다.

솔비톨(sorbitol)은 착색제로서의 기능은 없다.

솔비톨은 설탕보다 감미도가 낮은 저칼로리 감미료이며, 보습·계면활성 목적으로도 이용되고, 비타민 C(아스코르브산)를 공업적으로 합성할 때의 전구물질로 쓰인다.

당근에 함유된 카로티노이드계 색소는 약한 산·알칼리에 비교적 안정하며 쉽게 변색되지 않는다.

카로티노이드는 이중결합으로 이루어진 소수성 색소로 pH 변화에 대한 민감도가 낮은 것이 특징이다.

• 검정콩과 가지의 색소는 안토시아닌 계열로 산·알칼리에 따라 색이 쉽게 변한다.
• 옥수수의 황색 색소도 카로티노이드 계열이지만 함량이 적어, 카로티노이드를 대표적으로 많이 함유한 식품으로는 당근을 든다.

글리코겐은 동물의 간에 가장 높은 농도로 저장된다.

간은 포도당을 글리코겐 형태로 저장했다가 혈당이 떨어지면 다시 분해하여 혈중으로 방출하는 대사 중심 기관이기 때문이다.

• 혈액에는 글리코겐이 아니라 유리 포도당(혈당) 형태로 존재한다.
• 뼈에는 글리코겐이 저장되지 않으며, 식물의 뿌리에는 글리코겐 대신 전분 형태로 다당류가 저장된다.

포도당과 같은 환원당은 펠링시약을 가하고 가열하면 붉은색(적색)의 산화구리(Ⅰ) 침전을 생성한다.

포도당의 알데히드기(환원기)가 펠링시약 속 구리(Ⅱ) 이온을 환원시켜 적색의 산화구리(Ⅰ) 침전이 생기며, 이는 환원당을 검출하는 대표적인 정성 반응이다.

채소를 삶을 때 나는 특유의 냄새는 주로 디메틸설파이드(dimethylsulfide) 등 함황화합물에서 비롯된다.

배추, 양배추 같은 채소에 함유된 함황 성분이 가열 중 분해되면서 이러한 휘발성 황화합물이 생성되어 특유의 냄새를 낸다.

채소와 과일에 풍부한 강력한 천연항산화물질은 아스코르브산(ascorbic acid, 비타민 C)이다.

아스코르브산은 자신이 먼저 산화됨으로써 다른 성분의 산화를 억제하는 환원력을 가진 대표적인 천연 항산화제이다.

• sorbic acid와 benzoic acid는 항산화제가 아니라 보존료로 사용되는 물질이다.
• salicylic acid는 과거 방부 목적으로 쓰였으나 항산화물질로 분류되지 않는다.

고구마는 칼륨 등 무기질이 풍부하여 알칼리성 식품으로 분류되며 산성식품이 아니다.

식품의 산성·알칼리성은 연소 후 남는 회분 중 인, 황, 염소 등 산성 원소와 칼륨, 칼슘, 나트륨 등 알칼리성 원소의 비율로 판정한다.

달걀, 육류, 어류는 인과 황 성분이 많아 대표적인 산성식품으로 분류된다.

전분의 노화(retrogradation)를 억제하는 방법으로 냉장 보관은 적합하지 않다.

전분의 노화는 0~5℃ 부근의 냉장 온도에서 가장 빠르게 진행되므로, 오히려 노화를 촉진하는 조건이 된다.

수분함량 조절, 설탕 첨가, 유화제 사용은 모두 전분 분자의 재결합(노화)을 억제하는 데 효과적인 방법이다.

연유와 같은 점탄성 유체에 젓가락을 세워 회전시키면 유체가 젓가락을 따라 올라가는 현상을 바이센베르그 효과(Weissenberg effect)라 한다.

이는 유체 내부에 발생하는 수직응력(normal stress) 때문에 나타나는 점탄성 유체 특유의 현상이다.

• 점조성은 유체가 흐르는 데 대한 저항의 정도를 나타내는 성질이다.
• 예사성은 실처럼 가늘게 늘어나는 성질을 말한다.
• 신전성은 반죽 등이 잘 늘어나는 성질을 말한다.

트립토판(tryptophan)은 필수아미노산으로서 나이아신(비타민 B₃) 합성의 전구체이다. 인체는 트립토판으로부터 키누레닌 경로(kynurenine pathway)를 통해 나이아신을 생합성할 수 있으며, 약 60mg의 트립토판으로 1mg의 나이아신을 만들 수 있다.

• 비오틴: 박테리아가 합성하며 인체에서는 합성되지 않는다.
• 엽산: 주로 녹색 채소에서 직접 얻는다.
• 리보플라빈: 동식물에서 직접 섭취하는 비타민이다.

이들은 아미노산 전구체로부터 만들어지지 않는다.

아이소플라본(isoflavone)은 대두에 특히 많이 함유된 페놀계 화합물로, 식물성 에스트로겐으로 작용하여 골다공증 예방, 갱년기 증상 완화 등의 기능성을 가진다. 라이코펜은 토마토에 풍부한 카로티노이드 계열 색소이고, 카로티노이드는 당근·호박 등 주황색 채소에 주로 함유되며, 세사몰은 참깨의 주요 기능성 성분이다.

식물성 색소의 용해도를 기준으로 분류하면, carotenoid는 지용성(지방에 녹는) 색소이고, flavonoid, anthocyanin, tannin은 모두 수용성(물에 녹는) 색소다. Carotenoid는 탄화수소 구조로 이루어져 있어 극성이 낮아 유기용매나 지방에 잘 녹으며, 노란색·주황색·빨간색 등을 띠고 당근, 토마토 등에 함유되어 있다. 반면 다른 색소들은 페놀성 수산기(-OH) 같은 극성 그룹이 많아 물에 잘 녹는다.

젤리점(jelly point)은 잼 제조 시 적절한 젤화 상태에 도달했는지를 판정하는 지표이며, 이를 결정하는 방법은 물리적·화학적 특성 변화를 직접 측정하는 방식들이다. 알칼리 처리법은 잼 제조 과정에서 산도를 조절하거나 색상을 개선하기 위해 사용되는 공정 방법일 뿐, 젤리점 판정 자체와는 무관한 처리이다.

• 스푼 테스트: 가열 중인 잼을 스푼으로 떨어뜨려 응집성을 확인하는 관능검사법이다.
• 컵 테스트: 냉각된 잼을 컵에 붓거나 기울여 흐름의 정도를 판정하는 방법이다.
• 당도계(굴절계)에 의한 당도 측정: 고형분(당분) 함량이 일정 수준(보통 65~70°Brix)에 도달했는지 측정하는 객관적 방법이다.

식용유의 정제공정에는 산화(oxidation) 과정이 포함되지 않는다.

식용유 정제는 탈검(인지질 제거), 탈산(유리지방산 중화), 탈색, 탈취 등의 단계로 이루어지며, 산화는 오히려 유지 품질을 저하시키는 열화 반응이므로 정제공정에 해당하지 않는다.

과채류의 장기 저장에는 산소 농도를 낮추고 이산화탄소 농도를 높인 공기조성이 적합하다.

이러한 조건(CA 저장)은 과채류의 호흡을 억제하여 노화와 품질 저하를 늦추는 효과가 있다.

육류의 사후경직이 완료되었을 때의 근육 pH는 5.4 정도까지 낮아진다.

도살 직후 근육 내 글리코겐이 혐기적으로 분해되어 젖산이 축적되면서 pH가 초기 약 7.0에서 점차 낮아져 사후경직 완료 시점에 최저치에 이른다.

버터는 제조공정에서 균질화(homogenization) 과정을 거치지 않는다.

버터는 크림을 교반(churning)하여 유지방 입자를 뭉치게 만들고 유중수적형으로 상을 전환시켜 만들므로, 지방구를 미세하게 분산시키는 균질화와는 반대되는 공정을 거친다.

시유, 무당연유, 아이스크림은 모두 지방구를 균일하게 미세화하기 위해 균질화 공정을 거친다.

염화칼슘(CaCl2)은 두부 응고제 중 응고 속도가 빠르고 보존성이 양호하다는 장점이 있다.

다만 응고력이 강해 두부 조직이 다소 거칠고 단단해지며 약간의 쓴맛·떫은맛이 남는 단점이 있다.

• 황산칼슘은 물에 잘 녹지 않아 현탁액 형태로 사용해야 하므로 오히려 사용이 불편한 응고제이다.
• 신맛은 염화칼슘이 아니라 글루코노델타락톤(GDL) 응고두부에서 나타나는 특징이다.
• 글루코노델타락톤은 조직이 부드럽고 수율이 높은 것이 장점으로, 거칠고 수율이 낮다는 설명과는 반대된다.

덱스트린은 전분의 부분적 분해로 생성되는 올리고당으로, 요오드와의 반응 색깔은 분자 구조에 따라 달라진다. Amylo dextrin은 나선 구조가 남아있어 청색, Erythro dextrin은 중간 단계의 분해로 적갈색을 띤다. Malto dextrin은 분해가 거의 완료되어 무색을 나타낸다. Achro dextrin은 요오드와 반응하지 않아 무색이어야 하는데, 3번 선택지에서는 이를 청색으로 잘못 표기했으므로 정답이다.

유지를 채취하는 방법으로 산을 첨가하여 가수분해시키는 방법은 적합하지 않다.

산 가수분해는 유지를 지방산과 글리세롤로 분해시키는 반응으로, 원래의 유지 형태를 그대로 채취하는 방법이 아니다.

가열 용출법, 압착법, 휘발성 용제를 이용한 추출법은 모두 유지를 원형에 가깝게 채취하는 대표적인 방법이다.

달걀을 분무건조하여 만든 난분(달걀가루)의 갈변에는 주로 마이야르 반응이 관여한다.

난백에 남아있는 소량의 포도당이 단백질의 아미노기와 반응하여 갈색 물질을 생성하기 때문이다.

어류의 비린내 주성분에 대한 문항이다. TMAO(trimethylamine oxide)는 비린내의 전구물질이며, 실제 비린내의 주성분은 TMAO가 분해되어 생성된 TMA(trimethylamine)이다.

TMAO 자체는 거의 냄새가 없고, 어류가 사후에 미생물 작용으로 TMAO가 환원되어 TMA가 발생하면서 특유의 비린내가 난다.

• 적색육·백색육의 아미노산: 적색육의 헤모글로빈 함량이 높아 히스티딘이 풍부하고, 백색육은 글리신과 알라닌이 상대적으로 많다는 올바른 설명이다.
• 사후변화의 순서: 정확하다.
• 안구의 신선도 지표: 정확하다.

수소첨가는 유지의 융점과 응고점을 오히려 높이는 결과를 가져오므로, 이를 낮춘다는 설명은 목적에 해당하지 않는다.

이중결합에 수소를 첨가하면 불포화도가 낮아지면서 유지가 더 단단해지고 산화 안정성이 높아지며, 이 과정에서 가소성·경도가 개선되고 이취가 줄어드는 효과도 함께 나타난다.

내건성 곰팡이는 수분활성도(Aw) 0.65 정도까지 낮은 조건에서도 생육이 가능하다.

일반 세균은 대체로 Aw 0.90 이상, 효모는 0.88 전후에서 생육이 억제되는 데 비해, 내건성 곰팡이는 이보다 훨씬 낮은 수분활성도에서도 견딜 수 있는 것이 특징이다.

농축액의 고형분량을 기준으로 혼합 방정식을 세운다.

초기 농축 오렌지주스의 고형분: $100 \times 0.60 = 60\text{ kg}$
가할 15% 오렌지주스의 양을 $x\text{ kg}$이라 하면 그 고형분: $x \times 0.15 = 0.15x\text{ kg}$
최종 혼합액의 총량은 $(100 + x)\text{ kg}$이고, 45% 고형분 조건에서 $\frac{60 + 0.15x}{100 + x} = 0.45$가 성립한다.
양변에 $(100 + x)$를 곱하면 $60 + 0.15x = 0.45(100 + x) = 45 + 0.45x$
정리하면 $60 - 45 = 0.45x - 0.15x$, 즉 $15 = 0.30x$
따라서 $x = \frac{15}{0.30} =$이다.

검산: 고형분 $60 + 0.15 \times 50 = 67.5\text{ kg}$, 총량 $150\text{ kg}$, 비율 $\frac{67.5}{150} = 0.45 = 45\%$ 확인.

제빵공정에서 밀가루를 체로 치는 가장 큰 이유는 산소를 풍부하게 함유시키기 위함이다.

체질을 통해 밀가루 입자 사이에 공기를 혼입시키면 반죽의 산화적 숙성과 이스트의 발효 활동에 도움이 된다.

냉동곡선이란 식품이 냉동되는 과정을 시간과 온도의 관계로 나타낸 것이다.

식품의 온도가 냉각점을 거쳐 최대빙결정생성대를 통과하는 시간을 그래프상에서 파악할 수 있어, 냉동 속도와 품질 관리를 평가하는 데 활용된다.

패리노그래프(Farinograph)는 밀가루 반죽에 일정한 회전력을 가하면서 반죽의 저항(토크) 변화를 기록하여 점탄성을 측정하는 장치이다.

이 곡선으로부터 반죽의 흡수율, 반죽시간, 안정도 등을 판정할 수 있다.

• 아밀로그래프는 전분의 호화 점도를 측정하는 장치이다.
• 익스텐소그래프는 반죽의 신장저항력을 측정하는 장치이다.
• 브라벤더 비스코미터는 액체나 반유동성 시료의 점도를 측정하는 장치이다.

분유류의 수분함량 기준을 판단하는 문항입니다. 식품공전에서 규정하는 분유류의 수분함량 기준은 5% 이하입니다. 4번 보기에서 "6~10%"라고 제시한 것은 장기저장에 적합하지 않으며, 이는 분유류로서 요구되는 수분함량 범위를 초과합니다. 1번의 분유류 정의, 2번의 전지분유 설명(원유 100%), 3번의 가당분유 설명(설탕·과당·포도당·올리고당류 첨가)은 모두 식품공전 기준과 일치합니다.

어육을 소금과 함께 갈아서 조미료와 보강재료를 넣고 응고시킨 식품은 수산 연제품이다. 수산 연제품은 어육을 분쇄한 후 소금, 설탕 등의 조미료와 전분·계란 등의 보강재료를 혼합하여 가열 응고시킨 제품으로, 어묵, 게맛살, 오징어순대 등이 대표적이다. 훈제품은 훈제 처리, 염장품은 주로 소금에 절인 제품, 건제품은 건조 처리된 제품을 의미하므로 구분된다.

과즙 청징 방법 중 규조토를 이용한 여과는 색소와 비타민의 손실이 가장 큰 방법이다.

규조토는 표면적이 넓어 여과 과정에서 과즙 중의 색소 성분과 비타민까지 함께 흡착·제거하는 경향이 강하기 때문이다.

• 펙티나아제 처리는 펙틴만을 선택적으로 분해하므로 색소·비타민 손실이 상대적으로 적다.
• 난백처리나 젤라틴·탄닌처리는 혼탁 입자를 응집시켜 제거하는 방식으로 규조토 여과보다 손실이 적은 편이다.

습량기준 수분함량은 $(물의 질량)/(전체 물질의 질량) \times 100\%$이므로, 초기 분말 1 kg에서 건량기준 고형분을 구하면: 현재 수분 10%이므로 고형분은 0.9 kg이다.

목표 수분함량 15%를 달성하려면 $0.15 = \frac{물의 질량}{물의 질량 + 0.9}$
를 정리하여 $물의 질량 \times 0.85 = 0.9 \times 0.15$
즉 $물의 질량 = \frac{0.135}{0.85} = 0.1588 \text{ kg}$이다.

초기 분말 1 kg(수분 0.1 kg + 고형분 0.9 kg)에서 이미 포함된 수분은 0.1 kg이므로, 추가해야 할 물의 양은
$0.1588 - 0.1 = 0.0588 \approx 0.058 \text{ kg}$이다.

방선균은 원핵생물(프로카리오트)로 진핵세포 생물이 아니며, 세포벽 성분은 펩티도글리칸으로 그람양성 세균과 유사하다. 1번은 스트렙토마이신 등 항생물질 생산으로 실제 유용하게 이용되고, 3번은 토양에서 지오스민 같은 물질을 생산해 흙 냄새를 만들며, 4번은 방선균의 특징인 균사상 발육이 맞다. 따라서 2번이 틀린 설명이다.

다시마와 미역은 갈조류에 속하는 대표적인 다세포 해조류이다. 갈조류는 갈색 색소(fucoxanthin)를 함유하며 찬 해수(한류해)에서 주로 서식하고, 육안으로 식별 가능한 큰 크기의 다세포 구조를 가진다. 규조류는 주로 단세포 또는 군집체이고, 남조류는 원핵생물이며, 홍조류는 주로 온대~열대 해역에 분포하므로 한류해역의 다시마·미역과는 맞지 않는다.

미생물의 동결보존은 글리세롤과 같은 동결보호제(cryoprotectant)를 첨가한 뒤 저온에서 동결시키는 방법으로 이루어진다.

이러한 보존제는 동결 시 형성되는 얼음결정이 세포를 손상시키는 것을 막아주는 역할을 한다.

• 배지에 정기 이식하며 저온 보관하는 방법은 계대배양법으로, 동결보존과는 다른 방법이다.
• 진공 상태에서 앰플(시험관)을 녹여 밀봉하는 방법은 동결건조 보존법에 해당한다.
• 멸균 유동파라핀을 덮어 보관하는 방법은 유동파라핀 봉입법으로 별도의 보존법이다.

정지기·사멸기가 형성되는 이유로 Growth factor의 과다한 합성은 해당하지 않는다.

실제로는 배지의 pH 변화, 영양분의 고갈, 유해 대사산물의 축적 등으로 인해 증식이 둔화되고 사멸이 일어나는 것이며, 생장인자는 오히려 고갈되는 방향으로 작용한다.

김치의 숙성에 주로 관여하는 균은 젖산균(유산균)이다.

Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum 등의 젖산균이 발효 과정에서 젖산을 생성하여 김치 특유의 신맛과 저장성을 부여한다.

• 고초균은 청국장 등 콩 발효식품과 관련이 깊다.
• 대장균은 오염 지표균으로 김치 숙성과는 관계가 없다.
• 황국균은 간장·된장 제조에 사용되는 코지균(곰팡이)이다.

정상(호모)발효 젖산균은 포도당을 발효할 때 부산물 없이 오직 젖산만을 생성하는 젖산균이다.

반면 헤테로형 젖산균은 젖산과 함께 에탄올, 이산화탄소, 초산 등을 동시에 생성하므로 이 문제의 답이 될 수 없다.

가성 젖산균은 젖산 생성 능력이 약하거나 비정형적인 대사를 보이는 균으로, 순수하게 젖산만 생성하는 경우와는 구분된다.

Schizosaccharomyces 속은 출아가 아니라 세포질이 이분(양분)되면서 격막(격벽)이 생겨 두 개의 딸세포로 나뉘는 분열법으로 증식하는 대표적인 분열효모다.

이와 달리 Saccharomyces 속과 Candida 속은 세포 표면에 싹이 튀어나오는 출아법으로 증식하며, Kloeckera 속 역시 출아형 효모에 속한다.

Monascus purpureus는 붉은색(홍색) 색소를 생성하는 누룩곰팡이로, 이 색소를 이용해 홍주나 홍국 발효에 쓰인다.

• Neurospora sitophila는 오렌지색 분생포자를 형성하는 붉은빵곰팡이로 색소의 용도가 다르다.
• Rhizopus javanicus는 전분 당화력이 강한 균으로 색소 생성과는 관련이 적다.
• Botrytis cinerea는 포도의 귀부병을 일으키는 곰팡이로 홍주 발효와 무관하다.

성숙한 효모세포에서 액포(vacuole)는 세포 중앙에 위치하며 세포 내에서 가장 큰 공간을 차지하고, 대사 노폐물이나 저장 물질을 보관하는 장소다.

핵은 유전정보를 담지만 부피가 액포보다 작고, 저장립은 지방을 저장하는 작은 과립일 뿐이며, 세포막은 세포 표면을 둘러싸는 얇은 막으로 저장 공간이 아니다.

Aspergillus flavus는 토양과 곡류 등 식품에서 널리 발견되며, 강력한 발암성 물질인 아플라톡신(aflatoxin)을 생성하는 대표적인 유해 곰팡이다.

같은 속이라도 Aspergillus oryzae와 Aspergillus sojae는 각각 청주·된장·간장 제조에 쓰이는 유용균이고, Aspergillus niger는 구연산 발효 등에 이용되는 균으로 아플라톡신을 생성하지 않는다.

Clostridium 속은 그람양성이며 포자를 형성하는 대표적인 편성혐기성균으로, 산소가 없는 환경에서만 증식한다.

Bacillus 속도 그람양성 포자형성균이지만 통성혐기성 또는 호기성이며, Escherichia 속과 Corynebacterium 속은 포자를 형성하지 않는 그람음성·그람양성균이다.

Proteus 속은 그람음성 간균으로 단백질 분해력이 강해 어육이나 육류 등 단백질 식품의 부패에 주로 관여한다.

Staphylococcus 속과 Micrococcus 속은 그람양성 구균이고, Bacillus 속은 그람양성 간균이므로 모두 그람음성 간균이라는 조건에 맞지 않는다.

편모(flagellum)는 세균의 운동기관으로 단백질 플래겔린(flagellin)으로 주로 구성되며, 구균보다 간균에서 더 흔히 관찰되고, 편모가 없는 불동성 세균도 존재한다. 그러나 편모는 세포막에서 기원하여 세포벽을 관통하며, 기저부(basal body)가 세포막 내에 고정되어 있다. 보기 3번은 편모가 "세포벽에서부터 나온다"고 했으나, 실제로는 세포막의 기저부에서 기원하여 세포벽을 뚫고 나가는 구조이므로 이 표현은 부정확하다.

진핵세포와 원핵세포의 특징을 비교하면, 진핵세포의 염색체 수는 종에 따라 다양하며 1개로 정해지지 않는다. 예를 들어 인간은 46개, 초파리는 8개, 식물마다 다른 수의 염색체를 가지고 있다. 반면 1번 원핵세포(세균, 남조류)는 주로 환형 DNA 1개를 가지는 것이 맞고, 2번 원핵세포에 핵막·인·미토콘드리아가 없다는 것도 맞으며, 4번 진핵세포에 핵막이 있다는 것도 올바른 설명이다. 따라서 정답은 3번이다.

제시된 공정 보리→맥아 제조→분쇄→당화→자비→여과→발효→저장→제품 중 호프를 넣는 단계는 맥아즙을 끓이는 자비(煮沸) 공정이다.

자비는 당화가 끝난 맥아즙을 100℃ 부근에서 끓이는 단계로, 이때 호프를 넣어야 후물론이 이성화되어 이소후물론으로 바뀌면서 특유의 쓴맛과 향이 맥아즙에 우러난다. 동시에 효소 실활, 살균, 단백질 응고, 수분 증발에 의한 농축이 함께 일어난다.

• 분쇄는 맥아를 부수어 표면적을 넓히는 물리적 처리이고, 당화는 아밀라아제로 전분을 당으로 바꾸는 효소 반응 단계라 호프와 관계가 없다.
• 여과는 자비 후 생긴 응고물과 호프박을 걸러내는 단계이므로 호프를 넣는 시점이 아니라 빼내는 시점이다.
• 발효는 걸러낸 맥아즙에 효모를 넣어 알코올과 이산화탄소를 만드는 단계로, 이 시점에는 이미 호프 성분이 맥아즙에 들어 있다.

청주는 쌀과 코오지(누룩), 물을 원료로 하는 병행복발효주이며 코오지 곰팡이로 Aspergillus oryzae가 사용되고, 주모(moto)는 활력 좋은 양조 효모를 대량 배양해 둔 것이라는 설명은 모두 맞다.

다만 좋은 코오지를 만들기 위해서는 코지균이 호기성 곰팡이이므로 오히려 산소와의 접촉이 충분히 이루어져야 하며, 산소를 차단하면 균사 생육과 효소 생성이 저해되므로 이 설명이 틀린 내용이다.

상면발효효모는 발효가 끝나면 세포가 액면 위로 떠오르는 특성을 가지며, 발효 최적 온도가 10~25℃로 하면발효효모보다 높은 편이다.

• 세포가 침강하여 발효액이 맑아지는 특성은 하면발효효모에 해당한다.
• 독일계(라거) 맥주 효모는 하면발효효모이며, 상면발효효모는 영국계 에일 맥주에 주로 쓰인다.
• 라피노오스를 완전히 발효시키는 것은 하면발효효모의 특징이고, 상면발효효모는 이를 충분히 이용하지 못한다.

고정화 효소의 일반적인 제법은 효소를 담체에 결합시키거나 그물 구조 속에 가두는 방식으로, 담체결합법·가교법·포괄법이 대표적이다.

자기소화법(autolysis)은 세포 스스로가 가진 효소로 세포 성분을 분해시키는 현상으로, 효모 엑기스 제조 등에 쓰이는 별개의 공정이며 효소를 고정화하는 방법이 아니다.

Penicillium expansum은 사과, 배 등 저장 과실에 침입해 과육을 물러지게 하는 연부병(연부현상)을 일으키는 대표적인 푸른곰팡이다.

Penicillium notatum과 chrysogenum은 페니실린 생산균으로 알려져 있고, Penicillium cyclopium은 곡류의 오염균으로 과실 연부현상과는 직접적인 관련이 적다.

유도기(lag phase)는 미생물이 새로운 환경에 적응하는 단계로, 왕성한 세포 분열이 일어나지 않는 시기이다. '미생물이 가장 왕성하게 발육한다'는 지수기(exponential/log phase)의 특징으로, 유도기와는 무관하다.

• RNA 함량 증가: 유도기에 적응을 위한 RNA 합성이 증가하므로 관련 있다.
• 새 환경 적응·효소 단백질 생합성: 유도기의 정의 자체로 새 환경 적응과 효소·단백질 생합성이 활발하므로 관련 있다.
• DNA 함량 일정: 세포 분열이 거의 없어 DNA 함량이 일정한 특징이므로 관련 있다.

버킷 컨베이어(bucket conveyor)는 체인이나 벨트에 부착된 양동이(버킷)로 원료를 퍼올려 수직 방향으로 크고 무거운 원료를 운반하는 데 주로 사용되는 고체 이송기다.

체인 컨베이어와 롤러 컨베이어, 스크루 컨베이어는 대체로 수평이나 경사 방향의 이송에 적합하여 수직 양동이 방식과는 구조가 다르다.

드럼 건조기는 가열된 원통(드럼) 표면에 점도가 높은 액상 식품이나 반죽 상태의 원료를 얇게 도포한 뒤, 드럼이 회전하는 동안 접촉 전도열로 건조시키는 장치다.

분무식 건조기는 액상 식품을 미세한 입자로 분무하여 열풍 중에서 건조시키고, 포말식 건조기는 거품 상태로, 유동층식 건조기는 입자를 열풍에 띄운 상태로 건조시키므로 원통 표면 접촉 방식과는 원리가 다르다.

막 농축(막 여과)은 상온에서 압력을 이용하여 용질과 용매를 분리하는 공정으로, 원료의 온도변화가 거의 없다. 증발 농축은 가열을 통해 물을 증발시켜 고온에서 진행되고, 동결 농축은 냉각을 통해 저온에서 진행되며, 감압 농축도 가열이 수반되므로 온도변화가 크다. 따라서 물리적 분리만으로 진행되는 막 농축이 온도변화가 가장 작다.

계란, 크림, 쇼트닝 같은 재료들은 고체 함량이 많으면서도 유동성이 있는 점성 물질이므로, 이들을 효과적으로 혼합하려면 회전하는 팬 안에서 스크래퍼가 벽면과 바닥을 끊임없이 밀어내며 혼합하는 팬 믹서가 가장 적합하다. 드럼 믹서는 자유낙하식으로 건성 분말류에 적합하고, 스크루 믹서는 분말류 혼합에, 반죽기는 반죽 같은 더 점성이 높은 물질에 주로 쓰이는데, 팬 믹서는 크림 같은 유동성 페이스트류의 균질한 혼합에 특화되어 있다.

식품의 선별은 무게·크기·모양처럼 객관적으로 측정 가능한 물리적 특성을 기준으로 자동화된 장치를 통해 이루어지는 것이 일반적이다.

반면 경험에 의한 선별은 작업자의 주관적 판단에 의존하는 방식으로, 공학적인 선별 원리로 분류되지 않는다.

교반 속도가 빠른 액체 혼합기에서 방해판(baffle)은 회전에 의해 형성되는 소용돌이(와류)를 완화하여 내용물이 넘치는 것을 방지하는 것이 주된 역할이다.

방해판은 오히려 혼합 저항을 늘려 필요한 교반 에너지를 증가시키는 편이며, 회전속도를 높이거나 점도를 낮추는 기능과는 관련이 없다.

제면공정에서 반죽을 구멍으로 압출하여 제조하는 방식은 주로 건식 파스타와 국수에 적용된다. 당면(1번)은 녹두 전분 반죽을 작은 구멍으로 압출해 만들고, 마카로니(2번)와 롱스파게티(4번)는 모두 듀럼밀가루 반죽을 금형의 구멍으로 압출 성형한 건식 파스타다. 반면 우동(3번)은 밀가루 반죽을 반죽기로 두드려 늘리고 자르는 방식으로 제조되며, 압출 성형이 아닌 물리적 타격과 절단을 통해 면을 형성하므로 구멍 압출 제조법에 해당하지 않는다.

식품을 건조하는 동안 갈변 현상과 색소 파괴, 단백질 변성과 아미노산 파괴, 지방의 산화는 모두 성분의 화학 구조가 바뀌는 화학적 변화에 해당한다.

반면 가용성 물질의 이동은 수분과 함께 용질이 식품 내부에서 표면 쪽으로 이동하는 물리적 현상일 뿐, 물질 자체의 화학적 변화는 아니다.

원판형(disc) 원심분리기는 연속 조업이 가능하며 우유에서 크림을 분리하는 데 주로 사용된다. 원판형 원심분리기는 회전 드럼 내부에 여러 개의 얇은 원판(disc)이 설치되어 있어 분리 면적이 넓고, 원판 사이의 짧은 침강 거리로 인해 분리 효율이 높다. 우유의 크림 분리에 필수적인 원심분리기로, 바스켓 원심분리기(회분식)나 관형 원심분리기(반연속식)와 달리 완전한 연속 조업이 가능한 장점이 있다.

계란 껍질의 오염물이나 과일 표면의 기름·왁스처럼 표면에 강하게 부착된 이물질을 제거할 때는 초음파세척(ultrasonic cleaning)이 가장 효과적이다.

초음파가 세척수에 만드는 미세한 캐비테이션(공동현상) 기포가 터지면서 발생하는 충격파가 표면에 밀착된 오염물을 물리적으로 떼어내기 때문에, 단순히 담그거나 뿌리는 방식보다 세척력이 우수하다.

침지세척과 분무세척, 부유세척은 물의 흐름이나 부력을 이용하는 비교적 온화한 방식이어서 강하게 붙은 유지·왁스 성분을 제거하는 데는 상대적으로 효과가 떨어진다.

압출성형기(익스트루더)의 기본 기능은 원료를 고르게 섞는 혼합, 압력 해제 시 부피가 팽창하는 팽화, 단백질 등의 구조를 재배열하는 조직화이다.

가수분해는 압출 공정 중 부수적으로 일부 일어날 수는 있으나 압출성형기가 목표로 하는 기본 기능으로 분류되지 않는다.

증발 농축이 진행되면 용매인 수분이 제거되면서 용질의 농도가 높아지고, 이에 따라 비점(끓는점)이 높아지는 비점 상승 현상이 나타난다.

농도가 낮아지거나 점도가 낮아진다는 설명, 거품이 없어진다는 설명은 모두 농축이 진행될수록 오히려 반대 방향으로 나타나는 현상이므로 옳지 않다.

디스크 밀(disc mill)은 표면에 홈이 새겨진 원판을 회전시켜, 원판 사이를 통과하는 고형 식품에 전단력을 가해 분쇄하는 장치다.

햄머 밀은 타격에 의한 충격력으로, 롤 밀은 두 롤러 사이의 압축력으로, 볼 밀은 회전하는 볼과의 충돌·마찰로 분쇄하므로 원판의 전단 방식과는 원리가 다르다.

초임계 가스 추출법에서는 임계점 도달이 비교적 쉽고 무독성·불연성이며 잔류 위험이 없는 이산화탄소 가스가 초임계 유체로 가장 널리 사용된다.

수소와 헬륨, 질소 가스는 초임계 상태에서의 용해력이 낮거나 취급상 위험성이 있어 식품 추출용 초임계 유체로는 사용되지 않는다.

점도가 매우 높은 최종 단계의 농축액을 처리할 때는 회전하는 날개로 얇은 액막을 만들어 열전달 효율을 높이는 기계 박막식 증발기가 주로 사용되며, 설비비가 비싸고 처리량은 상대적으로 적다.

긴 관형 증발기와 플레이트식 증발기는 유동성이 좋은 저점도 액체의 대량 처리에 적합하고, 코일 및 재킷식 증발기는 구조가 단순한 대신 열전달 면적이 작아 고점도 최종 농축 단계에는 적합하지 않다.

초기 수분함량 50%(습량 기준)인 식품 100kg에서 제거해야 할 수분을 구하는 문제다.

초기 수분량: 100kg × 50% = 50kg
초기 건조물량: 100kg × 50% = 50kg
건조 후에도 건조물의 양은 변하지 않으므로 50kg으로 유지되며, 최종 수분함량이 20%이면 건조물은 80%를 차지하므로
최종 식품의 총량: 50kg ÷ 0.8 = 62.5kg
따라서 제거해야 할 수분의 양은 100kg − 62.5kg = 37.5kg이다.

색채선별기(color sorting system)는 식품 표면의 색상 차이를 광학적으로 감지하여 선별하는 장치이므로, 숙성 정도에 따라 색이 다른 토마토나 과도하게 열처리되어 색이 변한 잼, 표면에 결점(변색)이 있는 땅콩을 골라내는 데 효과적이다.

반면 크기가 다른 오이를 선별하는 것은 색상이 아닌 크기 차이를 기준으로 하므로 색채선별기가 아니라 크기 선별 장치가 적합하다.

피츠 밀(Fitz mill)은 파쇄실 내부에서 고속으로 회전하는 칼날로 원료를 자른 뒤, 스크린을 통과시켜 원하는 크기와 모양으로 만드는 대표적인 파쇄형 조립기다.

니더는 반죽을 치대는 혼합기이고, 핀 밀은 원판에 박힌 핀의 충격으로 분쇄하는 장치이며, 위노어는 곡물의 겨나 이물을 바람으로 선별하는 장치로 회전 칼날과 스크린 구조와는 다르다.

식품 원료를 분쇄하면 입자의 표면적이 넓어져 건조 속도가 오히려 빨라지고, 입자 크기가 균일해지며, 혼합이나 성분 추출도 더 쉽고 효율적으로 이루어진다.

따라서 건조 속도를 느리게 하기 위해 분쇄한다는 설명은 분쇄의 실제 효과와 반대되는 내용이므로 분쇄의 목적으로 볼 수 없다.

무균 충전 시스템은 식품과 포장 용기를 각각 미리 살균한 뒤 무균 환경에서 충전·밀봉하는 방식으로, 용기 종류에 관계없이 균일한 품질을 얻을 수 있고 주로 초고온 순간(UHT) 살균과 함께 사용된다.

반면 포장 용기에 식품을 먼저 담아 밀봉한 뒤 살균하는 것은 레토르트 살균 등 일반적인 사후살균 방식의 특징이며, 무균 충전 시스템의 원리와는 순서가 반대이므로 틀린 설명이다.