콜레라는 바이러스가 아니라 콜레라균(비브리오균)에 의한 세균성 경구감염병이다.
폴리오, 감염성 설사증(로타바이러스 등), 유행성 감염(인플루엔자 등)은 모두 바이러스가 원인인 경구감염병으로 분류된다.
식품첨가물은 오히려 변질을 억제하는 보존효과가 있어야 하므로, 보존효과가 없어야 한다는 설명은 틀렸다.
식품첨가물의 구비조건은 인체에 무해하고 체내에 축적되지 않으며, 이화학적으로 안정하고, 식품의 영양가를 유지시켜야 한다는 것이 일반적 기준이다.
methylene blue를 기질로 사용해 우유·크림의 세균 오염도를 측정하는 시험법은 reductase test(메틸렌블루 환원시험)이다.
세균이 많을수록 대사 활동으로 산소가 소모되어 산화환원전위가 낮아지고, 청색의 methylene blue가 환원되어 탈색되는 시간을 측정해 세균수를 간접 추정한다.
- coagulase test는 황색포도상구균의 병원성(응고효소 생성) 확인 시험이다.
- phosphatase test는 저온살균 적정성(잔존 alkaline phosphatase 활성) 확인에 쓰인다.
- Babcock test는 황산과 원심분리로 우유의 지방함량을 측정하는 방법으로 methylene blue를 쓰지 않는다.
멜라민수지는 산성 조건에 약해 식초 같은 산성 식품을 장기간 보관하기에 적합하지 않으므로 해당 설명은 틀렸다.
멜라민수지는 열에 강하고 잘 깨지지 않아 식기류에 널리 쓰이지만, 산이나 고온 조건에서 원료인 포름알데히드나 멜라민이 용출될 수 있어 전자레인지 사용도 권장되지 않는다. DEHP 등 가소제를 일반적으로 사용하지 않는다는 설명은 멜라민수지의 특성상 맞는 서술이다.
API(analytical profile index) system은 여러 생화학적 반응 결과를 조합해 균종을 판별하는 미생물 동정 방법이다.
다양한 기질에 대한 균의 대사 반응(당 분해, 효소 활성 등)을 소형 키트로 동시에 검사한 뒤 그 반응 패턴(프로파일)을 표준 데이터베이스와 비교해 균종을 확인한다.
캠필로박터균은 다른 미생물에 비해 경쟁력이 약한(poor competitor) 균이므로 경쟁력이 강하다는 설명은 틀렸다.
이 균은 미호기성(microaerophilic) 조건에서만 자라고 30℃ 이하에서는 증식이 어려우며, 최적조건에서도 성장 속도가 느린 까다로운 특성을 가진다.
아미그다린(amygdalin)은 덜 익은 매실(청매)의 씨와 과육에 함유된 시안배당체 독소이다.
체내에서 효소에 의해 분해되면 청산(HCN)이 유리되어 중독을 일으킬 수 있다. 감자의 독소는 솔라닌, 독버섯은 무스카린 등, 독미나리는 시큐톡신으로 아미그다린과는 성분이 다르다.
CODEX 기준에서 일반인이 식품을 통해 연간 허용되는 방사선량은 1밀리시버트(mSv)로 규정된다.
시버트(Sv)는 인체가 받는 방사선의 생물학적 영향을 나타내는 단위이며, 베크렐(Bq)은 방사성물질 자체의 붕괴 활성도를 나타내는 단위여서 인체 피폭 허용선량 표현에는 쓰이지 않는다.
도자기·법랑 제품의 안료로 쓰이다가 소성온도가 낮으면 유약과 함께 용출되어 문제가 되는 대표적 중금속은 납(Pb)이다.
납 유약은 발색이 좋아 저온 소성용 안료로 사용되어 왔으나, 충분히 소성되지 않으면 산성 식품 등에 의해 표면에서 용출되어 만성 중독을 일으킬 수 있다.
캠필로박터 제주니는 바이러스가 아니라 세균성 감염형 식중독균이므로 바이러스 감염병으로 연결한 설명이 틀렸다.
감염형 식중독은 살모넬라, 독소형은 황색포도상구균, 제조·가공·저장 중 생성되는 유해물질형은 니트로사민(니트로아민)이 각각 대표 사례로 옳게 연결되어 있다.
보존료는 미생물의 증식을 억제하는 항균작용을 통해 식품의 변질·부패를 지연시키는 효과를 낸다.
소독작용은 별도의 살균·소독제 영역이며, 보존료 자체가 영양강화나 기호성 증진을 목적으로 하지는 않는다.
전세계에 가장 널리 분포하며 다른 종보다 크기가 작고 황갈색을 띠는 바퀴는 독일바퀴이다.
이질바퀴와 미국바퀴는 대형종이며, 독일바퀴는 몸길이가 짧고 앞가슴등판에 두 줄의 검은 세로 줄무늬가 있는 것이 특징이다.
phosphatase법은 저온살균유의 살균 적정성을 확인하는 시험으로, 참치통조림처럼 완전살균(고압살균)된 제품의 검사법으로는 부적절하다.
참치통조림은 밀봉 및 살균 상태를 확인하기 위해 외관검사, 내압시험, 타관(타검)법과 같은 물리적 검사법을 사용한다.
황색포도상구균 식중독을 예방하는 가장 중요한 대책은 화농성 질환 등 보균자의 식품 취급을 막는 것이다.
이 균은 사람의 화농성 상처나 코·인후 등에 상주하다 식품에 오염되어 독소(장독소)를 생성하므로, 원천적으로 보균자가 식품을 다루지 않도록 관리하는 것이 핵심이다.
식품에서 특히 문제가 되는 방사능 오염물질은 스트론튬-90(90Sr)이다.
90Sr은 반감기가 길고 화학적으로 칼슘과 유사해 섭취 시 뼈에 침착·축적되어 장기간 인체에 방사선 피해를 줄 수 있어 식품 안전상 중요하게 관리된다.
식품 중 이물질 검사법에는 여과법, 체분별법, 침강법 등이 있으며 코니칼플라스크법은 이물 검사의 표준 방법으로 사용되지 않는다.
코니칼(삼각) 플라스크는 실험에 쓰이는 범용 용기일 뿐, 이물을 분리·검출하는 독립된 시험법의 명칭이 아니다. 참고로 유지 성분이 많은 식품의 이물 분리에는 와일드만 플라스크법이 쓰인다.
강력한 신경독으로 신경마비와 청색증을 일으키고 해독제가 없어 치사율이 높은 식중독 원인 식품은 복어이다.
복어의 독소인 테트로도톡신(tetrodotoxin)은 신경 세포의 나트륨 통로를 차단해 호흡근 마비까지 일으킬 수 있는 강력한 신경독이다.
노로바이러스는 환경 중에서 저온에 강해 오래 생존할 뿐 사람 세포 밖(환경)에서 자체적으로 증식하는 것은 아니므로, 호냉성 바이러스라서 추운 환경에서 왕성하게 증식한다는 설명은 틀렸다.
겨울철에 유행이 잦은 것은 기온 저하로 개인위생 관리가 소홀해지고, 실내 활동이 늘며, 사람 간 2차 감염이 쉽게 일어나기 때문이다.
알코올, 석탄산, 크레졸은 모두 소독제로 사용되는 물질이지만, 중성세제는 세정 목적의 계면활성제일 뿐 살균·소독 효과는 거의 없다.
중성세제는 오염물을 물리적으로 제거하는 데는 효과적이나 미생물을 사멸시키는 작용은 기대하기 어렵다.
집유 → 배합 → 균질 → 살균 → 냉각 → 포장
제시된 집유 → 배합 → 균질 → 살균 → 냉각 → 포장 공정에서 중요관리점으로 가장 우선되는 단계는 살균이다.
CCP는 위해요소를 예방·제거하거나 허용수준까지 낮출 수 있는 단계여야 하는데, 가공우유에서 병원성 미생물이라는 생물학적 위해를 실제로 사멸시키는 단계는 살균뿐이며 온도와 시간이라는 명확한 한계기준으로 감시·기록할 수 있다.
- 집유와 배합은 원료 수준의 관리 단계로 이미 들어 있는 병원균을 없애지 못하므로 선행요건이나 일반 관리점으로 다룬다.
- 균질은 지방구를 잘게 부수어 크림층 분리를 막는 물리적 처리여서 미생물 사멸 효과가 없다.
- 냉각과 포장은 살균 후 재오염과 증식을 억제하는 보조 관리 단계일 뿐 위해를 제거하는 결정적 단계가 아니다.
우유에서 지방구를 안정시켜 유화 상태를 유지하는 데 핵심적인 역할을 하는 것은 카세인(casein)이다.
카세인은 소수성·친수성 부위를 함께 가진 양친매성 단백질로, 지방구 표면에 흡착해 계면장력을 낮추고 지방구끼리 뭉치는 것을 막아주는 천연 유화제 역할을 한다.
- 레시틴은 지방구막(MFGM)의 인지질 성분이지만, 우유 전체의 유화 안정에 주된 역할을 하는 것은 카세인으로 본다.
- 락토오스는 유당으로 에너지원일 뿐 유화 기능이 없다.
- 칼슘은 카세인 미셀 구조 안정에 관여하나 그 자체가 유화제로 작용하지는 않는다.
콜라겐은 가열하면 불용성이 아니라 가용성 젤라틴으로 변하므로 불용성의 젤라틴이라는 설명은 틀렸다.
결합조직의 콜라겐이 습열 가열되면 삼중나선 구조가 풀리면서 물에 녹는 젤라틴으로 전환되며, 이 과정 때문에 육류를 장시간 삶으면 부드러워진다.
- 단백질 변성이 등전점 부근에서 가장 잘 일어난다는 것과 열응고 온도가 대개 60~70℃라는 것은 옳은 설명이다.
- 육류 단백질의 동결변성이 -5~-1℃ 구간(최대빙결정생성대)에서 가장 심하게 일어난다는 것도 맞는 설명이다.
포도당을 과당으로 이성화시키는 효소는 glucose isomerase이다.
이 효소는 포도당의 알데히드기 구조를 케톤기로 이성화시켜 과당으로 전환하며, 이성화당(고과당 시럽) 제조 공정에 핵심적으로 쓰인다. amylase는 전분 분해효소, pectinase는 펙틴 분해효소, glucose oxidase는 포도당 산화효소로 이성화 반응과는 기능이 다르다.
오이김치의 갈변은 발효 중 생성된 초산과 젖산에서 유래한 수소이온이 엽록소에 작용해 일어난다.
산성 조건에서 엽록소의 마그네슘이 수소로 치환되면서 녹색의 클로로필이 갈색의 페오피틴으로 전환되는 것이 오이·배추김치 갈변의 주된 원리이다.
동시에 두 개의 시료를 제공해 특정 특성이 더 강한 쪽을 선택하도록 하는 차이식별검사는 이점비교검사(paired comparison test)이다.
다시료비교검사는 세 개 이상의 시료를 비교하고, 순위법과 평점법은 여러 시료의 상대적 순위나 강도를 점수로 매기는 방법이라 두 시료만 놓고 강도를 비교하는 이점비교검사와는 방식이 다르다.
식염에 소량의 유기산(신맛)을 더하면 짠맛이 감소하는 것이 아니라 오히려 강하게 느껴지는 대비효과가 나타나므로 해당 설명은 틀렸다.
설탕에 소량의 소금을 더하면 단맛이 강해지고, 신맛이 강한 과일에 설탕을 더하면 신맛이 억제되는 것처럼 서로 다른 맛끼리는 대비 또는 억제 효과를 낸다. 커피의 쓴맛이 설탕에 의해 억제되는 것도 대표적인 맛의 억제효과 사례로 옳은 설명이다.
탄수화물·단백질·지방의 생리적 열량가(각 4, 4, 9kcal/g)를 적용해 계산하면 쌀 100g의 열량은 365kcal이다.
이며, 비타민 B는 열량을 내지 않으므로 계산에서 제외한다.
Kjeldahl법에 의한 조단백질 정량에는 KIO3, KI와 같은 요오드 관련 시약을 사용하지 않는다.
이 방법은 K2SO4·CuSO4를 촉매로 시료를 H2SO4로 분해해 질소를 암모니아 형태로 전환한 뒤, NaOH로 중화·증류하여 암모니아를 포집·적정하는 방식으로 진행된다.
일이점검사(duo-trio test)는 원료·가공·포장·저장 변화가 제품에 미치는 영향 확인, 미세한 차이의 전체적 유무 판정, 기준시료 제시를 통한 혼동 방지 등에 활용되지만, 패널 요원의 선정 목적으로는 사용되지 않는다.
패널 요원의 차이 식별 능력을 검증해 선발하는 데는 주로 삼점검사(triangle test)가 활용된다.
가공식품에서 단당류·소당류는 단맛을 내는 것 외에 점도·흡습성 등 물성 조절제로도 쓰이며, 단순히 무게를 늘리는 것은 당류의 기능으로 보기 어렵다.
당류는 물과 결합해 점도를 높이고 수분을 붙잡아 흡습성을 증가시키며, 감미를 부여하는 등 식품의 관능·물성에 직접 관여한다.
- 점도 증가는 당류가 수분과 결합해 나타나는 대표적 물성 효과다.
- 감미 부여는 당류의 가장 기본적인 기능이다.
- 흡습성 증가는 당류의 수분 보유 특성에서 비롯된다.
astaxanthin이 산화되면 적색의 astacin으로 바뀐다.
새우·게 등 갑각류 껍질의 청록색은 astaxanthin이 단백질과 결합한 상태이며, 가열이나 산화로 단백질이 분리되면 본래의 붉은색이 드러난다.
분산상과 분산매가 모두 액체인 콜로이드는 우유이며, 지방구가 물에 분산된 유화액(에멀젼) 형태다.
- 맥주는 이산화탄소가 분산된 기포 계로 액체-기체 분산이다.
- 전분액은 고체(전분 입자)가 액체에 분산된 졸(sol)이다.
- 초콜릿은 고체 상태가 섞인 분산계로 액체-액체 콜로이드가 아니다.
효소적 갈변을 억제하려면 효소 활성을 떨어뜨려야 하는데, pH 6.0~7.0은 오히려 polyphenol oxidase의 최적 pH 부근이라 갈변을 억제하지 못한다.
가열처리로 효소를 불활성화하거나, 산소 차단으로 산화 기질을 없애거나, 저온으로 반응 속도를 늦추는 것은 모두 실제 억제법이다.
레올로지에서 탄성은 외부 힘으로 변형된 물체가 힘이 사라지면 원래 형태로 되돌아가려는 성질을 말한다.
- 유체의 흐름에 대한 저항성은 점성을 설명한다.
- 실처럼 따라 올라오는 성질은 견사성(spinnability)을 가리킨다.
- 긴 끈 모양으로 늘어나는 성질은 신전성(extensibility)에 해당한다.
감압가열건조법에서는 시료를 감압건조기에 넣기 전 상압 오븐에서 100~110℃로 예비 가열해 항량으로 만든 뒤 감압 조건에서 본 건조를 진행한다.
이는 시료 표면의 다량 수분을 먼저 제거해 이후 감압 건조 단계의 오차를 줄이기 위한 절차다.
탄수화물의 골격에는 알데하이드기, 하이드록실기, 케톤기가 존재하지만 아민기는 기본 구조에 포함되지 않는다.
단당류는 카르보닐기(알도스는 알데하이드, 케토스는 케톤)와 다수의 하이드록실기로 이루어지며, 질소를 포함하는 아민기는 아미노당 같은 예외적 유도체에서만 나타난다.
전분을 산으로 가수분해하면 분자량이 가용성 전분 → 덱스트린 → 올리고당 → 맥아당 → 포도당 순으로 작아진다.
가수분해가 진행될수록 긴 글루코스 사슬이 점점 짧게 절단되어 최종적으로 단당류인 포도당까지 분해된다.
근육의 대표 색소는 myoglobin이며, 근육 세포 내에서 산소를 저장하는 헴 단백질이다.
- anthocyanin은 식물의 붉은색·보라색 색소다.
- flavonoid는 식물성 색소 계열로 근육과 무관하다.
- chlorophyll은 식물의 녹색 색소다.
염기성 아미노산은 아르기닌, 히스티딘, 라이신이며, 발린은 곁사슬이 소수성 지방족인 중성(비극성) 아미노산이다.
비타민 A는 지용성 비타민이라 체내에 축적되며, 다량 섭취해도 쉽게 배설되지 않아 과잉증을 일으킬 수 있으므로 문제가 되지 않는다는 설명은 틀렸다.
비타민 A는 광선·열에는 비교적 안정하지만 산화에 의해 쉽게 파괴되며, 결핍 시 야맹증이 나타나는 것은 맞는 설명이다.
개량식 청국장은 순수 배양한 Bacillus균을 접종해 42℃에서 18시간 정도 단기간 발효시킨다.
재래식 청국장이 자연 발효로 더 오랜 시간이 걸리는 것과 달리, 개량식은 균 배양과 온도 관리를 통해 발효 시간을 크게 단축한 방식이다.
난황계수는 으로 구하므로 높이는 이다.
난황계수가 대략 0.36~0.44 범위이면 신선란으로 판정하므로, 0.40인 이 달걀은 신선란에 해당한다.
효모 생산수율은 으로 계산하므로 이다.
훈연의 주된 목적은 저장성 증진, 산화 방지, 풍미 증진이며, 영양 증진은 훈연 공정의 목적이 아니다.
훈연 성분(페놀류 등)은 항균·항산화 작용과 독특한 향미를 부여할 뿐 영양가를 높이지는 않는다.
잼의 이수현상(syneresis)은 주로 산의 과다 첨가로 펙틴 겔의 망상 구조가 지나치게 수축·경화되면서 겔 속 수분이 빠져나오는 현상이다.
적정 산·당·펙틴 비율에서 벗어나 산이 과량 들어가면 겔화가 과도하게 진행되어 물이 분리되는 이수현상이 나타난다.
사후경직 시 근육 내 ATP가 고갈되면서 미오신과 액틴이 결합해 액토미오신(actomyosin)이 생성되고, 이로 인해 근육이 수축·경직된다.
유지 추출용제는 유지를 잘 녹이는 유기용매여야 하는데, HCl(염산)은 산성 수용액으로 유지 추출에 쓰이는 용제가 아니다.
- hexane은 대표적인 유지 추출용 유기용제다.
- acetone도 유지 추출에 사용되는 유기용제다.
- CCl4(사염화탄소)도 과거 유지 추출용제로 쓰였다.
쌀을 장기저장할 때 가장 안전한 수분 함량은 10~15% 범위다.
이보다 수분이 높으면 곰팡이·해충 발생과 변질 위험이 커지고, 지나치게 낮으면 품질 저하나 도정 특성에 영향을 줄 수 있어 이 범위가 안전 저장 기준으로 쓰인다.
MA(환경기체조절) 포장에는 주로 질소, 산소, 이산화탄소가 조합되어 쓰이며, 헬륨은 사용되지 않는다.
질소는 산화 방지, 산소는 호흡·미생물 억제 조절, 이산화탄소는 곰팡이·세균 억제에 활용되지만 헬륨은 식품 품질 유지에 관여하는 기체가 아니다.
시유(市乳)는 원유를 살균 처리해 그대로 음용할 수 있도록 상품화한 액상 우유를 뜻한다.
가공을 거쳐 다른 제품(치즈, 버터 등)으로 만든 유제품 전반이나 원유 자체의 거래 명칭과는 구분된다.
고기의 글리코겐 함량은 숙성 중 계속 감소하므로 변하지 않는다는 설명이 틀렸다.
사후 해당작용으로 글리코겐이 젖산으로 분해되면서 pH가 낮아지고, 산소 공급이 충분하면 젖산 생성이 줄며, 온도가 높을수록 효소 반응이 빨라져 숙성이 빠르게 진행되는 것은 맞는 설명이다.
농축 토마토에 식염·식초·당류·향신료 등을 넣어 조미하고 고형분 25% 이상으로 만든 제품은 토마토 케첩이다.
- 토마토 페이스트는 조미하지 않은 농축 토마토 제품이다.
- 토마토 주스는 고형분이 훨씬 낮은 액상 제품이다.
- 토마토 퓨레는 조미하지 않고 단순 농축한 제품이다.
식품 열량을 "저"로 강조 표시할 수 있는 기준은 식품 100g당 40kcal 미만일 때다. (출제 당시 표시기준)
통조림 원형관의 호칭에서 401은 직경이 4와 1/16인치임을 의미한다.
관 치수 표기는 앞자리가 인치 단위 정수, 뒤 두 자리가 1/16인치 단위 분수를 나타내는 방식으로, 401은 "4-1/16"으로 읽는다.
균질기는 좁은 통로를 고속·고압으로 통과시키며 생기는 압력차와 마찰·충돌로 지방구를 미세화하는 장치이며, 고주파 진동에 의한 초미분쇄는 초음파 균질기의 원리이지 일반 균질기의 작동 방식이 아니다.
균질기가 콜로이드 밀과 유사한 원리로 작동하고, 처리 후 유지방구 크기가 작아지는 것은 맞는 설명이다.
버터 제조에서 지방구 막을 파손해 지방을 좁쌀 크기의 버터 입자로 뭉치게 하는 공정은 교동(churning)이다.
- 발효는 유산균으로 크림의 산도와 풍미를 만드는 공정이다.
- 연압은 교동으로 얻은 버터 입자를 눌러 조직을 균일하게 다지는 공정이다.
- 균질은 지방구를 작게 만드는 공정으로 버터 입자 형성과는 반대 방향이다.
사과주스 청징에는 난백, 카제인, 규조토 등이 사용되지만 구연산 칼슘은 청징제가 아니다.
난백과 카제인은 혼탁 입자를 응집시키는 청징제로, 규조토는 여과조제로 쓰여 혼탁 원인 물질을 제거하는 데 활용된다.
연어·송어의 붉은 살색은 astaxanthin 색소에서 비롯된다.
이들 어류는 갑각류 등 먹이를 통해 astaxanthin을 섭취·축적하며, 이 카로티노이드 색소가 근육에 쌓여 특유의 붉은빛을 낸다.
염지한 육을 갈거나 세절해 조미료·향신료와 함께 유화·혼합한 뒤 케이싱에 충전해 훈연·가열한 제품은 소시지다.
베이컨이나 레귤러햄은 원료육을 통째로 또는 큰 덩어리 형태로 가공하는 제품이라 갈아서 케이싱에 충전하는 공정과는 다르다.
마요네즈에서 기름과 식초(물)를 안정적으로 섞어주는 유화제 역할은 난황에 들어 있는 레시틴(lecithin)이 담당한다.
채소류 연부병(soft rot)의 대표적 원인균은 Erwinia 속 세균이다.
이 균은 펙틴 분해효소를 분비해 식물 조직의 세포벽을 무르게 만들어 채소가 물러지는 병을 일으킨다.
김치 발효 초기에 우세하게 번식하며 김치 특유의 맛에 영향을 주는 미생물은 Leuconostoc mesenteroides다.
이 균은 발효 초기에 이산화탄소와 산을 생성해 김치 국물에 청량감과 초기 신맛을 부여한다.
균사에서 뿌리처럼 뻗는 가근과, 가근 사이를 연결하는 포복지(stolon)를 갖는 곰팡이는 Rhizopus 속이다.
치즈 숙성에 널리 쓰이는 대표적 곰팡이는 Penicillium 속이다.
카망베르 치즈는 Penicillium camemberti, 로크포르 치즈는 Penicillium roqueforti 등 균종에 따라 숙성 특성과 풍미가 결정된다.
클로렐라는 녹조류(Chlorophyta)에 속하는 단세포 담수 조류이다.
엽록소 a·b를 모두 가지고 있어 고등식물과 유사한 광합성 색소 구성을 보이며, 단백질 함량이 높아 건강식품 원료로도 이용된다.
- 홍조류는 김·우뭇가사리처럼 홍조소를 가진 해조류이다.
- 규조류는 규산질 세포벽을 가진 단세포 조류로 클로렐라와는 세포벽 성분이 다르다.
- 갈조류는 다시마·미역처럼 갈색 색소(퓨코잔틴)를 가진 다세포 해조류이다.
Amylo법의 알코올 발효에서 당화효소(glucoamylase) 생산에 이용되는 곰팡이는 Rhizopus delemar이다.
중국의 누룩에서 분리된 균주로, 맥아 대신 곰팡이의 당화효소로 전분을 당화하는 아밀로법의 핵심 균주로 이용된다.
같은 Rhizopus속이라도 tonkinensis·japonicus·javanicus는 이 목적의 대표 균주로 언급되지 않는다.
Staphylococcus aureus는 식중독을 일으키는 병원성 세균이므로 식품용 프로테아제 생산균으로 이용되지 않는다.
- Aspergillus niger는 산성 프로테아제 생산에 널리 이용되는 곰팡이이다.
- Bacillus subtilis는 알칼리성 프로테아제(고초균 단백질분해효소) 생산균으로 이용된다.
- Aspergillus oryzae는 간장·된장 제조에서 프로테아제·아밀라아제를 함께 생산하는 대표 곰팡이이다.
포도주는 효모(Saccharomyces)의 알코올 발효로 만들어지는 술로, 유산균이 주도하는 발효식품이 아니다.
- 간장은 발효 후기에 내염성 유산균(Tetragenococcus halophilus 등)이 관여해 유기산과 풍미를 형성한다.
- 카망베르치즈와 고다치즈는 모두 젖산균 스타터로 우유를 응고·숙성시켜 만드는 대표적 발효 유제품이다.
포도주 제조 시 잡균의 증식을 억제하기 위해 첨가하는 물질은 메타중아황산칼륨(K₂S₂O₅)이다.
이 화합물은 물에 녹아 아황산(SO₂)을 발생시켜 살균·산화 방지 작용을 하며, 발효를 담당하는 효모의 생육은 상대적으로 덜 저해한다.
MgSO₄, KH₂PO₄, NH₄NO₃는 효모의 발효를 돕는 무기 영양원(황·인·질소 공급원)으로 첨가되는 것이지 살균제가 아니다.
이상발효(heterofermentative) 젖산균은 포도당 1분자를 젖산·에탄올·이산화탄소로 나누어 대사한다.
이는 포도당을 젖산으로만 전환하는 정상발효(homofermentative)나, 알코올 발효 반응식과는 구분되는 이상발효 특유의 대사 경로이다.
미생물 세포를 구성하는 물질 중 수분을 제외하면 단백질이 가장 많은 비율을 차지한다.
세균 건조중량의 절반 이상이 단백질이며, 핵산·지방·탄수화물은 그보다 낮은 비율로 존재한다.
종국(seed koji)을 만든 뒤 퇴적하면 오히려 발열로 인해 포자의 발아력과 효소역가가 떨어지므로, 이를 막기 위해 저온 보관하거나 식염을 섞어 보존한다는 것이 옳은 설명이다.
즉 발열하면 효소역가가 높아진다는 서술은 인과관계가 반대로 되어 있어 틀린 설명이다.
- 좁쌀·밀·쌀·보리 등에 곰팡이를 배양해 만드는 것은 종국 제조의 기본 방법이다.
- 포자를 형성시킨 후 건조하는 것, 코지 제조 시 종균으로 쓰는 것은 모두 종국의 정상적 특징이다.
식초의 속초법(quick vinegar process)에 가장 적합한 균주는 Acetobacter schuetzenbachii이다.
이 균은 산화력이 강하고 초산 내성이 높아, 대팻밥 등에 균을 부착시켜 짧은 시간에 다량의 원료를 순환시키는 속초법 발생기(generator)에 적합하다.
Acetobacter aceti·suboxydans·xylinum은 각각 다른 초산 발효 공정이나 특성(xylinum은 셀룰로오스 생성 등)으로 구분되는 균주이다.
적갈색 또는 녹갈색의 산화된 색소 생성은 육색소(미오글로빈류)가 산소와 반응해 메트미오글로빈 등으로 변하는 화학적 산화 변색으로, 젖산균의 대사에 의한 변패 형태가 아니다.
- sucrose가 있을 때 생기는 표면·내부 점질물질은 Leuconostoc 등 젖산균이 다당류를 합성해 나타나는 변패이다.
- 과량의 젖산 생성으로 인한 산패는 젖산균의 발효 대사가 과도하게 진행된 결과이다.
- 형광색 얼룩은 일부 젖산균이 생성하는 형광 물질에 의한 변패로 알려져 있다.
균체의 크기를 측정할 때는 현미경에 부착하는 마이크로미터(micrometer)를 사용한다.
접안 마이크로미터와 대물 마이크로미터를 함께 보정해 세포 하나하나의 실제 길이를 계산한다.
콜로니 카운터는 집락 수 계수, 헤마토미터는 균체 수 계수, 분광광도계는 흡광도를 이용한 균체 농도(탁도) 측정에 쓰이는 기구로 크기 측정과는 목적이 다르다.
다시마·미역처럼 한류 해역에 서식하며 육안으로 보이는 대형 다세포 조류는 갈조류이다.
갈조류는 엽록소 외에 퓨코잔틴 색소를 함유해 갈색을 띠며, 저온의 해양 환경에 잘 적응한다.
규조류는 단세포성 부유조류, 남조류는 원핵성 광합성 세균, 홍조류는 김·우뭇가사리 등 홍조소를 가진 조류로 각각 특징이 다르다.
포도당 1 mole을 Saccharomyces cerevisiae로 발효하면 이론상 최대 2 mole의 에탄올이 생성된다.
포도당 한 분자가 해당과정을 거쳐 피루브산 2분자로 분해된 뒤, 각각 알코올 발효를 거쳐 에탄올 1분자씩을 생성하기 때문이다.
김치 발효를 주도하는 세균은 Lactobacillus plantarum이다.
발효 초기에는 Leuconostoc mesenteroides가 먼저 증식해 탄산가스와 산을 만들고, 이후 산도가 높아지면 내산성이 강한 Lactobacillus plantarum이 우점종이 되어 숙성을 이끈다.
- Lactobacillus casei는 치즈 숙성·발효유에 주로 관여하는 균이다.
- Lactobacillus bulgaricus는 요구르트 스타터로 쓰이는 균이다.
- Lactobacillus heterohiochii는 청주를 변패시키는 화락균(hiochi bacteria) 계열로 김치 발효와는 무관하다.
초산균을 이용한 양조식초 제조 시 기질로 사용되는 것은 에틸알코올이다.
초산균은 에탄올을 산화시켜 초산(아세트산)을 생성하므로, 술덧이나 주정을 원료로 사용한다.
녹말·포도당은 효모가 알코올 발효를 하기 위한 전 단계 원료이며, 아미노산은 초산 발효의 직접 기질이 아니다.
원핵세포는 70S 리보솜을 가지며, 80S 리보솜은 진핵세포의 특징이므로 80S 리보솜을 갖는다는 서술이 틀렸다.
핵막이 없고 무사분열(이분법)을 하며, DNA가 히스톤과 결합하지 않는 것은 모두 원핵세포의 올바른 특징이다.
전자회절공명법은 오히려 뼈나 갑각류 껍질처럼 결정성 조직을 가진 식품에서 방사선에 의해 생긴 자유라디칼을 검출하기 쉬워, 뼈 있는 고기류에도 적용할 수 있다는 점에서 이 설명은 틀렸다.
- 열발광측정법은 식품에 부착된 광물(토사) 등이 방사선 에너지를 흡수했다가 가열 시 빛을 방출하는 성질을 이용하는 방법이다.
- 광여기발광법은 광물 시료를 따로 분리하지 않고도 식품에 부착된 규산염 광물의 발광 신호를 측정할 수 있다.
- 전자회절공명법은 방사선 조사로 생성된 자유라디칼을 분광학적으로 검출하는 원리이다.
발효가 끝난 맥주에서 효모를 제거해 생맥주를 만들 때는 마이크로 여과(microfiltration)가 가장 적합하다.
마이크로 여과는 효모나 미세 부유물 같은 마이크로미터 크기의 입자를 걸러내면서도 맥주의 맛과 향을 구성하는 용질 성분은 그대로 통과시킨다.
한외여과는 그보다 작은 고분자(단백질 등)까지 제거해 맛이 옅어질 수 있고, 나노여과·입자여과는 생맥주 제조의 표준 여과 방식으로 쓰이지 않는다.
용액 상태의 원료를 냉각해 단단하게 만든 뒤 얇은 조각으로 성형하는 조립기는 플레이크형 조립기이다.
회전하는 냉각 드럼 표면에 원료를 얇게 도포·응고시킨 뒤 긁어내어 얇은 플레이크 형태로 얻는다.
압출·파쇄형·혼합형 조립기는 각각 압출 성형, 고체 덩어리 파쇄, 원료 혼합을 목적으로 하는 장치로 원리가 다르다.
72~75℃에서 15초 살균하는 조건은 고온단시간살균(HTST)에 해당하며, 초고온순간살균(UHT)은 보통 130~150℃에서 수 초 이내로 처리하므로 이 서술이 틀렸다.
UHT는 주로 우유 살균에 쓰이며, 원료를 직접 가열하거나 판식·관식 열교환기를 이용한 간접 가열 방식으로 이루어진다.
해머밀(hammer mill)은 회전하는 해머가 원료에 부딪히는 충격력을 주로 이용해 분쇄하는 장치이다.
전단력은 롤러밀, 압축력은 죠크러셔 등, 절단력은 커터형 분쇄기가 주로 이용하는 힘으로 해머밀의 원리와는 구분된다.
경화관은 유지에 수소를 첨가해 경화유를 만드는 경화 공정에 쓰이는 장치로, 유지 추출 장치가 아니다.
Soxhlet식 유지 추출 장치는 용매를 가열·기화시키는 증류관, 기화된 용매를 냉각·응축하는 냉각기, 원료와 용매가 접촉해 유지를 녹여내는 추출관으로 구성된다.
균질기는 우유 속 지방구를 미세화·균질 분산시켜 크림층 분리를 막고 소화 흡수율을 높이는 것이 목적이며, 카제인의 분리와는 관련이 없다.
오히려 균질화는 지방과 단백질(카제인) 입자를 더 고르게 섞는 과정이지 이들을 분리하는 공정이 아니다.
공기 압송식 컨베이어는 고압의 공기를 사용하므로 동력 소비가 크고, 빠른 기류 속에서 운반 물체가 관벽·다른 입자와 마찰·충돌해 손상될 위험도 있다는 점에서 이 서술은 틀렸다.
건물 안팎에 관계없이 배관을 자유롭게 설치할 수 있고, 장거리 수송이 가능하며, 부착성 없는 건조 물체 운반에 적합하다는 나머지 특징은 옳다.
초음파 파쇄법은 세포벽을 깨뜨려 세포 내 효소를 방출시키는 파쇄 방법이지, 이미 얻어진 효소액의 불순물 제거나 농축에 쓰이는 방법이 아니다.
- 활성탄 흡착법은 색소·이취 성분 등 불순물을 흡착 제거하는 정제법이다.
- 투석법은 반투막을 이용해 저분자 불순물을 제거하는 방법이다.
- 막여과법은 분자량 차이를 이용해 효소를 정제·농축하는 대표적 방법이다.
육류·생선·사과·배 등 과일류, 감자·당근·양파 등 채소류, 달걀처럼 형태가 일정하지 않은 다양한 식품 원료를 분리하는 데 가장 일반적으로 쓰이는 방법은 무게에 의한 선별이다.
무게 선별은 크기·모양이 제각각이더라도 개체 중량을 기준으로 등급을 나눌 수 있어 범용성이 높다.
추출 용매는 회수·정제 비용을 낮추기 위해 비열과 증발열이 작아야 하고 끓는점의 범위가 좁아야 하므로, 반대로 서술된 이 보기는 틀렸다.
비열·증발열이 작을수록 가열·회수에 드는 에너지가 절약되고, 끓는점 범위가 좁을수록 증류로 용매를 일정하게 회수하기 쉽다.
가격이 싸고 회수가 쉬우며 화학적으로 안정·저인화성이고, 원하는 용질만 선택적으로 녹이는 것은 좋은 추출 용매의 올바른 조건이다.
동결건조는 설비비와 운전비(진공·냉동 유지 비용)가 높아 일반 건조법보다 경제적이지 않다는 점에서 이 서술은 틀렸다.
얼린 상태에서 얼음을 승화시켜 수분을 제거하므로 조직 파괴가 적고 복원성이 뛰어나며, 저온 처리로 향미 성분 손실도 적다는 나머지 특징은 옳다.
D값은 균수를 1/10(1 log)로 줄이는 데 걸리는 시간이다.
99.99% 사멸은 균수가 로 줄어든 것과 같으므로 4 log 감소에 해당하며, 이때 이다.
따라서 이 포자의 D₁₂₁.₁ 값은 0.4분이다.
식품공전상 살균은 세균·효모·곰팡이 등 미생물의 영양세포를 사멸시키는 것을 말한다.
영양세포와 포자를 모두 사멸시켜 무균 상태로 만드는 것은 살균이 아니라 멸균의 정의이며, 고온균만 또는 고온균과 호염성균만을 사멸시킨다는 서술도 살균의 정의와는 무관하다.
소금물의 탈염에 이용되는 막분리 공정은 역삼투(reverse osmosis)이다.
역삼투는 삼투압보다 높은 압력을 가해 물 분자만 반투막을 통과시키고 이온성 물질인 염(NaCl)은 막에서 걸러내는 원리로 작동한다.
한외여과·정밀여과는 상대적으로 큰 고분자·입자를 걸러내는 공정이라 이온 크기의 염을 제거하기에는 부적합하며, 원심분리는 밀도 차를 이용하는 분리법으로 애초에 막분리 공정이 아니다.
터널건조기에서 열풍의 흐름 방향과 식품의 이동 방향이 서로 반대인 방식을 향류식이라 한다.
향류식은 건조 후반에 이미 수분이 낮아진 식품이 가장 뜨겁고 건조한 공기와 만나게 되어 최종 수분을 낮추는 데 유리하다.
병류식은 열풍과 식품이 같은 방향으로 흐르는 방식으로 향류식과 대비되며, 유동층식·기송식은 터널형이 아닌 다른 건조 방식이다.
혼입된 이물을 쉽게 선별하는 것은 분쇄 공정의 목적이 아니다. 오히려 이물까지 함께 잘게 부서지면 이물 선별이 더 어려워질 수 있다.
분쇄는 원하는 성분의 추출 효율을 높이고, 제품의 입자 규격을 맞추며, 다른 재료와의 혼합을 쉽게 하기 위해 수행하는 공정이다.
단일효용증발기의 비말분리기(entrainment separator)는 증기에 섞여 함께 날아오르는 미세한 액체 방울을 걸러내는 장치이다.
이를 통해 응축된 증기(응축수)에 원액 성분이 섞여 들어가는 것을 막아 제품 손실과 응축수 오염을 방지한다.
고압 수증기를 노즐로 분사하는 것, 증발에 필요한 열을 공급하는 것, 증기를 냉각·응축시키는 것은 각각 이젝터, 가열관(캘란드리아), 응축기의 역할이다.
이축형 압출성형기는 일축형보다 구조가 복잡해 운용비가 더 많이 들고 조작도 더 까다롭다는 점에서 장점이 될 수 없다.
대신 두 개의 스크루가 서로 맞물려 회전하므로 원료 공급속도에 관계없이 생산량을 안정적으로 유지할 수 있고, 입자 크기가 다양한 원료도 사용할 수 있으며, 조작상의 제한이 상대적으로 적다는 것이 이축형의 장점이다.
서로 섞이지 않는 두 액체를 강하게 교반하여 한쪽을 다른 쪽에 미세한 입자 형태로 균일하게 분산시키는 장치는 유화기(emulsifier)이다.
유화기는 물과 기름처럼 상이 다른 두 액체 사이의 계면장력을 낮추고 강한 기계적 전단력을 가해 안정한 에멀전을 형성시킨다.
- 반죽을 치대는 니더(kneader)는 점성이 높은 반고체를 혼합·성형하는 장치이다.
- 휘퍼(whipper)는 공기를 포집시켜 거품을 일으키는 장치이다.
- 임펠러(impeller)는 유체를 순환·교반시키는 회전 날개로 유화 전용 장치는 아니다.