식품 방사능 오염에서 가장 문제가 되는 핵종의 조합은 세슘-137(¹³⁷Cs)과 요오드-131(¹³¹I)이다.
세슘-137은 반감기가 약 30년으로 길어 토양과 먹이사슬에 장기간 잔류하며 체내에서 칼륨과 유사하게 전신에 분포한다.
요오드-131은 반감기가 짧지만 갑상선에 선택적으로 축적되어 급성 피폭 시 갑상선 장해 위험을 높이므로 두 핵종 모두 식품 오염 시 중요하게 관리된다.
총칙에서 중량백만분율을 표시할 때는 ppb가 아니라 ppm 기호를 사용하므로, 이를 ppb로 표기했다는 설명은 틀렸다.
ppb는 십억분율(10⁹분의 1)을 나타내는 단위로 백만분율과 자릿수가 다르다.
- 중량백분율을 %로 표기하는 규정은 옳다.
- 용액 100mL 중 물질의 g수를 w/v%로, mL수를 v/v%로 표기하는 규정도 총칙과 일치한다.
우리나라에서 식품첨가물로 허용되지 않는 감미료는 둘신(dulcin)이다.
둘신은 간독성 등 안전성 문제로 사용이 금지된 대표적인 불법 감미료이다.
- 사가린나트륨은 허용된 인공 감미료이다.
- 아스파탐도 허용된 인공 감미료이다.
- D-소르비톨은 당알코올계 허용 감미료이다.
다음은 식품 등의 표시 기준에서 트랜스지방의 정의에 대한 설명이다. ( )안에 들어갈 용어를 순서대로 나열한 것은?
트랜스 지방이라 함은 트랜스 구조를 ( )개 이상 가지고 있는 ( )의 모든 ( )을 말한다.
식품 등의 표시기준에서 트랜스지방은 트랜스 구조를 1개 이상 가지고 있는 비공액형의 모든 불포화지방(산)으로 정의되므로, 빈칸에는 순서대로 1 - 비공액형 - 불포화지방산이 들어간다.
트랜스 구조는 이중결합을 낀 두 탄소의 수소가 서로 반대쪽에 놓인 배치를 말하므로, 애초에 이중결합이 있는 불포화지방산에서만 생길 수 있다. 정의가 '1개 이상'인 것은 트랜스 이중결합이 하나만 있어도 트랜스지방으로 본다는 뜻이다.
- '2개 이상'으로 읽으면 트랜스 이중결합이 하나뿐인 elaidic acid 같은 대표적 트랜스지방산이 정의에서 빠져 버린다.
- '공액형'으로 읽으면 정의가 정반대가 된다. 이중결합이 하나 건너 하나로 이어진 공액형(예: CLA, 공액리놀레산)은 정의에서 제외되고, 이중결합 사이에 메틸렌기가 끼어 있는 비공액형만 트랜스지방으로 산정한다.
- 포화지방산은 이중결합 자체가 없어 시스·트랜스 구분이 성립하지 않으므로 빈칸에 올 수 없다.
마이코톡신은 분자량이 작은 비단백성 저분자 화합물이어서 일반적으로 항원성이 없다는 점이 특징이므로, 항원성을 가진다는 설명은 틀렸다.
분자량이 작아 면역계가 이물질로 인식하지 못하기 때문에 항체 생성을 유도하지 못하는 것이다.
반면 곰팡이 대사산물로서 열에 안정해 조리·가공 중에도 잘 분해되지 않고, 발암성을 포함한 강한 독성을 나타낸다는 설명은 마이코톡신의 실제 특성과 일치한다.
LD50(반수치사량)은 실험동물의 50%를 사망시키는 데 필요한 최소 투여량을 의미한다.
독성 시험에서 급성 독성의 정도를 나타내는 대표적 지표로, 값이 작을수록 소량으로도 치사에 이르므로 독성이 강함을 의미한다.
폐수의 오염도를 판정하는 지표로 실제 사용되지 않는 것은 WOD이다.
DO(용존산소량), BOD(생물화학적산소요구량), COD(화학적산소요구량)는 모두 수질·폐수 오염도를 평가하는 표준 지표로 널리 쓰인다.
WOD는 이러한 표준 수질 지표에 해당하지 않는다.
효모가 생육 가능한 최저 수분활성도(Aw)는 0.88 정도로 알려져 있다.
일반 세균은 약 0.90~0.91, 곰팡이는 0.80 내외에서도 생육이 가능해 미생물군별로 최저 Aw 한계가 다르다.
간흡충(간디스토마)은 제2중간숙주인 민물고기 체내에서 피낭유충(metacercaria) 형태로 존재하다가 사람이 이를 생식하면 감염을 일으킨다.
유모유충(miracidium)은 알에서 부화한 초기 유생이고, 레디아(redia)와 유미유충(cercaria)은 제1중간숙주인 왜우렁이(쇠우렁이) 체내에서 거치는 발육 단계이다.
독소형 식중독을 일으키는 대표균은 Clostridium botulinum이다.
이 균이 식품 중에서 증식하며 생성한 신경독소(보툴리눔 독소)를 섭취함으로써 중독이 일어나는 전형적인 독소형 식중독이다.
- Listeria monocytogenes는 균 자체가 체내에서 증식하며 병을 일으키는 감염형이다.
- Salmonella typhi는 장티푸스를 일으키는 감염형 병원균이다.
- Streptococcus faecalis는 분변 오염 지표균으로 다루어지며 전형적인 독소형 원인균은 아니다.
햄, 소시지 등 훈제품에서 주로 검출되는 발암성 물질은 벤조피렌(benzopyrene)이다.
훈연 시 목재의 불완전연소 과정에서 다환방향족탄화수소(PAH)인 벤조피렌이 생성되어 식품 표면에 흡착된다.
장염비브리오균(Vibrio parahaemolyticus)의 분리에 주로 사용되는 배지는 TCBS 한천배지이다.
TCBS 배지는 담즙산염과 알칼리성 pH로 비브리오속균의 선택적 발육을 돕는 선택배지이다.
- SS 한천배지는 살모넬라·시겔라 분리에 사용한다.
- Zeissler 한천배지는 클로스트리디움 등 혐기성균 배양에 사용한다.
- Nutrient 한천배지는 일반 세균 배양용 기본 배지이다.
이타이이타이병은 카드뮴(Cd) 중독과 관련이 깊다.
카드뮴에 장기간 노출되면 신장 기능 장애와 함께 뼈에서 칼슘이 빠져나가 골연화증을 일으켜 극심한 통증을 유발한다.
임신부에서 패혈증과 자연유산을 일으키고 6% 식염 배지에서도 성장 가능하며 catalase 양성인 균은 Listeria monocytogenes이다.
이 균은 냉장 온도에서도 증식할 수 있는 내염성·내냉성 균으로, 임산부·신생아·면역저하자에게 특히 위험한 리스테리아증을 일으킨다.
패류 식중독의 원인 성분은 삭시톡신(saxitoxin) 계열이므로, 패류를 무스카린(muscarine)과 연결한 설명은 틀렸다.
무스카린은 광대버섯류 등 독버섯의 대표적 독성분이다.
감자의 솔라닌, 복어의 테트로도톡신, 독미나리의 시큐톡신 연결은 모두 옳은 조합이다.
민물 게나 가재가 제2중간숙주인 기생충은 폐흡충(폐디스토마)이다.
폐흡충의 유미유충이 게·가재 체내에서 피낭유충으로 발육하며, 사람이 이를 날로 먹으면 감염된다.
무구조충은 소, 요코가와흡충은 은어 등 담수어가 매개이며, 요충은 중간숙주 없이 사람에서 사람으로 직접 전파된다.
진드기는 25~30℃ 부근에서 오히려 번식이 활발해지므로, 30℃ 정도로 가열하는 방법은 번식 억제책이 될 수 없다.
밀봉 포장, 습도를 낮추는 것, 냉장 보관은 모두 진드기의 서식·증식 조건을 차단하는 실질적인 억제 방법이다.
장출혈성대장균 감염증의 주요 원인식품은 덜 익힌 육류나 비살균 유제품 등이며, 초고온멸균(UHT) 우유는 살균 처리로 균이 사멸되므로 원인식품으로 볼 수 없다. 따라서 원인식품을 UHT 우유라고 한 설명이 틀렸다.
주요 원인균이 Escherichia coli O157:H7이라는 점, 부적절하게 소독된 조리기구 등을 통해 사람 간 전파가 쉽다는 점은 옳은 설명이다.
감염병 분류는 출제 당시의 제1군감염병 체계를 따른 서술이며, 2020년 감염병예방법 개정 이후 현행 분류에서는 제2급감염병에 해당한다.
치즈나 마가린에 착색료로 사용 가능한 첨가물은 베타카로틴이다.
베타카로틴은 천연 유래 색소로 유지식품의 황색 계열 착색에 널리 쓰인다.
식용색소 황색 제5호·적색 제2호·황색 제4호와 같은 타르색소는 사용할 수 없는 식품이 별도로 정해져 있어 치즈·마가린류에는 사용이 허용되지 않는다.
인간의 산업활동으로 생성·방출되어 생물체의 내분비계 기능을 교란하는 물질을 환경호르몬(내분비 교란물질)이라 한다.
이들 물질은 체내 호르몬 수용체에 결합하거나 호르몬 작용을 모방·차단하여 생식·발달 이상을 일으킬 수 있다.
불포화지방산의 산패를 촉진하지 않는 것은 BHT(butylated hydroxytoluene)이다.
BHT는 대표적인 합성 항산화제로 유지의 자동산화 연쇄반응을 억제하여 오히려 산패를 지연시킨다.
지질 산소화효소(lipoxygenase), 빛, 전이금속은 모두 불포화지방산의 산화·산패 반응을 촉진하는 요인이다.
에르고스테롤에 자외선을 조사하면 비타민 D2(에르고칼시페롤)가 생성된다.
에르고스테롤은 프로비타민 D로, 자외선에 의해 스테롤 고리가 열리면서 비타민 D2로 전환된다.
참고로 동물의 피부에서는 7-디하이드로콜레스테롤이 자외선을 받아 비타민 D3로 전환된다.
과일이 성숙·저장되는 동안 연화(softening)에 가장 크게 관여하는 세포벽 성분은 펙틴(pectin)이다.
펙틴 분해효소(pectinase 등)가 펙틴질을 가수분해하면서 세포벽 사이의 결합력이 약해져 조직이 물러진다.
단백질 분석과 직접 관련이 없는 실험방법은 동결건조이다.
동결건조는 시료를 저온·진공 상태로 승화시켜 수분을 제거하는 보존·건조 공정으로, 단백질의 구조나 특성을 분석하는 실험법이 아니다.
원심분리, 젤 크로마토그래피, SDS 젤 전기영동은 모두 단백질을 분리·정제하거나 분자량을 확인하는 데 사용되는 대표적인 실험법이다.
유지를 고온에서 장시간 가열할 때 나타나는 반응과 거리가 먼 것은 비누화 반응이다.
비누화는 유지가 알칼리와 반응하여 지방산염과 글리세롤을 생성하는 반응으로, 단순 가열만으로는 일어나지 않는다.
열분해, 산화, 중합 반응은 모두 고온 가열 시 유지에서 실제로 진행되는 열화 반응이다.
대두에 풍부하게 함유된 대표적 기능성 물질은 아이소플라본(isoflavone)이다.
아이소플라본은 식물성 에스트로겐(phytoestrogen)으로 작용하는 폴리페놀 화합물이다.
라이코펜과 카로티노이드는 토마토·녹황색 채소의 색소 성분이고, 세사몰은 참기름의 항산화 성분이다.
당이 공존하는 상태로 식품을 가열하면 마이야르(maillard) 반응이 일어나 아미노산이 소실된다.
마이야르 반응은 환원당의 카르보닐기와 아미노산의 아미노기가 축합·중합하여 갈색 물질과 향미 성분을 생성하는 비효소적 갈변 반응이다.
천연 단백질을 구성하는 아미노산은 대부분 α-아미노산 형태이다.
α-아미노산은 아미노기와 카르복실기가 동일한 탄소(α-탄소)에 결합한 구조로, 펩티드결합을 통해 단백질을 형성한다.
수박과 토마토의 붉은색을 나타내는 대표 색소는 라이코펜(lycopene)이다.
라이코펜은 카로티노이드계 색소이지만 베타카로틴과 달리 프로비타민 A 활성이 없다.
루테인과 제아잔틴은 잔토필계 황색 계열 색소이다.
고추의 매운맛을 내는 성분은 캡사이신(capsaicin)이다.
시니그린은 겨자의 매운맛, 쿠르쿠민은 강황의 황색 색소, 캡산틴은 고추의 붉은 색소 성분이다.
신제품이나 품질 개선 제품의 관능 특성을 세밀하게 묘사하는 데 참여하는, 고도로 훈련된 요원으로 구성된 패널은 특성 묘사 패널이다.
차이 식별 패널은 시료 간 차이 유무를 판별하는 데, 기호 조사 패널은 일반 소비자의 선호도를 조사하는 데 사용된다.
전문 패널은 특정 품목의 품질 평가나 등급 판정을 담당하는 해당 분야 전문가 집단으로, 제품 특성을 묘사하는 역할과는 구분된다.
기초대사량은 공복·안정 상태에서 측정해야 하므로 적당한 식사 직후에 측정한다는 조건은 부적합하다.
식후에는 소화·흡수에 따른 특이동적작용(식이성 발열효과)으로 대사량이 일시적으로 상승해 기초대사량을 정확히 반영하지 못한다.
영양 상태가 양호하고 완전 휴식 상태이며 실온 20℃ 정도에서 측정하는 조건은 기초대사량 측정에 적합한 조건이다.
일정한 힘(항복치)을 넘어야 비로소 흐르기 시작하는 소성(plastic) 특성을 나타내는 대표적 식품은 생크림이다.
휘핑한 생크림은 항복치 이하의 작은 힘에서는 형태를 유지하다가 힘이 항복치를 넘으면 흐름을 시작하는 전형적인 소성체 거동을 보인다.
가당연유와 물엿은 항복치 없이 힘을 받으면 바로 흐르는 점성 유체로, 난백은 점탄성(viscoelastic) 식품으로 분류된다.
유체가 흐를 때 나타내는 저항을 점성(viscosity)이라 한다.
점성은 유체 내부의 분자 간 마찰로 인해 흐름에 저항하는 정도를 나타내는 물성으로, 뉴턴 유체에서는 점도 계수로 정량화된다.
탄성은 힘을 제거하면 원래 형태로 돌아가려는 성질, 소성은 항복치를 넘어야 변형이 시작되는 성질, 점탄성은 두 성질을 함께 나타내는 것을 말한다.
대표적인 감미료의 감미도는 사카린 > 스테비오사이드 > 아스파탐 > 글리시리진 순으로 강하다.
설탕을 기준으로 사카린이 수백 배로 가장 강하고, 스테비오사이드가 그다음이며, 아스파탐은 이보다 낮고, 글리시리진은 네 가지 중 가장 약한 것으로 정리된다.
칼슘은 세포벽의 펙틴과 결합해 펙트산칼슘을 형성함으로써 조직의 경도와 탄력을 유지시키는 대표적인 무기질이다.
과채류 저장·가공 중 칼슘 처리(염화칼슘 침지 등)를 하면 세포벽 구조가 안정되어 연화가 억제되고 조직감이 향상된다.
칼륨, 마그네슘, 철은 세포벽 구조 형성보다는 삼투압 조절이나 효소 보조인자로서의 역할이 더 크다.
된장국은 액체 상태의 국물 음식으로 젤 구조를 형성하지 않는다.
- 묵은 전분이 노화·응고되어 젤 상태를 이루는 식품이다.
- 젤리와 양갱은 각각 펙틴, 한천이 당·산과 작용해 젤을 형성한 식품이다.
어류 비린내의 주성분은 트리메틸아민(trimethylamine) 등 아민류이다.
어체 중 트리메틸아민옥사이드(TMAO)가 세균의 환원 작용을 받아 트리메틸아민으로 변하면서 특유의 비린내가 발생한다.
테르펜은 식물성 정유, 황화합물과 피라진은 가열취·갈변취 등 다른 유형의 향미 성분과 관련이 깊다.
90%인 황산 용액을 30%로 묽히기 위한 황산과 물의 혼합비율은 이다.
황산 원액 1을 취하면 순황산량은 이고, 이것이 30%가 되려면 전체량이 이 되어야 하므로 물은 2가 필요하다.
알리게이션(교차법)으로 확인해도, 물(0%)과 목표농도(30%)의 차는 , 원액(90%)과 목표농도의 차는 이므로 황산:물 = 로 같은 결과가 나온다.
글루타티온은 글루탐산-시스테인-글리신 세 아미노산이 펩티드 결합으로 연결된 트리펩티드이다.
아르기닌은 글루타티온의 구성 성분이 아니며, 요소회로 등 다른 대사 경로와 관련된 아미노산이다.
중화해야 할 젖산의 양은 500g이다.
크림의 산도는 젖산으로 환산한 값이므로, 낮추어야 할 산도 차 에 크림 전체량을 곱하면 중화 대상이 되는 젖산량이 구해진다.
두부의 응고 정도는 응고제의 종류·양·온도 등 화학적·물리적 조건에 좌우되며, 응고제의 색은 응고 반응 자체와는 관련이 없다.
응고제(황산칼슘, 염화마그네슘 등)가 콩단백질과 결합해 겔을 형성하는 원리이므로, 색은 응고력에 영향을 주지 않는다.
콩단백질의 주성분은 글리시닌(glycinin)이며, 묽은 염류 용액(황산칼슘, 염화마그네슘 등)에 의해 응고되는 성질을 이용해 두부를 제조한다.
- 알부민은 수용성 단백질로 염류 응고성이 크지 않다.
- 제인은 옥수수의 주요 저장단백질이다.
- 락토글로불린은 우유 유청단백질이다.
Clostridium botulinum의 발육 한계 pH는 약 4.6 수준으로, pH가 4.6을 넘는 저산성 수산물 통조림은 저온살균이 아니라 고온고압 살균(레토르트 살균)을 실시해야 한다.
살균 후 급속냉각, 밀봉 전 탈기, 조미액 주입에 의한 살균효과 상승 등 나머지 설명은 통조림 제조 공정의 일반적 원리로 옳은 내용이다.
젤리화가 가장 잘 이루어지는 유기산 함량은 0.3% 내외(pH 3.0~3.5)이다.
펙틴 약 1~1.5%, 당 60~65% 조건과 함께 이 정도의 산 농도가 갖추어져야 펙틴 젤이 안정적으로 형성된다.
굴비는 염장과 건조를 함께 거치는 염건품으로 분류되며, 단순 염장품으로 연결한 것은 잘못된 설명이다.
동건품인 황태(마른 명태), 연제품인 어묵류, 해조 가공품인 알긴산·카라기난 연결은 모두 올바른 설명이다.
마요네즈는 식품공전상 식용유지류가 아니라 드레싱류에 해당한다(출제 당시 식품공전 기준).
식용유와 난황, 식초 등을 유화시켜 만든 반고체 상태의 조미가공품으로, 식품유형 분류상 드레싱류에 속한다.
유가공품 가공기준상 살균제품은 살균 후 즉시 10℃ 이하로 냉각하도록 규정되어 있으므로, 냉각 기준을 4℃ 이하로 서술한 것은 틀린 내용이다(출제 당시 축산물 가공기준).
- 저온 장시간 살균법(LTLT): 63~65℃에서 30분간
- 고온 단시간 살균법(HTST): 72~75℃에서 15~20초간
- 멸균제품은 멸균한 용기·포장에 무균 공정으로 충전·포장
위 세 가지는 모두 옳은 설명이다.
용출(rendering)은 동물성 지방조직을 가열하여 기름을 녹여내는 방법으로, 돈지(라드) 제조에 가장 적합하다.
참깨나 대두 같은 유지작물은 압착이나 용매추출로 기름을 얻으며, 쇼트닝은 원료유를 가공한 2차 가공품이므로 용출 방식과는 관련이 없다.
햄·베이컨 제조의 간먹이기(curing)에는 일반적으로 소금, 설탕, 조미료, 발색제(아질산염) 등이 사용되며, 식초는 통상적인 재료가 아니다.
유리에 가까운 투명도와 내열성을 가져 보일-인-백 포장이나 전자레인지 가열 트레이, 생수용 물통에 사용되는 포장 재질은 폴리카보네이트(polycarbonate)이다.
폴리스티렌은 내열성이 낮고, PET는 내열성이 폴리카보네이트에 못 미치며, 폴리염화비닐은 투명하지만 고온 가열 용도로는 적합하지 않다.
증발시켜야 할 수분량은 50kg이다.
고형분량은 농축 전후 일정하므로 의 고형분이 20%가 되려면 전체량이 이 되어야 한다.
따라서 증발시켜야 할 수분량은 이다.
콜라겐은 지방 분해효소가 아니라 콜라게나아제 같은 단백질 분해효소에 의해 분해된다.
섬유상 구조단백질로서 인장강도가 강하며, 가열 변성되면 젤라틴으로 바뀐다는 설명은 옳다.
식품유형상 잼은 과일류 또는 채소류를 당류 등과 함께 젤리화한 제품을 말한다.
과즙을 농축한 액상 제품은 농축과즙류, 과육의 원형을 유지한 것은 프리저브류, 과피가 함유된 것은 마멀레이드에 해당하는 설명이다.
가열에 의해 연신된 필름이 원래 위치로 되돌아가는 성질을 이용한 포장법은 수축 포장(shrink wrapping)이다.
모양이 일정하지 않은 제품이나 케이스 없이 단위 포장할 때 널리 활용된다.
표고버섯균사체는 건강기능식품 고시형 원료 중 주로 콜레스테롤 개선 기능과 관련된 원료이며, 면역기능 관련 고시형 원료에는 해당하지 않는다(출제 당시 고시 기준).
인삼, 홍삼, 알로에겔은 모두 면역력 증진 기능을 인정받은 대표적인 고시형 원료이다.
합성 항산화제는 첨가되는 유지나 지방질 식품에 잘 녹아야 균일하게 분산되어 효과를 낼 수 있으므로, 유지에 녹으면 안 된다는 조건은 틀린 설명이다.
독성이 없고 저농도에서 유효하며 이미·이취를 주지 않아야 한다는 나머지 조건은 합성 항산화제가 갖추어야 할 올바른 요건이다.
우유류의 성분규격 항목은 일반적으로 비중, 유지방, 무지유고형분 및 산도, 세균수, 대장균군 등이며, 점도는 성분규격 항목에 포함되지 않는다.
대두 단백질은 pH 8~9의 알칼리 영역에서 용해도가 높아 가장 효율적으로 추출된다.
추출된 단백질은 이후 등전점 부근(pH 4~4.5)에서 침전시켜 분리하므로, 추출 단계의 pH와 침전 단계의 pH를 구분해서 이해해야 한다.
건조 과실·채소 제조에서는 NaOH를 이용한 알칼리 박피, 블랜칭(blanching)에 의한 효소 불활성화, 황(아황산) 처리에 의한 갈변 방지·표백 등이 이용된다.
반면 인산(H3PO4)은 이러한 건조 과실·채소 제조 공정과 직접적인 관련이 없다.
통조림의 살균이 부족할 때 잔존하기 쉬운 대표적인 독소형 세균은 Clostridium botulinum이다.
혐기성 아포형성균으로 내열성이 강해 불충분한 살균 조건에서도 생존해 치명적인 신경독소를 생성할 수 있다.
후막포자(chlamydospore)는 균사 일부가 두꺼운 세포벽으로 둘러싸여 형성되는 무성포자이다.
난포자, 자낭포자, 접합포자는 모두 서로 다른 균사(또는 배우자)가 접합하여 만들어지는 유성포자이다.
Proteus 속은 곰팡이가 아니라 세균이므로, 달걀 껍질의 점상 반점을 일으키는 곰팡이 종류로 연결한 것은 잘못된 설명이다.
Cladosporium은 암녹색·흑색, Penicillium은 황색·청색·초록색, Sporotrichum은 분홍색 반점을 일으키는 곰팡이로 알려져 있다.
버섯의 담자포자는 담자기가 늘어서 있는 주름(lamella)에서 형성된다.
주름은 갓 안쪽 표면에 방사상으로 배열되어 포자를 방출하는 생식 구조이다.
포도주 발효에 가장 널리 사용되는 효모는 Saccharomyces ellipsoideus이다.
타원형의 세포 모양을 가지며 높은 당 발효력과 알코올 내성을 지녀 포도즙 발효에 적합하다.
Saccharomyces sake는 청주, Saccharomyces coreanus는 막걸리, Saccharomyces carlsbergensis는 맥주(하면발효) 제조에 주로 사용되는 효모이다.
저장 중인 사과, 배에서 연부현상(무름병)을 일으키는 대표적인 곰팡이는 Penicillium expansum이다.
과육을 무르게 하고 패튤린(patulin)이라는 곰팡이독소를 생성하는 것으로 알려져 있다.
미생물의 증식도는 건조 균체량, 균체 질소량, 총균수(또는 생균수) 측정 등으로 정량화할 수 있다.
반면 pH 측정은 대사산물에 따른 간접적인 변화만 반영할 뿐, 균체량 자체를 나타내는 지표로는 부적합하다.
장류 제조용 코지균은 프로테아제·아밀라아제 등 효소 활성이 강하고, 제국이 용이하며, 장류 특유의 향과 맛을 내야 한다.
또한 종국(씨코지) 제조와 대량 배양을 위해 오히려 포자를 잘 형성해야 하므로, 포자를 형성하지 않아야 한다는 조건은 잘못된 설명이다.
Lactobacillus bulgaricus는 당을 발효해 주로 젖산을 생성하는 유산균으로, gluconic acid 생산과는 거리가 멀다.
Acetobacter gluconicum, Pseudomonas fluorescens, Penicillium notatum은 글루코오스 산화효소 등을 이용해 글루콘산을 생성할 수 있는 미생물로 알려져 있다.
토양이나 식품에서 흔히 발견되며 발암성 물질인 아플라톡신(aflatoxin)을 생성하는 유해 곰팡이는 Aspergillus flavus이다.
Aspergillus oryzae와 Aspergillus sojae는 각각 청주·장류 제조에 이용되는 유용 곰팡이이며, Aspergillus niger는 주로 구연산 발효에 이용된다.
온도가 높아질수록 효소활성도는 최적온도까지 증가하다가 그 이후에는 단백질 변성으로 오히려 급격히 감소한다.
효소는 특정 기질에만 반응하는 기질특이성을 가지며, pH 변화에 따라 활성부위의 이온화 상태가 달라져 활성이 크게 영향을 받는다.
또한 효소는 반응 전후 자신은 소모되지 않으면서 반응속도를 높이는 촉매 역할을 한다.
Acetobacter xylinum은 생성된 초산을 다시 물과 이산화탄소로 산화(과산화)시켜 산도를 떨어뜨리고, 셀룰로오스성 점질막(피막)을 형성해 품질을 저해하는 식초 양조의 유해균이다.
Acetobacter aceti는 식초 양조에 널리 쓰이는 대표적인 초산 발효균이며, Acetobacter vini acetati·Acetobacter oxydans도 초산 생성에 관여하는 균으로 과산화에 의한 산도 저하와 점질막 형성의 대표균으로는 꼽히지 않는다.
Fusarium 속은 치즈 표면에 흔히 착생하여 변색·불쾌취를 일으키는 곰팡이로 분류되지 않는다.
- Geotrichum 속은 치즈 표면에 백색 균막을 형성해 조직을 무르게 하고 이취를 낸다.
- Cladosporium 속은 흑색·녹색 반점을 만들어 치즈를 변색시킨다.
- Penicillium 속은 치즈 표면에 청록색 포자를 형성해 변색과 곰팡이취의 원인이 된다.
Hildebrandt-Erb법은 발효 폐액(술덧 여액)을 재순환·재이용하는 방식으로 폐수의 BOD를 낮추는 데 활용된 발효법이다.
고농도 술덧 발효법이나 연속 발효법은 생산 효율을 높이기 위한 방법으로, 폐수 처리보다는 발효 수율 개선에 초점이 있다.
청주 종국 제조 시 사용하는 나무재(木灰)의 목적은 수분 조절이 아니라 잡균 억제와 포자형성 촉진에 있다.
- 나무재는 강알칼리성을 띠어 산성 환경을 좋아하는 잡균의 침입을 막는다.
- 국균의 포자형성을 양호하게 유도한다.
- 재에 포함된 칼륨 등 무기성분을 국균에 공급한다.
Bacillus licheniformis는 내열성 아포를 형성하는 세균으로, 빵 반죽 속에 잔존하다가 굽기 후에도 생존해 로프(rope) 현상을 일으키는 원인균으로 알려져 있다.
Serratia marcescens는 적변, Penicillium expansum은 곰팡이 오염, Lactobacillus lactis는 유산균으로 로프 현상과는 무관하다.
액체배양에서 미생물의 증식곡선은 유도기 → 대수증식기 → 정상기 → 감퇴기(사멸기) 순으로 진행된다.
유도기는 환경 적응 단계, 대수증식기는 세포가 일정한 세대시간으로 지수적으로 증가하는 단계, 정상기는 증식과 사멸이 균형을 이루는 단계, 감퇴기는 영양고갈과 대사산물 축적으로 사멸이 증식을 앞서는 단계이다.
에탄올이 초산균에 의해 산화되면 반응에 따라 초산이 생성된다.
에탄올의 분자량은 46, 초산의 분자량은 60이므로 이론적 생성량은
따라서 1kg의 에틸알코올로부터 얻어지는 초산의 이론적 최대 생성량은 약 1,304g이다.
주정(에탄올) 발효의 대사 경로는 포도당이 피루브산으로 분해되는 EMP 경로(해당과정)를 거친 뒤, 피루브산이 탈탄산·환원되어 에탄올로 전환된다.
HMP는 오탄당인산경로, TCA는 호기적 에너지대사 경로, β-산화는 지방산 분해 경로로 주정발효의 주경로가 아니다.
Rhizopus 속은 포자낭 속에 포자낭포자를 형성하고, 균사에서 옆으로 뻗는 포복지(stolon)와 기질에 부착하는 가근(rhizoid)을 특징적으로 갖는 곰팡이다.
Mucor 속은 포복지·가근이 없고, Aspergillus 속과 Penicillium 속은 분생포자를 형성한다는 점에서 구별된다.
청과물 표면의 색도 차이를 이용해 선별하는 방법은 광학 선별이다.
광학 선별기는 반사광이나 투과광의 파장·세기 차이를 감지해 익은 정도나 결점 유무를 판별한다.
정선(cleaning/sorting)은 원료에서 이물이나 불량품을 골라내는 선별 조작으로, 두 가지 이상의 물질을 고르게 섞는 혼합 조작에 해당하지 않는다.
반죽·교반·유화는 모두 성분을 균질하게 섞는 혼합 조작이다.
막분리는 압력차를 이용해 분자 크기별로 분리하는 방식으로 상변화가 일어나지 않기 때문에 증발·농축 공정보다 에너지가 절약된다.
가열이 없어 향기 성분 손실이 적고, 냉각수가 대량으로 필요하지 않으며, 막의 공경에 따라 분획과 정제를 동시에 수행할 수 있다.
가늘고 긴 회전 원통을 통 안에 설치해 혼합물을 하부에서 공급하면, 원심력에 의해 가벼운 액체는 원통 안쪽에, 무거운 액체는 벽쪽에 층을 이루며 분리되는 장치는 관형 원심분리기이다.
원판형·컨베이어형·노즐형 원심분리기는 각각 원판 적층, 고형분 배출용 스크류, 노즐을 이용한 연속 배출 구조를 갖는다는 점에서 이 설명과 다르다.
탈납(winterization)은 액체유지를 서서히 냉각해 고융점 성분(왁스질)을 결정화시켜 분리하는 공정으로, 수소화 반응과는 관계가 없다.
액체 유지를 냉각하면 융점이 높은 성분이 결정을 이루어 침전되므로, 혼합유지를 분별하거나 저온 저장 시 혼탁을 일으키는 성분을 제거하는 데 이용된다.
비스킷은 반죽을 성형·소성하여 만드는 제품으로 분말 입자를 뭉쳐 크게 만드는 과립 성형(조립화) 공정과는 제조 방식이 다르다.
분말주스, 빵 이스트, 인스턴트 커피 분말은 미세 분말을 응집시켜 과립 형태로 만드는 대표적인 조립화 제품이다.
기송식 건조기(pneumatic dryer)는 열풍기류에 분체·입상 원료를 띄워 순간적으로 건조하는 장치로, 액상인 두유 건조에는 적합하지 않다.
두유와 같은 액상 식품은 분무 건조기(spray dryer)로 건조하는 것이 일반적이며, 빈 건조기는 곡류 등의 완만한 마감 건조, 유동층 건조기는 설탕 등 입자성 식품 건조에 적합하다.
양이온·음이온 교환막을 격막으로 배열하고 전위차(전기장)를 가해 이온을 선택적으로 이동·분리시키는 방법은 전기투석이다.
역삼투는 압력차를 이용한 분리, 투석은 농도차를 이용한 확산 분리, 열삼투는 온도차를 이용하는 방법으로 전위차를 구동력으로 삼지 않는다는 점에서 다르다.
막농축은 상온에서 압력차만으로 수분을 제거하므로 원료를 가열하지 않아 온도 변화가 가장 작다.
증발 농축과 감압 농축은 가열을 동반하고, 동결 농축은 원료를 저온으로 얼려야 하므로 상대적으로 온도 변화 폭이 크다.
양동이(버킷)를 체인이나 벨트에 달아 수직 방향으로 원료를 끌어올리는 고체이송기는 버킷 엘리베이터이다.
체인·롤러·스크루 컨베이어는 주로 수평 또는 완만한 경사 방향의 이송에 사용된다는 점에서 차이가 있다.
원료를 이동·교반시키면서 물을 뿌려 세척하는 방법은 분무 세척이다.
침지 세척은 물에 담가 두는 방법, 마찰 세척은 원료끼리 또는 기구와의 마찰을 이용하는 방법, 부유 세척은 비중차로 물에 띄워 분리하는 방법으로 각각 원리가 다르다.
버터는 지방(오일) 속에 물이 분산된 유중수적형(W/O) 에멀션인 반면, 마요네즈·두유·우유는 물 속에 지방이 분산된 수중유적형(O/W) 에멀션이다.
DNA는 초고압에 대해 비교적 안정하여 세포막이나 단백질보다 훨씬 높은 압력에서야 영향을 받으며, 가장 낮은 압력 범위에서 먼저 파괴되는 것은 아니다.
세포막은 비교적 낮은 압력에서도 붕괴되어 단백질 변성보다 먼저 일어나며, 세포막 붕괴로 세포 내외 물질 전달이 증가할 수 있고 2차 대사산물 중 저분자 물질은 고압에서도 비교적 안정하다.
고정자와 회전자 사이의 극히 좁은 틈으로 원료를 통과시키면서 강한 원심력과 전단력으로 유화시키는 장치는 콜로이드 밀(colloid mill)이다.
atomizer는 액체를 미세하게 분사하는 장치, vibration mill과 ring roller mill은 분쇄에 주로 사용되는 장치로 이 설명과는 다르다.
압착추출(expression)은 물리적인 압력으로 즙을 짜내는 방법이므로 추출 용매의 극성은 압착 효율에 관여하지 않는다.
원료의 압착에 대한 저항, 분쇄 조각의 다공성, 적용된 압착력의 크기는 모두 압착 효율에 직접 영향을 미치는 요인이다.
분무건조기의 건조실 중 병류식(concurrent flow type)은 열풍과 분무된 액적이 같은 방향으로 흐르는 구조로, 건조 초기 가장 뜨거운 열풍이 수분이 많은 액적과 접촉한 뒤 건조가 진행될수록 온도가 낮아진 공기와 접촉하므로 열에 민감한 식품의 건조에 적합하다.
향류식은 열풍과 액적이 반대 방향으로 흘러 건조 후반부에 고온에 노출되므로 열민감 식품에는 불리하다.
Z값은 사멸시간을 1/10로 단축(또는 10배로 연장)시키는 데 필요한 온도 변화폭을 의미한다.
따라서 이 균의 Z값은 15℃이다.
D값은 생균수를 90%(1 log) 감소시키는 데 필요한 시간이다.
생균수가 에서 으로 1 log 감소하는 데 걸린 시간은 분이므로, D값은 5이다.
가열된 금속 표면(드럼)에 원료를 얇은 막 형태로 직접 접촉시켜 건조하는 장치는 드럼 건조기이다.
드럼 건조기는 점도가 높은 액체나 반죽상 원료를 표면에 도포해 짧은 시간에 건조할 수 있어, 페이스트류·전분류 등의 건조에 적합하다.