2025년 식품안전기사실기(필답형) 3회차

PTC(페닐티오카바마이드)

[해설]

관능검사 패널 선발 때에는 PTC(페닐티오카바마이드) 용액을 맛보게 해서 미맹인 사람을 가려낸다.

PTC의 티오요소(N–C=S) 구조를 쓴맛으로 느끼는지는 유전으로 정해지며, 미맹인 사람은 이 쓴맛을 거의 느끼지 못한다. 훈련으로 바뀌지 않는 성질이라 패널 후보에서 미리 제외한다.

참고: 같은 티오요소계인 PROP(프로필티오우라실)을 PTC 대신 시약으로 쓰기도 한다.

(1) 단위 — CFU/g(액상 검체는 CFU/mL)

(2) 뜻 — 검체 1 g(1 mL) 안에 들어 있는 집락형성단위의 수

[해설]

생균수는 평판계수법으로 배지에 자란 집락을 세어 구하므로, 단위는 CFU/g(액상 검체는 CFU/mL)로 보고한다.

CFU는 Colony Forming Unit, 곧 집락형성단위로 검체 1 g(1 mL) 안에서 집락을 만들 수 있는 균의 수를 뜻한다. 뭉친 균 여러 개가 집락 하나로 자랄 수 있어 '세포 수'가 아니라 '집락을 만드는 단위'라고 부른다.

혼동 주의: 배지와 배양 조건에서 자라지 못하는 균은 살아 있어도 세지 않으므로, CFU는 현미경으로 센 총균수와 다르다.

16개

[해설]

부제탄소가 n개이면 입체이성질체는 2ⁿ개이다. 포도당(알도헥소스)을 사슬 구조로 보면 부제탄소는 C2~C5의 4개다.

C1은 알데하이드기이고 C6은 –CH₂OH라서, 서로 다른 원자단 4개가 붙지 않으므로 부제탄소가 아니다.

입체이성질체 수 = 2ⁿ
= 2⁴
= 16개

16개는 D형 8개와 L형 8개로 나뉘고, D-글루코스·D-만노스·D-갈락토스가 그중 하나다. 혼동 주의: 고리 구조가 되면 C1이 아노머 탄소가 되어 α·β형이 생기는데, 이것은 사슬 구조 기준인 16개에 넣지 않는다.

①, ③

[해설]

감미료는 원료에 따라 식물에서 뽑아 정제한 천연 유래와 화학적으로 만든 합성 감미료로 나뉜다.

• 스테비올배당체 — 국화과 식물인 스테비아 잎의 단맛 성분을 정제한 식물 유래 감미료다.
• 글리시리진산나트륨 — 감초 뿌리의 단맛 성분인 글리시리진을 정제한 식물 유래 감미료다.

혼동 주의: 사카린은 톨루엔계 원료로 만든 합성품이고, 아스파탐은 아스파트산과 페닐알라닌을 결합한 합성 디펩타이드라 식물 유래가 아니다.

(1) 히스티딘 요구성 Salmonella typhimurium 변이주

(2) 히스티딘

(3) 화학물질의 돌연변이 유발성(유전독성) 유무 — 이를 통한 발암 가능성 예측

[해설]

에임즈 시험은 미생물에 복귀돌연변이가 일어나는지를 보고 물질의 변이원성을 빠르게 가려내는 시험이다.

• 사용 미생물 — 히스티딘을 스스로 만들지 못하게 변이시킨 Salmonella typhimurium 균주다.
• 넣지 않는 성분 — 히스티딘을 빼 두어야 원래 균은 자라지 못하고, 돌연변이로 합성 능력을 되찾은 균만 집락을 만든다.
• 확인 대상 — 대조군보다 집락이 뚜렷이 많으면 돌연변이 유발성(유전독성)이 있다고 보고, 변이원성과 발암성의 상관이 높다는 점을 근거로 발암 가능성을 예측한다.

간에서 대사된 뒤에야 변이원성을 띠는 물질도 잡아내려고, 쥐 간 효소 분획(S9 mix)을 넣은 조건에서도 시험한다.

14.12 kg

[해설]

넣을 무수설탕을 $x\ \mathrm{kg}$이라 하면, 설탕은 순도 100 %이므로 넣은 양이 그대로 설탕 성분으로 더해지고 전체 질량도 그만큼 늘어난다.

전체 물질수지 : $100 + x = W$ ($W$는 만들어진 설탕물의 질량)

설탕 성분 수지 : $100 \times 0.03 + x = W \times 0.15$

두 식을 연립하면

$3 + x = (100 + x) \times 0.15$

$0.85x = 12 \quad \Rightarrow \quad x = \dfrac{12}{0.85} = 14.117\cdots$

따라서 첨가할 무수설탕은 14.12 kg이고, 만들어지는 설탕물은 114.12 kg이 된다.

검산하면 $\dfrac{3 + 14.12}{114.12} \times 100 = 15.0\,\%$로 조건과 맞는다.

(1) 개선조치 — 모니터링 결과 중요관리점(CCP)의 한계기준을 벗어났을 때 취하는 일련의 조치

(2) ① ○   ② ○   ③ ○

[해설]

식품 및 축산물 안전관리인증기준에서 개선조치는 모니터링 결과 CCP 한계기준을 벗어났을 때 취하는 일련의 조치다. 이탈 원인 제거, 관리 상태 복구, 이탈 동안 생산·보관된 제품의 처리, 재발 방지가 모두 여기에 들어간다.

• 에어커튼 설치(○) — 문이 열릴 때 들어오는 더운 공기라는 원인을 설비로 막는다.
• 작업자 교육(○) — 문을 자주 여닫는 행위를 줄여 재발을 막는다.
• 보관 제품 안전성 검사(○) — 이탈의 영향을 받은 제품을 확인해 출고·재가공·폐기를 정하는 제품 처리 조치다.

혼동 주의: 가벼운 이탈이라도 온도만 다시 맞추고 원인 제거·제품 처리·기록을 빠뜨리면 개선조치로 인정되지 않는다.

집락이 배지 표면으로 번져 자라는 확산집락이 생기는 것을 막기 위해서

[해설]

표준평판법에서 덧층을 씌우는 것은 배지 표면에 남은 균이 옆으로 번져 자라는 확산집락(spreader)을 막기 위해서이다.

확산집락이 생기면 이웃 집락을 덮어 버려 균수가 실제보다 적게 계산된다.

덧층을 씌우면 균이 모두 배지 속에서 작은 렌즈 모양 집락으로 따로 자라 계수가 정확해진다.

① 인산 이온($\mathrm{PO_4^{3-}}$)

② 황산 이온($\mathrm{SO_4^{2-}}$)

③ 염화 이온($\mathrm{Cl^-}$)

[해설]

식품의 산성·알칼리성은 맛이 아니라, 태우고 남은 회분을 물에 녹였을 때의 액성으로 가른다. 인·황·염소 같은 비금속 원소가 많으면 산성식품이다.

• 인산 이온(PO₄³⁻) — 곡류·육류·달걀노른자에 많은 인(P)이 회분에서 인산을 이룬다.
• 황산 이온(SO₄²⁻) — 메싸이오닌·시스테인 같은 함황아미노산의 황(S)이 황산이 된다.
• 염화 이온(Cl⁻) — 염소(Cl)가 염산 형태로 남아 산성을 띤다.

혼동 주의: 칼슘·마그네슘·칼륨·나트륨이 많은 채소·과일·우유는 알칼리성식품이다. 신맛이 나는 귤도 유기산이 대사되어 없어지므로 알칼리성식품으로 분류한다.

(1) 배지 — 포테이토 덱스트로오즈 한천배지(DRBC 한천배지, DG18 한천배지도 사용)

(2) 유효 집락수 — 10~150개

[해설]

진균수 시험은 효모와 사상균을 함께 세는 시험으로, 세균 시험과 배지·계수 범위가 다르다.

① 포테이토 덱스트로오즈 한천배지(PDA)는 감자 침출액과 포도당으로 만든 기본 진균용 배지다.

② DRBC 한천배지는 다이클로란과 로즈벵갈, 클로람페니콜을 넣어 세균의 증식과 사상균의 과도한 확산을 억제한 선택배지다.

③ DG18 한천배지는 글리세롤로 수분활성도를 낮춘 배지로, 건조식품처럼 $A_w$가 낮은 시료의 내건성 진균을 볼 때 쓴다.

계수는 집락이 10~150개 생긴 평판을 골라 하며, 사상균은 균사가 퍼져 집락이 커지므로 세균보다 좁은 범위를 쓴다.

(1) 산화방지제

(2) 향미증진제

(3) 착색료

(4) 감미료

(5) 보존료

(6) 산도조절제

(7) 감미료

(8) 감미료

(9) 표백제(보존료·산화방지제로도 쓰임)

(10) 추출용제

[해설]

식품첨가물의 용도는 「식품첨가물의 기준 및 규격」(식품첨가물공전)에 실린 용도 분류 명칭 그대로 쓴다.

• 부틸히드록시아니솔(BHA) — 유지가 산화될 때의 라디칼 연쇄반응을 끊는 페놀계 산화방지제다.
• 카페인 — 쓴맛으로 맛과 향을 돋우는 향미증진제로 분류된다.
• 식용색소청색 제2호 — 색소 자체를 더하는 타르계 착색료다.
• 수크랄로스 — 설탕의 약 600배 단맛을 내는 무열량 감미료다.
• 소브산 — 곰팡이·효모의 증식을 억제하는 보존료다.
• 구연산 — 식품의 pH를 낮추거나 일정하게 유지하는 산도조절제다.
• 자일리톨 — 충치균이 이용하지 못하는 당알코올계 감미료다.
• 사카린나트륨 — 설탕의 약 300배 단맛을 내는 합성 감미료다.
• 무수아황산 — 주용도는 표백제이고, 미생물 억제(보존료)·갈변 방지(산화방지제)에도 쓰인다.
• 메틸알코올 — 원료에서 특정 성분을 뽑아내는 추출용제이며, 최종 식품에는 남지 않아야 한다.

혼동 주의: 발색제(아질산나트륨 등)는 그 자체에 색이 없고 식품 성분과 반응해 색을 고정하는 것으로, 색소를 직접 더하는 착색료와 다르다.

(1) n — 검사에 사용하는 시료의 개수

(2) c — m을 넘고 M 이하인 결과가 나와도 허용되는 시료의 최대 개수(최대허용시료수)

(3) m — 적합으로 판정하는 미생물 수의 기준값(허용기준치)

(4) M — 어떤 시료도 넘어서는 안 되는 미생물 수(최대허용한계치)

[해설]

식품의 기준 및 규격은 미생물 규격을 n, c, m, M을 쓰는 2·3단계 성적판정법으로 정하기도 한다.

• n — 한 로트에서 뽑아 검사하는 시료의 개수다.
• c — m을 넘고 M 이하인 결과가 나와도 봐주는 시료의 최대 개수다.
• m — 이 값 이하이면 적합으로 보는 미생물 수의 기준값이다.
• M — 시료 하나라도 넘으면 곧바로 부적합이 되는 한계값이다.

혼동 주의: c가 0인 규격(2단계)은 m을 넘는 시료가 하나도 없어야 적합이다.

(1) 0.999

(2) 0.100 mg KOH/g

[해설]

역가는 표시 농도에 대한 실제 농도의 비로, 1가 산인 안식향산을 중화하는 데 든 부피로 구한다. 산가는 유지 1 g에 든 유리지방산을 중화하는 데 필요한 KOH의 mg 수다.

안식향산 eq = 0.244 ÷ 122.12 = 1.998×10⁻³ eq
이론 부피 = 1.998×10⁻³ ÷ 0.1 = 19.980 mL
F = 19.980 ÷ 20 = 0.999

산가 = 56.11 × (A − B) × N × F ÷ S
= 56.11 × (1.1 − 1.0) × 0.1 × 0.999 ÷ 5.6
= 0.1001 ≈ 0.100 mg KOH/g

A는 본시험, B는 공시험 적정량(mL), S는 시료량(g)이며, 공시험값을 빼는 것은 시약·용매 자체가 소비한 알칼리를 덜어 내기 위해서다. 56.11은 KOH의 분자량이고, 산가 단위는 mg KOH/g으로 쓴다.

① 세균수

② 대장균군

③ 벤조피렌

[해설]

자가품질검사 항목은 식품의 기준 및 규격의 자가품질검사 기준에서 식품유형별로 가장 문제가 되기 쉬운 위해요소로 정한다.

• 식용얼음의 두 빈칸은 세균수와 대장균군이다. 그대로 먹는 얼음이라 원수·제빙기·용기를 통한 미생물 오염을 본다.
• 참기름 빈칸은 벤조피렌이다. 참깨를 고온으로 볶는 과정에서 생길 수 있는 발암물질이라서다.

외우는 요령: 빙과와 식용얼음은 같은 미생물 두 항목, 참기름·들기름은 둘 다 벤조피렌이고 들기름만 산화방지제가 더 붙는다.

① 제품명, 제조연월일, 소비기한 등 제품을 특정할 수 있는 사항

② 회수사유

③ 회수방법

[해설]

「식품위생법 시행규칙」 제59조(위해식품등의 회수계획 및 절차 등) 제1항은 회수계획에 담아야 할 사항을 다음 7가지로 정하고 있다.

㉠ 제품명, 제조연월일, 소비기한

㉡ 회수계획량(위해식품등으로 판명될 당시의 소비량과 소비기한 등을 고려해 산출한다)

㉢ 회수사유

㉣ 회수방법

㉤ 회수기간 및 예상 소요기간

㉥ 회수되는 식품등의 폐기 등 처리방법

㉦ 회수사실을 국민에게 알리는 방법

답안에는 이 가운데 3가지를 쓰면 된다. 유통기한 표시가 소비기한으로 바뀌었으므로 ㉠은 소비기한으로 쓰는 것이 현행 표기다.

약 0.63분

[해설]

Z값은 D값을 10분의 1로 줄이는 데 필요한 온도 상승폭이므로, 온도가 Z만큼 내려가면 D값은 10배가 된다.

D₁₁₆ = D₁₂₁ × 10^{(121 − 116)/Z}
= 0.2 × 10^5/10 = 0.2 × 3.162
≒ 0.63분

혼동 주의: 온도를 Z의 절반(5 ℃)만 낮춰도 D값은 절반 배가 아니라 √10 ≒ 3.16배로 늘어난다.

(1) TBA 시험(TBA가 측정법)

(2) 2차 산화생성물인 말론알데하이드를 정량하여 유지의 산패 정도를 판정한다.

[해설]

유지 산패의 2차 산화생성물인 말론알데하이드(MDA)를 TBA와 반응시켜 비색정량하는 방법이 TBA 시험(TBA가 측정법)이다.

MDA 1분자에 TBA 2분자가 결합한 적색 색소의 흡광도를 532 nm 부근에서 잰다. 값이 클수록 산패가 많이 진행된 것이므로 유지의 산패 정도를 판정하는 지표로 쓴다.

혼동 주의: 과산화물가(POV)는 1차 산화생성물(하이드로과산화물)을 보는 지표라 산패 후기에는 오히려 떨어지지만, TBA가는 계속 오른다.

α-아미노산이 α-디카보닐 화합물과 만나 탈탄산·탈아미노되면서, 원래 아미노산보다 탄소가 하나 적은 알데하이드와 이산화탄소, 아미노 화합물(암모니아)이 생기는 반응이다. 이때 생긴 알데하이드가 가열 식품 특유의 향을 낸다.

[해설]

스트레커 분해는 마이야르 반응 과정에서 생긴 α-디카보닐 화합물이 α-아미노산을 산화적으로 분해하는 반응이다.

• 탈탄산 — 아미노산의 카복실기가 CO₂로 떨어져 나간다.
• 탈아미노 — 아미노기가 빠져 암모니아 등 아미노 화합물이 된다.
• 생성물 — 원래 아미노산보다 탄소가 하나 적은 알데하이드(스트레커 알데하이드)가 남는다.

이 알데하이드가 빵·커피·볶은 곡류 같은 가열 식품 특유의 향을 낸다. 예를 들어 류신에서는 3-메틸부탄알이 생긴다.

단계 구분은 출처에 따라 다르다. 국내 식품화학 수험서는 대체로 마이야르 반응을 초기(당-아미노 축합·아마도리 전위) → 중간(디카보닐·HMF 등 분해산물 생성) → 최종(알돌 축합·스트레커 분해·멜라노이딘 형성)의 3단계로 나누어 스트레커 분해를 최종단계에 두며, Hodge의 원 도식처럼 중간단계의 병행 경로로 보는 분류도 있다. α-디카보닐 화합물 자체가 중간단계 산물이라는 점은 어느 분류에서나 같고, 답안에는 위의 반응 과정과 생성물을 서술하면 된다.

① 10 ℃ 이하

② -2~5 ℃

③ -18 ℃ 이하

[해설]

식품 및 축산물 안전관리인증기준(HACCP 고시)의 선행요건 가운데 운송관리 기준이다.

• 냉장식품은 10 ℃ 이하로 운송한다.
• 가금육은 냉장 기준과 따로 정한 -2~5 ℃ 범위로, 얼지 않을 만큼 빙온 가까이 관리해 미생물 증식을 늦춘다.
• 냉동식품은 -18 ℃ 이하로 운송한다.

혼동 주의: 냉장시설 보관 기준의 '가금육 5 ℃ 이하'와 섞지 말고, 운송 기준의 가금육 값은 하한이 있는 범위형으로 외운다.

멸균 생리식염수

[해설]

일반세균수 시험에서 희석액은 균을 죽이거나 늘리지 않고 균수를 그대로 유지한 채 묽히는 것이 목적이다.

멸균 생리식염수(0.85~0.9 % NaCl)는 세포와 삼투압이 맞고 영양분이 없어 이 조건을 만족한다. 멸균 인산완충희석액도 같은 목적으로 쓴다.

혼동 주의: 증류수는 삼투압 차이로 세포가 터져 균수가 적게 나오므로 희석액으로 쓰지 않는다.