2025년 식품안전기사실기(필답형) 1회차

① 용해

② 희석

③ 분산

[해설]

「식품첨가물의 기준 및 규격」 혼합제제류 제조기준에서 희석제는 첨가물을 다루기 쉽게 돕는 재료일 뿐이어서, 그 역할은 물리적 작용에 그쳐야 한다.

• 용해 — 첨가물을 녹여 쓰기 쉬운 형태로 만든다.
• 희석 — 농도를 낮춰 아주 적은 양의 첨가물도 정확히 계량할 수 있게 한다.
• 분산 — 첨가물을 고르게 퍼뜨려 고르게 섞이게 한다.

보기의 착색·감미·강화·유화·중화 등은 첨가물 자체의 기능이다. 희석제가 이런 작용을 하면 규정이 금지하는 '기능 변화'에 해당한다.

(1) 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)

(2) 균체는 열에 약해 70 ℃에서 2분 정도 가열하면 죽지만, 균이 만들어 낸 장독소(enterotoxin)는 내열성이 매우 커서 100 ℃로 1시간을 끓여도 활성이 남는다.

(3) 조리 전 비누와 물로 손을 깨끗이 씻고, 손에 상처가 있거나 화농성 질환이 있는 사람은 식품 취급에서 제외한다.

[해설]

포도송이 모양의 그람양성 구균, coagulase 양성, Baird-Parker 한천배지는 모두 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)을 가리킨다. coagulase는 혈장을 굳히는 효소로, 병원성 포도상구균을 가려내는 지표다.

• 균체 — 아포를 만들지 않아 열에 약하며 70 ℃에서 2분 정도면 죽는다.
• 장독소(enterotoxin) — 내열성이 매우 커서 100 ℃에서 1시간 끓여도 활성이 남는다.
• 예방 — 오염원이 사람의 손과 화농 부위이므로 손 씻기와 화농성 질환자의 식품 취급 배제가 핵심이다.

혼동 주의: 균이 죽어도 독소가 남는 독소형 식중독이라 다시 가열해도 안전해지지 않는다.

⑤

유의확률 0.046은 유의수준 0.05보다 작으므로 귀무가설을 기각하고 대립가설을 채택해야 한다. 즉 두 제품의 맛에 유의한 차이가 있다고 판정하는 것이 옳다.

[해설]

이 문제는 유의확률(p-value)과 유의수준($\alpha$)을 견주는 방향을 아는지 묻는다. 판정 규칙은 하나뿐이다.

$p \lt \alpha$ → 귀무가설 기각(차이가 있다)

$p \ge \alpha$ → 귀무가설을 기각하지 못함(차이가 있다고 할 수 없다)

여기서 귀무가설($H_{0}$)은 ‘차이가 없다’, 대립가설($H_{1}$)은 ‘차이가 있다’는 주장이며, 유의확률은 귀무가설이 참이라고 가정했을 때 지금 관측된 것만큼 극단적인 결과가 나올 확률이다.

⑤는 $p = 0.046 \lt 0.05$인데도 ‘기각하지 못하였다·차이가 없다’고 결론을 거꾸로 뒤집어 놓았으므로 잘못된 서술이다. 올바른 결론은 귀무가설을 기각하고 전분 종류에 따라 맛에 유의한 차이가 있다고 본다는 것이다.

나머지 항목을 짚어 두면, ②의 일원분산분석(one-way ANOVA)은 하나의 요인(여기서는 전분 배합비)에 따라 나뉜 세 집단 이상의 평균이 모두 같은지를 한꺼번에 검정하는 기법이라 이런 배합비 실험에 적합하다. ③의 다중회귀분석은 독립변수 두 개 이상으로 종속변수를 설명하는 기법으로, 분산분석으로 차이를 확인한 뒤 배합비와 기호도의 관계를 모형으로 세우는 후속 분석이 될 수 있다.

① 220

② 540

[해설]

HACCP 선행요건의 채광·조명 기준은 일반 작업실 220룩스 이상, 선별·검사구역 540룩스 이상의 두 단계다.

선별·검사는 이물·변색·표면 결함을 눈으로 가려내는 공정이라 일반 작업실의 두 배 넘게 밝아야 한다.

또한 식품이 노출되는 곳의 조명에는 파손 시 조각이 떨어지지 않도록 보호장치를 갖춰야 한다.

(1) $C_{6}H_{12}O_{6} \rightarrow 2C_{2}H_{5}OH + 2CO_{2}$

(2) 51.11 kg

[해설]

Gay-Lussac 식은 포도당 1분자가 에탄올 2분자와 이산화탄소 2분자로 나뉘는 알코올 발효 반응식이다.

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂
분자량: 포도당 180, 에탄올 46

180 : (2 × 46) = 100 : x
x = 92 × 100 / 180
x = 51.11 kg

혼동 주의: CO₂의 계수를 1로 쓰면 양변의 탄소·산소 원자 수가 맞지 않으므로 에탄올과 CO₂의 계수는 모두 2로 쓴다.

① 1인분

② -18

③ 144

[해설]

식품 및 축산물 안전관리인증기준 선행요건은 식중독이 발생했을 때 원인 식품을 추적할 수 있도록 보존식을 남기게 한다.

• 분량 — 매회 1인분씩, 제공한 메뉴마다 남긴다.
• 온도 — -18 ℃ 이하로 냉동해 보관 중 미생물이 변하는 것을 막는다.
• 기간 — 144시간(6일) 이상 두어 잠복기가 긴 식중독까지 확인할 수 있게 한다.

혼동 주의: 보존식은 냉장이 아니라 냉동으로 보관한다.

‘실상’ 두 글자가 180° 돌아간 모습, 곧 상하와 좌우가 모두 뒤집힌 형태로 보인다. 글자의 좌우 순서도 뒤바뀌어 ‘상’이 왼쪽, ‘실’이 오른쪽에 오며 두 글자 모두 거꾸로 서 있다.

[해설]

광학현미경에서 상은 대물렌즈에서 한 번만 뒤집히므로, 시야에는 시료가 180° 돌아간 모습이 보인다.

• 대물렌즈 — 초점거리 바깥의 물체로 확대된 도립실상을 만들며, 이때 상하와 좌우가 함께 뒤집힌다.
• 접안렌즈 — 실상이 초점거리 안쪽에 오도록 놓여 확대된 정립허상을 만들므로 방향이 다시 바뀌지 않는다.
• 결과 — 글자 순서가 바뀌어 '상'이 왼쪽, '실'이 오른쪽에 오고 두 글자 모두 거꾸로 선다.

혼동 주의: 좌우만 바뀐 거울상(경상)을 그리면 틀린다. 같은 이유로 표본을 시야 가운데로 옮기려면 보이는 방향의 반대로 재물대를 움직인다.

20 %

[해설]

제품마다 불량 여부가 서로 영향을 주지 않고 불량률이 일정하므로 이항분포로 구한다.

P(X = x) = _nC_x p^x(1 − p)^n−x
P(X = 1) = ₅C₁ × 0.05 × 0.95⁴
= 5 × 0.05 × 0.8145 = 0.2036
≈ 20 %

혼동 주의: 5 × 0.05 = 25 %에서 멈추면 틀린다. 나머지 4개가 모두 정상일 확률 0.95⁴를 반드시 곱한다.

$\text{조지방}(\%) = \dfrac{W_{1} - W_{0}}{S} \times 100$

[해설]

속슬렛법은 에테르를 순환시켜 시료 속 지질을 추출 플라스크로 모은 뒤, 용매를 날리고 건조해 무게를 단다.

늘어난 플라스크 무게가 지방의 무게이고, 이를 시료량으로 나눠 백분율로 만든다.
조지방(%) = (W₁ − W₀) / S × 100

조(粗)지방이라 부르는 까닭은 인지질·색소·왁스 등 에테르에 녹는 다른 성분도 함께 추출되기 때문이다.

① 단당류

② 이당류

③ 0

④ 단백질

⑤ 지방

⑥ 수분

⑦ 회분

[해설]

식품 등의 표시기준은 당류를 식품 속 모든 단당류와 이당류를 합한 값으로 정한다. 탄수화물은 직접 재지 않고 다른 성분을 빼서 구하는 차감법으로 얻는다.

• 단당류 — 포도당·과당·갈락토스처럼 더 이상 분해되지 않는 당이다.
• 이당류 — 설탕·유당·맥아당처럼 단당류 두 개가 결합한 당이다.
• 0 — 0.5 g 미만이면 ‘0’으로, 0.5 g 이상 1 g 미만이면 ‘1 g 미만’으로 적을 수 있다.
• 단백질·지방·수분·회분 — 일반성분시험으로 각각 정량한 뒤 식품 전체 중량에서 뺀다.

식: 탄수화물 = 식품 중량 − (단백질 + 지방 + 수분 + 회분)
차감법이라 식이섬유도 탄수화물 값에 포함된다는 점을 함께 기억한다.

(1) 150 ℃로 가열할 때 균수를 90 % 줄이는 데, 곧 $\dfrac{1}{10}$로 감소시키는 데 3분이 걸린다는 뜻이다.

(2) D값을 $\dfrac{1}{10}$로 줄이는 데 필요한 온도 상승폭이 5 ℃라는 뜻이다.

[해설]

D값(decimal reduction time)은 일정한 온도에서 생균수를 90 % 줄이는 데, 곧 $\dfrac{1}{10}$로 감소시키는 데 걸리는 시간이다. 아래첨자는 그 온도를 가리키므로 $D_{150} = 3$은 ‘150 ℃에서 3분’이다. 생존곡선을 반대수 눈금에 그리면 직선이 되고, D값은 그 기울기의 역수에 해당한다.

z값은 D값을 $\dfrac{1}{10}$로 만드는 데 필요한 온도 차이다. $z = 5$이면 온도를 5 ℃ 올릴 때마다 필요한 가열시간이 $\dfrac{1}{10}$로 줄고, 5 ℃ 내릴 때마다 10배로 늘어난다.

$D_{T_{2}} = D_{T_{1}} \times 10^{\frac{T_{1} - T_{2}}{z}}$

실제로 적용해 보면 다음과 같다.

D값은 얼마나 오래 가열해야 하는가를, z값은 온도를 바꾸면 그 시간이 얼마나 달라지는가를 말해 준다. z값이 작을수록 온도에 민감해 온도를 조금만 올려도 살균시간이 크게 줄어든다.

특수의료용도식품

[해설]

식품의 기준 및 규격의 식품유형 가운데, 질병·수술 등으로 영양요구량이 일반인과 다른 사람을 위한 식품이 특수의료용도식품이다.

대상은 섭취·소화·흡수·대사 능력이 떨어졌거나 임상적 상태로 영양 공급·제한·보충이 필요한 사람이다. 목적은 끼니의 일부나 전부를 대신하는 것이고, 입으로 먹이거나 관(경관급식)으로 넣어 공급한다.

혼동 주의: 부족한 성분만 보충하는 건강기능식품은 끼니를 대신하는 식품이 아니라서 이 유형과 구분된다.

회화하는 동안 일부 무기질이 휘발되어 날아가거나, 남은 무기질도 산화물·인산염·황산염 등 다른 형태로 바뀌어 실제 무기질 함량과 차이가 나기 때문이다.

[해설]

회분은 검체를 550~600 ℃에서 태우고 남은 재의 무게다. 이 값이 실제 무기질 총량과 어긋나서 조회분이라 부른다.

• 휘발 손실 — 염소·나트륨·칼륨 같은 일부 무기질이 고온에서 날아가 값이 작아진다.
• 형태 변화 — 남은 무기질이 산화물·인산염·황산염 등으로 바뀌어 원래 형태와 무게가 달라진다.

답은 둘 중 하나만 써도 된다. 조지방·조단백질의 '조(粗)'도 '대략의 값'이라는 같은 뜻이다.

(1) 15

(2) 수중유적형(O/W)

[해설]

(1) HLB 값 — HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)는 유화제 분자에서 친수기가 차지하는 몫을 0~20 척도로 옮긴 값이다.

$\mathrm{HLB} = 20 \times \dfrac{M_{h}}{M_{t}}$ ($M_{h}$: 친수기 부분의 분자량, $M_{t}$: 분자 전체의 분자량)

$\mathrm{HLB} = 20 \times \dfrac{75}{100} = \mathbf{15}$

(2) 유화형태 판정 — HLB가 클수록 물에 친한 유화제이고 작을수록 기름에 친한 유화제다. 대략적인 용도 구분은 다음과 같다.

HLB 15는 친수성이 강한 쪽이므로 물이 연속상이고 기름이 방울로 흩어지는 수중유적형(O/W) 유화에 적합하다. 우유·마요네즈·생크림이 이 유형이고, 반대로 버터·마가린은 유중수적형(W/O)이다.

① 중요관리점(CCP, Critical Control Point)

② 위해요소(Hazard)

③ 검증(Verification)

[해설]

이 문항은 식품 및 축산물 안전관리인증기준(HACCP 고시)에 나오는 용어 정의를 묻는다.

• 중요관리점(CCP) — 위해요소를 예방·제거하거나 허용수준 이하로 낮추는 핵심 단계·공정이며, 살균·금속검출 공정이 대표적이다.
• 위해요소(Hazard) — 건강을 해칠 우려가 있는 생물학적·화학적·물리적 인자나 조건 자체를 말한다.
• 검증(Verification) — HACCP 관리계획의 유효성과 실행 여부를 주기적으로 평가하는 활동이다.

혼동 주의: 모니터링은 한계기준을 지키는지 일상적으로 확인하는 것이고, 검증은 그 관리체계 자체를 점검하는 것이다.

① 한 자리

② 한 자리

③ 반올림

[해설]

식품공전 총칙의 적부판정은 실험치를 규격치보다 한 자리 더 구하고, 그 더 구한 한 자리를 반올림해 규격치와 비교하는 방식이다.

예를 들어 규격이 0.5 g/kg 이하일 때 실험치 0.54는 반올림해 0.5가 되므로 적합이다. 0.55는 반올림해 0.6이 되므로 부적합이다.

혼동 주의: 버림을 쓰면 기준을 넘긴 값이 적합으로 빠져나가고, 올림을 쓰면 기준 안의 값이 부적합이 되므로 반드시 반올림이다.

40.0 ℃

[해설]

열손실이 없으면 온수가 잃은 열량 = 식용유가 얻은 열량(열수지)이다. 각 열량은 Q = m × C × ΔT 로 구한다.

온수가 잃은 열량(물의 비열 1 kcal/kg·℃)
1,000 × 1 × (90 − 40) = 50,000 kcal/h
식용유가 얻은 열량
5,000 × 0.5 × (t − 20) = 50,000
t − 20 = 20
t = 40.0 ℃

물의 비열 1 kcal/kg·℃는 문제에 주어지지 않으므로 직접 넣어야 한다.

공중낙하세균

[해설]

HACCP 선행요건의 시설·설비·기구 등 검사 항목은 작업장 청정도를 관리하려고 공중낙하세균 등을 관리계획에 따라 측정하도록 정한다.

공중낙하세균은 공기 중 세균·곰팡이가 가라앉아 일정 시간 열어 둔 배지에 떨어진 뒤 자라는 균이다. 배양 후 집락 수를 세어 작업장 공기의 오염 정도를 판단한다.

식품이 공기에 드러나지 않는 자동화 공정이나 포장 완료품만 다루는 작업장은 측정하지 않을 수 있다. 측정 주기와 기준은 업소가 스스로 세운 관리계획에 따른다.

① 요오드(아이오딘, $^{131}\mathrm{I}$)

② 세슘($^{134}\mathrm{Cs} + ^{137}\mathrm{Cs}$)

[해설]

방사성 물질 누출 사고가 나면 식품에서는 배출량이 많고 인체 영향이 큰 요오드와 세슘을 지표 핵종으로 우선 관리한다.

• 요오드(¹³¹I) — 반감기가 약 8일로 짧아 사고 초기 지표가 되며, 몸에 들어오면 갑상선에 모인다.
• 세슘(¹³⁴Cs + ¹³⁷Cs) — ¹³⁷Cs의 반감기가 약 30년이라 오래 감시해야 하며, 기준은 두 핵종의 합으로 적용한다.

식품공전은 이 허용 기준을 방사능 기준(Bq/kg)으로 정하고 있다.

30.1분

[해설]

세균은 이분법으로 늘어나므로 N = N₀ × 2ⁿ 에서 세대수 n을 구한 뒤 배양시간을 n으로 나누면 세대시간이다.

n = (log N − log N₀) / log 2
n = (9 − 3) / 0.3010 = 19.93세대
G = t / n = 600분 / 19.93
G = 30.1분

10시간을 600분으로 바꿔 넣는 것을 잊지 않는다. 균수가 10의 거듭제곱이면 log 값이 곧 지수라서 계산이 간단하다.