[식품안전기사 필기] 25년 2회차 기출문제 해설 페이지

표준한천배지(PCA)는 트립톤·효모추출물·덱스트로스·한천으로 구성되며, 젖당(락토오스)은 이 배지의 조성 성분이 아니다. 젖당은 대장균군 확인용 유당배지 등에서 쓰이는 성분이다.

구리(Cu)는 열전도성이 좋고 부식에 강하지만, 습기와 이산화탄소가 있는 환경에서는 표면에 염기성 탄산구리인 녹청이 생겨 위생상 문제가 될 수 있다. 납이나 카드뮴은 독성 중금속으로 애초에 식품용기 재료로 쓰이지 않으며, 알루미늄은 산·알칼리에 약해 부식되기 쉽다.

저온유통은 효소반응과 산화반응 속도를 늦추고 미생물 증식을 억제해 품질 저하를 지연시키지만, 냉장·냉동 온도 자체로 식중독균을 죽이지는 못한다. 저온에서 균은 증식이 멈출 뿐 휴지 상태로 살아남는다.

대장균군 최확수(MPN)법은 검체를 10배수씩 3단계로 희석한 뒤 각 단계마다 3개 또는 5개의 시험관에 나누어 접종하고, 양성관 수의 조합으로 MPN표를 조회하여 최확수를 산출한다.

자외선 살균등은 화학물질을 남기거나 표면을 손상시키지 않고 공기 중에 떠 있는 미생물을 사멸시킬 수 있어 식품제조시설의 공기 살균에 가장 적합하다. 승홍수·열탕은 기구나 표면 소독용이고, 소각은 대상 자체를 태우는 방법이라 공기살균에 쓰이지 않는다.

일반세균수(총균수)는 식품에 존재하는 미생물의 전반적인 오염·증식 정도를 반영해 신선도 저하를 나타내는 대표적 지표로 쓰인다. 대장균군수·대장균수·병원성대장균수는 분변오염이나 위해균 존재를 보여주는 위생지표일 뿐 신선도 지표와는 성격이 다르다.

대두인지질(레시틴)은 친수성기와 소수성기를 함께 가진 양친매성 물질로, 물과 기름을 균일하게 섞이게 하는 유화작용을 하는 첨가물이다.

경도측정은 식품의 조직감을 기계적으로 재는 물리적 검사법이며, 휘발성아민 측정·산도측정·단백질침전반응은 모두 부패에 따른 화학적 변화를 확인하는 화학적 검사법이다.

CCP별 모니터링 체계를 확립할 때는 무엇을 측정할지, 어떤 방법으로, 얼마나 자주, 누가 담당해 기록할지를 구체적으로 정하는 것이 핵심이다. 회수·공표 절차나 한계기준 재평가 주기, 완제품 미생물 검사 항목은 모니터링 체계 수립과는 별개의 사항이다.

모니터링은 CCP가 공정 중에 관리상태를 유지하는지 그때그때 확인하는 절차이므로, 번거롭다는 이유로 완제품 검사 결과로 대체할 수 없다. 완제품 검사는 사후적이라 이미 유통된 부적합 제품을 막지 못한다.

한계기준 이탈이 확인되면 그 기간에 생산된 제품을 정상품과 구분해 식별·격리한 뒤 안전성을 평가하여 폐기나 재가공 여부를 결정해야 하며, 원인이 확인될 때까지 그대로 출하해서는 안 된다.

유효성 평가(validation)는 설정된 한계기준과 관리방법이 해당 위해요소를 실제로 관리하기에 과학적·기술적으로 타당한지 확인하는 활동이다. 모니터링 기록의 완전성 확인, 계측기 검·교정 확인, 현장 절차 준수 관찰은 실행 여부를 확인하는 실행성 검증에 해당한다.

원료·공정의 중대한 변경, 새로운 위해정보의 발생, 관련 식중독 사고 등 특별한 사유가 생겼을 때 정기검증과 별도로 지체 없이 실시하는 검증이 특별검증이다.

HACCP 적용업소는 관리계획 운용에 관한 자료와 기록을, 관계 법령에 별도로 정한 경우를 제외하고는 2년간 보관하여야 한다.

청소 도구는 오염구역용과 청결구역용을 구분하고 색상 표시 등으로 식별해 별도로 보관·관리해야 하며, 구분 없이 공용으로 쓰면 도구 자체가 교차오염의 경로가 된다. 나머지 구획·동선·배수 관리 원칙은 옳은 설명이다.

B형간염은 혈액 등을 통해 전파되고 음식으로는 전염되지 않으므로, 식품위생법령상 조리 종사를 제한하는 질병에 해당하지 않는다. 건강진단 대상 범위와 예외, 위해 우려 질병 판정 시 종사 제한 원칙에 대한 나머지 설명은 옳다.

염소계 소독액은 시간이 지나면 유효염소가 분해되어 농도가 낮아지므로, 조제 후 정해진 시간 내에 사용하고 필요하면 새로 조제해야 한다. 세척으로 유기물을 먼저 제거해야 소독 효과가 확보되고, 소독제 사용 농도·접촉시간을 지키며 전용 보관장소에 두어야 한다는 나머지 설명은 옳다.

식품에 닿을 수 있는 부위의 윤활유는 반드시 식품기계용(식용 등급) 윤활유를 써야 하며, 일반 공업용 윤활유는 식품 오염 우려가 있어 사용할 수 없다. 재질·배치·계측기 검교정에 대한 나머지 설명은 옳다.

해동한 원료를 다시 얼리면 세포 파괴로 드립이 늘고 미생물이 증식할 위험도 커지므로, 해동된 원료는 재냉동하지 말고 지체 없이 사용해야 한다.

지하수는 평소 수질이 비교적 안정적이더라도 오염원의 영향을 받을 가능성이 있으므로 정기 수질검사를 생략할 수 없고 주기적으로 확인해야 한다. 수질기준 적합, 취수원 위치, 저장탱크 청소·소독에 관한 나머지 설명은 옳다.

β-amylase는 전분의 비환원성 말단에서 α-1,4 결합을 말토오스 단위로 순차적으로 절단하는 외부작용형 효소이며, 가지구조를 이루는 α-1,6 결합은 절단하지 못한다.

이눌린은 과당(β-D-fructofuranose)이 β-2,1 결합으로 중합된 다당류로, 돼지감자·치커리 등 국화과 식물에 저장다당으로 존재한다. 한천은 갈락토오스계, 알긴산은 우론산계, 글리코겐은 포도당계 다당류다.

비선광도는 관측 회전각을 편광기 길이(dm)와 농도(g/mL)의 곱으로 나눈 값이다. 이 문제는 편광기 길이 10cm=1dm, 농도 1g/20mL=0.05g/mL, 관측값 (+)5.0°이므로 $[\alpha] = \dfrac{5.0}{1 \times 0.05} = 100$, 즉 고유 광회전도는 (+)100°가 된다.

뉴턴 유체는 전단속도와 무관하게 점도가 일정한 유체이며, 물이나 알코올처럼 분자량이 작고 구조가 단순한 액체가 대표적인 예다. 전단응력은 전단속도에 비례해 증가하고 점도는 온도에 따라 변하며, 유동곡선의 절편으로 종류를 나누는 것은 비뉴턴 유체(빙엄 플라스틱 등)를 분류할 때 쓰는 방식이다.

섭취한 단백질은 먼저 endopeptidase(펩신·트립신·키모트립신 등)가 사슬 내부의 펩티드결합을 끊어 작은 조각을 만들고, 이어 exopeptidase가 사슬 말단에서 아미노산을 하나씩 떼어내며, 마지막으로 dipeptidase가 남은 디펩티드를 아미노산으로 분해한다.

중성지질의 지방산은 극성이 강하고 끓는점이 높아 그대로는 기화가 어려워 GC 분석이 곤란하므로, 산·염기 촉매와 메탄올을 이용해 휘발성이 좋은 지방산메틸에스터(FAME)로 유도체화한 뒤 GC에 주입해 분석한다.

아르기닌은 곁사슬에 구아니디노기를 가져 염기성을 띠는 아미노산이다. 글루탐산과 아스파르트산은 산성 아미노산, 글리신은 중성 아미노산이다.

포스포이노시타이드는 글리세롤 골격에 고급지방산이 에스테르결합으로 붙고 이노시톨이 인산을 통해 연결된 인지질로, 뇌·신경조직에 풍부하게 존재한다. 콜레스테롤 등 스테롤류도 뇌에 있지만 고급지방산과 에스테르결합한 형태로 대량 존재하지는 않는다.

콜레스테롤은 동물성 스테롤로 근육·뇌·신경조직에 널리 분포하고, 과잉 섭취 시 동맥경화의 원인이 되며 비타민D·성호르몬의 전구체 역할을 한다. 다만 식물에는 콜레스테롤이 존재하지 않으므로 식물의 세포벽 구성성분이 될 수 없다.

당류의 상대감미도는 자당(설탕)이 가장 높고, 그 뒤로 포도당·맥아당 순이며 젖당이 가장 낮다.

미오겐은 근형질(sarcoplasm)에 녹아 있는 수용성 알부민계 단백질이다. 락트알부민은 우유, 오브알부민은 난백, 혈청알부민은 혈액에서 유래한 알부민이라 근육 유래 단백질이 아니다.

인베르타아제(전화효소)는 설탕(자당)의 글리코시드결합을 가수분해해 포도당과 과당이 같은 비율로 섞인 전화당을 생성시킨다.

큐티클은 계란 껍질의 가장 바깥을 얇게 덮는 단백질성 막으로, 기공을 통한 미생물 침입과 수분 증발을 막는 역할을 한다.

등전점보다 높은 pH에서는 단백질의 카르복실기 해리가 우세해져 분자 전체가 음전하를 띠게 되므로, 이 상태의 단백질은 주로 양이온과 결합하기 쉽다.

크산토필은 카로티노이드계 색소 중 산소를 포함한 산화형에 속하는 색소다. 클로로필은 포르피린계, 탄닌은 폴리페놀계, 안토시아닌은 플라보노이드계 색소로 카로티노이드가 아니다.

우유는 지방구가 물(유청)에 분산되어 있는 수중유적형(O/W) 유화액이다. 버터·쇼트닝·샐러드기름은 기름이 연속상을 이루거나 순수 유지 형태여서 O/W형이 아니다.

펙트산(pectic acid)은 갈락투론산의 카르복실기가 대부분 유리 상태로 남아 있는 완전 탈메틸화 산물이라 메틸에스터화율이 가장 낮다. 원펙틴·펙틴·펙틴산은 메틸에스터기를 상당량 가지고 있다.

유지의 산화속도는 수분활성도에 따라 U자형으로 변해, 지질을 감싸는 보호수막이 형성되는 단분자층 부근에서 가장 낮고 그보다 더 건조해지면 오히려 산소·금속촉매에 대한 노출이 늘어 산화속도가 빨라진다. 따라서 수분활성도가 매우 낮다고 해서 무조건 산화속도가 느려지는 것은 아니며, 이중결합이 많을수록 산패가 빠르고 구리 촉매나 형광등 조사가 산화를 촉진한다는 나머지 설명은 옳다.

비스페놀 A는 금속캔 내면의 에폭시수지 코팅 원료로 쓰이며, 산성이나 고온 조건에서 식품으로 용출될 수 있는 내분비계 장애물질이다. PCB와 다이옥신은 산업공정에서 부산물로 생성되는 환경오염물질이고, 프탈레이트류는 플라스틱 가소제로 곰팡이독소가 아니다.

데히드로초산나트륨은 「식품첨가물의 기준 및 규격」상 치즈류·버터류·마가린에만 사용이 허용된 보존료이며, 빵류나 간장에는 사용할 수 없다.

경화유 제조 시 불포화지방산의 이중결합에 수소를 첨가하는 수소화 반응에는 니켈(Ni) 촉매가 주로 사용된다.

새우·게 등 갑각류의 껍질은 키틴 함량이 높으므로, 껍질째 섭취하는 마른 새우와 같은 식품은 키틴 함량이 높다.

팽화미는 쌀을 밀폐용기에 넣고 고압·고온으로 가열한 뒤 압력을 순간적으로 낮추어, 쌀알 속 수분이 급격히 기화하면서 조직이 부풀어 오르게 만든 가공품이다.

냉동고의 전체 표면적은 $2(3\times5 + 3\times2 + 5\times2) = 62\ \mathrm{m^2}$이고 내외 온도차는 $25-(-20)=45\,{}^\circ\mathrm{C}$이므로, 벽면을 통과하는 열손실은 $Q = U \times A \times \Delta T = 0.25 \times 62 \times 45 = 697.5\ \mathrm{kcal/h}$가 된다.

냉동은 사후경직을 억제하는 것이 아니라, 경직이 완료되기 전에 급속히 얼리면 해동 시 근육이 급격히 수축하는 해동경직(thaw rigor)을 일으켜 오히려 품질을 해칠 수 있다. 경직의 정의, 숙성에 따른 연화와 보수력 증가, 온도가 높을수록 숙성속도가 빨라진다는 나머지 설명은 옳다.

염화칼슘은 응고 반응이 빨라 작업성과 수율은 좋지만 두부 조직이 다소 거칠고 쓴맛이 남는 경향이 있어, 풍미를 좋게 하는 응고제로 보기는 어렵다. 황산칼슘의 완만한 반응과 좋은 수율, 염화마그네슘의 빠른 응고, 글루코노델타락톤의 매끄러운 표면 형성은 옳은 설명이다.

균질화는 우유의 지방구를 잘게 쪼개 크림층 형성을 막는 공정으로, 유지방이 표면으로 떠올라 분리되는 것을 방지한다.

Flat sour는 가스를 생성하지 않고 산만 생성하는 변패이므로 통조림이 팽창하지 않아 두드려서 소리로 판별하는 타검으로는 이상을 찾아내기 어렵고, 개관해서 내용물의 산도와 맛을 확인해야 판별할 수 있다.

분무건조기는 액체 식품을 미세한 입자로 분무해 열풍과 짧게 접촉시켜 순간적으로 건조시키므로, 점도가 낮은 액체 식품을 건조하는 데 가장 적합하다.

윈터링(동유처리)은 면실유에 남아 있는 고융점 왁스·포화트리글리세리드를 저온에서 결정화시켜 여과로 제거함으로써, 냉장 보관 시 기름이 뿌옇게 흐려지는 것을 막는 공정이다.

점성이 높은 식품은 진공 흡입만으로는 headspace의 공기를 충분히 빼내기 어려워 기계적 탈기보다 가열탈기가 더 적합하며, 기계적 탈기는 오히려 유동성이 좋은 액상 식품을 채울 때 적합하다.

산분해간장은 탈지대두 등 단백질 원료를 염산(HCl)으로 가수분해해 아미노산을 얻은 뒤 중화·정제하여 만든다.

피단은 석회·탄산나트륨·소금 등을 섞은 알칼리성 용액을 난각을 통해 침투시켜 난백·난황 단백질을 알칼리 변성시키는 방식으로 만든다.

닭고기는 몸집이 작고 대사가 활발해 도살 후 근육 내 글리코겐이 빠르게 소모되므로, 소·양·돼지에 비해 최대경직에 이르는 시간이 가장 짧다.

CA저장은 저장고 내 산소 농도를 낮추고 이산화탄소 농도를 높여 호흡률을 억제하는 방식으로, 질소가스로 산소를 치환해 산소 함량을 낮게 유지하는 조작이 핵심이다.

일반적인 전자레인지용 포장재(유리·도자기·특정 플라스틱 등)는 마이크로파를 그대로 투과시켜야 하며, 마이크로파 에너지를 흡수해 열로 바꾸는 것은 식품 자체의 역할이다. 다만 PET에 금속을 얇게 증착한 서셉터 필름처럼 예외적으로 발열용으로 설계된 포장재도 있다.

초기 수분 83%인 감자 100kg 중 고형분은 17kg이며, 최종 수분 5%가 되려면 전체 질량이 $17 \div 0.95 \approx 17.89\ \mathrm{kg}$이 되어야 하므로 증발시켜야 할 수분은 $100-17.89 \approx 82.1\ \mathrm{kg}$이다. 감자 전체를 25℃에서 80℃까지 데우는 데 $100 \times 0.8 \times 55 = 4400\ \mathrm{kcal}$, 이 수분을 증발시키는 데 $82.1 \times 551 \approx 45240\ \mathrm{kcal}$가 필요하므로 합계는 약 $49640\ \mathrm{kcal}$이다.

연질 아이스크림은 냉동기에서 공기를 많이 포집하도록 제조되어, 부피증가율(오버런)이 90~100% 수준에 이르는 것이 일반적이다.

레이놀즈수는 관성력과 점성력의 상대적 크기를 나타내는 무차원수($Re = \dfrac{\rho v D}{\mu}$)이다. 원형 직관에서는 대략 2,100 이하에서 층류로 판정하며 유체의 밀도와 점도 모두에 의해 값이 결정되므로, 나머지 설명은 옳지 않다.

Fick의 제1법칙에 따르면 확산플럭스는 $J = D\dfrac{\Delta C}{L}$이므로, $J = \dfrac{1.0\times10^{-9} \times 2.0}{1.0\times10^{-3}} = 2.0\times10^{-6}\ \mathrm{kg/(m^2\cdot s)}$가 된다.

α-glucosidase(말타아제)는 말토오스·아밀로오스·올리고당의 α-1,4 결합을 주로 분해하지만, α-1,6 결합으로 이루어진 이소말토오스에 대해서는 활성이 낮은 편이다.

멸균은 영양세포뿐 아니라 내열성이 강한 포자까지 모두 사멸시켜 무균 상태로 만드는 조작으로, 포자를 남길 수 있는 살균이나 소독과 구분된다.

시료 25g을 희석액과 섞어 균질화한 액을 다시 10배 희석했으므로 최종 희석배수는 100배($10^{-2}$)이며, 이 중 1mL에서 집락 63개가 형성되었으므로 세균수는 $63 \div 0.01 = 6300\ \mathrm{cfu/g}$이다.

채소류는 수확 후에도 수분함량과 자유수 비율이 높아 미생물이 이용할 수 있는 수분이 많고, 수확 과정에서 손상되기 쉬우며 산도도 낮아 부패가 빠르게 진행된다. 건조곡물은 오히려 자유수 함량이 낮아 부패에 강하므로, 자유수 함량이 낮다는 것은 채소류가 부패하기 쉬운 이유가 될 수 없다.

포도당이 산소와 완전히 반응해 이산화탄소와 물로 산화되는 호흡 반응은 $\mathrm{C_6H_{12}O_6} + 6\mathrm{O_2} \rightarrow 6\mathrm{CO_2} + 6\mathrm{H_2O} + 686\ \mathrm{kcal}$로 나타내며, 이는 산소 없이 에탄올을 생성하는 알코올발효 반응식과는 구분된다.

엽록소를 가진 조류는 빛에너지를 이용해 이산화탄소와 물로부터 유기물을 합성하는 광합성을 주된 대사활동으로 한다.

Nocardia 속은 n-파라핀을 탄소원으로 이용해 균체 내에 유지를 축적할 수 있는 방선균(세균)이다. 나머지 선택지(Lipomyces, Rhodotorula, Candida)는 모두 효모(진균)에 속해 세균이 아니다.

내열성 알칼리 프로테아제는 주로 Bacillus 속 세균(예: Bacillus licheniformis 등)의 발효로 생산되며, 세제 첨가용 효소 등으로 활용된다.

발효조 조작형태에 따른 분류는 회분배양·유가배양·연속배양으로 나뉜다. 액체배양은 고체배양과 대비되는 배지 상태에 따른 분류일 뿐 조작형태에 따른 분류가 아니다.

이중나선 DNA에서는 A과 T, G와 C가 각각 같은 개수로 존재하므로 G(456개)와 같은 개수의 C가 존재한다. 따라서 G+C의 개수는 $456+456=912$개다.

산화적 인산화는 미토콘드리아 내막에서 전자전달로 형성된 수소이온 농도차(pH gradient)와 양성자구동력(proton motive force)이 ATP synthase를 구동해 ATP를 생성하는 과정이며, 핵막은 이 과정에 관여하지 않는다.

발린·아르기닌·트립토판은 대표적인 발효 생산 아미노산이지만, L-시스틴(시스테인)은 미생물 발효보다는 모발 등에서의 추출이나 화학적 합성으로 주로 생산되어 온 아미노산이다.

라이신 생산균은 흔히 호모세린 요구성 변이주로 만드는데, 배지에 호모세린을 제한적으로 공급하면 트레오닌·메티오닌 쪽 합성경로가 억제되면서 대사흐름이 라이신 쪽으로 몰려 라이신이 대량으로 축적된다.

핵산이 분해되어 생긴 유리뉴클레오티드는 일부가 더 분해되어 요산 등으로 소변으로 배출되고, 나머지는 회수반응(salvage pathway)을 통해 다시 핵산 합성에 재사용된다.

산막효모는 액체 표면에서 산소를 이용해 피막을 형성하며 알코올·유기산을 이산화탄소와 물로까지 산화시킬 수 있어, 산화력이 강한 것이 특징이다.

박테리오파아지는 특정 세균 종이나 균주에만 감염하는 높은 숙주특이성을 가지며, 아무 균에나 무작위로 기생하지 않는다. 용균성 증식, 머리(DNA)·꼬리(단백질) 구조, 독성·온화 파지 구분에 대한 나머지 설명은 옳다.

세포막의 인지질 이중층은 극성 머리부분이 물과 접하는 바깥쪽 양면에 배열되어 친수성을 띠고, 소수성인 지방산 꼬리는 두 층 사이의 안쪽에 자리해 소수성 환경을 이룬다. 나머지 인지질·단백질 구성, 호파노이드, 스테롤에 대한 설명은 옳다.

영양균사는 기질 속으로 뻗어 들어가 양분을 흡수하는 균사이며, 기질 표면에서 공기 중으로 곧게 뻗어 올라가 포자 등을 형성하는 것은 기균사(공중균사)의 특징이다.

젖산균인 Lactobacillus delbrueckii는 산소가 있어도 없어도 자랄 수 있는 통성혐기성 또는 미호기성 세균이지 절대호기성균이 아니다. 구연산 발효균이 호기적 조건에서 배양되고 철 등 중금속 농도를 낮게 관리해야 한다는 점, 젖산 발효에서 탄산칼슘으로 중화하며 배양한다는 점은 옳다.

곰팡이·방선균 같은 사상성 미생물은 균사가 얽혀 비교적 큰 입자를 이루므로 여과로 효율적으로 분리·회수할 수 있다. 반면 세균은 입자가 작아 여과보다 원심분리나 응집·침강 처리가 흔히 쓰이고, 역삼투막은 오히려 세공이 가장 작아 균체 분리보다 정밀여과에 적합하며, 대용량 배양액에는 연속식 원심분리기가 더 적합하다.