2023년 식품안전기사실기(필답형) 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

① 색상(Hue)

② 명도(Value)

③ 채도(Chroma)

[해설]

먼셀 표색계는 색을 색상·명도·채도의 세 속성으로 나누어 H V/C 형식(예: 5R 4/14)으로 적는다.

• 색상(Hue) — 빨강·노랑·초록·파랑·보라의 5색과 그 사이 중간색 5색을 합친 10색을 둥글게 배열한 색의 종류다.
• 명도(Value) — 검정을 0, 흰색을 10으로 두고 눈금을 매긴 밝기의 정도다.
• 채도(Chroma) — 명도가 같은 회색을 0으로 두고 순색에 가까울수록 커지는 선명함의 정도다.

외우는 요령: 밝기는 명도, 선명하고 탁한 정도는 채도이며, 무채색은 채도가 0이다.

① $W + C = 1{,}000$

② $0.0708 \times 1{,}000 = 0.58 \times C$

③ W = 877.93 kg/h

④ C = 122.07 kg/h

[해설]

증발농축 문제는 물질수지(들어간 양 = 나간 양)를 전체 질량과 고형분에 각각 적용해 푼다. 고형분은 증발하지 않으므로 공급액과 농축액에 든 고형분량이 같다.

전체 물질수지: F = W + C → W + C = 1,000
성분(고형분) 물질수지: 0.0708 × 1,000 = 0.58 × C

C = 70.8 ÷ 0.58 = 122.07 kg/h
W = 1,000 − 122.07 = 877.93 kg/h

혼동 주의: 전체 물질수지식 칸에는 성분수지에 대입해 만든 식이 아니라 W + C = 1,000을 적는다.

① 추정시험   ④ 유당배지

② 확정시험   ⑤ BGLB 배지   ⑥ Endo 한천배지 또는 EMB 한천배지

③ 완전시험   ⑦ 보통한천배지 또는 Tryptic Soy 한천배지

[해설]

식품공전의 대장균군 정성시험 가운데 유당배지법은 추정 → 확정 → 완전의 세 단계를 거치며 의심 균의 범위를 좁혀 간다.

• 추정시험 — 시료를 유당배지에 접종해 배양하고, 가스가 생기면 양성으로 본다.
• 확정시험 — BGLB 배지로 가스 발생을 다시 확인한 뒤 Endo 또는 EMB 한천배지에 획선해 전형적인 집락이 생기는지 본다.
• 완전시험 — 보통한천배지(또는 Tryptic Soy 한천배지)에서 키운 균이 그람음성 무포자 간균이고 유당을 분해해 가스를 내면 대장균군으로 확정한다.

혼동 주의: 대장균(E. coli) 정성시험은 추정시험에 유당배지가 아니라 EC 배지를 쓴다.

14.9 kg

[해설]

물을 더해도 고형분(건물)의 양은 변하지 않으므로 가수 전후의 고형분을 같게 놓고, 넣을 물의 양을 x kg으로 둔다.

300 × (1 − 0.155) = (300 + x) × (1 − 0.195)
253.5 = 0.805 × (300 + x)
300 + x = 314.91
x = 14.9 kg

혼동 주의: 300 × (0.195 − 0.155) = 12 kg은 오답인데, 물을 넣으면 전체 질량도 함께 늘어나는 점을 빠뜨렸기 때문이다.

전단속도의 크기가 달라져도 점도는 변하지 않고 일정하다.

[해설]

뉴턴의 점성법칙에서는 전단응력이 전단속도에 정비례하며, 그 비례상수가 점도다.

τ = μ × 전단속도
μ = τ ÷ 전단속도 = 일정

유동곡선이 원점을 지나는 직선이므로 온도·압력이 같으면 전단속도를 바꿔도 점도는 일정하다. 물·식용유·우유·맑은 과즙이 대표적인 뉴턴 유체다.

혼동 주의: 비뉴턴 유체는 전단속도에 따라 겉보기 점도가 달라진다(케첩처럼 저을수록 묽어지는 의가소성 유체 등).

① 비타민   ② 무기질   ③ 식이섬유   ④ 단백질   ⑤ 필수지방산

[해설]

건강기능식품의 기준 및 규격은 고시된 원료를 영양성분과 기능성 원료로 나눈다. 이 가운데 영양성분 항목이 비타민·무기질·식이섬유·단백질·필수지방산이다.

• 비타민 — 비타민 A·C·E, 베타카로틴 등을 하나로 묶는 항목이다.
• 무기질 — 칼슘·철·아연·마그네슘 등을 하나로 묶는 항목이다.
• 식이섬유 — 소화되지 않는 탄수화물로 배변과 장 기능에 관여한다.
• 단백질 — 근육과 신체 조직을 만들고 유지하는 데 필요한 영양소다.
• 필수지방산 — 몸 안에서 합성되지 않아 반드시 먹어서 얻어야 하는 지방산이다.

혼동 주의: 홍삼·프로바이오틱스 등은 생리활성 기능을 하는 기능성 원료다. 개별 물질명을 나열하면 같은 항목이 겹쳐 오답이 된다.

① 5 mg 미만

② 0

[해설]

식품등의 표시기준에 따르면 콜레스테롤은 mg 단위로, 실측값 그대로 또는 가장 가까운 5 mg 단위로 표시한다.

• 5 mg 미만이면 숫자 대신 「5 mg 미만」으로 표시할 수 있다.
• 2 mg 미만이면 「0」으로 표시할 수 있다.

혼동 주의: 두 경계는 모두 '이하'가 아니라 '미만'이다. 트랜스지방도 같은 방식이어서 0.5 g 미만이면 「0.5 g 미만」, 0.2 g 미만이면 「0」으로 표시한다.

① mRNA(전령 RNA)

② tRNA(운반 RNA)

③ rRNA(리보솜 RNA)

[해설]

단백질은 전사(DNA → mRNA)와 번역(mRNA → 단백질)을 거쳐 합성되며, 세 종류의 RNA가 역할을 나눠 맡는다.

• mRNA(전령 RNA) — DNA 염기서열을 옮겨 적은 뒤, 코돈으로 아미노산을 이을 순서를 지정한다.
• tRNA(운반 RNA) — 아미노산을 붙잡아 리보솜으로 나르고, 안티코돈으로 mRNA의 코돈과 짝을 맞춘다.
• rRNA(리보솜 RNA) — 단백질과 함께 리보솜을 이루고, 펩타이드 결합이 일어나는 자리를 제공한다.

외우는 요령: mRNA는 설계도, tRNA는 자재 운반, rRNA는 작업장이다.

54분

[해설]

배양 300분은 유도기 + 대수기다. 균이 실제로 늘어난 대수기의 시간을 세대수 × 세대시간으로 구해 300분에서 빼면 유도기가 나온다.

n = (log N − log N₀) ÷ log 2
= [(7 + 0.5441) − (5 + 0.6990)] ÷ 0.3010 = 1.8451 ÷ 0.3010 = 6.1299
대수기 = 40 × 6.1299 = 245.20분
유도기 = 300 − 245.20 = 54.80분 → 54분

혼동 주의: 단서가 '소수점 이하 버림'이므로 반올림한 55분으로 쓰면 안 된다. 35 × 10⁶은 3.5 × 10⁷로 바꿔 적어야 주어진 log 3.5 값을 쓸 수 있다.

(1) 비례 : 단백질 함량

(2) 반비례 : 수분 함량

[해설]

헤테로사이클릭아민(HCAs)은 고온 조리 때 아미노산·크레아틴·당이 반응해 생기는 발암 우려 물질이다.

• 단백질 함량 — 비례: 단백질과 그 분해산물인 아미노산이 HCAs의 원료(전구체)라서 많을수록 더 많이 생긴다.
• 수분 함량 — 반비례: 수분이 증발하는 동안에는 표면 온도가 100 ℃ 부근에 머물러 HCAs가 생기는 고온 구간에 이르지 못한다.

그래서 삶기·찌기에서는 거의 생기지 않고, 직화구이·튀김처럼 표면이 마르는 조리에서 많이 생긴다.

① X

② X

③ X

④ X

⑤ O

[해설]

HACCP 결정도는 그 공정이 위해요소를 막는 마지막 관리 단계인지를 가려낸다. 다른 수단으로 막을 수 있으면 CCP가 아니므로, 빈칸 가운데 질문 5에서 '아니요'로 끝나는 갈래만 CCP(O)다.

• 질문 1 '예' — 선행요건(위생·시설 관리 기준)만으로 이미 잘 관리되고 있으므로 X다.
• 질문 2-1 '아니요' — 조치방법도 없고 이 공정에서 안전 관리도 필요 없어 관리 대상이 아니므로 X다.
• 질문 4 '아니요' — 오염이 허용수준을 넘지 않고 늘어나지도 않으므로 X다.
• 질문 5 '예' — 뒤 공정(가열살균·금속검출 등)에서 제어되어 관리 책임이 뒤로 넘어가므로 X다.
• 질문 5 '아니요' — 이후에 제어할 공정이 없어 이 공정이 마지막 기회이므로 O다.

외우는 요령: '뒤 공정에서 못 막는다'가 확정될 때만 O다. 질문 2-1에서 관리가 필요하다(예)면 단계·공정·제품을 바꾼 뒤 질문 2로 돌아간다.

9.50 g/m²·24h

[해설]

투습도는 1 m²의 면적을 24시간 동안 통과한 수증기의 g 수다. 시험시간이 24시간이므로 면적과 질량의 단위만 바꿔 나누면 된다.

투습도 = 투습량(g) ÷ 투습면적(m²)
= 0.02680 g ÷ 0.00282 m²
= 9.50 g/m²·24h

혼동 주의: 1 m² = 10,000 cm², 1 g = 1,000 mg 환산에서 실수가 가장 많다. 두께·온도·습도·풍속은 시험 조건일 뿐 계산에는 쓰지 않는다.

강력분 : ① / ④ / ⑦

중력분 : ② / ⑤ / ⑧

박력분 : ③ / ⑥ / ⑨

[해설]

밀가루의 등급은 단백질(글루텐) 함량으로 갈리고, 용도·반죽 특성·패리노그래프 모양이 모두 여기서 따라 나온다.

강력분은 글루텐이 많아 반죽이 잘 늘어나면서도 되돌아오는 힘이 강하다. 즉 점탄성이 커서 발효 중 생긴 가스를 붙잡아 두므로 빵에 쓴다.

중력분은 탄성은 약하지만 끈기가 있어 잘 끊어지지 않으면서 쫄깃한 면발을 만들 수 있으므로 국수·우동에 알맞다.

박력분은 연질밀로 만들어 입자가 곱고 부드러우며 글루텐이 적어 반죽이 잘 부풀지 않고 바삭하게 부서지므로 쿠키·케이크에 쓴다.

패리노그래프는 반죽에 걸리는 저항(BU)을 시간에 따라 기록해 반죽의 힘을 보는 장치다. 500 BU 선에 도달하는 데 걸리는 반죽형성시간과 500 BU 부근을 유지하는 안정도가 클수록 글루텐이 강하다. 따라서 곡선의 폭이 넓고 오래 유지되는 것이 강력분(⑦), 금세 저항이 떨어지는 것이 박력분(⑨), 그 중간이 중력분(⑧)이다.

(1) 용도 : 발색제, 보존료

(2) 화학식 : $\mathrm{NaNO_2}$

[해설]

식품첨가물의 기준 및 규격에서 아질산나트륨의 용도는 발색제와 보존료 두 가지다.

• 발색제 — 육류의 미오글로빈과 결합해 니트로소미오글로빈을 만들고, 햄·소시지의 선홍색을 고정한다.
• 보존료 — 식육가공품에서 보툴리누스균(Clostridium botulinum)이 자라고 독소를 만드는 것을 막는다.
• 화학식 — 아질산 이온(NO₂^-)의 나트륨염이므로 NaNO₂이다.

혼동 주의: 질산나트륨은 산소가 하나 더 많은 NaNO₃이다.

최확수법(MPN법, Most Probable Number)

[해설]

최확수법(MPN, Most Probable Number)은 균을 직접 세지 않고 확률 통계로 균수를 추정하는 정량법이다.

같은 희석배수의 시험용액을 여러 발효관에 접종해 양성 관 수의 조합을 얻는다. 이 조합을 최확수표에 대입해 가장 가능성이 높은 균수를 읽는다.

혼동 주의: 집락을 직접 세는 방법은 표준평판법(평판집락계수법)이다.

(A) 완만동결

(B) 급속동결

[해설]

동결 방식은 최대빙결정생성대(약 -1 ~ -5 ℃)를 얼마나 빨리 지나느냐로 나뉘고, 그 속도가 얼음결정의 크기와 위치를 정한다. 결정이 크고 세포 바깥에 있으면 완만동결, 작고 고르게 흩어져 있으면 급속동결이다.

• (A) 완만동결 — 이 구간을 천천히 지나 얼음핵이 적게 생기고 크게 자라며, 세포 밖의 큰 결정이 세포를 눌러 손상시킨다.
• (B) 급속동결 — 이 구간을 빨리 지나 얼음핵이 한꺼번에 많이 생기고, 작은 결정이 세포 안팎에 고르게 퍼진다.

그래서 완만동결은 해동할 때 드립(녹으면서 빠져나오는 즙)이 많고 조직감이 떨어진다. 급속동결은 원래 품질에 가깝게 되돌아온다.

0.006 day^-1

[해설]

1차 반응에서는 ln[A]가 시간에 따라 직선으로 줄고, 그 기울기가 −k이다. 초기 농도는 식에서 지워지므로 남은 비율만 알면 k를 구할 수 있다.

ln([A]/[A]₀) = −kt
ln(1/4) = −k × 240
k = ln4 ÷ 240 = 1.3863 ÷ 240 ≈ 0.006 day^-1

반감기는 ln2/k ≈ 120일이므로, 1/4까지 걸리는 240일은 반감기 두 번과 딱 맞는다.

페놀수지, 요소수지, 멜라민수지

[해설]

페놀·요소·멜라민 수지는 모두 폼알데하이드를 원료로 축합중합해 만든 열경화성 수지다. 그래서 가열하거나 산과 닿으면 폼알데하이드가 녹아 나올 수 있다.

• 페놀수지 — 페놀과 폼알데하이드의 축합물이다.
• 요소수지 — 요소와 폼알데하이드의 축합물이다.
• 멜라민수지 — 멜라민과 폼알데하이드의 축합물로, 식기에 많이 쓰인다.

혼동 주의: 폴리아세탈도 폼알데하이드가 용출되지만 열가소성 수지라서 답이 아니다.

(1) ADI(Acceptable Daily Intake, 1일 섭취허용량) — 사람이 평생 매일 섭취하여도 유해한 영향이 나타나지 않는 1일 최대 섭취허용량(체중 1 kg당 mg)

(2) TMDI(Theoretical Maximum Daily Intake, 이론적 최대 1일 섭취량) — 각 식품의 잔류허용기준(또는 최대사용량)에 그 식품의 1일 섭취량을 곱하여 모두 합한 이론상 최대 섭취량

[해설]

ADI와 TMDI는 잔류허용기준을 정할 때 안전한지 판정하려고 함께 쓰는 개념이다.

• ADI — 평생 매일 먹어도 해가 없는 하루 최대량이다. 무독성량(NOAEL)을 안전계수(보통 100)로 나눠 정하며, 단위는 mg/kg 체중/일이다.
• TMDI — 모든 식품에 잔류허용기준만큼 남아 있다고 가정하고, 식품별로 기준값과 하루 섭취량을 곱해 모두 더한 이론상 최대값이다.

기준을 정할 때는 TMDI ≤ ADI여야 하고, 실무에서는 보통 ADI의 80% 이내로 관리한다. TMDI가 이를 넘으면 잔류허용기준을 낮춘다.

① 양성

② 음성

[해설]

식품공전 세균발육시험의 가온보존시험은 먼저 겉모양 변화로 판정한다. 변화가 없는 것만 세균시험으로 다시 확인하는 2단 구조다.

용기·포장이 부풀거나 새면 세균이 증식해 가스를 낸 증거이므로 곧바로 양성으로 판정한다. 변화가 없으면 음성이지만, 가스를 내지 않는 균이 있을 수 있어 이어서 세균시험을 한다.

외우는 요령: '겉이 변했으면 양성으로 끝, 안 변했으면 음성으로 다음 단계'로 기억한다.