2018년 식품안전기사실기(필답형) 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

세균 < 효모 < 곰팡이

(조사시간이 긴 것부터 쓰면 곰팡이 > 효모 > 세균)

[해설]

자외선(약 254 nm)은 DNA에 티민 이량체를 만들어 복제를 막는다. 세포가 크고 벽이 두꺼우며 색소가 있을수록 같은 정도로 죽이는 데 조사량(시간)이 더 든다.

• 세균 — 영양세포가 작고 세포벽이 얇아 가장 짧은 시간에 죽는다.
• 효모 — 세균보다 세포가 크고 세포벽이 두꺼워 더 긴 시간이 필요하다.
• 곰팡이 — 포자벽이 두껍고 멜라닌 등 색소가 자외선을 막아 가장 긴 시간이 필요하다.

따라서 짧은 순서는 세균 < 효모 < 곰팡이다. 자외선은 거의 투과하지 못해 표면·공기·맑은 물 살균에만 효과가 있다.

(1) 동결건조법

(2) 분무건조법

[해설]

인스턴트커피 건조법은 향미 보존과 비용·속도가 서로 맞바꾸는 관계다. 향이 중요하면 저온 건조, 값과 속도가 중요하면 고온 순간 건조를 쓴다.

동결건조법은 추출액을 얼린 뒤 진공에서 얼음을 승화시켜 품온이 낮게 유지되므로 휘발성 향기성분이 가장 잘 남는다. 다만 설비비가 크고 시간이 오래 걸려 가장 비싸다.

분무건조법은 추출액을 열풍 속에 안개처럼 뿜어 수 초 만에 말리므로 연속·대량 생산이 가능해 가장 싸고 빠르다. 대신 고온 열풍 탓에 향 손실이 커 향 회수 공정을 덧붙이기도 한다.

(1) 1일 섭취허용량 — 사람이 평생에 걸쳐 날마다 먹어도 건강상 해로운 영향이 나타나지 않는다고 판단되는 1일 최대 섭취량(체중 1 kg당 mg으로 나타낸다)

(2) 이론적 1일 최대 섭취량 — 식품별 잔류허용기준에 그 식품의 1일 섭취량을 각각 곱해 모두 더한 값

[해설]

ADI와 TMDI는 식품첨가물·잔류농약의 안전성을 평가할 때 짝으로 쓰는 지표다. 새 잔류허용기준은 TMDI가 ADI를 넘지 않게 정한다.

• ADI(1일 섭취허용량) — 평생 매일 먹어도 해가 없는 1일 최대량으로, 동물실험의 무독성량(NOAEL)을 안전계수(보통 100)로 나눠 체중 1 kg당 mg으로 나타낸다.
• TMDI(이론적 1일 최대 섭취량) — 모든 식품에 잔류허용기준만큼 남아 있다고 가정해 구한 최악의 노출량이다.

TMDI = Σ(식품별 잔류허용기준 × 그 식품의 1일 섭취량)

아이스크림의 수분이 과자 쪽으로 옮겨 가는 것을 초콜릿 층이 막아, 유통·보관 중에도 콘이 눅눅해지지 않고 바삭한 조직을 유지하도록 하기 위해서

[해설]

콘 과자는 수분이 매우 적고 아이스크림은 수분이 많아, 둘이 맞닿으면 수분활성도가 높은 아이스크림에서 낮은 과자 쪽으로 수분이 옮겨 간다.

수분을 빨아들인 과자는 바삭한 조직을 잃고 눅눅하고 질겨진다. 초콜릿은 유지(코코아버터)가 이어진 층이라 물이 거의 통과하지 못하므로, 안쪽에 입히면 수분 이행을 막는 방습층이 되어 유통·보관 중에도 바삭함이 유지된다.

외우는 요령: 수분활성도가 다른 두 재료를 한 제품에 담을 때는 경계면에 유지 같은 수분 장벽을 둔다.

(1) 굴 등 패류(젓갈 재료) — 배추를 절이거나 씻는 데 쓴 오염된 지하수도 함께 의심된다

(2) ① 유전물질(DNA 또는 RNA)이 단백질 껍질에 싸인 구조로, 그 자체가 세포가 아니다

② 스스로 증식하지 못하고 살아 있는 숙주세포 안에서만 증식한다(효소가 없다)

③ 10~100개 정도의 미량으로도 발병한다

④ 설사, 구토, 복통, 발열, 메스꺼움 등 세균성 식중독과 비슷하다

⑤ 듣는 치료제나 백신이 없어 수분 보충 등 대증요법에 의존한다

⑥ 사람에서 사람으로 옮아 2차 감염이 잘 일어난다

[해설]

노로바이러스는 감염자 분변으로 나온 바이러스가 물·식품을 오염시키는 분변-구강 경로로 퍼진다. 김치에서는 바닷물을 걸러 먹으며 바이러스를 몸에 농축하는 굴 등 패류(젓갈 재료)와, 배추를 절이고 씻는 데 쓴 오염 지하수가 주된 의심 원인이다.

• 특성 — 유전물질이 단백질 껍질에 싸인 입자일 뿐 세포가 아니다.
• 증식 — 효소가 없어 살아 있는 숙주세포 안에서만 늘고, 식품 속에서는 늘지 않는다.
• 발병량 — 10~100개 정도의 극미량으로도 발병한다.
• 증상 — 설사·구토·복통·발열·메스꺼움으로 세균성 식중독과 비슷하다.
• 치료 — 듣는 치료제나 백신이 없어 수분 보충 같은 대증요법에 의존한다.
• 2차 감염 — 환자의 구토물·손을 통해 사람 간 2차 감염이 잘 일어난다.

외우는 요령: 세균은 식품에서 스스로 불어나 저온 보관이 핵심이지만, 바이러스는 극미량으로 발병하므로 오염 차단(패류 85 ℃ 1분 이상 가열·지하수 소독)이 핵심이다.

(1) 근원섬유 단백질, 근장 단백질, 결합조직 단백질

(2) 미오신(myosin) — 근원섬유 단백질에 속한다

[해설]

육류 단백질은 어떤 용매에 녹는가로 세 무리로 갈라 정리한다.

수축과 이완을 실제로 일으키는 것은 근원섬유를 이루는 굵은 필라멘트와 가는 필라멘트다. 굵은 필라멘트의 미오신은 머리 부분에 ATP 분해 활성을 지녀, ATP를 쪼개며 얻은 에너지로 가는 필라멘트의 액틴을 끌어당긴다. 이때 두 단백질이 결합해 액토미오신이 되고, ATP가 다시 붙으면 결합이 풀려 이완된다. 도축 뒤 ATP가 고갈되면 이 결합이 풀리지 않아 액토미오신이 그대로 남는데, 이것이 사후경직이다.

답을 무리 이름 수준으로 요구한 경우에는 미오신이 속한 근원섬유 단백질이라고 써도 같은 뜻이 된다. 가공 측면에서도 이 무리가 중요한데, 소시지·햄 반죽에 소금을 넣어 근원섬유 단백질을 녹여 내야 유화 안정성과 결착력이 생긴다.

0.96

[해설]

수분활성도는 라울 법칙에 따라 식품 속 물의 몰분율로 구한다.
A_w = n_물 / (n_물 + n_설탕)

물 몰수 = 30 / 18 = 1.667 mol
설탕 몰수 = 25 / 342 = 0.0731 mol
A_w = 1.667 / (1.667 + 0.0731) = 0.958 ≒ 0.96

혼동 주의: 질량 비율이 아니라 몰수로 계산해야 하며, 분자량이 작은 소금이 같은 질량의 설탕보다 수분활성도를 훨씬 크게 낮춘다.

글루텐을 만드는 단백질이 없어 반죽에 점탄성·신장성·탄력이 생기지 않고, 발효 중 생긴 이산화탄소를 가둘 그물 구조가 없어 부피가 부풀지 못하며, 조직이 푸석하게 부서진다.

[해설]

빵이 부푸는 것은 밀가루의 글리아딘·글루테닌이 물과 치대져 만든 글루텐 그물망이 효모가 낸 이산화탄소를 가두기 때문이다. 전분은 아밀로스·아밀로펙틴 같은 다당류뿐이라 이 그물망을 만들지 못한다.

• 반죽 성질 — 점탄성·신장성·탄력이 생기지 않아 늘어나지 않고 끊어진다.
• 부피 — 발효 가스를 붙들 구조가 없어 가스가 빠져나가 거의 부풀지 않는다.
• 조직 — 호화 전분끼리의 약한 결합만 남아 푸석하게 부서진다.

외우는 요령: 글루텐이 없으면 가스 보유력이 없고, 가스 보유력이 없으면 부피와 조직도 없다.

① 푸르푸랄(furfural)

② α-나프톨(α-naphthol)

③ 글리코사이드(glycoside)

[해설]

몰리쉬 반응은 진한 황산의 탈수작용과 α-나프톨 축합을 이용해 당질이 있는지 확인하는 탄수화물 공통 정성시험이다.

• 푸르푸랄 — 진한 황산이 당에서 물을 빼내 생기는 화합물로, 오탄당은 푸르푸랄·육탄당은 하이드록시메틸푸르푸랄이 된다.
• α-나프톨 — 푸르푸랄과 축합해 두 액의 경계면에 자색 고리를 만드는 발색 시약이다.
• 글리코사이드 결합 — 단당류끼리 잇는 결합으로, 진한 황산이 이를 가수분해해 단당류로 쪼갠 뒤 같은 발색이 일어난다.

혼동 주의: 몰리쉬는 당질 전반, 셀리반오프는 케토스, 바이알은 오탄당, 펠링·베네딕트는 환원당을 가려낸다.

① 국제식품규격위원회(CAC, Codex Alimentarius Commission)

② FAO/WHO 합동식품첨가물전문가위원회(JECFA)

[해설]

식품첨가물의 국제 기준은 FAO와 WHO가 함께 운영하는 두 기구가 나누어 맡는다.

• JECFA(FAO/WHO 합동식품첨가물전문가위원회) — 독성자료를 평가해 1일 섭취허용량(ADI)과 규격안을 정하는 과학 자문 기구다.
• CAC(국제식품규격위원회) — JECFA 평가를 받아 Codex 규격으로 채택·개정을 결정하는 정부 간 기구다.

외우는 요령: JECFA는 "안전한가"를 판단하고, CAC는 "기준으로 삼을 것인가"를 결정한다.

$\dfrac{A \times B}{100}\ \mathrm{(g/100\,g)}$

[해설]

두 값은 기준량이 다르다 — A는 식품 100 g 기준 지방량, B는 지방 100 g 기준 트랜스지방산량이다.

트랜스지방 = 식품 중 지방 분율 × 지방 중 트랜스지방산 분율 × 100 g
= (A/100) × (B/100) × 100
= A × B / 100 (g/100 g)

예를 들어 조지방 20 g/100 g, 트랜스지방산 5 g/100 g이면 20 × 5 / 100 = 1 g/100 g이다.

① 살균 부족 — 살아남은 미생물이 자라며 가스를 낸다

② 탈기 불충분 — 관 안에 남은 공기가 가열·온도 상승 때 팽창한다

③ 내용물 과다 충전 — 헤드스페이스가 모자란다

④ 권체(밀봉) 불량 — 틈으로 미생물과 공기가 새어 든다

[해설]

팽창관은 관 내부 압력이 높아져 뚜껑과 밑면이 부푸는 변질로, 원인은 가스 발생과 공간·압력 부족으로 나뉜다.

• 살균 부족 — 살아남은 미생물이 자라며 탄산가스 등을 만든다.
• 탈기 불충분 — 관 안에 남은 공기가 온도가 오르면 팽창한다.
• 과다 충전 — 내용물이 넘쳐 헤드스페이스가 모자라 압력을 받아 줄 공간이 없다.
• 권체(밀봉) 불량 — 이중권체의 틈으로 냉각수의 미생물과 공기가 새어 든다.

혼동 주의: 산성 내용물이 관 내면을 부식해 수소가스를 내는 것은 수소팽창관이다. 가스 없이 산만 생겨 겉은 멀쩡한 것은 플랫사워다.