2017년 식품안전기사실기(필답형) 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

2017년-식품안전기사실기(필답형)-2회차
    12017년-식품안전기사실기(필답형)-2회차

    17-2

    헌터(Hunter) 색차계로 식품의 색을 측정하면 L, a, b 세 값을 얻는다. 각각이 무엇을 나타내는지 쓰시오.

    ○ L :

    ○ a :

    ○ b :

    해설

    ○ L: 명도 — 0(검정)에서 100(흰색)

    ○ a: 적색도 — (+)이면 적색, (−)이면 녹색

    ○ b: 황색도 — (+)이면 황색, (−)이면 청색


    [해설]

    헌터 색차계는 시료에 빛을 쬐어 되돌아온 반사광을 세 개의 축으로 나누어 좌표로 읽는 기기다. 사람이 색을 '밝기 + 두 방향의 색기운'으로 느끼는 방식을 그대로 옮겨 놓은 것이 헌터 Lab 표색계다.

    척도
    L명도(Lightness)0 검정 ~ 100 흰색
    a적색도(Redness)+100 적색 ~ −80 녹색
    b황색도(Yellowness)+70 황색 ~ −70 청색

    a와 b는 부호가 방향을, 절댓값이 그 색기운의 세기를 뜻한다. a와 b가 모두 0이면 색기운이 없는 무채색이고, L만 남아 흑백의 밝기 차이로만 구분된다.

    두 시료의 색 차이는 세 값의 차를 좌표 거리로 묶은 색차 ΔE\Delta E로 나타낸다.

    ΔE=(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2\Delta E = \sqrt{(\Delta L)^2 + (\Delta a)^2 + (\Delta b)^2}

    식품에서는 이 값들로 품질 변화를 수치화한다. 갈변이 진행되면 L이 내려가고 a·b가 올라가며, 토마토 가공품의 붉은 정도는 a값으로, 유지나 면류의 누런 정도는 b값으로 관리한다. 관능평가처럼 사람마다 갈리지 않고 같은 기준으로 비교할 수 있다는 것이 색차계의 이점이다.

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    22017년-식품안전기사실기(필답형)-2회차

    17-2

    오렌지주스를 관으로 보낼 때 생기는 압력강하를 관 지름과 유속별로 측정한 결과가 아래와 같다. 표의 빈칸 (B), 곧 지름 25 cm인 관에서 유속이 8.5일 때의 압력강하를 내삽법으로 구하시오.

    관 지름(cm) / 유속1.02.05.08.510.0
    105091,017---
    201,0172,034---
    25(A)--(B)12,710
    301,524----
    해설

    10,803.42


    [해설]

    내삽법은 표에 값이 있는 두 점을 직선으로 잇고, 그 사이에 있는 값을 직선 위에서 읽는 방법이다. 구하려는 (B)는 직경 방향으로도, 유속 방향으로도 빈칸이므로 두 번 나누어 적용한다.

    ① 먼저 (A)를 구한다 — 직경 방향 내삽

    유속 1.0 열에는 직경 20 cm에서 1,017, 직경 30 cm에서 1,524가 주어져 있다. 직경 25 cm는 그 사이에 있으므로

    (A)=1,017+1,5241,0173020×(2520)=1,017+50.7×5=1,270.5(A) = 1{,}017 + \dfrac{1{,}524 - 1{,}017}{30 - 20} \times (25 - 20) = 1{,}017 + 50.7 \times 5 = 1{,}270.5

    ② 이어서 (B)를 구한다 — 유속 방향 내삽

    이제 직경 25 cm 행에는 유속 1.0에서 1,270.5, 유속 10.0에서 12,710이라는 두 점이 생겼다. 구하려는 유속 8.5는 그 사이에 있으므로

    (B)=1,270.5+12,7101,270.510.01.0×(8.51.0)(B) = 1{,}270.5 + \dfrac{12{,}710 - 1{,}270.5}{10.0 - 1.0} \times (8.5 - 1.0)

    (B)=1,270.5+1,271.06×7.5=10,803.42(B) = 1{,}270.5 + 1{,}271.06 \times 7.5 = \mathbf{10{,}803.42}

    순서를 뒤집어 유속 방향을 먼저 계산할 수는 없다. 직경 25 cm 행에 값이 하나(유속 10.0의 12,710)뿐이어서 직선을 그을 두 점이 만들어지지 않기 때문이다. 두 점이 확보되는 방향부터 채워 나가는 것이 이런 표 문제의 요령이다.

    직경 10 cm와 20 cm의 값을 보면 유속이 1.0에서 2.0으로 두 배가 될 때 압력강하도 509 → 1,017, 1,017 → 2,034로 거의 두 배가 된다. 표 안에서 압력강하가 유속에 대체로 비례하는 층류 영역의 거동을 보이므로, 직선으로 잇는 내삽이 큰 무리 없이 적용된다.

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    32017년-식품안전기사실기(필답형)-2회차

    17-2

    노로바이러스 식중독에 대하여 다음 물음에 답하시오.

    (1) 사람이 감염되는 경로를 쓰시오.

    (2) 집단발생 시 원인을 밝히고 감염경로를 확인하기가 어려운 까닭을 설명하시오.

    해설

    (1) 감염경로

    ① 환자의 분변·구토물에 오염된 손이나 물건을 거쳐 입으로 들어가는 접촉감염(분변-구강 경로)

    ② 오염된 지하수·음용수, 그 물로 씻은 채소나 굴 등 패류를 익히지 않고 먹는 경우

    ③ 구토물이 튀면서 생긴 비말·에어로졸을 들이마시는 경우

    (2) 원인 규명이 어려운 까닭

    ① 사람의 장 세포에서만 증식하고 일반 배지로는 배양되지 않아, 식품에 남은 적은 양의 바이러스를 검출·정량하기 어렵다

    ② 감염에 필요한 바이러스 양이 매우 적고 사람 사이 2차 감염이 빨라 최초 오염원을 특정하기 어렵다

    ③ 경로가 식품·물·접촉·비말로 여러 갈래인 데다 무증상 감염자도 바이러스를 배출해 추적이 어렵다


    [해설]

    노로바이러스는 지질 외피가 없는 단일가닥 RNA 바이러스다. 외피가 없다는 점이 이 식중독의 성격을 거의 다 설명한다. 알코올 소독과 건조·산성 조건에 잘 견디고 저온에서 오래 살아남아, 겨울철에 집단급식소·학교·요양시설에서 크게 번진다. 소독에는 알코올 대신 차아염소산나트륨 같은 염소계 소독제를 쓰고, 패류는 중심온도 85 ℃에서 1분 이상 가열해야 한다.

    (1) 경로가 여럿인 이유 — 사람의 장에서 증식한 바이러스는 분변과 구토물로 대량 배출된다. 그 오염이 ㉠ 손·문손잡이·조리기구를 거쳐 입으로 들어가거나, ㉡ 하수가 섞인 지하수·해수를 통해 음용수와 굴 등 패류로 옮겨 가거나, ㉢ 구토물이 튀어 생긴 비말로 공기 중에 퍼진다. 식품매개와 사람 간 전파가 동시에 일어난다는 것이 노로바이러스의 특징이다.

    (2) 조사를 어렵게 만드는 조건

    · 배양이 안 된다. 세균 식중독은 원인 식품에서 균을 배양해 증명할 수 있지만, 노로바이러스는 사람의 장 세포에서만 증식하므로 배양으로 확인할 수 없고 유전자 검사에 의존한다. 식품에 남은 바이러스는 양이 적고 검체가 이미 소비된 경우가 많아 음성으로 나오기 쉽다.

    · 감염량이 적고 전파가 빠르다. 수십 개 수준의 바이러스로도 감염이 성립하므로 아주 미미한 교차오염이 대규모 발생으로 이어지고, 최초 환자가 나온 뒤 사람 간 2차 감염이 겹쳐 어디가 시작점인지 흐려진다.

    · 무증상 감염자가 있다. 증상이 없는 사람도 바이러스를 배출하고, 회복한 뒤에도 상당 기간 분변으로 배출이 이어져 감염자 명단만으로 경로를 되짚기 어렵다.

    · 여기에 잠복기가 24~48시간으로 짧고 유전형이 다양해 한 번 앓아도 다시 걸리므로, 역학조사는 검체를 확보할 시점을 놓치기 쉽다.

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    42017년-식품안전기사실기(필답형)-2회차

    17-2

    김치가 익는 과정에는 여러 젖산균이 관여한다. 다음 물음에 답하시오.

    (1) 이상젖산발효가 정상젖산발효와 어떻게 다른지 만들어지는 생성물을 들어 설명하시오.

    (2) 밀봉 포장한 김치가 부풀어 오르게 만드는 대표 미생물과, 부풀림을 일으키는 물질을 쓰시오.

    해설

    ○ 정상젖산발효: 포도당 1분자가 젖산 2분자로만 분해되며 다른 생성물은 거의 나오지 않는다

    ○ 이상젖산발효: 젖산과 함께 에탄올·이산화탄소·초산 등 다른 생성물이 같이 만들어진다

    ○ 원인 미생물: Leuconostoc mesenteroides

    ○ 원인 물질: 이산화탄소(CO2\mathrm{CO_2})


    [해설]

    두 발효를 가르는 것은 균이 쓰는 대사 경로다.

    ① 정상젖산발효(호모형) — 해당과정(EMP 경로)만으로 포도당을 피루브산까지 끌고 간 뒤 곧바로 환원해 젖산으로 만든다. 탄소를 떼어내는 단계가 없으므로 젖산 이외의 생성물이 거의 없다.

    C6H12O62CH3CHOHCOOH\mathrm{C_6H_{12}O_6} \rightarrow 2\,\mathrm{CH_3CHOHCOOH}

    대표 균: Lactobacillus delbrueckii, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus

    ② 이상젖산발효(헤테로형) — 해당과정의 앞부분 효소가 없어 6탄당인산을 산화·탈탄산시키는 우회 경로(포스포케톤산 경로)를 쓴다. 탈탄산 단계가 반드시 들어가므로 이산화탄소가 떨어져 나오고, 남은 2탄소 단위가 에탄올이나 초산이 된다.

    C6H12O6CH3CHOHCOOH+C2H5OH+CO2\mathrm{C_6H_{12}O_6} \rightarrow \mathrm{CH_3CHOHCOOH} + \mathrm{C_2H_5OH} + \mathrm{CO_2}

    대표 균: Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus brevis

    ③ 김치 포장의 팽창 — 김치의 초기 발효를 이끄는 균이 바로 이상젖산발효균인 Leuconostoc mesenteroides다. 이 균이 내놓은 이산화탄소는 국물에 녹아 톡 쏘는 맛을 내고 용기 안을 혐기 상태로 만들어 호기성 부패균을 눌러 주지만, 밀봉 포장에서는 빠져나갈 곳이 없어 헤드스페이스에 쌓인다. 그 결과 포장이 부풀고 심하면 터지거나 국물이 넘친다.

    원인 물질을 이산화탄소로 잡는 이유는 상온·상압에서 기체인 성분만 부피를 늘릴 수 있기 때문이다. 이산화탄소는 −78.5 ℃에서 승화하는 기체지만, 이상젖산발효의 다른 생성물인 에탄올(끓는점 78 ℃)과 초산(끓는점 118 ℃)은 액체로 남아 팽창에 거의 기여하지 않는다.

    실무에서는 저온유통으로 발효 속도를 늦추거나, 가스투과성 필름·탈기 포장·이산화탄소 흡수제를 써서 팽창을 막는다.

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    52017년-식품안전기사실기(필답형)-2회차

    17-2

    식육가공품을 만들 때 넣는 결착제를 2가지 들고, 결착제를 사용함으로써 얻는 이점을 1가지 쓰시오.

    ○ 종류 :

    ○ 이점 :

    해설

    ○ 종류: 인산염(폴리인산나트륨 등), 변성전분

    ○ 이점: 근원섬유단백질의 용출량이 늘어 보수력과 결착력이 커지므로 육즙 분리가 줄고 수율이 높아진다


    [해설]

    결착제는 잘게 부순 고기를 반죽해 성형하는 햄·소시지·패티류에서 고기 입자끼리 달라붙게 하고 수분과 지방을 붙잡아 두게 하는 부원료다.

    고기가 서로 붙는 힘은 소금과 함께 녹아 나온 염용성 근원섬유단백질(미오신·액토미오신)이 가열되면서 그물 모양의 겔을 만드는 데서 나온다. 근원섬유단백질은 등전점인 pH 5.0 부근에서 순전하가 0에 가까워 분자끼리 가장 촘촘히 뭉치고, 이때 보수력이 가장 낮다. 인산염처럼 pH를 등전점에서 알칼리 쪽으로 밀어 주는 물질을 넣으면 단백질 사이 반발력이 커져 물이 들어갈 자리가 넓어지고, 액토미오신이 액틴과 미오신으로 풀리면서 용출량도 늘어난다. 그래서 보수력과 결착력이 함께 올라가고 제품이 푸석해지는 것을 막을 수 있다.

    현장에서 쓰는 결착제는 원료 계통으로 나누어 외우면 편하다.

    계통
    인산염류폴리인산나트륨, 피로인산나트륨
    동물성 단백질난백, 콜라겐
    식물성 단백질대두단백, 밀단백(글루텐)
    탄수화물변성전분, 올리고당
    검류카라기난, 한천, 잔탄검
    식이섬유셀룰로스 등 섬유소

    얻는 이점도 하나만 있는 것이 아니다.

    보수력·결착력 향상 — 가열·저장 중 육즙이 빠져나오지 않는다.

    수율 향상과 원가 절감 — 붙잡아 두는 수분이 늘어 같은 원료육으로 더 많은 제품을 만든다.

    조직감·탄력 개선 — 겔 구조가 촘촘해져 씹는 맛이 좋아진다.

    유화안정성 향상 — 지방이 떠서 분리되는 것을 막는다.

    참고로 「식품첨가물의 기준 및 규격」의 용도 분류에는 '결착제'라는 용도명이 따로 없다. 인산염류는 산도조절제로, 카라기난·잔탄검 등은 증점제(안정제)로 분류되어 있고, 이들을 묶어 부르는 현장 용어가 결착제·품질개량제다.

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    62017년-식품안전기사실기(필답형)-2회차

    17-2

    「식품의 기준 및 규격」(식품공전)에서는 감자·양파의 발아를 억제하기 위한 식품조사처리를 규정하고 있다. 이때 이용하는 선원과 흡수선량 기준을 단위까지 포함하여 쓰시오.

    해설

    감마선(60Co^{60}\mathrm{Co})을 이용하여 0.15 kGy 이하로 조사한다.


    [해설]

    식품조사처리는 방사선을 쬐어 발아 억제·살충·숙도 조절·살균의 효과를 얻는 처리다. 열을 거의 내지 않아 포장한 상태로 처리할 수 있고 품온 상승이 작다는 점에서 '냉살균'이라 부르기도 한다. 처리 세기는 식품이 흡수한 에너지, 곧 흡수선량으로 나타내며 단위는 그레이(Gy)다(1 Gy=1 J/kg1\ \mathrm{Gy} = 1\ \mathrm{J/kg}, 실무 단위는 kGy).

    감자·양파·마늘의 발아 억제는 조사처리 가운데 가장 낮은 선량을 쓰는 용도로, 0.15 kGy 이하가 기준이다. 목적이 살균이 아니라 눈(芽) 조직의 세포분열을 막는 것이어서 낮은 선량으로 충분하다.

    「식품의 기준 및 규격」의 식품조사처리 기준에 정해진 주요 흡수선량은 다음과 같다.

    대상 식품목적선량(kGy)
    감자, 양파, 마늘발아 억제0.15 이하
    살충·발아 억제0.25 이하
    버섯(건조 포함)살충·숙도 조절1 이하
    난분, 곡류·두류(분말 포함), 전분살균(곡류·두류는 살균·살충)5 이하
    건조식육, 어패류·갑각류 분말, 장류 분말, 건조채소류, 인삼제품류 등살균7 이하
    건조향신료 및 조제품, 복합조미식품, 소스, 침출차·분말차, 특수의료용도식품살균10 이하

    기억해 둘 원칙이 두 가지 더 있다.

    · 재조사 금지 — 한 번 조사한 식품을 다시 조사할 수 없고, 조사식품을 원료로 만든 식품도 다시 조사할 수 없다.

    · 표시 의무 — 조사처리한 식품에는 조사처리 사실과 조사도안(라듀라 마크)을 표시해야 한다.

    또한 선원은 방사선 발생 장치로 한정되어 있고, 조사 시설은 허가받은 곳이어야 하며 흡수선량을 기록·관리해야 한다. 발아 억제처럼 낮은 선량을 쓰는 처리에서도 기준을 넘기면 조직이 물러지고 이취가 생길 수 있으므로 상한 관리가 중요하다.

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    72017년-식품안전기사실기(필답형)-2회차

    17-2

    식품 공정에서 막(membrane)으로 성분을 걸러 내는 막여과법이 기존의 여과·농축 방법에 견주어 어떤 이점을 갖는지 쓰시오.

    해설

    ① 상온에서 조작하므로 열에 약한 성분이 손상되지 않고, 첨가제 없이 순수한 분리·농축이 가능하다

    ② 분리 정밀도가 높아 품질이 균일한 제품을 얻는다

    ③ 연속 조작과 자동화가 쉬워 작업이 간단하다

    ④ 투과수를 회수해 다시 쓸 수 있어 용수 절약과 환경오염 저감에 유리하다


    [해설]

    막여과는 미세한 구멍이 뚫린 막을 사이에 두고 압력차를 걸어, 구멍보다 작은 성분은 통과시키고 큰 성분은 남기는 분리법이다. 가열·증발이나 응집제 투입에 기대지 않고 크기 차이만으로 가르는 것이 핵심이다. 여기서 장점이 갈라져 나온다.

    · 상변화가 없다. 증발농축과 달리 물을 끓이지 않으므로 향기 성분·비타민·효소·단백질이 열로 변성되지 않고, 잠열을 공급할 필요가 없어 에너지도 적게 든다.

    · 첨가제를 넣지 않는다. 여과조제나 응집제를 쓰지 않으므로 목적 성분 외의 물질이 섞이지 않고, 그만큼 정제도가 높다.

    · 연속·자동 운전이 쉽다. 압력과 유량만 관리하면 되므로 공정을 이어 붙이기 쉽고 인력이 적게 든다.

    · 투과수를 재이용한다. 걸러 낸 물이 깨끗해 세척수나 공정용수로 되돌릴 수 있어 용수 사용량과 폐수 부하가 함께 줄어든다.

    막은 걸러 내는 크기에 따라 나뉜다.

    구분주로 거르는 것식품에서의 쓰임
    정밀여과(MF)부유물, 효모·세균주스·맥주의 제균 여과
    한외여과(UF)단백질 등 고분자유청단백 농축, 과즙 청징
    나노여과(NF)2가 이온, 당류부분 탈염, 당 농축
    역삼투(RO)이온·저분자(물만 통과)과즙·유(乳) 농축, 탈염

    다만 막 표면에 성분이 쌓여 투과량이 떨어지는 막오염(fouling)이 생기므로 주기적인 세척과 막 교체가 필요하고, 막 자체의 값과 운전 압력에 따른 동력비가 든다는 점은 단점이다.

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    82017년-식품안전기사실기(필답형)-2회차

    17-2

    포도당 1분자가 피루브산이 되기까지의 해당과정(EMP 경로) 전 과정을 순서대로 쓰시오. (단, 효소 이름은 적지 말고 중간생성물과 드나드는 물질만 적을 것)

    해설

    포도당 → 포도당-6-인산 → 과당-6-인산 → 과당-1,6-이인산 → 다이하이드록시아세톤인산 · 글리세르알데하이드-3-인산 → 1,3-이인산글리세르산 → 3-인산글리세르산 → 2-인산글리세르산 → 인산엔올피루브산 → 피루브산

    [드나드는 물질]

    · 포도당 → 포도당-6-인산 : ATPADP\mathrm{ATP} \rightarrow \mathrm{ADP}

    · 과당-6-인산 → 과당-1,6-이인산 : ATPADP\mathrm{ATP} \rightarrow \mathrm{ADP}

    · 글리세르알데하이드-3-인산 → 1,3-이인산글리세르산 : 2NAD++2Pi2NADH+2H+2\,\mathrm{NAD^+} + 2\,\mathrm{P_i} \rightarrow 2\,\mathrm{NADH} + 2\,\mathrm{H^+}

    · 1,3-이인산글리세르산 → 3-인산글리세르산 : 2ADP2ATP2\,\mathrm{ADP} \rightarrow 2\,\mathrm{ATP}

    · 2-인산글리세르산 → 인산엔올피루브산 : 2H2O2\,\mathrm{H_2O} 이탈

    · 인산엔올피루브산 → 피루브산 : 2ADP2ATP2\,\mathrm{ADP} \rightarrow 2\,\mathrm{ATP}


    [해설]

    해당과정은 세포질에서 산소 없이 진행되는 포도당 분해 경로로, 흐름을 세 토막으로 끊어 보면 외우기 쉽다.

    ① 투자기(포도당 → 과당-1,6-이인산) — 포도당에 인산기를 두 번 붙이면서 ATP를 2분자 소모한다. 인산기를 붙이는 이유는 두 가지다. 음전하를 띠게 해 세포 밖으로 빠져나가지 못하게 하고, 분자를 불안정하게 만들어 다음 단계에서 쪼개지기 쉽게 한다.

    ② 분해기(과당-1,6-이인산 → 3탄당인산 2분자) — 탄소 6개짜리 분자가 탄소 3개짜리 두 조각으로 갈라진다. 이때 생기는 것이 다이하이드록시아세톤인산(DHAP)글리세르알데하이드-3-인산(GAP)이며, DHAP는 곧바로 GAP로 이성질화되므로 결국 포도당 1분자당 GAP 2분자가 다음 단계로 넘어간다.

    ③ 회수기(3탄당인산 → 피루브산) — 산화·탈수 과정에서 NADH 2분자가 만들어지고, 기질수준 인산화가 두 번 일어나 ATP 4분자가 생긴다. 마지막에 남는 것이 피루브산 2분자다.

    총괄식으로 정리하면 다음과 같다.

    C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP+2H2O\mathrm{C_6H_{12}O_6} + 2\,\mathrm{NAD^+} + 2\,\mathrm{ADP} + 2\,\mathrm{P_i} \rightarrow 2\,\mathrm{CH_3COCOOH} + 2\,\mathrm{NADH} + 2\,\mathrm{H^+} + 2\,\mathrm{ATP} + 2\,\mathrm{H_2O}

    즉 ATP는 2분자를 넣고 4분자를 얻어 순 이득 2 ATP, 여기에 NADH 2분자가 남는다.

    중간생성물을 적을 때 다이하이드록시아세톤인산을 빠뜨리지 않도록 주의한다. 일부 교재는 이 물질을 건너뛴 채 나열해 놓고 뒤 단계에는 계수 2(2 NADH, 4 ATP)를 그대로 쓰는데, 앞뒤가 맞지 않는다. 탄소 6개가 3 + 3으로 갈라지는 이상 3탄당 조각은 반드시 두 개 생기며, 그 둘이 DHAP와 GAP다. DHAP를 빼면 포도당 1분자에서 GAP가 1분자만 나오게 되어 탄소 수지도, 이후 계수 2도 성립하지 않는다.

    피루브산의 행방은 산소 유무로 갈린다. 산소가 있으면 미토콘드리아로 들어가 TCA 회로와 전자전달계를 거치고, 산소가 없으면 젖산(젖산균·근육)이나 에탄올과 이산화탄소(효모)로 환원되어 발효가 된다.

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    92017년-식품안전기사실기(필답형)-2회차

    HACCP 적용 12절차 가운데 준비단계 5절차와 그에 이어지는 7원칙을 각각 순서대로 쓰시오.

    해설

    (1) 준비단계 5절차

    HACCP팀 구성제품설명서 작성용도 확인공정흐름도 작성공정흐름도 현장 확인

    (2) 7원칙

    위해요소 분석중요관리점(CCP) 결정중요관리점의 한계기준 설정중요관리점별 모니터링 체계 확립개선조치 방법 수립검증절차 및 방법 수립문서화 및 기록유지 방법 설정


    [해설]

    HACCP은 준비단계 5절차7원칙을 합친 12절차로 적용한다. 7원칙만 묻는 문항이라도 앞의 준비 5단계를 함께 외워 두어야 순서가 헷갈리지 않는다.

    [준비단계 5절차] ① HACCP팀 구성 → ② 제품설명서 작성 → ③ 용도 확인 → ④ 공정흐름도 작성 → ⑤ 공정흐름도 현장 확인

    HACCP팀 구성 — 제조·품질·설비 등 각 부문 인력으로 팀을 짜고 역할을 정한다.

    제품설명서 작성 — 제품명·원재료·성상·포장·유통조건 등을 문서로 확정한다.

    용도 확인 — 섭취 방법과 대상 소비자층(영유아·고령자 등 취약계층 포함 여부)을 확인한다.

    공정흐름도 작성 — 원료 입고부터 출하까지 전 공정과 작업장 평면도를 그린다.

    공정흐름도 현장 확인 — 작성한 흐름도가 실제 라인과 일치하는지 현장에서 대조한다.

    [7원칙] ① 위해요소 분석 → ② 중요관리점(CCP) 결정 → ③ 한계기준 설정 → ④ 모니터링 체계 확립 → ⑤ 개선조치 방법 수립 → ⑥ 검증절차 및 방법 수립 → ⑦ 문서화 및 기록유지 방법 설정

    원칙 1 위해요소 분석 — 원료·공정별로 생물학적·화학적·물리적 위해요소를 뽑아 발생 가능성과 심각성을 평가한다.

    원칙 2 중요관리점(CCP) 결정 — 그 위해요소를 예방·제어하거나 허용 수준 이하로 낮출 수 있는 결정적 공정을 CCP로 정한다. 뒤 공정에서 잡을 수 있다면 CCP가 아니다.

    원칙 3 중요관리점의 한계기준 설정 — CCP가 관리되고 있는지를 가르는 기준값(가열온도·시간·pH·수분활성도·금속검출기 감도 등)을 현장에서 곧바로 확인할 수 있는 값으로 정한다.

    원칙 4 중요관리점별 모니터링 체계 확립 — 한계기준 준수 여부를 누가·언제·어떻게 확인할지 방법과 주기, 담당자를 정해 계속 감시한다.

    원칙 5 개선조치 방법 수립 — 한계기준을 벗어났을 때 공정을 되돌리는 조치와 그사이 생산된 제품의 처리 방법을 미리 정해 둔다.

    원칙 6 검증절차 및 방법 수립 — 계획이 의도대로 작동하는지 시험·기록 검토·유효성 평가로 주기적으로 확인한다.

    원칙 7 문서화 및 기록유지 방법 설정 — 위 활동을 문서와 기록으로 남긴다. 기록이 없으면 관리했다는 사실을 증명할 수 없다.

    원칙 1~2가 무엇을 어디서 막을지 정하는 단계, 3~5가 실제로 지키고 벗어나면 되돌리는 단계, 6~7이 제대로 돌아가는지 확인하고 남기는 단계다. 순서를 묻는 문항이므로 항목을 알아도 배열이 틀리면 감점된다.

    근거: 「식품 및 축산물 안전관리인증기준」 [별표 2] HACCP 적용 순서도.

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    102017년-식품안전기사실기(필답형)-2회차

    17-2

    비타민 제품을 저장할 때 온도에 따른 품질저하 속도의 변화를 나타내는 Q10Q_{10} 값이 2.5로 측정되었다. 이 반응의 z값을 구하시오.

    해설

    25.13 ℃


    [해설]

    두 값은 모두 온도가 반응속도를 얼마나 바꾸는가를 나타내지만, 보는 방향이 반대다.

    · Q10Q_{10} : 온도를 10 ℃ 올렸을 때 반응속도가 몇 배가 되는지

    · z값 : 반응속도를 10배로 만드는 데(또는 D값을 110\dfrac{1}{10}로 줄이는 데) 필요한 온도 차이(℃)

    온도와 반응속도의 로그가 직선 관계라는 같은 전제에서 나왔으므로 두 값은 하나의 식으로 묶인다. 온도를 z만큼 올리면 속도가 10배가 되므로, 10 ℃를 올렸을 때의 배수는

    Q10=1010zQ_{10} = 10^{\frac{10}{z}}

    양변에 상용로그를 취하면

    logQ10=10zz=10logQ10\log Q_{10} = \dfrac{10}{z} \quad \Rightarrow \quad z = \dfrac{10}{\log Q_{10}}

    주어진 값을 대입하면

    z=10log2.5=100.3979=25.13 Cz = \dfrac{10}{\log 2.5} = \dfrac{10}{0.3979} = \mathbf{25.13\ ^\circ \mathrm{C}}

    결과를 말로 풀면, 이 비타민의 분해는 저장온도가 25.13 ℃ 올라갈 때 속도가 10배로 빨라지는 반응이다. Q10Q_{10}이 클수록 온도에 민감하다는 뜻이고, 그만큼 z값은 작아진다. 열처리 살균에서 다루는 미생물의 z값이 보통 10 ℃ 안팎인 것과 비교하면, 비타민 손실 같은 품질저하 반응은 z값이 20~30 ℃로 커서 온도에 덜 민감하다. 고온단시간(HTST) 살균이 성립하는 근거가 바로 이 차이다. 온도를 올리면 미생물 사멸이 품질저하보다 훨씬 빠르게 가속되므로, 짧은 시간에 같은 살균효과를 내면서 품질 손실은 줄일 수 있다.

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    112017년-식품안전기사실기(필답형)-2회차

    17-2

    전분을 포도당으로 바꾸는 당화 공정에서는 액화가 끝난 전분액에 글루코아밀레이스(glucoamylase)와 풀루라네이스(pullulanase)를 함께 넣는다. 만약 글루코아밀레이스만 넣는다면 어떤 일이 일어나는지 설명하시오.

    해설

    가지가 갈라지는 α\alpha-1,6 결합에서 분해가 막혀 당화에 걸리는 시간이 길어지고, 같은 조건에서 얻는 포도당의 수율(DE)도 낮아진다.


    [해설]

    전분은 포도당이 α\alpha-1,4 결합으로 곧게 이어진 아밀로스와, 여기에 α\alpha-1,6 결합으로 가지가 붙은 아밀로펙틴으로 되어 있다. 곡류 전분은 대개 아밀로펙틴이 70~80 %를 차지하므로 가지 결합의 처리가 당화 속도를 좌우한다.

    포도당 제조 공정은 두 단계다.

    · 액화α\alpha-아밀레이스로 전분 사슬을 무작위로 끊어 점도를 낮추고 덱스트린 상태로 만든다.

    · 당화 — 글루코아밀레이스로 덱스트린을 포도당까지 분해한다.

    글루코아밀레이스는 사슬의 비환원성 말단에서 포도당을 한 개씩 차례로 떼어내는 말단(exo)형 효소다. 주로 α\alpha-1,4 결합에 작용하고 α\alpha-1,6 결합도 끊기는 하지만 속도가 매우 느려, 가지가 갈라지는 지점에 이르면 사실상 그 앞에서 멈춘 것처럼 반응이 지체된다.

    풀루라네이스α\alpha-1,6 결합만 골라 끊는 탈분지효소다. 가지를 미리 잘라 주면 아밀로펙틴이 직쇄 조각들로 풀리면서 글루코아밀레이스가 물고 들어갈 비환원성 말단의 수가 늘어난다.

    그래서 두 효소를 함께 쓰면 당화 시간이 짧아지고, 분해되지 않고 남는 한계덱스트린이 줄어 포도당 순도와 수율이 높아지며, 효소 사용량과 반응조 체류시간도 줄일 수 있다. 반대로 글루코아밀레이스만 넣으면 가지 부분이 병목이 되어 같은 전화율에 도달하는 데 훨씬 긴 시간이 걸린다.

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