2015년 식품안전기사실기(필답형) 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

○ 정의 : 석유 성분 중에서 n-헥산의 비점 부근에서 증류하여 얻어진 것

○ 용도 : 추출용제

[해설]

식품첨가물의 기준 및 규격에서 헥산은 가공보조제로 분류된다. 가공보조제는 제조 과정에만 쓰고 최종 제품에는 남지 않게 하는 물질이다.

• 정의 — 석유 성분 가운데 n-헥산의 비점(약 69 ℃) 부근에서 증류하여 얻은 것이다.
• 용도 — 추출용제로, 식용유지를 만들 때 원료에서 기름을 뽑아내는 데 쓴다.

비점이 낮아 추출이 끝난 뒤 가열·감압으로 쉽게 날려 보낼 수 있다. 그래도 남는 양은 사용기준으로 관리한다.

① 고시형 원료 — 건강기능식품공전에 등재되어 있어 요건만 갖추면 누구나 쓸 수 있는 원료

② 개별인정형 원료 — 공전에 없는 원료를 영업자가 인정 절차를 거쳐 개별적으로 인정받은 것으로, 인정받은 영업자만 쓸 수 있는 원료

[해설]

건강기능식품에 관한 법률은 공전에 고시된 원료 말고도 따로 인정받은 원료를 쓸 수 있게 한다. 그래서 원료가 두 갈래로 나뉜다.

• 고시형 원료 — 건강기능식품공전에 규격·기능성·섭취량이 정해져 있어, 요건만 맞추면 어느 영업자든 쓸 수 있다.
• 개별인정형 원료 — 공전에 없는 원료를 영업자가 안전성·기능성 자료를 갖춰 식품의약품안전처장에게 인정받은 것으로, 인정받은 영업자만 쓸 수 있다.

핵심 차이는 공전에 올라 있는지와 누가 쓸 수 있는지이다. 개별인정형도 사용 실적이 쌓이면 공전에 등재되어 고시형으로 바뀔 수 있다.

① 가스팩(Gas-Pak)법

② 진공배양법

③ 질소가스 치환법

[해설]

혐기성 세균은 산소가 있으면 자라지 못하므로 배양 용기 안의 산소를 없애거나 차단하는 방법을 쓴다.

• 가스팩(Gas-Pak)법 — 밀폐 용기 안에서 수소를 발생시키고, 촉매로 남은 산소와 반응시켜 물로 만들어 없앤다.
• 진공배양법 — 용기 속 공기를 뽑아내 감압 상태로 만들어 산소를 없앤다.
• 질소가스 치환법 — 질소를 불어넣어 용기 속 공기(산소)를 밀어낸다.

혐기 상태가 제대로 유지됐는지는 메틸렌블루 같은 산소 지시약이 탈색되는지로 확인한다.

0.958 (소수 둘째 자리까지 요구하면 0.96)

[해설]

수분활성도는 라울의 법칙에 따라 물의 몰분율로 구한다. 식품 100 g을 기준으로 물 30 g과 설탕 25 g만 계산에 넣는다.

A_w = n_물 ÷ (n_물 + n_설탕)
n_물 = 30 ÷ 18 = 1.6667 mol, n_설탕 = 25 ÷ 342 = 0.0731 mol
A_w = 1.6667 ÷ 1.7398 = 0.9580 ≈ 0.958

혼동 주의: 나머지 고형분 45 g은 녹아 있는 성분의 몰수로 치지 않는다. 소수 둘째 자리까지 요구하면 0.96으로 적는다.

① 동결건조법

② 분무건조법

[해설]

인스턴트커피는 커피 추출액을 건조해 만든다. 향기 성분은 휘발성이어서 열에 얼마나 노출되느냐가 품질을 가른다.

• 동결건조법 — 추출액을 얼린 뒤 감압해 얼음을 승화시키는 저온 공정이라 향미 손실이 가장 적다.
• 분무건조법 — 추출액을 열풍 속에 안개처럼 뿜어 몇 초 만에 분말로 만드므로 연속 대량생산이 가능해 비용이 적고 효율이 좋다.

혼동 주의: 동결건조는 품질은 가장 좋지만 설비·운전비가 비싸다. 분무건조는 싸지만 열풍 때문에 향 손실이 더 크다.

(1) 특수영양식품

· 정의 — 영 · 유아, 비만자, 임산 · 수유부 등 특별한 영양관리가 필요한 특정 대상을 위하여 식품과 영양성분을 배합하는 등의 방법으로 제조 · 가공한 식품

· 예시 — 조제유류, 영아용 조제식

(2) 특수의료용도식품

· 정의 — 정상적으로 섭취 · 소화 · 흡수 · 대사할 수 있는 능력이 제한되거나 질병 · 수술 등 임상적 상태 때문에 일반인과 다른 영양요구량을 가진 사람에게, 식사의 일부 또는 전부를 대신할 목적으로 경구 또는 경관급식으로 공급할 수 있도록 제조 · 가공한 식품

· 예시 — 표준형 영양조제식품, 맞춤형 영양조제식품

[해설]

식품의 기준 및 규격은 2022년부터 옛 '특수용도식품'을 특수영양식품과 특수의료용도식품으로 나누어 규정한다.

• 특수영양식품 — 영·유아, 비만자, 임산·수유부처럼 특별한 영양관리가 필요한 특정 대상을 위해 식품과 영양성분을 배합해 만든 식품이다.
• 특수영양식품의 예가 조제유류(분유 등)와 영아용 조제식이다.
• 특수의료용도식품 — 질병·수술 등 임상적 상태로 섭취·소화·흡수·대사 능력이 제한되거나 영양요구량이 다른 사람에게 식사의 일부 또는 전부를 대신해 공급하는 식품이다.
• 특수의료용도식품의 예가 표준형 영양조제식품과 맞춤형 영양조제식품이다.

둘을 가르는 기준은 '특정 대상의 영양관리'냐, 아니면 '환자의 임상적 식사관리'냐이다. 경관급식(코나 위에 넣은 관으로 영양을 넣는 방식)까지 정의에 든 것이 특수의료용도식품의 특징이다.

① 삼투압 상승에 따른 미생물의 원형질 분리

② 수분활성도 저하에 따른 미생물 증식 억제

③ 산소 용해도 감소에 따른 호기성 미생물 억제

[해설]

염장은 소금이 만드는 높은 삼투압과 낮은 수분활성도 등이 함께 작용해 미생물 증식을 막는 저장법이다.

• 원형질 분리 — 세포 밖 식염 농도가 높아지면 세포 안의 물이 빠져나가 세포막이 세포벽에서 떨어지고 미생물이 죽는다.
• 수분활성도 저하 — 소금이 자유수를 붙잡아 미생물이 쓸 물이 줄어든다(포화 식염수의 A_w는 약 0.75).
• 산소 용해도 감소 — 염류가 녹아 있으면 물에 녹는 산소가 줄어 호기성 부패균의 생육이 억제된다.
• 염소이온의 방부작용 — 해리된 Cl^-이 미생물의 효소계와 세포막 기능을 교란한다.

식품저장학에서 표준으로 드는 염장의 미생물 억제 원리는 위 네 가지이며, 이 중 세 가지를 쓰면 된다. 따라서 염소이온의 방부(살균)작용도 별해로 쓸 수 있다.

혼동 주의: 호염성 세균은 고농도 식염에서도 자라므로 염장만으로 모든 미생물이 억제되지는 않는다.

세균 < 효모 < 곰팡이

(조사시간이 긴 것부터 쓰면 곰팡이 > 효모 > 세균)

[해설]

자외선(살균선 약 254 nm)은 DNA에 흡수돼 티민 이량체를 만들어 복제를 막으므로, 세포가 크고 벽이 두껍고 색소가 많을수록 오래 쬐어야 한다.

• 세균 — 세포가 작고 벽이 얇아 가장 짧은 시간에 죽는다.
• 효모 — 세균에 비해 세포가 크고 벽이 두꺼워 더 오래 쬐어야 한다.
• 곰팡이 — 포자벽이 두껍고 멜라닌 등 색소가 자외선을 흡수·차단해 가장 오래 걸린다.

따라서 같은 사멸에 필요한 조사시간은 세균 < 효모 < 곰팡이 순이다.

혼동 주의: 같은 균이라도 아포(포자)는 영양세포에 비해 훨씬 큰 선량이 필요하다.

(1) 4.52 g

(2) 수분 84.02 g, 탄수화물 6.02 g, 단백질 4.01 g, 회분 0.95 g

[해설]

지방만 빠져나가므로 지방 외 성분의 질량은 공정 전후로 그대로이고, 지방의 물질수지로 제거량부터 구한다.

제거된 지방을 x g이라 하면, 남은 지방 (5 − x)가 탈지유 (100 − x)의 0.5 %를 차지한다.
(5 − x) / (100 − x) = 0.005
4.5 = 0.995x
x = 4.52 g

탈지유 질량은 100 − 4.52 = 95.48 g이고, 여기에 조성비를 곱한 값이 곧 전지유에 들어 있던 양이다.
수분 = 95.48 × 0.88 = 84.02 g
탄수화물 = 95.48 × 0.063 = 6.02 g
단백질 = 95.48 × 0.042 = 4.01 g
회분 = 95.48 × 0.01 = 0.95 g

탈지유에 남은 지방 95.48 × 0.005 = 0.48 g에 제거량 4.52 g을 더하면 처음 지방 5 g과 맞아 떨어진다.

○ 원인 식품 : 바닐라 아이스크림

○ 이유 : 섭취자 발병률이 비섭취자 발병률의 약 4배로, 다른 시료(약 1.3 ~ 1.7배)보다 상대위험도가 뚜렷하게 높기 때문

[해설]

먹은 사람과 먹지 않은 사람의 발병률을 비교하는 역학조사에서는 상대위험도(섭취자 발병률 ÷ 비섭취자 발병률)가 큰 식품을 원인으로 본다.

상대위험도 = 섭취자 발병률 ÷ 비섭취자 발병률
바닐라 아이스크림 = 55 ÷ 15 ≈ 3.7 ~ 60 ÷ 15 = 4.0
그 밖의 시료 = 40 ÷ 30 ≈ 1.3 ~ 50 ÷ 30 ≈ 1.7

상대위험도가 1에 가까우면 먹은 것과 병이 난 것이 무관하다는 뜻인데, 바닐라 아이스크림만 약 4배로 뚜렷하게 높다. 비섭취자 발병률도 15 %로 가장 낮아, 먹지 않은 사람은 덜 걸렸다는 점까지 같은 쪽을 가리킨다.

혼동 주의: 이 표로 알 수 있는 것은 원인 식품까지이고, 원인균은 검체를 미생물 검사해 따로 확인한다.