다양한 편의식품 주재료에 따른 Staphylococcus aureus 와 Bacillus cereus 성장 예측모델 개발 Development of Predictive Growth Models for Staphylococcus aureus and Bacillus cereus on Various Food Matrixes원문보기
최근 소비자들의 욕구와 선호도에 의해 빠르고 간편하게 식사를 할 수 있는 즉석섭취식품(Ready-to-eat food)이나 편의식품의 이용률이 증가하고 있다. 그러나, 즉석섭취 편의식품의 경우 진열, 보관, 판매 장소에서 바로 포장한 후 판매되고 구입 후에는 별도의 가열과정 없이 바로 섭취하는 식품이기 때문에 위생관리를 소홀히 할 경우 식중독 사고를 유발할 위험성이 높기 때문에 즉석섭취식품의 안전성을 확보하기 위한 연구가 무엇보다도 필요한 실정이다. 식중독 관리에 미생물 생존, 증식의 가능성을 예측할 수 있는 모델을 활용할 수 있다면 유통과정에서 즉석 섭취 식품에 의한 위험성을 예측할 수 있어 안전한 ...
최근 소비자들의 욕구와 선호도에 의해 빠르고 간편하게 식사를 할 수 있는 즉석섭취식품(Ready-to-eat food)이나 편의식품의 이용률이 증가하고 있다. 그러나, 즉석섭취 편의식품의 경우 진열, 보관, 판매 장소에서 바로 포장한 후 판매되고 구입 후에는 별도의 가열과정 없이 바로 섭취하는 식품이기 때문에 위생관리를 소홀히 할 경우 식중독 사고를 유발할 위험성이 높기 때문에 즉석섭취식품의 안전성을 확보하기 위한 연구가 무엇보다도 필요한 실정이다. 식중독 관리에 미생물 생존, 증식의 가능성을 예측할 수 있는 모델을 활용할 수 있다면 유통과정에서 즉석 섭취 식품에 의한 위험성을 예측할 수 있어 안전한 유통기간을 설정을 통해 안전한 식품생산 기반을 조성할 수 있다. 본 연구에서는 탄수화물이 주성분인 당면과 밥, 동물성 단백질 식품인 햄버거 패티, 생선, 훈제 닭고기, 식물성단백질 식품인 두부 콩나물에 S. aureus 와 B. cereus 를 접종해 8, 10, 13, 17, 24, 30°C 저장에서 S. aureus 와 B. cereus 의 성장특성을 조사하고 성장예측 1 차, 2차모델을 개발하여 검증하였다. 또한 밥에 ε-polylysine 을 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 % 첨가하여 S. aureus 와 B. cereus 의 성장억제 효과를 조사하였다. S. aureus의 유도기값은 8, 13 와 24°C 에서, 탄수화물 식품인 당면과 밥에 비해 동물성 단백질 식품인 햄버거 패티, 구운 생선, 훈제 닭고기를 비교하였을 때, 유의적인 차이 (p<0.05) 가 나타났다. 10, 17 와 30°C 에서는 통계학적으로 유의적인 차이는 없었지만 동물성 단백질 식품이 식물성 단백질 식품에 비해 유도기가 짧은 경향을 보였다. B. cereus 는 저온 (8, 10°C) 에서 자라지 않았으며, 13°C에서 식물성 단백질식품인 두부, 데친 콩나물의 유도기값이 탄수화물 식품인 식빵, 당면, 밥에서 유의적으로 적은 것을 나타났다. 17, 24, 와 30°C에서 통계학적으로 유의한 차이는 없었으나, 13°C와 같은 경향을 보였다. 2차 모델식 개발에 이용한 온도는 S. aureus 는 8, 10, 13, 17, 24, 30°C를 이용하였고, B. cereus 는 성장하지 않은 8, 10°C는 이용하지 않았다. SGR값과 유도기 값을 이용한 S. aureus 와 B. cereus의 2차 공식 검증을 위해 Bf, Af, %RE값을 이용하였는데 SGR 과 LT 의 Bf와 Af 값이 1에 가까웠으며 특히 B. cereus SGR 모델의 경우는 당면들 제외하고는 모두 fail-safe 한 모델로 모델식이 성장 예측을 안전하게 하는 것으로 나타났다. 밥에 ε-polylysine을 첨가하여 농도별 항균효과를 보았다. 24, 30, 37°C 모든 온도에서 ε-polylysine을 2%첨가하였을 때 S. aureus 와 B. cereus 두 균의 성장이 가장 크게 억제된 것을 관측하였으며, B. cereus에서 ε-polylysine 의 항균효과가 더 큰 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 1, 2 차 모델은 다양한 즉석섭취식품의 matrix에 따라 S. aureus와 B. cereus의 생육변화를 예측할 수 있는 산업체 활용 3차 모델을 개발하는데 활용되어 질 수 있다.
최근 소비자들의 욕구와 선호도에 의해 빠르고 간편하게 식사를 할 수 있는 즉석섭취식품(Ready-to-eat food)이나 편의식품의 이용률이 증가하고 있다. 그러나, 즉석섭취 편의식품의 경우 진열, 보관, 판매 장소에서 바로 포장한 후 판매되고 구입 후에는 별도의 가열과정 없이 바로 섭취하는 식품이기 때문에 위생관리를 소홀히 할 경우 식중독 사고를 유발할 위험성이 높기 때문에 즉석섭취식품의 안전성을 확보하기 위한 연구가 무엇보다도 필요한 실정이다. 식중독 관리에 미생물 생존, 증식의 가능성을 예측할 수 있는 모델을 활용할 수 있다면 유통과정에서 즉석 섭취 식품에 의한 위험성을 예측할 수 있어 안전한 유통기간을 설정을 통해 안전한 식품생산 기반을 조성할 수 있다. 본 연구에서는 탄수화물이 주성분인 당면과 밥, 동물성 단백질 식품인 햄버거 패티, 생선, 훈제 닭고기, 식물성단백질 식품인 두부 콩나물에 S. aureus 와 B. cereus 를 접종해 8, 10, 13, 17, 24, 30°C 저장에서 S. aureus 와 B. cereus 의 성장특성을 조사하고 성장예측 1 차, 2차모델을 개발하여 검증하였다. 또한 밥에 ε-polylysine 을 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 % 첨가하여 S. aureus 와 B. cereus 의 성장억제 효과를 조사하였다. S. aureus의 유도기값은 8, 13 와 24°C 에서, 탄수화물 식품인 당면과 밥에 비해 동물성 단백질 식품인 햄버거 패티, 구운 생선, 훈제 닭고기를 비교하였을 때, 유의적인 차이 (p<0.05) 가 나타났다. 10, 17 와 30°C 에서는 통계학적으로 유의적인 차이는 없었지만 동물성 단백질 식품이 식물성 단백질 식품에 비해 유도기가 짧은 경향을 보였다. B. cereus 는 저온 (8, 10°C) 에서 자라지 않았으며, 13°C에서 식물성 단백질식품인 두부, 데친 콩나물의 유도기값이 탄수화물 식품인 식빵, 당면, 밥에서 유의적으로 적은 것을 나타났다. 17, 24, 와 30°C에서 통계학적으로 유의한 차이는 없었으나, 13°C와 같은 경향을 보였다. 2차 모델식 개발에 이용한 온도는 S. aureus 는 8, 10, 13, 17, 24, 30°C를 이용하였고, B. cereus 는 성장하지 않은 8, 10°C는 이용하지 않았다. SGR값과 유도기 값을 이용한 S. aureus 와 B. cereus의 2차 공식 검증을 위해 Bf, Af, %RE값을 이용하였는데 SGR 과 LT 의 Bf와 Af 값이 1에 가까웠으며 특히 B. cereus SGR 모델의 경우는 당면들 제외하고는 모두 fail-safe 한 모델로 모델식이 성장 예측을 안전하게 하는 것으로 나타났다. 밥에 ε-polylysine을 첨가하여 농도별 항균효과를 보았다. 24, 30, 37°C 모든 온도에서 ε-polylysine을 2%첨가하였을 때 S. aureus 와 B. cereus 두 균의 성장이 가장 크게 억제된 것을 관측하였으며, B. cereus에서 ε-polylysine 의 항균효과가 더 큰 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 1, 2 차 모델은 다양한 즉석섭취식품의 matrix에 따라 S. aureus와 B. cereus의 생육변화를 예측할 수 있는 산업체 활용 3차 모델을 개발하는데 활용되어 질 수 있다.
Development of various ready-to-eat foods (RTEs) has increased at the convenient store respond to the consumer’s need. Since Staphylococcus aureus and Bacillus cereus are the major pathogen contaminated in RTE foods, which they are consumed without heating process, primary growth model of S. aureus ...
Development of various ready-to-eat foods (RTEs) has increased at the convenient store respond to the consumer’s need. Since Staphylococcus aureus and Bacillus cereus are the major pathogen contaminated in RTE foods, which they are consumed without heating process, primary growth model of S. aureus and B. cereus were developed in various food matrixes as a function of storage temperature for the prediction of RTE foods safety. Cocktail of three S. aureus strains producing enterotoxin A, C and D or B. cereus strain was inoculated on sliced of bread, cooked rice, boiled Chinese noodle, boiled bean sprouts, tofu, baked fishes, smoked chicken and hamburger patties with an initial concentration of 3 log CFU/g and stored at 8, 10, 13, 17, 24 or 30°C. The growth kinetic parameters at each temperature were determined by the Gompertz equation by GraphPad Prism. Specific growth rate (SGR) and lag time (LT) values were further used for Square-root model and Davey model, respectively as a function of temperature. Model performance based on the bias (Bf), accuracy (Af) factors, and percent of relative errors (%RE) of individual prediction cases were calculated. In primary models, SGR and LT were mainly affected by temperature, regardless of food matrixes. Among the tested foods, the growth of S. aureus and B. cereus were the most delayed on the sliced of bread. The growth of S. aureus was significantly (p<0.05) more rapid on the protein based foods, such as baked hamburger patties or baked fishes than carbohydrate based such as cooked rice, boiled Chinese noodle tested in this study. The growth of B. cereus was more rapid on the vegetable protein foods including tofu, boiled bean sprout than carbohydrate foods such as sliced of bread, cooked rice, boiled Chinese noodles in the present study. Since growth was not observed in B. cereus at 8 and 10°C, these temperatures were not included in the development of secondary models. According to the result of model performance, both Bf and Af values for SGR and LT models were found to be closed to 1, indicating that the induced secondary model shows suitable performance to predict the growth of S. aureus and B. cereus in each food matrixes. The developed growth models can be used to determine the effect of temperature on the growth of S. aureus and B. cereus in RTE foods with various food matrixes. As the concentration of ε-polylysine was increased, the growth of S. aureus and B. cereus was deferred. 2% of ε-polylysine caused significant delay of S. aureus growth, while completely controlled the growth of B. cereus above room temperatures tested in this study, indicating that B. cereus appeared to be more sensitive to the same concentrations of ε-polylysine than S. aureus in this study.
Development of various ready-to-eat foods (RTEs) has increased at the convenient store respond to the consumer’s need. Since Staphylococcus aureus and Bacillus cereus are the major pathogen contaminated in RTE foods, which they are consumed without heating process, primary growth model of S. aureus and B. cereus were developed in various food matrixes as a function of storage temperature for the prediction of RTE foods safety. Cocktail of three S. aureus strains producing enterotoxin A, C and D or B. cereus strain was inoculated on sliced of bread, cooked rice, boiled Chinese noodle, boiled bean sprouts, tofu, baked fishes, smoked chicken and hamburger patties with an initial concentration of 3 log CFU/g and stored at 8, 10, 13, 17, 24 or 30°C. The growth kinetic parameters at each temperature were determined by the Gompertz equation by GraphPad Prism. Specific growth rate (SGR) and lag time (LT) values were further used for Square-root model and Davey model, respectively as a function of temperature. Model performance based on the bias (Bf), accuracy (Af) factors, and percent of relative errors (%RE) of individual prediction cases were calculated. In primary models, SGR and LT were mainly affected by temperature, regardless of food matrixes. Among the tested foods, the growth of S. aureus and B. cereus were the most delayed on the sliced of bread. The growth of S. aureus was significantly (p<0.05) more rapid on the protein based foods, such as baked hamburger patties or baked fishes than carbohydrate based such as cooked rice, boiled Chinese noodle tested in this study. The growth of B. cereus was more rapid on the vegetable protein foods including tofu, boiled bean sprout than carbohydrate foods such as sliced of bread, cooked rice, boiled Chinese noodles in the present study. Since growth was not observed in B. cereus at 8 and 10°C, these temperatures were not included in the development of secondary models. According to the result of model performance, both Bf and Af values for SGR and LT models were found to be closed to 1, indicating that the induced secondary model shows suitable performance to predict the growth of S. aureus and B. cereus in each food matrixes. The developed growth models can be used to determine the effect of temperature on the growth of S. aureus and B. cereus in RTE foods with various food matrixes. As the concentration of ε-polylysine was increased, the growth of S. aureus and B. cereus was deferred. 2% of ε-polylysine caused significant delay of S. aureus growth, while completely controlled the growth of B. cereus above room temperatures tested in this study, indicating that B. cereus appeared to be more sensitive to the same concentrations of ε-polylysine than S. aureus in this study.
주제어
#Predictive Growth Model Staphylococcus aureus Bacillus cereus Food Matrixe
학위논문 정보
저자
강경아
학위수여기관
경희대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
식품영양학과
지도교수
윤기선
발행연도
2010
총페이지
iv, 57 p.
키워드
Predictive Growth Model Staphylococcus aureus Bacillus cereus Food Matrixe
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