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문제 정의
- 김밥 원료 및 김밥 보존 중의 일반 호기성세균과 대장균군의 분포를 측정하고 감마선 조사에 의한 김밥의 위생성 및 보존성 개선 가능성을 살펴보았다. 김밥 원료 중 미생물 오염이 가장 큰 것은 김이었으며 비가열 채소인 오이의 오염가능성도 높았으나 실제로 김밥에 오염된 미생물의 대부분은 제조과정 에서 환졍으로부터 유입되었다 김밥의 보존 중 일반세균의 생장은 밥과 계란에서 가장 높았으며 대장균군의 생장은 동물성 원료인 계란과 햄에서 현저하였다.
- 특히, 감마선 조사기술은 완전 포장 후 살균이 가능하고 잔류독성 이 전혀 없으며 식품고유의 풍미와 생화학적 품질을 유지하면서도 미생물에 대하여 강력한 살균효과를 나타내는 특성을 가지므로 위생미생물의 오염 가능성이 큰 즉석조리식품(ready to eat food)이나 최소가공식품(minimal processed food)의 보존성 및 위생성의 향상에도 좋은 효과를 보일 것으로 예상된다CL5/L6). 따라서 본 연구에서는 우리나라의 가장 대표적인 즉석식품인 김밥의 보존성과 위생성을 향상시키기 위한 기술개발의 방법으로, 김밥의 미생물 분포와 전이를 살펴보고 아울러 감마선을 조사한 다음 저장기간 중의 미생물 변화와 관능특성을 평가하여 김밥에 대한 적정 감마선 조사선량을 설정하고자 하였다.
가설 설정
- 1)Values within a column with different superscripts are signifi cantly different at p<0.05.
제안 방법
- 흡수선량의 확인은 ceric cerous dosimeter를 사용하였고 총 흡수선량의 오차는 ±5% 이내로 하였다. 감마선 조사된 시료는 비조사 대조군과 함께 15℃에서 36시간 동안 보존하면서 6시간 간격으로 분석하였다.
- 김밥의 관능검사는 감마선 조사 직후 및 修시간 후에 0, 1, 2, 3 kGy의 조사선량으로 구분하여 실시하였다. 관능검사는 8뗭의 훈련된 panel을 대상으로 맛, 향기, 색상, 조직감에 대하여 5점 평점법CL 매우 싫다, 2 싫다, 3 보통이다, 4 좋다, 5 매우 좋다)으로 실시하였으며 결과는 ANOVA분석으로 처리한 후 Student-Newman- Keuls test(p<0, 05)5- 유의성을 검증하였다.
- 미생물 검사는 김밥 제조과정의 2차 오염이 진행되지 않은 각 재료와 감마선 조사 전후 및 보존기간에 따른 김밥의 일반호기성세균과 대장균군의 분포를 측정하였다. 아울러 제조된 김밥의 각 부위별 오염 미생물의 생장을 비교하기 위하여 김밥을 김, 밥, 햄, 계란, 단무지, 오이로 분리하여 미생물 검사를 실시하였다.
- 아울러 제조된 김밥의 각 부위별 오염 미생물의 생장을 비교하기 위하여 김밥을 김, 밥, 햄, 계란, 단무지, 오이로 분리하여 미생물 검사를 실시하였다. 미생물 분석시료는 검체 10 g당 멸균수 90 mL의 비율로 혼합하여 mixer(Hanil, FM 680T, Korea) 에 60초간 마쇄한 다음 이를 멸균된 fla业에 옮겨 4℃에서 30분간 교반하여 제조하였다. 이 때 양끝 2 cm 길이의 김밥은 각원료의 구성성분이 불균일하여 시험 시료에서 제외하였다.
- 따라 2개씩 준비하였다. 시료의 감마선 조사는 한국원자력 연구소의 선원 100, 000 Ci, Co-60 감마선 조사시설(ABCL, IR-79, Canada)을 이용하여 15℃의 실온에서 분당 70 Gy의 선량율로 각각 1, 2, 3 kGy의 총 흡수선량을 얻도록 하였다. 흡수선량의 확인은 ceric cerous dosimeter를 사용하였고 총 흡수선량의 오차는 ±5% 이내로 하였다.
- 대장균군의 분포를 측정하였다. 아울러 제조된 김밥의 각 부위별 오염 미생물의 생장을 비교하기 위하여 김밥을 김, 밥, 햄, 계란, 단무지, 오이로 분리하여 미생물 검사를 실시하였다. 미생물 분석시료는 검체 10 g당 멸균수 90 mL의 비율로 혼합하여 mixer(Hanil, FM 680T, Korea) 에 60초간 마쇄한 다음 이를 멸균된 fla业에 옮겨 4℃에서 30분간 교반하여 제조하였다.
- 제조된 김밥을 15℃에 보존하면서 각 원료부위의 일반세균(Fig. 2)과 대장균군(Fig. 3)의 생장을 비교하였다. 일반세균(Fig.
- 이 때 양끝 2 cm 길이의 김밥은 각원료의 구성성분이 불균일하여 시험 시료에서 제외하였다. 제조된 시험액을 연속 희석하여 한천배지에 1 mL씩 pour plating하고, 적정온도에서 2일간 배양하여 생성된 colony의수를 colony counterdPI Inc, , Microcount 1008, USA) 또는 육안으로 계수하여 colony formation unit(CFTJ/g)으로 나타내었다. 이 때 대장균군은 EC agar(3TO에서, 일반 호기성 세균은 nutrient agar에서 검출된 colony를 계수하였다(17).
- 시료의 감마선 조사는 한국원자력 연구소의 선원 100, 000 Ci, Co-60 감마선 조사시설(ABCL, IR-79, Canada)을 이용하여 15℃의 실온에서 분당 70 Gy의 선량율로 각각 1, 2, 3 kGy의 총 흡수선량을 얻도록 하였다. 흡수선량의 확인은 ceric cerous dosimeter를 사용하였고 총 흡수선량의 오차는 ±5% 이내로 하였다. 감마선 조사된 시료는 비조사 대조군과 함께 15℃에서 36시간 동안 보존하면서 6시간 간격으로 분석하였다.
대상 데이터
- 감마선 조사를 위한 김밥 시료는 도시탁 포장된 제품을 각 조사선량에 따라 2개씩 준비하였다. 시료의 감마선 조사는 한국원자력 연구소의 선원 100, 000 Ci, Co-60 감마선 조사시설(ABCL, IR-79, Canada)을 이용하여 15℃의 실온에서 분당 70 Gy의 선량율로 각각 1, 2, 3 kGy의 총 흡수선량을 얻도록 하였다.
- 김밥원료 중 김, 햄, 단무지는 시판제품을 시중에서 구입하였으며 원료별 미생물검사를 위한 계란지단은 150℃의 팬에서 약 5 mm 두께로 3분간 양면 가열하여 제조하였고 오이는 껍질을 제거하여 시료로 사용하였다. 김밥은 대전의 김밥전문점에서 직접 제조하였으며 이 때 각 원료의 중량비(%)는 김 0, 9%, 단무지 9, 4%, 햄 5, 4%, 계란 8, 7%, 오이 5, 9%, 밥 69, 6% 내외였다.
- 8 g이었다. 김밥은 시판제품 형태로 일회용 스티로폼 도시탁 용기에 약 370 g 분량으로 포장하여 실험에 사용하였다. 미생물 분리를 위한 배지는 DifcoCDetroit, Michigan, USA) 제품을 사용하였다.
- 김밥은 시판제품 형태로 일회용 스티로폼 도시탁 용기에 약 370 g 분량으로 포장하여 실험에 사용하였다. 미생물 분리를 위한 배지는 DifcoCDetroit, Michigan, USA) 제품을 사용하였다.
데이터처리
- 관능검사는 8뗭의 훈련된 panel을 대상으로 맛, 향기, 색상, 조직감에 대하여 5점 평점법CL 매우 싫다, 2 싫다, 3 보통이다, 4 좋다, 5 매우 좋다)으로 실시하였으며 결과는 ANOVA분석으로 처리한 후 Student-Newman- Keuls test(p<0, 05)5- 유의성을 검증하였다.
성능/효과
- 감마선 조사 직후 및 보존 12시간째의 김밥에 대하여 색, 향, 맛, 조직감과 종합적 선호도를 조사하였다(Table 1), 감마선 조사 직후의 시료에서는 비조사구 및 1 kGy 감마선 조사구가 2, 3 kGy 조사구에 비하여 향과 맛에 대한 선호도가 유의적으로 높았다. 그러나 색과 조직감에서는 유의적인 차이가 없었다.
- 김밥의 감마선 조사에서 일반세균은 2 kGy 이상의 선량에서 2-4 log cycle 수준으로 감소하였으며 대장균군은 2 kGy 이상의 선량에서 대부분 사멸되었다. 감마선 조사선량에 따른 김밥의 관능평가 결과 3 kGy 조사구는 대조구에 비하여 관능적 인선호도가 현저히 낮았으며 2 kGy 조사구는 감마선 조사 직후대조구에 비하여 다소 선호도가 낮았으나 15℃에서 24시간보존 후에도 안정적인 관능특성을 나타내었다 따라서 김밥의 위생성 및 보존성 개선을 위하여 2 kGy의 감마선 조사가 적정 수준인 것으로 평가되었다.
- 개선 가능성을 살펴보았다. 김밥 원료 중 미생물 오염이 가장 큰 것은 김이었으며 비가열 채소인 오이의 오염가능성도 높았으나 실제로 김밥에 오염된 미생물의 대부분은 제조과정 에서 환졍으로부터 유입되었다 김밥의 보존 중 일반세균의 생장은 밥과 계란에서 가장 높았으며 대장균군의 생장은 동물성 원료인 계란과 햄에서 현저하였다. 김밥의 감마선 조사에서 일반세균은 2 kGy 이상의 선량에서 2-4 log cycle 수준으로 감소하였으며 대장균군은 2 kGy 이상의 선량에서 대부분 사멸되었다.
- 5), 대장균군의 방사선 감수성은 이미 보고된 enterobacterial group 미생물의 감수성과 유사하였다(22, 23). 김밥의 보존 중 대장균군은 대조구에서는 보존 12시간 후 107 CFU/g 수준으로 증식하였으며 1 kGy 조사구는 12시간 이후에는 24시간 이후에도 104 CFU/g 수준을 유지하였다. 한편 2〜3 kGy 조사구는 보존 기간의 경과에 도 대장균군이 검출되지 않았다 이상의 결과로 보아 2 kGy 의 감마선 조사를 통하여 김밥의 보존 중 일반세균의 생장을 유의적으로 억제하고 대장균군은 완전사멸 수준으로 제어할 수 있어 김밥의 보존성과 위생성 향상에 유효할 것으로 판단되었다.
- Ahn 등(⑵은 김의 주 오염 미생물인 Micrococcus roseus 의 D 값이 11, 27 kGy이 며 10 kGy의 감마선 조사에 의 해서도 1 log cycle 수준의 사멸율을 나타내고 5 kGy 이내의 선량에서는 거의 영향을 받지 않는다고 보고한 바 있다. 김밥의 보존 중 일반세균은 대조구에서는 보존 12시간 후 108 CFU/g 수준으로 증식 하였으며 1 kGy 조사구는 12시간 이후에는 105 CFU/g 수준을 24시간 이후에는 106 CFU/g 수준을 유지하였다 한편 2~3 kGy 조사구는 감마선조사 직후에는 1 kGy 조사구와 차이가 없었으나 보존 기간의 졍과에 따라 점차 감소하여 24시간 이후에는 104 CFU/g 이하의 일반세균 분포를 보였다. 이는 방사선 조사된 미생물이 시간이 졍과함에 따라 환졍에 적응하지 못하여 점차 사멸되는 post irradiation effect(20, 21)에 의한 것으로 해석된다.
- 한편, 햄버거나 샌드위치 등에서도 채소류가 위생미생물 오염의 주요 요인이 됱 수 있다고 보고되어(18, 19) 김밥에서도 채소류의 전처리 과정이 위생품질 향상에 중요할 것으로 판단되었다. 김밥의 원료 구성비율(김 0, 9%, 단무지 9, 4%, 햄 5, 4%, 계란 8, 7%, 오이 5, 9%, 밥 69.6%)에 근거하여 제조과정 중 외부의 미생물이 이염되지 않고 원료에서만 유입된다고 가정할 졍우 일반세균은 약 105 CFU/g, 대장균군은 약 101 CFU/g의분포를 나타내며 이 경우 미생물의 99% 이상은 김에서 유래하는 것으로 계산되었다. 그러나 실제 김밥 매장에서 즉시 제조된 김밥의 미생물은 일반세균과 대장균군 모두 약 106 CFU/g의 분포를 보여 김밥에 분포하는 미생물의 대부분이 원료보다는 제조과정 중의 2차 오염 에 의하여 환졍으로부터 전이되는 것으로 판단되었다.
- 한편, 최근에는 관능 향상 및 김의 미생물 오염도를 줄이기 위하여 구운 김의 사용이 늘어나고 있으나 구운 김에서도 일반호기성세균이 106 CFU/ g, 대장균군이 102 CFU/g의 분포를 나타내어 김을 굽는 과정이 생김의 미생물 제어에 큰 효과가 없음을 알 수 있었다. 단무지, 햄, 계란지단, 밥에서는 일반 호기성 세균만 101 CFU/ g 이하로 검출되었을 뿐 대장균군은 검출되지 않아 원료상태에서는 이들 식품이 김밥의 미생물 오염원으로 작용하지 않음을 알 수 있었다. 오이는 외부의 미생물 유입이 제한된 상태에서의 박피 처리 이후에도 약 103 CFU/g의 일반세균과 101 CFU/g의 대장균군이 검출되어 상당 부분 김밥의 위생미생물 오염원으로 작용할 수 있음을 보여주었다.
- 오이와 단무지는 보존기간 중 최대 IS CFU/g의 생장을 나타내어 밥, 계란, 햄 등에 비하여 낮은 생장율을 나타내었다. 대장균 군(Fig. 3)은 계란과 햄에서의 오염도가 가장 높았다 계란과햄은 원료상태에서는 대장균군이 검출되지 않았으나(Fig. 1) 김밥제조 후 105 CFU/g의 밀도를 나타내었으며 보존 12 시간 후에는 106 CFU/g까지 생장하였다. 밥은 계란과 햄에 비하여 상대적으로 대장균군의 생장이 1—2 log cycle 정도 낮았고 단무지와 오이는 최대 104 CFU/g의 생장을 나타내었다.
- 이는 방사선 조사된 미생물이 시간이 졍과함에 따라 환졍에 적응하지 못하여 점차 사멸되는 post irradiation effect(20, 21)에 의한 것으로 해석된다. 대장균 군은 대조구에서 105-106 CFU/g의 밀도로 분포하였으나 1 kGy의 감마선 조사에 의하여 103 CFU/g 수준으로, 2 kGy에서는 101 CFU/g 수준으로 감소하였으며 3 kGy 조사구에서는 검출되지 않았다(Fig. 5), 대장균군의 방사선 감수성은 이미 보고된 enterobacterial group 미생물의 감수성과 유사하였다(22, 23). 김밥의 보존 중 대장균군은 대조구에서는 보존 12시간 후 107 CFU/g 수준으로 증식하였으며 1 kGy 조사구는 12시간 이후에는 24시간 이후에도 104 CFU/g 수준을 유지하였다.
- 한편, 2 kGy와 3 kGy 감마선 조사 시료는 보존 24시간 이후에도 비교적 안정적 인 관능특성을 유지하였고(data not shown) 비조사구와 1 kGy 조사구는 부패소견을 보였다. 따라서 감마선 조사는 김밥의 미생물 관점의 보존성 및 위생성 향상뿐만 아니라 관능품질을 유지, 향상시키는데도 유용한 방법이 될 것으로 보이며 관능적 품질유지는 15 의 조건에서 2 kGy 조사 후 24시간이 적정한 것으로 평가되었다.
- 이상과 같은 결과로 보아 김밥의 미생물 오염은 각 원료의 가공과 김밥제조과정에서 이미 105 CFU/g 내외로 진행 됨을 알 수 있었으며 김밥 보존 중의 일반세균 생장은 밥과 계란에서, 그리고 대장균군의 생장은 동물성 식품인 계란과 햄에서 현저하게 진행됨을 확인하였다. 따라서 김밥의 보존성 및 위생성의 향상을 위해서는 김밥제조 이후 유통과정의 품질관리보다는 생산과정 에서의 품질관리가 보다 중요하며 특히 동물성원료인 계란지단과 햄의 미생물 제어가 중요한 것으로 판단된다.
- 1) 김밥제조 후 105 CFU/g의 밀도를 나타내었으며 보존 12 시간 후에는 106 CFU/g까지 생장하였다. 밥은 계란과 햄에 비하여 상대적으로 대장균군의 생장이 1—2 log cycle 정도 낮았고 단무지와 오이는 최대 104 CFU/g의 생장을 나타내었다. 이상과 같은 결과로 보아 김밥의 미생물 오염은 각 원료의 가공과 김밥제조과정에서 이미 105 CFU/g 내외로 진행 됨을 알 수 있었으며 김밥 보존 중의 일반세균 생장은 밥과 계란에서, 그리고 대장균군의 생장은 동물성 식품인 계란과 햄에서 현저하게 진행됨을 확인하였다.
- 그러나 색과 조직감에서는 유의적인 차이가 없었다. 보존 12시간 졍과 후의 김밥은 모든 평가항목에서 1 kGy 및 2 kGy 감마선 조사 시료의 평점이 높았으며 비조사구가 가장 낮았다. 한편, 2 kGy와 3 kGy 감마선 조사 시료는 보존 24시간 이후에도 비교적 안정적 인 관능특성을 유지하였고(data not shown) 비조사구와 1 kGy 조사구는 부패소견을 보였다.
- 밥은 계란과 햄에 비하여 상대적으로 대장균군의 생장이 1—2 log cycle 정도 낮았고 단무지와 오이는 최대 104 CFU/g의 생장을 나타내었다. 이상과 같은 결과로 보아 김밥의 미생물 오염은 각 원료의 가공과 김밥제조과정에서 이미 105 CFU/g 내외로 진행 됨을 알 수 있었으며 김밥 보존 중의 일반세균 생장은 밥과 계란에서, 그리고 대장균군의 생장은 동물성 식품인 계란과 햄에서 현저하게 진행됨을 확인하였다. 따라서 김밥의 보존성 및 위생성의 향상을 위해서는 김밥제조 이후 유통과정의 품질관리보다는 생산과정 에서의 품질관리가 보다 중요하며 특히 동물성원료인 계란지단과 햄의 미생물 제어가 중요한 것으로 판단된다.
- 3)의 생장을 비교하였다. 일반세균(Fig. 2)의 졍우 김은 초기의 수준을 유지하는 졍향이었으나 밥과 계란에서는 원료상태에서 101 CFU/g 내외이던 것이(Fig. 1) 김밥제조 직후에는 105 CFU/g으로, 그리고 보존 12시간 이후에는 107 CFU/g 수준으로 증가하였다. 오이와 단무지는 보존기간 중 최대 IS CFU/g의 생장을 나타내어 밥, 계란, 햄 등에 비하여 낮은 생장율을 나타내었다.
- 김밥의 보존 중 대장균군은 대조구에서는 보존 12시간 후 107 CFU/g 수준으로 증식하였으며 1 kGy 조사구는 12시간 이후에는 24시간 이후에도 104 CFU/g 수준을 유지하였다. 한편 2〜3 kGy 조사구는 보존 기간의 경과에 도 대장균군이 검출되지 않았다 이상의 결과로 보아 2 kGy 의 감마선 조사를 통하여 김밥의 보존 중 일반세균의 생장을 유의적으로 억제하고 대장균군은 완전사멸 수준으로 제어할 수 있어 김밥의 보존성과 위생성 향상에 유효할 것으로 판단되었다.
- 보존 12시간 졍과 후의 김밥은 모든 평가항목에서 1 kGy 및 2 kGy 감마선 조사 시료의 평점이 높았으며 비조사구가 가장 낮았다. 한편, 2 kGy와 3 kGy 감마선 조사 시료는 보존 24시간 이후에도 비교적 안정적 인 관능특성을 유지하였고(data not shown) 비조사구와 1 kGy 조사구는 부패소견을 보였다. 따라서 감마선 조사는 김밥의 미생물 관점의 보존성 및 위생성 향상뿐만 아니라 관능품질을 유지, 향상시키는데도 유용한 방법이 될 것으로 보이며 관능적 품질유지는 15 의 조건에서 2 kGy 조사 후 24시간이 적정한 것으로 평가되었다.
- 김밥 원료 중 미생물 오염도가 가장 큰 것은 김이었으며 생김의 일반호기성세균은 106-107 CFU/g, 대장균군은 103 CFU/g의 분포를 보였다. 한편, 최근에는 관능 향상 및 김의 미생물 오염도를 줄이기 위하여 구운 김의 사용이 늘어나고 있으나 구운 김에서도 일반호기성세균이 106 CFU/ g, 대장균군이 102 CFU/g의 분포를 나타내어 김을 굽는 과정이 생김의 미생물 제어에 큰 효과가 없음을 알 수 있었다. 단무지, 햄, 계란지단, 밥에서는 일반 호기성 세균만 101 CFU/ g 이하로 검출되었을 뿐 대장균군은 검출되지 않아 원료상태에서는 이들 식품이 김밥의 미생물 오염원으로 작용하지 않음을 알 수 있었다.
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