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문제 정의
- 본 실험에서는 우리나라 즉석식품의 대표격인 김밥의 미생 물학적 안전성, 보존성 및 위생성 향상을 위한 연구의 일환으 로 김밥재료 중 수산식품(맛살, 어묵 및 김), 축산식품(볶은 쇠고기, 달걀지단 및 햄) 및 농산식품(무친우엉, 무친시금치 및 오이)군에 대한 김밥재료 및 제조된 김밥을 저장온도 및 저장 기간에 따른 미생물검사를 통하여 김밥원료의 미생물 분포도를 검사하였으며 이를 통해 제조된 김밥의 미생물 오염원을 예측하였고, 감마선 조사를 통해 김밥원료 및 김밥의 미생물 및 유전독성학적 안전성을 조사하였다.
가설 설정
- 1)Viable colony was not detected at detection limit <102 CFU/g.
제안 방법
- 감마선 조사 후 저장온도 및 저장기간에 따른 김밥 재료 및 김밥의 미생물 검사는 총균수 및 곰팡이수를 측정하였다. 즉, 시료 10g에 멸균된 식염수(0.
- 김밥제조시 김을 포함하여 김밥에 들어가는 찬류를 수산식 품, 축산식품 및 농산식품군으로 나누어 각 식품군별로 대표적인 3종류의 재료를 선별해 총 9종류의 김밥재료에 대해 저장 온도 맟 저장시간에 따른 총균수를 측정하였으며, 그 결과는 Table 1-7과 같다. 김밥 재료에 대한 총균수를 측정한 결과 볶은 쇠고기, 햄 및 무친 우엉에서 세균은 검출되지 않았으며 저 장온도 및 저장기간에 따라서도 세균은 검출되지 않았다.
- 김밥은 김밥전문점에서 즉석으로 제조된 김밥을 구입하여 실험에 사용하였으며 김밥안에 들어있는 재료로는 김을 포함해 맛살, 햄, 우엉, 단무지, 계란지단, 오이의 구성으로 제조되었다. 미생물 분석을 위한 김밥 및 김밥재료는 각각 멸균된 polyethylene bag(2mL O2/m2/24 h at 0℃; 20 cmX 30 cm; Sunkyung Co. Ltd, Seoul, Korea)에 넣은 다음 포장한 후 감마선 조사를 실시하였다.
- 방사선 조사는 한국원자력연구소(Daejeon, Korea) 내 선원 10 만 Ci, Co-60 감마선 조사시설(point source AECL, IR-79, MDS Nordion International Co. Ltd., Ottawa, ON, CanaMa)을 이용하여 실온(14土FC)에서 시간당 10kGy의 선량율로 각각 1, 2 및 3kGy의 총 홉수선량을 얻도록 하였다. 유전독성학적 안전성 측정용 시료는 이보다 높은 선량인 10kGy로 조사하여 시험하였다.
- 음성대조군은 시험물질 대신 증류수 100㎕를 첨가하였으며, 양성 대조군은 대사 활성계 미적용시 SA 및 4-NQO를, 대사활성계 적용시 2-AA를 각각 100gL씩 가하여 같은 방법으로 실시하였다. 시험결과는 각 농도군 당각 plate로부터 얻은 colony수의 평균과 표준편차로 나타내었고 복귀돌연변이 colony수와 농도의존성을 보이면서 음 성대조군의 2배 이상인 경우를 양성으로 하였다.
- 0 mL에 섞은 후 이를 minimal glucose agar배지에 부어 고화시킨 다음 37℃에서 48시간 동안 배양한 후 복귀돌연변이 집락수를 계수하였다. 음성대조군은 시험물질 대신 증류수 100㎕를 첨가하였으며, 양성 대조군은 대사 활성계 미적용시 SA 및 4-NQO를, 대사활성계 적용시 2-AA를 각각 100gL씩 가하여 같은 방법으로 실시하였다. 시험결과는 각 농도군 당각 plate로부터 얻은 colony수의 평균과 표준편차로 나타내었고 복귀돌연변이 colony수와 농도의존성을 보이면서 음 성대조군의 2배 이상인 경우를 양성으로 하였다.
- Dosimetry 시스템은 국제원자력기구(IAEA)의 규격에 준용하여 표준화한 후 사용하였으며, 총 흡수선량의 오차는 2% 이내였다. 조사된 김밥 재료 및 김밥은 10, 20 및 30P에서 24시간동안 저장하면서 저장기간에 따른 미생물학적 안전성을 조사하였다.
- 감마선 조사 후 저장온도 및 저장기간에 따른 김밥 재료 및 김밥의 미생물 검사는 총균수 및 곰팡이수를 측정하였다. 즉, 시료 10g에 멸균된 식염수(0.85%, NaCl) 90mL를 첨가하여 Bag mixer®(Model 400, Interscience, France)를 사용하여 120초동안 혼합한 후 10진 희석법으로 희석한 희석액을 각각의 배지에 도말하였다. 미생물의 증식은 표준한천 배양방법으로 37℃ 에서 세균은 48시간, 곰팡이는 72시간 배양한 후 계수하였다.
- 즉석식품의 하나인 김밥의 미생물학적 안전성, 보존성 및 위생성 향상을 위한 연구의 일환으로 수산식품(맛살, 어묵 및 김), 축산식품(볶은 쇠고기, 달걀지단 및 햄) 및 농산식품(무친 우엉, 무친시금치 및 오이)군에 따른 김밥재료 및 김밥의 미생물 변화를 통하여 김밥의 미생물 오염원을 예측하였으며, 감마선 조사를 통해 김밥재료 및 김밥의 미생물 안전성을 조사하였다. 총 9종류의 김밥재료 중 햄, 볶은 쇠고기 및 무친 우엉에서 세균은 검출되지 않았다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 균주는 Molecular Toxicology Inc.(Boone,NC, USA)에서 구입하여 형질을 확인한 후 한국화학연구소 안전성센터에서 계대 배양 중인 것을 시험에 사용하였다. 유전형질이 확인된 균주는 nutrient broth No.
- 맛살, 어묵, 김, 햄 및 무친 우엉은 구입한 그대로 사 용하였으며 김밥재료는 약 5X5mm 두께로 절단하여 실험에 사용하였다. 김밥은 김밥전문점에서 즉석으로 제조된 김밥을 구입하여 실험에 사용하였으며 김밥안에 들어있는 재료로는 김을 포함해 맛살, 햄, 우엉, 단무지, 계란지단, 오이의 구성으로 제조되었다. 미생물 분석을 위한 김밥 및 김밥재료는 각각 멸균된 polyethylene bag(2mL O2/m2/24 h at 0℃; 20 cmX 30 cm; Sunkyung Co.
- 미생물의 증식은 표준한천 배양방법으로 37℃ 에서 세균은 48시간, 곰팡이는 72시간 배양한 후 계수하였다. 김밥재료 및 김밥의 미생물 분석을 위해 사용한 배지는 총균수의 경우 Total plate count agar(Difco Laboratories, Sparks,MD, USA)를 사용하였으며, 곰팡이 검출을 위한 배지는 멸균된 10% tartaric acid를 멸균된 potato dextrose agar(Difco Laboratories, Sparks, MD, USA)에 첨가하여 pH 3.6이 되도록 조절한 후 실험에 사용하였다.
- 김밥재료로 사용된 맛살, 어묵, 김, 볶은 쇠고기, 계란지단, 햄, 무친 우엉, 오이 무친 시금치 및 김밥은 시중에서 구입하여 실험에 사용하였다. 김밥재료로 사용된 9종 재료는 위생적인 상태에서 처리하였다.
- 5mL을 소량 넣고 버무린 후 실험에 사용하였다. 맛살, 어묵, 김, 햄 및 무친 우엉은 구입한 그대로 사 용하였으며 김밥재료는 약 5X5mm 두께로 절단하여 실험에 사용하였다. 김밥은 김밥전문점에서 즉석으로 제조된 김밥을 구입하여 실험에 사용하였으며 김밥안에 들어있는 재료로는 김을 포함해 맛살, 햄, 우엉, 단무지, 계란지단, 오이의 구성으로 제조되었다.
- 복귀 돌연변이 시험(Ames test): 복귀 돌연변이 시험은 Ames test(13, 14)를 이용하여 측정하였다. 시험에 사용된 균주는 Salmonella typhimurium LT2를 친주로 하는 S. typhimurium TA98및 TA100이었고, 이들 균주는 사용에 앞서 필요시 균주의 유전자형 확인을 위해 histidine 요구성 여부, UV에 대한 민감도 (uvrQ 돌연변이), ifa 돌연변이의 유지여부 및 R-factoi에 의한 ampicillin 또는 tetracycline 내성 등의 유전형질을 확인한 후 시험에 사용하였다.
- 양성 대조물질로 sodium azide(SA, Sigma-Aldrich Chemie GmbH, Inc., Steinheim, Germany)는 증류수에 용해하였으며, Sigma-Aldrich Chemie(Steinheim, Germany)사에서 구입 한 4- nitroquinoline-1 -oxide(4-NQO) 및 2-aminoanthracene(2-AA)는 증류수 또는 dimethyl sulfbxide(DMSO, Aldrich Chemical Co.,MUwaukee, USA)에 용해하여 각 시험균주의 특성에 맞추어 사용하였다.
- , Ottawa, ON, CanaMa)을 이용하여 실온(14土FC)에서 시간당 10kGy의 선량율로 각각 1, 2 및 3kGy의 총 홉수선량을 얻도록 하였다. 유전독성학적 안전성 측정용 시료는 이보다 높은 선량인 10kGy로 조사하여 시험하였다. 홉수선량의 확인은 alanine dosimeter(지름 5 mm, Bruker Instruments, Rheinstetten, Germany)# 사용하였다.
- (Boone,NC, USA)에서 구입하여 형질을 확인한 후 한국화학연구소 안전성센터에서 계대 배양 중인 것을 시험에 사용하였다. 유전형질이 확인된 균주는 nutrient broth No. 2(Oxoid Ltd., Hampshire, England, UK)에 접종하여 3TC에서 200ipm으로 약 10시간 진 탕배양(Vsion Scientific Co., Korea)한 후 시험에 사용하였다.
데이터처리
- 실험결과의 통계처리는 SAS(statistical analysis system)통계 package(15)를 이용하여 평균 및 표준편차를 구하였다.
이론/모형
- 홉수선량의 확인은 alanine dosimeter(지름 5 mm, Bruker Instruments, Rheinstetten, Germany)# 사용하였다. Dosimetry 시스템은 국제원자력기구(IAEA)의 규격에 준용하여 표준화한 후 사용하였으며, 총 흡수선량의 오차는 2% 이내였다. 조사된 김밥 재료 및 김밥은 10, 20 및 30P에서 24시간동안 저장하면서 저장기간에 따른 미생물학적 안전성을 조사하였다.
- 간 균질액 (S9 fraction)^ Maron 등(14)의 방법에 따라 조제 한 것(단백질함량 22.5mg/mL 함유, Oriental Yeast Co., Lot No. 00042101, Ibkyo, Japan)을 사용하였다, 5% S9 mix는 상 기 S9 fraction과 시판 cofactoiOeko Co., Lot No. 999902, Tokyo, Japan)로 조제하였다. 처리농도는 0.
- 복귀 돌연변이 시험(Ames test): 복귀 돌연변이 시험은 Ames test(13, 14)를 이용하여 측정하였다. 시험에 사용된 균주는 Salmonella typhimurium LT2를 친주로 하는 S.
- 복귀돌연변이 시험은 시험물질의 각 농도군 당 2개 plate를 사용하여 direct plate incorporation방법으로 실시하였다. 즉, S.
성능/효과
- 계란지단의 경우는 계란지단 자체에서는 세균이 검출 되지 않았으나 20 및 3bC에서 24시간 저장했을 경우 5log 정도의 세균이 증식하는 것으로 나타났다. 계란지단을 IkGy로 조사하여 20 및 30℃에서 24시간동안 저장했을 경우 3 log의 균 증식이 확인되었으며, 2kGy로 조사된 계란지단에서 세균은 검출되지 않았다. Lee 둥(17)은 진공 포장된 햄을 10℃에서 50 일간 저장했을 경우 30 CFU/g을 넘지 않았으며 미생물학적으로 안전한 것으로 보고하였다.
- 김밥원료 중 축산식품군인 볶은 쇠고기, 계란지단 및 햄 중에서 계란지단에서만 세균이 검출되었으며 그 결과는 Table 4와 같다. 계란지단의 경우는 계란지단 자체에서는 세균이 검출 되지 않았으나 20 및 3bC에서 24시간 저장했을 경우 5log 정도의 세균이 증식하는 것으로 나타났다. 계란지단을 IkGy로 조사하여 20 및 30℃에서 24시간동안 저장했을 경우 3 log의 균 증식이 확인되었으며, 2kGy로 조사된 계란지단에서 세균은 검출되지 않았다.
- 김밥을 3kGy로 조사했을 경우 51og 정도의 세균수가 감소하였으며 김밥을 UTC 에서 24시간 동안 저장하여도 세균의 증식은 확인되지 않았다. 그러나 3kGy로 조사된 김밥을 30℃에서 24시간 저장했을 경우 조사선량에 관계없이 세균수가 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 김밥내의 곰팡이 수는 5.
- 이와 같이 김밥재료 및 김밥의 미생물 변화를 관찰한 결과 김밥의 미생물 오염은 대부분이 오염된 주요 김 밥재료에서 기인된 것으로 사료되어 김밥재료에 대한 위생관 리가 철저히 요구되며, 10kGy로 감마선 조사된 김밥재료는 유전독성학적으로 안전한 것으로 나타났다. 그러므로 감마선 조사 및 저온저장(1(TC)은 김밥재료 뿐만 아니라 김밥의 미생물 제어에 효과적인 것으로 확인되었다.
- 김밥제조시 김을 포함하여 김밥에 들어가는 찬류를 수산식 품, 축산식품 및 농산식품군으로 나누어 각 식품군별로 대표적인 3종류의 재료를 선별해 총 9종류의 김밥재료에 대해 저장 온도 맟 저장시간에 따른 총균수를 측정하였으며, 그 결과는 Table 1-7과 같다. 김밥 재료에 대한 총균수를 측정한 결과 볶은 쇠고기, 햄 및 무친 우엉에서 세균은 검출되지 않았으며 저 장온도 및 저장기간에 따라서도 세균은 검출되지 않았다.
- 김밥제조시 필요한 재료 중 수산식품(맛살, 어묵 및 김), 축산식품(볶은 쇠고기, 달걀지단 및 햄) 및 농산식품(무친우엉, 무친 시금치 및 오이)군 별로 총 9종류의 김밥재료에 대한 저장 온도 및 저장시간에 따른 곰팡이 분포를 확인한 결과는 Fig. 1과 같다, 9종류의 김밥재료 중에서 무친 시금치, 오이, 김에서만 곰팡이가 검출되었으며 저장온도 및 저장기간에 따른 유의 할만한 차이는 없었다. 그러나 IkGy로 조사했을 경우 무찬 시금치, 오이 및 김에서 곰팡이는 검출되지 않았다.
- 08 log CFU/g이 검출되었으며, 30℃에서 24시간 저장했을 경우 총균수 및 곰팡이 수가 급격히 증가하였으나 로 저장했을 경우 미생물수는 변화를 나타내지 않았다. 또한, 9종의 김밥재료에 대한 비조사 구와 조사구(10 kGy)로 나누어 유전독성학적 안전성을 평가한 결과 추출물의 농도에 따른 복귀돌연변이 집락수의 증가는 확 인되지 않았다. 이와 같이 김밥재료 및 김밥의 미생물 변화를 관찰한 결과 김밥의 미생물 오염은 대부분이 오염된 주요 김 밥재료에서 기인된 것으로 사료되어 김밥재료에 대한 위생관 리가 철저히 요구되며, 10kGy로 감마선 조사된 김밥재료는 유전독성학적으로 안전한 것으로 나타났다.
- 총 9종류의 김밥재료 중 햄, 볶은 쇠고기 및 무친 우엉에서 세균은 검출되지 않았다. 맛살 및 계란지단에서 미생물은 검출되지 않았으나 20 및 30, C에서 24시간 저장할 경우 4-5 log CFU/g의 세균이 증시하였으며 1-2kGy선량으로 조사했을 경우 세균은 검출되지 않았다. 어묵, 무친 시금치 및 오이에서각각 3.
- 27 kGy이며 lOkGy의 감마선 조사에 의해서도 1 log 수준의 사멸율을 나타내었고 5 kGy 이내의 선량에서도 거의 영향을 받지 않는다고 보고하였다. 본 실험결과에서도 김에 조사 선량을 증가시켜도 균수의 감소에는 큰 차이가 없었는데 이는 김에 존재하는 방사선 내성균주에 의한 영향이라고 사료된다.
- 본 실험에서는 즉석식품의 하나인 김밥의 미생물학적 안전성, 보존성 및 위생성 향상을 위한 연구의 일환으로 김밥재료 및 김밥에 대해 저장온도 및 저장기간에 따른 미생물 변화를 관찰한 결과 김밥내의 미생물은 제조과정, 조리기구, 취급자 및 유통 등에 의해 영향을 받을 수도 있으나 대부분 주요 김밥재 료에 기인하는 것으로 사료되어 김밥재료에 대한 위생관리가 철저히 요구되며, 또한, 10 kGy로 조사된 김밥재료는 유전독성 학적으로 안전한 것으로 나타났다. 그러므로 저선량의 감마선 조사와 더불어 저온저장(10℃)은 김밥재료의 위생관리에 좋은 영향을 미칠 것으로 사료된다.
- 맛살 및 계란지단에서 미생물은 검출되지 않았으나 20 및 30, C에서 24시간 저장할 경우 4-5 log CFU/g의 세균이 증시하였으며 1-2kGy선량으로 조사했을 경우 세균은 검출되지 않았다. 어묵, 무친 시금치 및 오이에서각각 3.50 5.41 및 5.07 log CFU/g의 세균이 검출되었다. 그러나 김에서는 8.
- 그러나 IkGy로 조사된 맛살은 20 및 30P에서 24시간 저장하여도 세균은 검출되지 않았다(Table 1). 어묵에서 세균은 3.50 log CFU/g이 검출되었고, 20 및 3(TC로 저장했을 경우 4-5 log정도 증식하였으나 2kGy로 조사된 어묵에서 세균은 검출되지 않았다. Jo 둥(16)은 시중에서 판매되는 맛살, 어묵 및 김에 Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella Typh-imunum 및 Listeria ivanonii를 접종하여 조사한 후 저장온도 및 저장기간에 따른 미생물의 변화를 확인한 결과 2-3 kGy의 조사선량으로 조사했을 경우 병원균의 사멸을 확인하였으며 저장기간 및 저장온도에 따라 균의 증식이 확인되었다고 보고하였다.
- 2X108 CFU/g의 세균이 분포한다고 보고하였으며 수세 후 데치기 등의 조리가공 후에도 초기 세균수가 급격히 줄어들지 않은 것으로 나타났다고 보고하였다. 오이의 경우 초기에 5.07 log CFU/g의 세균이 검출되었으며, 1 kGy로 조사된 오이를 20 및 3bC에서 24시간 동안 저장했을 경우 34 log정도 증식하였으나 3 kGy로 조사된 오이는 세균이 검출되지 않았다. 그러나 IkGy로 조사된 오이를 1(TC에서 저장했을 경우에 세균이 검출되지 않아 3kGy로 조사된 오이와 같은 결과를 나타내었다.
- 위 결과를 종합해 볼 때 김밥재료 식품군중 축산식품군(볶은 쇠고기, 계란지단 및 햄)이 미생물학적으로 비교적 안전한 것으로 나타났으며 미생물 오염도가 높은 재료로는 농산식품군 중 시금치, 오이와 수산식품군 중 어묵과 김으로 나타났다.
- 또한, 9종의 김밥재료에 대한 비조사 구와 조사구(10 kGy)로 나누어 유전독성학적 안전성을 평가한 결과 추출물의 농도에 따른 복귀돌연변이 집락수의 증가는 확 인되지 않았다. 이와 같이 김밥재료 및 김밥의 미생물 변화를 관찰한 결과 김밥의 미생물 오염은 대부분이 오염된 주요 김 밥재료에서 기인된 것으로 사료되어 김밥재료에 대한 위생관 리가 철저히 요구되며, 10kGy로 감마선 조사된 김밥재료는 유전독성학적으로 안전한 것으로 나타났다. 그러므로 감마선 조사 및 저온저장(1(TC)은 김밥재료 뿐만 아니라 김밥의 미생물 제어에 효과적인 것으로 확인되었다.
- 즉석식품의 하나인 김밥의 미생물학적 안전성, 보존성 및 위생성 향상을 위한 연구의 일환으로 수산식품(맛살, 어묵 및 김), 축산식품(볶은 쇠고기, 달걀지단 및 햄) 및 농산식품(무친 우엉, 무친시금치 및 오이)군에 따른 김밥재료 및 김밥의 미생물 변화를 통하여 김밥의 미생물 오염원을 예측하였으며, 감마선 조사를 통해 김밥재료 및 김밥의 미생물 안전성을 조사하였다. 총 9종류의 김밥재료 중 햄, 볶은 쇠고기 및 무친 우엉에서 세균은 검출되지 않았다. 맛살 및 계란지단에서 미생물은 검출되지 않았으나 20 및 30, C에서 24시간 저장할 경우 4-5 log CFU/g의 세균이 증시하였으며 1-2kGy선량으로 조사했을 경우 세균은 검출되지 않았다.
후속연구
- 그러므로 저선량의 감마선 조사와 더불어 저온저장(10℃)은 김밥재료의 위생관리에 좋은 영향을 미칠 것으로 사료된다. 또한, 김밥재료 중 미생물 오염도가 가장 많았던 김의 미생물 제어를 위해서는 방사선 조사와 더불어 여러가지 병용처리를 통한 지속적인 연구가 더 필요한 것으로 사료된다.
- 또한, 적절한 선량의 방사선 조사는 식품의 물리, 화학적 및 관능적 특성에 큰 영향을 주지 않고 식품에서 유래하는 식품기인성 미생물로부터의 위험을 상당히 줄일 수 있는 유익한 식품 위생화 방법이다(12). 특히, 감마선 조사기술은 완전 포장 후 살균이 가능하고 잔류독성이 전혀 없으며 식품 고유의 풍미와 생화학적 품질을 유지하면서도 미생물에 대하여 강력한 살균효과를 나타내는 특성을 가지므로 미생물의 오염 가능성이 큰 즉석조리식품(ready-to~eat food)이나 최소가 공식품(minimally processed food)의 미생물 안전성 및 위생성의향상에도 좋은 효과를 보일 것으로 예상된다.
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