[논문]빙과류의 미생물학적 위해요소에 대한 노출평가

김태웅; 최재호; 박경진; 오덕환

빙과류의 미생물학적 위해요소에 대한 노출평가
Exposure Assessment of Microbiological Risk Factors from Edible Ices 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.24 no.3, 2009년, pp.226 - 231

김태웅 (강원대학교 BT특성화학부(대학) 식품생명공학과) , 최재호 (강원대학교 BT특성화학부(대학) 식품생명공학과) , 박경진 (군산대학교 식품영양학과) , 오덕환 (강원대학교 BT특성화학부(대학) 식품생명공학과)

초록
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본 연구는 위해 미생물에 대한 빙과류의 오염수준 모니터링 결과를 바탕으로 미생물 위해평가(Microbial risk assessment : MRA)를 적용하여 노출정도를 평가하였다. 그 결과 원재료에서 S. aureus 균의 오염수준이 높았으며 살균 전 혼합액에서는 오염수준이 더욱 증가한 것으로 나타났으나 살균 후 혼합액에서는 오염 수준이 현저하게 감소하는 것으로 나타났다 한편 최종 냉동 저장된 빙과류에서의 오염수준은 초기의 원재료 오염수준보다 약간 더 감소하는 것으로 나타났다. 최종적으로 빙과류의 위해성 평가 결과, 빙과류를 1일 동안 1인이 섭취하였을 때 평균적으로 식중독에 걸릴 가능성은 최소 $5.89{\times}10^{-7}$, 최대 $5.01{\times}10^{-5}$의 발생가능성을 제시할 수 있다. 하지만 좀 더 현실적인 위해 수준을 추정하기 위해서는 빙과류의 섭취량, dose-response model(양-반응 모델) 등에 연구가 이루어져야 할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

The aim of this study was to determine exposure assessment of pathogenic bacteria in edible ices by using the monitoring data from the previous study. According to the results of exposure assessment of edible ices contaminated with S. aureus, the contamination level of S. aureus in raw materials was higher than other foodborne pathogens, and the contamination level of S. aureus in mixed samples increased much before sterilization. The most significant reduction in contamination level was observed in mixed samples after sterilization, thus, the contamination levels in frozen final products was less than that of raw materials. Overall, the possibility for the infection of foodborne bacteria from the intake of edible ices per person per day was ranged from minimum $5.89{\times}10^{-7}$ to maximum $5.01{\tims}10^{-5}$. For more realistic estimates, consumption of edible ices and dose-response model must be studied further.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서 빙과류의 원재료에서부터 완제품까지의 미생물학적 위해요소에 대한 분석결과를 토대로 정량적 위해 평가기법을 적용하여 HACCP의 선행요건 및 관리기준에 대한 과학적 근거를 제시하고자 하였다.
빙과류 제조공정 및 완제품에 대한 Exposure Model 적용 개발된 노출평가 모델을 빙과류 제조공정 및 완제품에 적용한 결과를 바탕으로 위해성을 추정하였다. 한편 모니터링 결과에서는 HACCP 지정작업장과 비지정 작업장을 나눠 오염수준을 조사하였지만 그 결과 S.

가설 설정

2와 비교시 오염수준에 대한 변화가 전혀 나타나지 않았는데 이는 모니터링 결과에 따른 정량적 처리에 의한 것으로 보인다. 실제적으로는 대상 균 모두에 대한 D-value 등 살균의 효과를 적용하여야 하나 최종 완제품에서의 오염 수준을 감안 할 경우 일부 포자형성균 등 살균에서 생존 할 수 있음을 가정하여 그대로 처리하였다. 한편 S.

제안 방법

모니터링 결과 대상 미생물인 Salmonella spp., Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica 중 S. aureus균만이 1 개 제품의 원재료, 살균전, 냉동 완제품에서 검출되었으므로 노출평가에서는 S. aureus^} 오염수준을 따로 주정하고 S. aureus 를 제외한 나머지 대상 미생물은 모두 동일하게 취급하여 오염 수준을 추정하였다.
각 단계에서의 모니터링 결과를 Beta distribution에 적용하여 정성적 오염수준을 추정하였고 이 결과를 바탕으로 다음식에 의거 정량적인 값으로 전환하였다 I?
, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Listeria mono cytogenes, Yersinia enterocolitica에 대한 오염수준 추정을 위한 노출평가 모델은 다음과 같다. 본 모델은 빙과류 제조공정 중 원재료의 입고에서부터 냉동 완료까지의 연속된 경로로서 원료에서의 초기오염수준 단계(node 1), 원료의 살균 전 오염단계 (node 2), 살균 후 오염단계 (node 3), 냉동 완료된 제품에서의 오염단계(node 4)로 총 4개의 node 로 구성되어 있다. 이후 빙과류 섭취로 인한 위해성(risk) 을 추정하기 위해 빙과류의 섭취량'6)과 위해성이 큰Salmonella spp.
추정된 정량적인 오염수준을 바탕으로 주요 병원성 미생물의 1일 섭취수준을 추정하기 위하여 빙과류의 섭취량을 이용하였다. 하지만 정확한 빙과류의 섭취량에 대한 자료의 부족으로 비슷한 제품인 아이스크림의 평균섭취량 3.

대상 데이터

결과를 바탕으로 위해성을 추정하였다. 한편 모니터링 결과에서는 HACCP 지정작업장과 비지정 작업장을 나눠 오염수준을 조사하였지만 그 결과 S. aureus의 오염 수준을 제외하고는 특별한 차이가 없는 것으로 나타나 위해성 평 가에서는 HACCP 지정 , 비지정작업 장을 구분하지 않고 전체 빙과류를 대상으로 수행하였다.

데이터처리

각각의 단계에서 이용된 수식과 입력변수는 Microsoft Excel 2000 (Microsoft Corp., Redmond, WA, USA) spread sheet 프로그램 으로 작성 하였으며 , @RISK (Version 4.5, Palisade, Newfield, NY, USA)'"를 이용하여 Monte Carlo simulation에 의하여 분석되었다. 또한 입력 값과 출력 값은 노출평가 모델에 존재할 수 있는 불확실성과 다양성을 나타내기 위하여 확률분포의 개념으로 표현되었다.
Simulation 구동은 @RISK를 이용하였으며, sampling type은 Median Latin Hypercube sampling을, generator seed는 random방법을 선택하여 이용했고, iterations(반복 시행 횟수) 10, 000 이상의 결과를 최종 시뮬레이션 결과로 이용하였다.

이론/모형

본 연구에서는 실험 및 조사결과에 따라 조건별 혹은 특성에 따라 변형하여 모니터링 결과'5)를 바탕으로 주요병원성 미생물의 발생수준을 추정하기 위해Beta distribution 을 사용하였다.
알 수 있으므로 사용되었다. 빙과류의 섭취량(아이스크림 대체)은 평균 값으로 이외에 이용 가능한 값이없으므로 하나의 값으로 적용시킬 수 있는 Poisson distribution을 사용하였다. Poisson distribution은 발생 가능성이 낮은 사건 사이의 시간 丁에서의 사건 발생수를 모델화하기 위해 사용되며 지수분포에서 p 사건 사이의 평균 시간이라면 X = T/p 하여 format은 poissionQ)이다.
주정된 빙과류의 섭취를 통한 주요 병원성미생물의 1일 섭취수준을 바탕으로 대상 미생물 중 위해성이 큰 Salmonella spp.의 dose-response model17*을 적용 빙과류의 섭취에 따른 병원성미생물의 위해성을 추정하였다.
이후 빙과류 섭취로 인한 위해성(risk) 을 추정하기 위해 빙과류의 섭취량'6)과 위해성이 큰Salmonella spp.의 양-반응 모델(dose-response model)”>을 이용하였다.

성능/효과

65 log CFU/g의 범위를 갖는 것으로 추정되었다. S. aureus^ 대한 원재료의 평균 오염수준은 -2.57 log CFU/g, 최소 오염수준은 -2.98 log CFU/g, 최대 오염수준은 -2.23 log CFU/g의 범위를 갖는 것으로 추정되었으며, 원재료에서 대상 미생물 중 S. aureus 의 오염수준이 높은 것으로 나타났다.
aureus6^대한 냉동 완제품에서의 오염수준 추정결과를 나타내었다. S. aureus를 제외한 냉동 완제품의 평균 오염수준은 -3.46 log CFU/g, 최소 오염수준은 -4.50 log CFU/g, 최대 오염 수준은 -2.73 log CFU/g의 범위를 갖는 것으로 추정되었다. 원재료(Fig.
aureus에 대한 살균 전 원재료의 오염수준 추정결과를 나타내었다. S. aureus를 제외한 살균 전 원재료의 평균 오염 수준은 -2.49 log CFU/g, 최소 오염수준은 -3.53 log CFU/g, 최대 오염수준은 -1.77 log CFU/g의 범위를 갖는 것으로 추정되었다. Fig.
aureus에 대한 살균 후 제품의 오염수준 추정결과를 나타내었다. S. aureus를 제외한 살균 후 제품의 평균 오염수준은 -2.49 log CFU/g, 최소 오염수준은 -3.53 log CFU/g, 최대 오염 수준은 -1.77 log CFU/g의 범위를 갖는 것으로 추정되었다. Fig.
1과 같다. S. cmreMS를 제외한 원재료의 평균 오염수준은 -3.38 log CFU/g, 최소 오염수준은 -4.42 log CFU/g, 최 대 오염 수준은 ・2.65 log CFU/g의 범위를 갖는 것으로 추정되었다. S.
한편 대상 미생물 중S. azveus에 대한 살균 전 원재료의 평균 오염수준은 -1.58 log CFU/g, 최소 오염수준은 -1.99 log CFU/g, 최대 오염수준은 -1.22 log CFU/g의 범 위를 갖는 것으로 추정되어 Fig. 1와 비교 시 오염 수준 역시 증가한 것으로 나타났다.
73 log CFU/g의 범위를 갖는 것으로 추정되었다. 원재료(Fig. 1), 살균 전(Fig. 2), 살균 후(Fig. 3)와 비교 시오염수준이 전반적으로 감소한 것으로 나타났다. 이와 같은 이유는LundM 및 James기)의 연구에 따르면 식품을 냉동시키면 냉동상태에서 식품의 용매에 있어 용질 농도의 증가가 오염된 미생물 주변의 삼투압을 높이고 이로 인해 물리적인 손상을 주어 미생물을 사멸시키거나 생존력을 감소시키기 때문이라고 하였다.
실제적으로는 대상 균 모두에 대한 D-value 등 살균의 효과를 적용하여야 하나 최종 완제품에서의 오염 수준을 감안 할 경우 일부 포자형성균 등 살균에서 생존 할 수 있음을 가정하여 그대로 처리하였다. 한편 S. aureus^] 살균 후 제품의 평균 오염 수준은 -1.49 log CFU/g, 최소 오염수준은 -3.53 log CFU/g, 최대 오염수준은 -1.77 log CFU/g의 범위를 갖는 것으로 추정되어 Fig. 2와 비교 시오염 수준이 감소한 것으로 나타났다.

후속연구

보관 및 유통 단계에서 적절한 온도관리가 이루어지지 않는다면 식중독균이 증식할 수 있기 때문에 향후 이에 대한 모델이 반드시 포함되어야 할 것으로 사료된다. 또한 본 연구에서 사용된 모니터링 자료는 정성적인 자료로 통계적 방법을 이용하여 오염수준을 추정하였지만 이는 실제 오염농도를 나타내지 않으므로 오차가 발생했을 가능성이 있다. 이외에 빙과류의 섭취량, dose response model(양-반응 모델)에 대한 연구 등 많은 부분에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.
있지 않다. 보관 및 유통 단계에서 적절한 온도관리가 이루어지지 않는다면 식중독균이 증식할 수 있기 때문에 향후 이에 대한 모델이 반드시 포함되어야 할 것으로 사료된다. 또한 본 연구에서 사용된 모니터링 자료는 정성적인 자료로 통계적 방법을 이용하여 오염수준을 추정하였지만 이는 실제 오염농도를 나타내지 않으므로 오차가 발생했을 가능성이 있다.
이외에 빙과류의 섭취량, dose response model(양-반응 모델)에 대한 연구 등 많은 부분에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다. 이러한 연구 자료를 통해 현실적인 위해 수준을 추정할 수 있을 것이며 더 나아가 비교적 정확한 식중독 발생가능성을 추정할 수 있을 것이다.
또한 본 연구에서 사용된 모니터링 자료는 정성적인 자료로 통계적 방법을 이용하여 오염수준을 추정하였지만 이는 실제 오염농도를 나타내지 않으므로 오차가 발생했을 가능성이 있다. 이외에 빙과류의 섭취량, dose response model(양-반응 모델)에 대한 연구 등 많은 부분에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다. 이러한 연구 자료를 통해 현실적인 위해 수준을 추정할 수 있을 것이며 더 나아가 비교적 정확한 식중독 발생가능성을 추정할 수 있을 것이다.

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김태웅, 최재호, 김재명, Tian Ding, S. M. E. Rahman, 박경진, 오덕환 : 빙과류의 미생물학적 위해요소에 대한 품질평가, 한국식품위생안전학회지, 24, 86-93 (2009)

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저자의 다른 논문 :

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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