[논문]스테인리스 스틸 식품기구 표면에 사용되는 주요 살균소독제의 살균력 평가 및 살균예측모델 개발

이유시; 하상도; 김동호; 박준희

스테인리스 스틸 식품기구 표면에 사용되는 주요 살균소독제의 살균력 평가 및 살균예측모델 개발
Evaluation of Efficacy and Development of Predictive Model of Sanitizers and Disinfectants on Reduction of Microorganisms on Food Contact Surfaces 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.26 no.3, 2011년, pp.203 - 208

이유시 (중앙대학교 식품공학부) , 하상도 (중앙대학교 식품공학부) , 김동호 (서원대학교) , 박준희 (경북대학교 식품과학부)

초록
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본 연구는 기구 표면에 존재하는 주요 오염균인 E. coli와 S. aureus에 대한 살균소독제의 농도와 처리 시간별 살균력을 평가하여 살균예측모델 개발 및 살균소독지침의 기초자료로 제공하고자 한다. 염소계 살균소독제 100ppm처리 직후, 5분,\0분 후 E. coli( 1.56, 1.49, 1.95 log cfu/25 $cm^2$)와 S. aureus(0.49, 0.88, 1.27 log cfu/25 $cm^2$)에 대해 높은 감소율을 보였고 200ppm처리 시에는 불검출 되었다. 알콜계 살균소독제는 35.5% 처리 직후, 5분, 10분 후 E. coli(0.73, 0.90. 1.55 log cfu/25 $cm^2$), S. aureus(0.37, 1.00, 1.45 log cfu/25 $cm^2$)에 대해 높은 감소율을 보였고, 70% 5분 처리 시 불검출되었다. 과산화수소계 살균소독제는45.5 ppm 처리 직후. 5분, 10분 후 E. coli(0.28, 0.64, l.07 10g cfu/25 $cm^2$), S. aureus(0.53, 0.87, 0.99 log cfu/25 $cm^2$)에 대해 높은 살균력을 보였으나, 91 ppm 5분 처리 시 검출되지 않았다. 4급암모늄계는 100 ppm 처리 직후, 5분, 10분 후 E. coli(0.82, 1.62. 1.71 log cfu/25 $cm^2$), S. aureus(0.46, 0.93, 1.38 log cfu/25 $cm^2$)에 대한 높은 감소율을 보였으나 200 ppm 5분 처리 시 불검출 되었다. 살균예측모델의 경우, $R^2$ 값이 모두 9.4 이상으로 두 균주 모두 높은 적합성을 보였다. 기구 등의 살균소독제의 사용은 적정한 농도와 처리시간을 준수하여 야만 병원성미생물 감소에 효과적이므로 본 연구에서 개발된 4가지 주요 살균소독제의 살균예측모델을 현장에서 활용함으로써 최적의 살균소독제 처리농도와 처리시간을 추가 실험 없이 시뮬레이션으로 도출 가능할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was to evaluate the efficacy of sanitizer concentrations and treatment time against two major toad-borne pathogenic microorganisms such as Escherichia coli and Staphylococcus aureus on a stainless steel surface. As a result, stainless steel, treated with 100 ppm of chlorine showed reduction of E. coli(1.56, 1.49, 1.95 log cfu/25 $cm^2$) and S. aureus(0.49, 0.88, 1.27 log cfu/25 $cm^2$) after 0, 5 and 10 min, but none was not detected in treatment with 200 ppm. The population of E. coli(0.73, 0.90, 1.55 log cfu/25 $cm^2$) and S. aureus(0.37, 1.00, 1.45 log cfu/25 $cm^2$) reduced in 35.5% ethanol treated group, but none was not detected in treatment with 70%. The population was reduced E coli(0.28, 0.64, 1.07 cfu/25 $cm^2$) and S. aureus(0.53, 0.87, 0.99 log cfu/25 $cm^2$) by treatment with 45.5 ppm of hydrogen peroxide, but none was not detected in treatment with 91 ppm. Quarternary ammonium compound with 100 ppm was reduced E. coli(0.82, 1.62, 1.71 log cfu/25 $cm^2$) and S. aureus(0.46, 0.93, 1.38 log cfu/25 $cm^2$), but none was not detected in treatment with 200 ppm. Predictive models of sterilization for all 4 disinfectants were suitable to use with $r^2$ value of higher than 0.94. These models may be of use to food services and manufacture of safe products by controlling E. coli and S. aureus without the need for further detection of the organisms.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

또한 선행연구17,18)처럼 살균소독제의 유효성 평가 방법 등이 연구되고 있지만 농도와 처리시간에 따른 살균예측모델 개발 연구는 전혀 수행되지 못하였다. 따라서, 본 연구는 기구 표면을 오염시키는 주요 병원성미생물인 E. coli 와 S. aureus를 대상으로 식품제조시설에서 가장 많이 사용하는 4계통 살균소독제 (chlorine, ethanol, hydrogen peroxide, quarternary ammonium compound) 농도와 처리 시간별 살균력을 평가하여 살균예측모델 개발 및 살균소독지침의 기초자료로 제공하고자 한다.

제안 방법

집단급식소에서 사용하는 살균소독제의 농도와 처리시 간에 따른 유효성을 평가하기 위해 준비된 세포 현탁액 (10" cfii/mL) 1 mL을 SUS 표면에 점 접종하여 30분간 건조시켜, 그 위에 각각의 살균소독제 농도에 따라 5mL을 도포하였다. 기구 등의 살균소독제를 도포 후 처리시간에 따라 5x5 cm²의 면적에 swab을 실시한 다음 0.
살균소독제의 처리 농도는 법적 최대허용농도 범위(ethanol 35.5, 70%, chlorine 100, 200 ppm, hydrogen peroxide 45.5, 91 ppm, quaternary ammonium compounds (QACs) 100, 200 ppm)를 사용하였으며, 처리시간은 5분과 10분을 적용하였다. 선정된 대상 제품들의 시험용액은 살균소독제의 사용방법을 고려하여 경수를 사용하였다.
사용 시에는 상온에서 해동한 후 10μ1를 취하여 10 mL TSB에 넣은 후 3KC에서 24시간 동안 배양하고 1차 증균배양한 후 tryptic soy agar (TSA, Difco Laboratories, Detroit, Ml, USA)에서 2차 증균배양하여 사용하였다. 시험균현탁액은 TSB를 이용하여 생균수가 가 되도록 희석하여 세포 현탁액을 조제하였다.

대상 데이터

1% peptone water 5 mL 중 1 mL을 취하여 10배씩 희석하였고 각각의 배지에 분주하여 계수하였다. 미생물 계수 배지로 E. coil는 violet red bile agar (VRBA Difco, Detroit, Ml, USA), S. 啊倒療는 mannitol salt agar (MSA, Difco, Detroit, MI, USA)를 사용하였다. 균수는 37℃에서 24±1시간 배양 후 standard plates count (SPC)에 의해 각각의 배지 위에 형성된 colony를 계수하여 colony-forming unit (cfh/25 cm?)으로 나타내었다.
살균소독제의 살균력을 확인하기 위하여 국가공인 시험균주인 Escherichia coli ATCC 10536와 Staphylococcus aureus ATCC 6538을 사용하였다. Stock culture는 30% glycerole: 함유하는 tryptic soy broth (TSB, Difco Laboratories, Detroit, MI, USA)를 사용하여 -7(TC에서 보관하였다.
시중에 유통되고 있는 식약청에서 한시적으로 인정한 살균소독제 중 판매량이 높은 알코올계, 염소계, 과산화물계, 4급암모늄계 등 유효성분별로 4종을 선정하여 Table 1에 나타내었다. 살균소독제의 처리 농도는 법적 최대허용농도 범위(ethanol 35.
집단급식소에서 작업하는 스테인리스 스틸(SUS) 304 2B 디스크를(5 X 5 cm') 증류수로 ]0회 헹구어 낸 후 12FC에서 15분간 멸균시켜 드라이 오븐에서 건조한 다음 사용하였다.

이론/모형

농도와 처리시간에 따른 미생물 감소에 대한 예측모델을 개발하기 위해 반응표면분석법(Response Surface Methodology, RSM, Software Design-Expert, Version 7.1.5, Sate-Ease Inc., Minneapolis, U.S.A)을 이용하였다.

성능/효과

aureus7\ 7 log cfu/mL이상 감소된다고 보고하였다. 본 연구에서는 200 ppm의 4급 암모늄계 살균 소독제를 5분간 처리 시 E. coil와 S. auretts의 초기균수가 각각 4.01, 2.94 log cfij/25 cm² 이였던 것이 불검출되어 Lee 등""의 연구에서처럼 더 많은 균을 제어할 수 있을 것으로 사료된다. 이상의 결과를 살펴볼 때, 농도와 처리 시간에 따라 균의 감소율에 차이가 있으며, 각각의 살균소독제가 K coil와 S.
4에 나타내었다. 4급암모늄계 살균소독제의 농도와 시간이 증가할수록 E coil와 S. aureuse 대한 살균력이 증가하였다. E.
SUS 표면에 오염 된 병원성 미생물에 대해 RSM으로 디자인 된 4%의 sodium hypochlorite 소독제의 농도와 시간별 처리 효과를 Fig. 1에 나타내었디염소계 살균소독제의 농도와 처리 시간이 증가할수록 E. c*와 S. aureus6^ 대한 살균력이 증가하였다, E.coil의 경우, 초기균수가 4.01 log cfii/ 25 cm? 이었으나, 100 ppm의 sodium hypochlorite 직후, 5분, 10분 후에는 각각 1.56, 1.
SUS 표면에 오염된 위해미생물 제어를 위한 과산화수소계 살균소독제 농도와 처리 시간별 살균효괴는 Fig. 3에 나타내었다’ 과산화수소계 살균소독제의 농도와 시간이 증가할수록 E. colier S. aureus의 실균효과가 컸다. E.
aureuse} 감소에 효과가 있는 것으로 나타내었다. 그 처리 조건은 염소계(농도: 100ppm 이상, 처리 시간: 5 분 이상), 에탄올(70%, 5분 이상), 과산화수소계 (45.5 ppm 이상, 5분 이상), 4급암모늄계(100ppm 이상, 5분 이상) 에서 기구 등의 표면 살균에 효과적인 것으로 사료된다. 본 연구에서 개발된 4가지 살균소독제의 살균예측모델을 현장에서 활용함으로써 최적의 살균소독제 처리 농도와 처리 시간을 추가 실험 없이 시뮬레이션으로 도출 가능할 것으로 사료된다.
2와 같다. 에탄올계 살균소독제 역시 농도와 시간이 증가할수록 E. coli와 S. saei/s에 대한 살균력이 증가하는 패턴을 보였다. E.
94 log cfij/25 cm² 이였던 것이 불검출되어 Lee 등""의 연구에서처럼 더 많은 균을 제어할 수 있을 것으로 사료된다. 이상의 결과를 살펴볼 때, 농도와 처리 시간에 따라 균의 감소율에 차이가 있으며, 각각의 살균소독제가 K coil와 S. aureuse} 감소에 효과가 있는 것으로 나타내었다. 그 처리 조건은 염소계(농도: 100ppm 이상, 처리 시간: 5 분 이상), 에탄올(70%, 5분 이상), 과산화수소계 (45.

후속연구

5 ppm 이상, 5분 이상), 4급암모늄계(100ppm 이상, 5분 이상) 에서 기구 등의 표면 살균에 효과적인 것으로 사료된다. 본 연구에서 개발된 4가지 살균소독제의 살균예측모델을 현장에서 활용함으로써 최적의 살균소독제 처리 농도와 처리 시간을 추가 실험 없이 시뮬레이션으로 도출 가능할 것으로 사료된다.

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저자의 다른 논문 :

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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