선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 그러므로 본 연구에서는 영양가가 높으면서 유동성이 향상되어 경관급식 환자와 같은 특수 환자식에 적합한 우유죽(타락죽)의 제조에 감마선 조사를 활용하기 위한 최적 선량을 구명하고자 감마선 조사에 의해 제조된 타락죽의 이화학적 및 관능적 품질 특성을 살펴보았다.
가설 설정
- 1)NS: Not significantly different.
제안 방법
- 7 kGy의 흡수선량이 되도록 감마선 조사된 우유죽에서 분리한 미생물의 포자 형성 정도를 염색법을 이용하여 확인 후, saline solution과 멸균시킨 우유죽에 접종하여 감마선 조사에 따른 사멸 정도를 확인한 실험은 Islam 등(16)과 Jassica 등(17)의 방법을 수정하여 실험하였다. 즉, 0.
- )에 각각 도말하였다. 도말된 PCA배지와 DCLA배지는 35℃에서 2일간, PDA배지는 25℃에서 3～5일간 각각 배양하여 30～300개의 집락을 형성한 배지만을 계수하였다.
- 이때 용기가 팽창 또는 파손되지 않은 경우 보존 상태를 음성으로 판단한 후, 세균 검사를 실시하였다. 세균 검사는 시료를 무균적으로 5 g을 취한 후, 멸균 PBS buffer solution 45 mL를 가하고, 20초간 vortexing 하였다. 이 용액의 1 mL에 멸균된 thioglycollate medium(Sigma-Aldrich Co.
- 시료 표면을 color/color colorimeter(CM-3500d, Minolta Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 명도(lightness, L*), 적색도 (redness, a*) 및 황색도(yellowness, b*)를 측정하였다. 이때 표준색판은 L*값이 90.
- 시료의 감마선 조사는 선원 11.1 PBq, Co-60 감마선 조사 시설(IR-70 gamma irradiator, MDS Nordion, Ottawa, Canada)을 이용하여 실온에서 시간당 10 kGy의 선량율로 1, 3, 5, 7 및 10 kGy의 흡수선량이 되도록 조사하였다. 조사 후 총 흡수선량 확인은 alanine dosimeter(Oeric cerous dosimeter, Bruker Instruments, Rheinstetten, Germany)를 사용하였다.
- 시료의 일반호기성미생물, 대장균군, 효모 및 곰팡이군을 35℃ incubator에서 2주간 방치하며 각 미생물의 생육 정도를 확인하였다.
- 우유를 첨가하여 제조한 죽(우유죽)을 멸균 환자식으로 개발하기 위해 0, 1, 3, 5, 7 및 10 kGy의 흡수선량으로 감마선 조사 후 미생물 초기오염도 측정, 멸균여부 확인, 제조 단계별 isolated spore의 방사선 감수성 및 색도를 측정하였으며, 저장 중 점도에 대한 변화를 관찰하였다. 감마선 조사된 우유죽의 미생물 초기 오염도는 2.
- )에서 14일간 보관 후 20℃에서 방냉하였다. 이때 용기가 팽창 또는 파손되지 않은 경우 보존 상태를 음성으로 판단한 후, 세균 검사를 실시하였다. 세균 검사는 시료를 무균적으로 5 g을 취한 후, 멸균 PBS buffer solution 45 mL를 가하고, 20초간 vortexing 하였다.
- Spore가 형성된 배지는 4℃의 멸균 saline을 배양된 배지 위에 가하여 멸균된 microscope glass slide로 scraping한 후, 4℃의 centrifuger(Allegra 25R, Beckman, Hannover, Germany)에서 3000 rpm으로 10분간 3회 동안 반복하여 수세하였다. 이후 70℃의 물에서 30분간 방치하여 vegetative cell을 사멸시키고, sterilized stock solution(PBS＋0.05% tween20)과 수확된 포자를 함께 희석하여 우유죽의 제조 단계별로 NA 배지(Difco Co.)에 도말하여 3℃의 incubator(MIR-262)에서 24시간 배양 후 30～300개의 집락을 형성한 배지만을 계수하였다.
- 완성된 우유죽은 믹서기(HMF-1000A, Hanil electric)에서 1분간 균질화하여 실험에 사용하였다. 제조된 우유죽은 멸균된 50 mL tube에 45 mL씩 담은 후 감마선을 조사하였고, 35℃의 incubator(MIR-262, SANYO Electric Biomedical Co. Ltd., Ozu, Japan)에서 4주간 저장 중 미생물 생육 검사, 점도 및 색도 변화를 측정하였다.
- 1 PBq, Co-60 감마선 조사 시설(IR-70 gamma irradiator, MDS Nordion, Ottawa, Canada)을 이용하여 실온에서 시간당 10 kGy의 선량율로 1, 3, 5, 7 및 10 kGy의 흡수선량이 되도록 조사하였다. 조사 후 총 흡수선량 확인은 alanine dosimeter(Oeric cerous dosimeter, Bruker Instruments, Rheinstetten, Germany)를 사용하였다. Dosimetry 시스템은 국제원자력기구(IAEA)의 규격에 준용하여 표준화한 후 사용하였으며, 총 흡수선량의 오차는 2% 이내였다.
- 7 kGy의 흡수선량이 되도록 감마선 조사된 우유죽에서 분리한 미생물의 포자 형성 정도를 염색법을 이용하여 확인 후, saline solution과 멸균시킨 우유죽에 접종하여 감마선 조사에 따른 사멸 정도를 확인한 실험은 Islam 등(16)과 Jassica 등(17)의 방법을 수정하여 실험하였다. 즉, 0.1 mM MnSO4와 NA배지(nutrient agar, Difco Co.) 혼합하여 멸균 시킨 FNA배지(fortified nutrient agar)에서 분리된 미생물의 vegetative cell 1 mL를 도말하여 37℃의 incubator(MIR-262)에서 7일간 방치하면서 sporulation 시켰다. Spore가 형성된 배지는 4℃의 멸균 saline을 배양된 배지 위에 가하여 멸균된 microscope glass slide로 scraping한 후, 4℃의 centrifuger(Allegra 25R, Beckman, Hannover, Germany)에서 3000 rpm으로 10분간 3회 동안 반복하여 수세하였다.
- 이때의 평가항목은 외관(appearance), 색(color), 향미(flavor), 맛(taste), 전체적인 기호도(overall acceptability)로, 매우 좋아한다 7점, 좋지도 싫지도 않다 4점, 매우 싫어한다 1점이었다. 패널은 관능 검사 중 나이, 성별 등을 기록하고 각 시료는 물컵, 시료를 뱉는 컵 및 정수기에서 받은 물을 시료 사이에 제공하였으며, 검사 중의 영향을 최소화하기 위해 total session은 15～20분으로 정하였다.
- 포자형성균은 100℃에서 20분간 가열한 시료의 희석액 1 mL와 40℃의 멸균된 PCA배지(Difco Co.) 25 mL를 패트리 디쉬에서 혼합한 후, 배지가 응고하면 35℃의 incubator(MIR-262, SANYO Electric Biomedical Co. Ltd.)에서 2일간 배양 후 30～300개의 집락을 형성한 배지만을 계수하였다.
대상 데이터
- 관능검사는 기호도 검사를 실시하였으며, 관련분야를 전공한 연구원 10인을 대상으로 하였다. 이때의 평가항목은 외관(appearance), 색(color), 향미(flavor), 맛(taste), 전체적인 기호도(overall acceptability)로, 매우 좋아한다 7점, 좋지도 싫지도 않다 4점, 매우 싫어한다 1점이었다.
- 우유죽에 사용된 재료는 찹쌀(2008년산, 일반계, 영농조합 참좋은), 우유(서울우유, 양주, 경기도)를 시중에서 구입하여 사용했다. 찹쌀분말은 찹쌀의 2배에 해당하는 물을 찹쌀과 함께 20℃에서 6시간 동안 수침 후, 흐르는 물에 2회 수세하고, 10분간 물기를 제거하여 20℃에서 16시간 동안 음건하였다.
- 1 mL를 실험에 사용하였다. 일반호기성미생물은 PCA배지(Plate Count Agar, Difco Co., Detroit, MI, USA), 대장균군은 DCLA배지(Deoxycholate Lactose Agar, Difco Co.), 효모 및 곰팡이군은 PDA배지(Potato Dextrose Agar, Difco Co.)에 각각 도말하였다. 도말된 PCA배지와 DCLA배지는 35℃에서 2일간, PDA배지는 25℃에서 3～5일간 각각 배양하여 30～300개의 집락을 형성한 배지만을 계수하였다.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 반복하여 실시하였고, 측정 결과는 평균 값±표준편차로 나타내었으며, SPSS(Windows ver. 11.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)에서 프로그램된 general linear model procedure을 통해 각 시료간의 유의성을 검증한 후 p<0.05 수준에서 유의적인 차이가 보일 때 평균값간의 차이를 Duncan's multiple range test법으로 사후검정을 실시하였다.
이론/모형
- 조사 후 총 흡수선량 확인은 alanine dosimeter(Oeric cerous dosimeter, Bruker Instruments, Rheinstetten, Germany)를 사용하였다. Dosimetry 시스템은 국제원자력기구(IAEA)의 규격에 준용하여 표준화한 후 사용하였으며, 총 흡수선량의 오차는 2% 이내였다.
- 감마선 조사된 우유죽의 멸균 여부를 확인하기 위해 생존 세균발육시험법(15)을 이용하였다. 즉, 샘플을 37℃ incubator (MIR-262, SANYO Electric Biomedical Co.
성능/효과
- 점도는 감마선 조사선량이 증가할수록, 저장 기간이 길어질수록 유의적으로 감소하였다. 감마선 조사 직후 우유죽의 관능검사 결과 3 kGy 조사구까지는 모든 항목들이 4.0 이상으로 높게 평가되었다. 따라서 방사선 조사 기술을 이용하여 우유죽을 제조할 경우, 전분의 농도가 높은 멸균 환자식으로의 제조가 가능하였으며, 또한 멸균된 우유 죽을 경관급식이 필요한 의식불명 환자 등에게도 적용시킬 수 있어 결과적으로 고농도의 멸균 우유죽을 환자에게 제공할 수 있으리라 사료된다.
- 감마선 조사선량의 증가에 따라 우유죽의 점도는 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
- 감마선 조사에 따른 우유죽의 색도 변화는 Table 4와 같 았다. 감마선 조사선량이 증가할수록 L*, a*, b*값 모두 증가하는 경향을 보였다. 특히 황색도인 b*값의 변화가 가장 두드러지게 나타났다.
- 방사선을 조사한 경우 10 kGy의 흡수선량에서 대부분의 미생물은 사멸되며(21), 이때 필요한 에너지는 100 kJ/kg으로 가열처리보다 매우 작은 에너지가 필요한 것을 확인할 수 있어 효율 측면에서 매우 우수한 멸균 방법이다. 그러므로 감마선 조사를 이용한 멸균 처리로 저에너지를 사용한 멸균 환자식의 제조가 가능함을 확인할 수 있었다.
- 냄새, 조직감 및 전체적인 기호도는 감마선 조사선량이 증가할수록 모두 유의적으로 감소하였으며(p<0.05), 5 kGy 이상 조사한 경우 보통(4.0) 이하의 점수를 보였다.
- 멸균 방법에 따른 환자식의 멸균 확인 실험결과는 Table 2에 나타내었으며, 감마선 조사선량은 저장 중 우유죽의 미생물 미검출 선량인 10 kGy로 고정하였다. 멸균 미처리구에서는 색이 변하는 양성반응을 보였으나, autoclave와 감마선 조사를 한 멸균 처리구에서는 색이 변하지 않았다. 대부분의 세균을 사멸시키기 위해서 열을 가할 경우 중심온도가 80℃가 되어야 하며(20).
- 특히 우유의 경우 감마선 조사에 의해 가열처리를 통한 멸균된 우유보다 조금 더 탄 맛(burnt)이 느껴지는 것으로 보고되고 있다(30). 본 관능검사 결과 우유죽에 있어 관능적으로 크게 문제가 되지 않는 선량은 최대 3 kGy로 나타났다. 관능검사 결과, 기호도가 확보되는 선량이 3 kGy로 나타났으며, 멸균유동식으로 이용하기 위해 멸균선량인 10 kGy로 조사할 경우 관능적 품질은 현저히 낮아져 병용처리 등을 이용한 관능적 품질 개선이 요구된다.
- 색 및 전체적인 기호도에서 색은 감마선 조사선량에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다(p<0.05).
- 1과 같았다. 우유죽과 saline solution에 접종된 포자에서 우유죽은 8.84 log CFU/g, saline solution은 8.35 log CFU/g이었으며, 감마선 조사선량이 증가할수록 감소하여 9 kGy 조사된 우유죽은 5.47 log CFU/g, saline solution은 4.47 log CFU/g이 되는 것을 확인할 수 있었으며, 이때의 D10 value가 saline solution은 2.21 kGy, 우유죽은 2.71 kGy로 나타났다(Table 3).
- 우유죽 제조 단계별로 접종된 isolated spore의 생육정도는 Table 3에 나타내었다. 우유죽의 제조 첫 단계에서 사용 되는 찹쌀에 접종된 isolated spore는 8.1 log CFU/g으로 볶기 과정을 거치면 3.5 log CFU/g으로 크게 감소하였고, 끓이기 과정을 거친 최종 우유죽에는 2.7 log CFU/g의 isolated spore가 생존하는 것으로 나타났다. 이때 완성된 우유죽에 10 kGy로 감마선 조사를 한 경우 1 log CFU/g 검출한계 내에서 미생물이 나타나지 않았다.
- 감마선 조사에 의한 일반호기성미생물, 포자형성균, 대장균군, 효모 및 곰팡이군의 생육 정도 측정 결과는 Table 1에 나타내었다. 일반호기성미생물은 1 kGy 조사 시 1.98 log CFU/g으로 나타났으며, 포자형성균과 대장균군은 각각의 검출한계 내에 있어 비조사구와 조사구에서 검출되지 않았다. 감마선 조사된 우유죽을 35℃에서 2주간 저장 시 나타나는 미생물의 생육 변화는 저장기간 중 포자형성균과 효모 및 곰팡이군은 검출 한계 내에서 나타나지 않았다.
- 60 log CFU/g이었으며, 대장균군, 포자형성균과 효모 및 곰팡이군은 검출한계 내에서 나타나지 않았다. 저장 기간 중 10 kGy 조사구에서는 미생물이 검출되지 않았으며, 동일 선량을 조사 시 우유죽의 멸균을 확인할 수 있었다. 우유죽에서 분리된 spore의 D10 value는 2.
- 05). 저장기간이 지날수록 점도는 감소하였으며, 저장 1주째 급격히 감소하였다. 저장 2주의 점도는 감소폭이 1주째보다 크지 않았다.
- 감마선 조사선량의 증가에 따라 CIE color value는 증가하였으나, 색에 대한 관능검사에서는 변화가 나타나지 않았다. 점도는 감마선 조사선량이 증가할수록, 저장 기간이 길어질수록 유의적으로 감소하였다. 감마선 조사 직후 우유죽의 관능검사 결과 3 kGy 조사구까지는 모든 항목들이 4.
- 또한 저장 2주째는 감마선 조사에 따른 점도의 감소 정도보다 저장 기간에 따른 점도의 감소 정도가 더욱 크게 나타났다. 제조 직후의 비조사구는 11830 cP, 3 kGy 조사구는 2930 cP, 7 kGy 조사구와 10 kGy 조사구는 각각 1396 cP, 676 cP로 점도가 큰 폭으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 저장 1주째와 2주째의 점도는 5 kGy 조사구까지는 조금씩 증가하는 것으로 나타났다.
후속연구
- 본 관능검사 결과 우유죽에 있어 관능적으로 크게 문제가 되지 않는 선량은 최대 3 kGy로 나타났다. 관능검사 결과, 기호도가 확보되는 선량이 3 kGy로 나타났으며, 멸균유동식으로 이용하기 위해 멸균선량인 10 kGy로 조사할 경우 관능적 품질은 현저히 낮아져 병용처리 등을 이용한 관능적 품질 개선이 요구된다. 그러나 환자용 경관식사(경관급식)을 위한 경장영양액으로 이용할 경우에는 관능적 품질이 아닌 열량 및 유동성 등이 주된 고려대상이 되므로 감마선 조사를 통해 멸균, 열량 및 유동성이 확보된 우유죽은 경장영양액으로 활용이 가능하리라 사료된다.
- 관능검사 결과, 기호도가 확보되는 선량이 3 kGy로 나타났으며, 멸균유동식으로 이용하기 위해 멸균선량인 10 kGy로 조사할 경우 관능적 품질은 현저히 낮아져 병용처리 등을 이용한 관능적 품질 개선이 요구된다. 그러나 환자용 경관식사(경관급식)을 위한 경장영양액으로 이용할 경우에는 관능적 품질이 아닌 열량 및 유동성 등이 주된 고려대상이 되므로 감마선 조사를 통해 멸균, 열량 및 유동성이 확보된 우유죽은 경장영양액으로 활용이 가능하리라 사료된다.
- 0 이상으로 높게 평가되었다. 따라서 방사선 조사 기술을 이용하여 우유죽을 제조할 경우, 전분의 농도가 높은 멸균 환자식으로의 제조가 가능하였으며, 또한 멸균된 우유 죽을 경관급식이 필요한 의식불명 환자 등에게도 적용시킬 수 있어 결과적으로 고농도의 멸균 우유죽을 환자에게 제공할 수 있으리라 사료된다.
- 이러한 방사선 조사에 의한 살균 및 멸균을 위해서 효모 및 곰팡이는 1～5 kGy, 포자형성균은 15～40 kGy의 선량으로 방사선 조사가 필요하다고 한다(19). 본 연구 결과를 통해 멸균 우유죽의 제조를 위해서는 10 kGy 이상의 감마선을 조사해야 할 것으로 확인되었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.