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문제 정의
- 이외에도 대부분 유통 중인 농산물에 대한 미생물 오염도 평가에 관한 연구는 활발한 반면 생산 농가에서부터 유통단계에 이르는 과정 중 미생물 오염도에 대한 연구는 미비한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 토마토의 생산단계에서 유통단계에 이르는 전과정에서 미생물 오염도 분포도를 분석하고 유통과정 중 외부 손상으로 인해 과즙 유출시 미생물의 증식능력을 측정하기 위해 다양한 농도의 토마토 추출물, 다양한 배양 온도에서의 Escherichia coli O157:H7과 Listeria mono-cytogenes의 성장을 측정하였다.
제안 방법
- 유통 토마토는 대형마트에서 구입한 완숙토마토를 실험에 사용하였고 생산방식에 따른 오염도를 분석하기 위하여 유기농 무농약 및 관행재배 시료를 분석하였다. 그리고 토마토 수확이후에 미생물의 중복오염 여부를 조사하기 위하여 APC (Agricultural Products Processing Center) 시설 처리시 과실과 작업자 장갑의 오염도를 분석하였고 포장조건에 따른 미생물 오염도 변화를 조사하였다.
- cereus의 저감효과에 관한 연구에서 들깻잎 표면에 각 표준균주 배양액의 농도를 108CFU/ml이 되도록 실시한 바 있다. 본 연구에서는 토마토 추출물에 대해 표준균주의 배양액의 농도를 105CFU/ml로 하여 이를 토마토 추출액에 접종하여 다양한 유통 및 보관온도 조건에서의 유해미생물 증식을 평가하였다.
- 세척에 의한 미생물 감소효과 측정을 위해 시료를 흐르는 수돗물에 2회 30초 동안 세척하였으며, 세척하지 않은 시료군을 대조군으로 사용하여 세척에 의한 미생물 변화를 조사하였다.
- 미생물 분석실험에 사용한 토마토는 경기도 수원시와 충남 금산에 위치한 농가에서 5월부터 10월까지 재배되는 토마토(품종명; 꼬꼬)를 수확부위 및 착색정도에 따라 수확하여 실시하였다 토마토는 점적관수 시설을 구비하고 재배하였으며 검은색비닐로 멀칭처리 하여 과실과 토양의 직접적인 접촉을 방지하였다. 시료는 수확, 선별 후 5 kg box에 보관하였으며 각 시험군별로 3 box씩을 시험구로 하여 각 시험구별로 토마토를 random sampling하여 분석하였다. 유통 토마토는 대형마트에서 구입한 완숙토마토를 실험에 사용하였고 생산방식에 따른 오염도를 분석하기 위하여 유기농 무농약 및 관행재배 시료를 분석하였다.
- 연구에서는 토마토의 생산 및 유통단계에서의 위해 미생물 오염도 정도를 파악하고 유통과정 중 외부 손상으로 인해 과즙 유출시 미생물의 증식능력을 측정하기 위해 E. coli O157:H7와 L. monocytogenes의 성장을 토마토 추출물 함량(0.1, 1.0, 10%) 및 다양한 배양온도(5, 15, 25, 35℃)에서 측정하였다. 수확단계에서는 APC 작업 종사자의 장갑에서 총 호기성 세균이 7.
- 시료는 수확, 선별 후 5 kg box에 보관하였으며 각 시험군별로 3 box씩을 시험구로 하여 각 시험구별로 토마토를 random sampling하여 분석하였다. 유통 토마토는 대형마트에서 구입한 완숙토마토를 실험에 사용하였고 생산방식에 따른 오염도를 분석하기 위하여 유기농 무농약 및 관행재배 시료를 분석하였다. 그리고 토마토 수확이후에 미생물의 중복오염 여부를 조사하기 위하여 APC (Agricultural Products Processing Center) 시설 처리시 과실과 작업자 장갑의 오염도를 분석하였고 포장조건에 따른 미생물 오염도 변화를 조사하였다.
- 85%, NaCl) 180 mL를 첨가하여 Bag mixer (Model 400, Interscience, France)를 사용하여 120초동안 혼합하여 균질화한 후 10진 희석법으로 희석하여 각각의 배지에 도말하였다. 일반 호기성 세균과 대장균 및 대장균군의 측정은 각각 3M Petrifilm Aerobic Count Plate (Petrifilm EC, 3M Corporate Headquarters; St. Paul, MN, USA), 3M Petrifilm E. coli/Coliform Count Plate (Petrifilm EC, 3M Corporate Headquarters; St. Paul, MN, USA)를 사용하였다. B.
- 에 대해 식품공전에 따라 실시하였다11). 즉, 시료 20 g 에 멸균된 식염수(0.85%, NaCl) 180 mL를 첨가하여 Bag mixer (Model 400, Interscience, France)를 사용하여 120초동안 혼합하여 균질화한 후 10진 희석법으로 희석하여 각각의 배지에 도말하였다. 일반 호기성 세균과 대장균 및 대장균군의 측정은 각각 3M Petrifilm Aerobic Count Plate (Petrifilm EC, 3M Corporate Headquarters; St.
- , Seoul, Korea)에서 3회원심분리(3,000 rpm for 10 min at 4℃)하여 이를 접종균으로 준비하였으며 이때의 균주 농도는 약 105CFU/g이였다. 추출물 농도에 따른 균주의 생육억제 정도를 측정하기 위해 접종균주를 토마토 추출물(0.1, 1.0, 10.0%)에 접종하여 25℃ 조건에서 72시간 동안 배양하였고, 배양온도에 의한 영향을 측정하기 위해 토마토 추출물 10% 용액에 균주를 접종한 후 다양한 온도 조건(5, 15, 25, 35℃)에서 72시간 동안 배양하면서 성장을 측정하였다.
- 토마토의 포장단위가 다른 시료를 구입하여 초기 유해 미생물 오염도를 파악하고 세척 후의 미생물 오염도 변화를 관찰하였다(Table 3). 총 호기성 세균은 박스 포장과 봉지 포장 시료 모두 세척 전 각각 3.
대상 데이터
- 미생물 분석실험에 사용한 토마토는 경기도 수원시와 충남 금산에 위치한 농가에서 5월부터 10월까지 재배되는 토마토(품종명; 꼬꼬)를 수확부위 및 착색정도에 따라 수확하여 실시하였다 토마토는 점적관수 시설을 구비하고 재배하였으며 검은색비닐로 멀칭처리 하여 과실과 토양의 직접적인 접촉을 방지하였다. 시료는 수확, 선별 후 5 kg box에 보관하였으며 각 시험군별로 3 box씩을 시험구로 하여 각 시험구별로 토마토를 random sampling하여 분석하였다.
- 실험에 사용한 균주는 Escherichia coli O157:H7 ATCC 43889과 Listeria monocytogenes ATCC 19115는 KCCM (Korean Culture Center of Microorganisms)에서 분양받아서 사용하였다. 각 표준균주는 구입 후 tryptic soy broth (Difco Laboratories, Detroit, MI, USA)에서 37℃ 조건으로 stationary phase까지 진탕배양(200 rpm)한 다음 원심분리기(Vs-5500, Vision Scientific, Co.
- 실험에 사용한 토마토는 상처가 없고 외부 오염물질이 없는 외관이 건전한 시료를 육안으로 선별하여 분쇄기 (SFM-353NK, SHINIL Co. Ltd., Korea)로 3분 동안 분쇄후 4,000 rpm에서 15분 동안 원심분리(Vs-5500, Vision Scientific, Co., Seoul, Korea)를 실시하였다. 상층액을 회수 하여 0.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 반복 실시하였으며, 얻어진 결과들은 SAS software12)에서 프로그램된 general linear model procedure을 수행하고 분산분석 후 유의적인 차이가 보일 때 평균값 간 차이를 Duncan의 다중검정법을 사용하여 평가하였다(p < 0.05)13).
성능/효과
- L. monocytogenes 성장은 5℃ 조건에서 가장 낮았고, 15, 25, 35℃에서 7.73~8.60 log CFU/g로 증식하였다. Minimal broth에서는 모든 배양온도에서 배양시간이 경과함에 따라 증식이 감소하는 경향을 나타내었고, tryptic soy broth에서는 5℃를 제외한 온도조건에서 6.
- 60 log CFU/g로 증식하였다. Minimal broth에서는 모든 배양온도에서 배양시간이 경과함에 따라 증식이 감소하는 경향을 나타내었고, tryptic soy broth에서는 5℃를 제외한 온도조건에서 6.50~8.39 log CFU/g 수준으로 증가하였다.
- 52 log CFU/g로 나타났다. 대장균군은 박스포장, 봉지 포장 시료에서 세척전 1.53, 2.83 log CFU/g에서 세척후 0.82 log CFU/g, 불검출로 나타났다. E.
- 대형마트에서 유통되고 있는 토마토는 재배방식에 따라 관행, 유기농, 무농약으로 구분하여 토마토의 미생물 오염 분포를 조사하였다(Table 2). 모든 토마토 시료에서 총 호기성 세균은 1.62~3.05 log CFU/g 수준이였으며 관행재배의 시료에서 3.05 log CFU/g으로 유기농, 무농약 시료에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 다만 관행재배 토마토 시료에서 B.
- 45 log CFU/g로 대략 1 log CFU/g 증가된 것으로 나타났다. 배양 양액에서 대장균군과 B. cereus가 각각 0.56, 0.33 log CFU/g 검출되었으며, APC 작업자의 장갑에서도 B. cereus 가 0.33 log CFU/g 검출되었다.
- 33 log 검출되었다. 수확 후 처리과정으로 APC 과정을 거친 토마토에서 총 호기성 세균이 유의적으로 높게 나타났다. 그 외에 S.
- 0, 10%) 및 다양한 배양온도(5, 15, 25, 35℃)에서 측정하였다. 수확단계에서는 APC 작업 종사자의 장갑에서 총 호기성 세균이 7.77 log로 가장 높게 나타났고, 배양 양액에서 대장균군과 B. cereus가 각각 0.33 log 검출되었다. 수확 후 처리과정으로 APC 과정을 거친 토마토에서 총 호기성 세균이 유의적으로 높게 나타났다.
- 수확된 제품이 APC 시설을 경유하여 포장되는 단계에서 APC 전·후 단계의 토마토 표면의 오염도는 APC 작업전 1.24 log CFU/g 이었으나 APC 작업 후 2.45 log CFU/g로 대략 1 log CFU/g 증가된 것으로 나타났다.
- 토마토 생산농가에서 수확단계별 토마토의 미생물 오염도를 조사하여 Table 1에 나타내었다. 재배 및 수확시 가장 접촉빈도가 많은 양액과 작업자의 장갑을 조사하였는데 APC작업자의 장갑에서 총 호기성 세균이 7.77 log CFU/ g 수준으로 가장 높게 나타났으며, 배양 양액과 수확시 작업자 장갑에서는 4.44~4.85 log CFU/g수준으로 다소 높게 나타났다. 수확된 제품이 APC 시설을 경유하여 포장되는 단계에서 APC 전·후 단계의 토마토 표면의 오염도는 APC 작업전 1.
- 토마토의 포장단위가 다른 시료를 구입하여 초기 유해 미생물 오염도를 파악하고 세척 후의 미생물 오염도 변화를 관찰하였다(Table 3). 총 호기성 세균은 박스 포장과 봉지 포장 시료 모두 세척 전 각각 3.29, 3.77 log CFU/g, 세척후 3.19, 3.52 log CFU/g로 나타났다. 대장균군은 박스포장, 봉지 포장 시료에서 세척전 1.
- 토마토 추출물 10%의 조건에서 E. coli O157:H7과 L. monocytogenes 모두 15℃ 이상의 조건에서 초기 수준보다 2~4 log CFU/g 이상 증가하는 경향을 나타내어 토마토의 적절한 유통 및 보관온도는 15℃ 이하로 유지하는 것이유해 미생물의 오염을 최소화 할 수 있을 것이라고 판단된다. 이는 토마토가 유통 및 보관기관 중에 유해미생물이 증식이 가능한 조건이 일정 시간 동안 유지된다면 이는 위험을 유발 할 수 있는 밀도에 도달하게 된다.
- 1%, minimal broth 순으로 높게 나타났다. 토마토 추출물 함량이 높을수록 E. coli O157:H7과 L. monocytogenes의 단위 시간당 미생물 성장이 증가하였다. 이 결과로 미루어 실온에서 유통중인 토마토에 외부 상처로 인해 추출액이 발생할 경우 외부 오염원인 여러 유해 미생물의 증식이 급격히 이루어질 수 있을 것이다.
- 포장 방법 중 봉지 포장제품이 박스 포장제품에 비해 대장균군이 유의적으로 높게 나타났으며 세척에 의한 미생물 저감화 효과는 나타나지 않았다. 토마토 추출물 함량이 높을수록 E. coli O157:H7와 L. monocytogenes의 성장이 높게 나타났으며, 토마토 추출물 10%인 경우 5℃ 조건에서 가장 낮 았고, 15, 25, 35℃에서 72시간 배양시 각각 7.33~8.51, 7.73~8.60 log CFU/g으로 증식하였다.
- monocytogenes는 추출물 함량과 배양시간 경과에 따라 서서히 증가하였다. 특히 L. monocytogenes는 배양 24시간째 급격히 증가하였으며 미생물 증가율은 tryptic soy broth, 추출물 10%, 추출물 1%, 추출물 0.1%, minimal broth 순으로 높게 나타났다. 토마토 추출물 함량이 높을수록 E.
- 재배방법에 따른 일반, 유기농, 무기농 토마토에서의 미생물 분포도의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 포장 방법 중 봉지 포장제품이 박스 포장제품에 비해 대장균군이 유의적으로 높게 나타났으며 세척에 의한 미생물 저감화 효과는 나타나지 않았다. 토마토 추출물 함량이 높을수록 E.
후속연구
- 이는 토마토가 유통 및 보관기관 중에 유해미생물이 증식이 가능한 조건이 일정 시간 동안 유지된다면 이는 위험을 유발 할 수 있는 밀도에 도달하게 된다. 따라서 유해미생물 중식의 주요 요인에 따라 오염정도에 따른 위험성 예측이 가능한 유해미생물 생장예측모델 개발 및 적용연구도 지속적으로 보완되어야 한다.
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