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문제 정의
- 이에 본 논문에서는 오존생성장치를 이용한 학교급식에서의 미생물 제어에 대한 연구결과를 보고하는 바이다.
가설 설정
- 3)The numbers in parenthesis mean means±standard deviations of E. coli.
제안 방법
- 강원도 강릉시에 위치한 A 초등학교와 B 고등학교의 취사장 및 식당의 공중부유균에 대한 오존가스의 살균효과를 측정하기 위하여 오존가스 발생장치(출구농도 약 45 ppm)를 설치, 직원들이 퇴근한 후 약 12시간 가동하였다. 공중부유균수의 측정은 MPΣ500 (Sibata, Sci.
- 공중부유균수의 측정은 MPΣ500 (Sibata, Sci. Technol. Ltd, Saitama, Japan)을 이용하여 30분간 250 L의 공기를 포집하였으며, 오존가스 살균기의 가동 전, 가동 후의 공중부유균수를 비교하였다.
- 균질화 한 시료를 일정 단계까지 희석하여 표준평판배양법으로 일반세균수를 측정, 살균효과를 측정하였다. 단체급식소에서 제공되는 채소의 경우는 각각의 채소를 20 g씩 취하여 5 ppm의 오존수 1,000 mL 에 5분간 침지한 후, 위와 같은 방법으로 살균효과를 측정하였다. 음성대조구로는 수도수, 양성대조구로는 유효염소농도 100 ppm 의 차아염소산나트륨 용액을 사용하였다.
- 주방기구 및 식기에 대한 오존수의 표면 살균효과를 측정하기 위하여 주방용 칼, 도마, 가위는 강릉시 소재 이마트에서 구입하였으며 칼과 가위는 스테인레스강 재질, 도마는 나무 재질이었다. 단체급식소의 경우, 강원도 강릉시에 위치한 A 초등학교와 B 고등학교의 스테인레스강 재질의 식판, 식탁, 물잔, 조리용기, 채소용 도마, 채소용 칼, 고무장갑, 주방싱크대를 대상으로 오존수의 표면 살균효과를 측정하였다.
- 이 혼합 균주액 3 L에 주방용 칼, 도마, 가위를 1분 동안 침지한 후 5 ppm의 오존 수로 각각 30, 60초 동안 주방기구의 표면을 세척하여 살균효과를 측정하였다. 단체급식소의 경우는 식당에서 사용하는 여러 주방기구의 표면을 5 ppm의 오존수로 60초간 세척한 후, 세척 전의 균수와 비교하여 살균효과를 측정하였다. 균수측정은 3M Microbiology Quick Swab (St.
- 본 연구에서 모든 실험은 세 번 반복으로 행하였으며, 수치는 세 실험값의 평균값으로 나타내었다. 통계프로그램은 SPSS version 20 software (SPSS Inc.
- 이 현탁액 100 µL를 5 ppm의 오존수 10 mL에 각각 첨가하고 일정시간(30, 60초) 실온에서 균질화한 후, 표준평판계수법으로 생균수를 측정, 오존수의 살균효과를 측정하였다.
- 0)로 균수가 104-105 CFU/mL가 되도록 희석하였다. 이 혼합 균주액 3 L에 주방용 칼, 도마, 가위를 1분 동안 침지한 후 5 ppm의 오존 수로 각각 30, 60초 동안 주방기구의 표면을 세척하여 살균효과를 측정하였다. 단체급식소의 경우는 식당에서 사용하는 여러 주방기구의 표면을 5 ppm의 오존수로 60초간 세척한 후, 세척 전의 균수와 비교하여 살균효과를 측정하였다.
- 전 배양한 표준균주를 1,250×g (5oC)에서 30분간 원심분리한후 cell pellet을 phosphate buffered saline (PBS, pH 7.0)에 균수가 106-107 CFU/mL가 되도록 조정하여 세균 현탁액을 만들었다.
- 즉 10 cm×10 cm 면적의 검체 표면을 멸균생리식염수로 적신 면봉으로 3차례 이상 잘 닦고 멸균 letheen broth가 들어있는 Swab tube에 원위치시켜 10초간 강하게 흔든후, 면봉을 제거하고 일반세균수는 aerobic petri-film (3M)으로, 대장균수는 E. coli petri-film (3M)으로 측정하였다.
대상 데이터
- 실험에 사용한 식품유래 병원성 미생물은 Escherichia coli O157:H7 ATCC 25922, Salmonella Typhimurium KCTC 2058, Vibrio vulnificus KCTC 2987, Vibrio parahaemolyticus ATCC 2210001의 그람음성세균 4종, Listeria monocytogenes ATCC 19113, Staphylococcus aureus ATCC 25928, Streptococcus mutans KCTC 3298, Bacillus cereus KCTC 1012의 그람양성세균 4종의 표준균주이었다. E. coli O157:H7, S. Typhimurium, L. monocytogenes, B. cereus, S. aureus, S. mutans는 brain heart infusion (BHI) broth (Difco Laboratories, Detroit, MI, USA)에 접종한 후 37oC에서 24시간 배양하였으며, V. vulnificus와 V. parahaemolyticus 는 3% NaCl을 첨가한 BHI broth (Difco)에 접종하여 37oC에서24시간 배양하여 실험에 사용하였다.
- 실험에 사용한 식품유래 병원성 미생물은 Escherichia coli O157:H7 ATCC 25922, Salmonella Typhimurium KCTC 2058, Vibrio vulnificus KCTC 2987, Vibrio parahaemolyticus ATCC 2210001의 그람음성세균 4종, Listeria monocytogenes ATCC 19113, Staphylococcus aureus ATCC 25928, Streptococcus mutans KCTC 3298, Bacillus cereus KCTC 1012의 그람양성세균 4종의 표준균주이었다. E.
- 오존수(5 ppm) 및 오존가스(40-50 ppm)의 생성은 율촌화학(주) 에서 제작한 corona discharge 방식으로 오존을 생성하는 GW-100(Youlchon Chemical Co., Ltd., Seoul, Korea)을 사용하였다.
- 단체급식소에서 제공되는 채소의 경우는 각각의 채소를 20 g씩 취하여 5 ppm의 오존수 1,000 mL 에 5분간 침지한 후, 위와 같은 방법으로 살균효과를 측정하였다. 음성대조구로는 수도수, 양성대조구로는 유효염소농도 100 ppm 의 차아염소산나트륨 용액을 사용하였다.
- 이 현탁액 100 µL를 5 ppm의 오존수 10 mL에 각각 첨가하고 일정시간(30, 60초) 실온에서 균질화한 후, 표준평판계수법으로 생균수를 측정, 오존수의 살균효과를 측정하였다. 음성대조구로는 수도수, 양성대조구로는 유효염소농도 30 ppm의 차아염소산나트륨(sodium hypochlorite, NaClO, Wako Pure Chemical Industries Ltd., Osaka, Japan) 용액을 사용하였다.
- 주방기구 및 식기에 대한 오존수의 표면 살균효과를 측정하기 위하여 주방용 칼, 도마, 가위는 강릉시 소재 이마트에서 구입하였으며 칼과 가위는 스테인레스강 재질, 도마는 나무 재질이었다. 단체급식소의 경우, 강원도 강릉시에 위치한 A 초등학교와 B 고등학교의 스테인레스강 재질의 식판, 식탁, 물잔, 조리용기, 채소용 도마, 채소용 칼, 고무장갑, 주방싱크대를 대상으로 오존수의 표면 살균효과를 측정하였다.
-
채소
채소류에 대한 오존수의 살균효과를 측정하기 위하여 강릉시 소재 이마트에서 상추, 오이, 당근, 들깻잎, 숙주나물, 무순을 구입하여 얼음상자(ice box, 5oC 이하)에 넣어 실험실로 운반한 후, 즉시 실험에 사용하였다. 단체급식소의 경우, A 초등학교 급식소에서는 팽이버섯, 파, 자두, 마늘, 양파, B 고등학교 급식소에서는 숙주나물, 양배추, 양파를 대상으로 오존수의 살균효과를 측정하였다.
데이터처리
- 통계프로그램은 SPSS version 20 software (SPSS Inc., Chicago, IL., USA)에서 일원배치분산분석(one-way ANOVA) 중 Duncan’s multiple range test (10)를 사용하여 p<0.05에서 유의성을 조사하였다.
이론/모형
- 단체급식소의 경우는 식당에서 사용하는 여러 주방기구의 표면을 5 ppm의 오존수로 60초간 세척한 후, 세척 전의 균수와 비교하여 살균효과를 측정하였다. 균수측정은 3M Microbiology Quick Swab (St. Paul, MN, USA)의 Wet Swabbing method로 측정하였다. 즉 10 cm×10 cm 면적의 검체 표면을 멸균생리식염수로 적신 면봉으로 3차례 이상 잘 닦고 멸균 letheen broth가 들어있는 Swab tube에 원위치시켜 10초간 강하게 흔든후, 면봉을 제거하고 일반세균수는 aerobic petri-film (3M)으로, 대장균수는 E.
- 0) 180 mL가 들어 있는 stomacher bag에 넣고 Stomacher 440 (Seward Medical, London, UK)으로 230 rpm에서 1분간 균질화 하였다. 균질화 한 시료를 일정 단계까지 희석하여 표준평판배양법으로 일반세균수를 측정, 살균효과를 측정하였다. 단체급식소에서 제공되는 채소의 경우는 각각의 채소를 20 g씩 취하여 5 ppm의 오존수 1,000 mL 에 5분간 침지한 후, 위와 같은 방법으로 살균효과를 측정하였다.
성능/효과
- 6에 나타내었다. 45 ppm의 오존가스를 12시간 배출한 결과, B 고등학교의 취사장을 제외한 모든 곳에서 균이 검출되지 않았으며, B 고등학교의 취사장의 경우도 1.0 log CFU/1000 L air 이하의 균만 검출되어 오존가스가 공중부유균의 살균에 탁월한 효과가 있는 것을 알 수있었다. Kwak 등(14)은 30 ppm의 오존가스를 인삼분말에 12시간이상 처리하여 오염된 균을 완전히 살균하였다고 보고한 바 있으며 Kwon 등(15)은 5 종류의 미생물을 인위적으로 오염시킨 신선초 분말에 3 ppm의 오존가스를 5 L/min, 10시간 처리한 결과 B.
- 5 log 정도 밖에 감소하지 않아 살균효과가 떨어지는 것으로 나타났다. A 초등학교 및 B 고등학교 단체급식소의 주방기구 및 식기에 대한 오존수의 표면 살균효과를 조사한 결과, 오존수 처리전 식탁, 물잔, 조리용기, 채소용 도마, 주방 싱크대에서는 일반 세균이 2.5-5.6 log CFU/m2 정도 검출되었으나 5 ppm의 오존수로 60초간 세척한 후에는 균이 검출되지 않아 뛰어난 표면살균효과를 나타내었다. 그러나 고무장갑의 경우 유일하게 대장균이 검출되었으며, 5 ppm의 오존수로 고무장갑을 60초간 세척한 후에도 일반세균은 2.
- 6 log 정도 잔존하고 있었다. A 초등학교 및 B 고등학교 단체급식소의 취사장 및 식당에 오존가스 발생장치(출구농도 약 45 ppm)를 12시간 가동한 후 공중부유균을 조사한 결과 B 고등학교의 취사장을 제외한 모든 곳에서 균이 검출되지 않았으며, B 고등학교의 취사장의 경우도 1.0 log CFU/1000 L air 이하의 균만 검출되어 오존가스가 공중 부유균의 살균에 탁월한 효과가 있는 것을 알 수 있었다.
- 1과 같다. E. coli O-157:H7, S. Typhimurium, L. monocytogenes, S. aureus, S. mutans는 5 ppm의 오존수 30초간 처리로 약 4.0 log 감소하였으며, 포자형성균인 B. cereus는 약 3.0 log 감소하여 다른 세균보다 오존수에 대한 저항성이 강하였다. 오존수로 60초간 처리하였을 때는 B.
- 0 log 이상 감소하였다. V. vulnificus와 V. parahaemolyticus의 경우는 호염성균인 관계로 수도수 60초 처리로 약 3.0 log 감소하였으며 오존수로 30초간 처리한 후에는 균이 검출되지 않았다. 이러한 결과는 2 ppm의 오존수로 E.
- 칼과 stainless 재질의 도마의 경우 5 ppm의 오존수로 30초간 세척한 후 균이 검출되지 않았다. 그러나 나무재질의 도마는 5 ppm의 오존수로 60초간 세척하여도 균수가 약 1.5 log 정도 밖에 감소하지 않아 살균효과가 떨어지는 것으로 나타났다. A 초등학교 및 B 고등학교 단체급식소의 주방기구 및 식기에 대한 오존수의 표면 살균효과를 조사한 결과, 오존수 처리전 식탁, 물잔, 조리용기, 채소용 도마, 주방 싱크대에서는 일반 세균이 2.
- 상추와 오이의 경우, 5 ppm의 오존수 1,000 mL에 5분간 침지하였을 때는 일반세균이 검출되지 않았다. 그러나 당근, 들깻잎, 숙주나물 등은 오존수에 5분간 침지하여도 약 3.0 log 밖에 감소하지 않았으며, 무순은 약 2.0 log 정도 감소하여 채소의 종류별로 살균효과에 차이가 있었다. 칼과 stainless 재질의 도마의 경우 5 ppm의 오존수로 30초간 세척한 후 균이 검출되지 않았다.
- A 초등학교 및 B 고등학교 단체급식소의 주방기구 및 식기에 대한 오존수의 표면 살균효과를 조사한 결과는 Table 1과 같다. 두 학교 모두 식판과 채소용 칼에서는 오존수 세척 전에도 일반 세균이나 대장균은 검출되지 않았다. 식탁, 물잔, 조리용기, 채소용 도마, 주방 싱크대에서는 일반세균이 2.
- 두 학교 모두 식판과 채소용 칼에서는 오존수 세척 전에도 일반 세균이나 대장균은 검출되지 않았다. 식탁, 물잔, 조리용기, 채소용 도마, 주방 싱크대에서는 일반세균이 2.5-5.6 log CFU/m2 정도 검출되었으나 5 ppm의 오존수로 60초간 세척한 후에는 균이 검출되지 않아 뛰어난 표면살균효과를 나타내었다. 한편 고무장갑의 경우 유일하게 대장균이 검출되었으며, 5 ppm의 오존수로 고무장갑을 60초간 세척한 후에도 일반세균은 2.
- 식품유래 병원성 미생물, 채소, 주방기구, 학교 단체급식소에서 제공되는 채소 및 주방기구에 대한 오존수의 살균효과와 단체급식소의 공중부유균에 대한 오존가스의 살균효과를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 식품유래 병원성 세균인 E. coli O157:H7, S. Typhimurium, L. monocytogenes, S. aureus, S. mutans, B. cereus를 5 ppm의 오존수로 60초간 처리하였을 때 B. cereus (4.0 log 감소)를 제외하고 모두 5.0 log 이상 감소하였다. V.
- 양성대조구인 유효염소농도 100 ppm의 NaClO 용액은 같은 조건에서 숙주나물, 양배추 모두 약 1.0 log 정도 감소하여 오존수보다는 살균효과가 낮았으나 유의적인 차이는 없었으며(p>0.05), 음성대조구인 수도수는 살균효과가 거의 없어 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.05).
- 양성대조구인 유효염소농도 100 ppm의 NaClO 용액은 같은 조건에서 팽이버섯, 파, 자두 모두 약 1.0 log 정도 감소하여 유의적인 차이는 없었으며(p>0.05), 음성대조구인 수도 수는 살균효과가 거의 없어 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.05).
- 양성대조구인 유효염소농도 30 ppm NaClO 용액의 경우, 같은 조건에서 60초간 처리하였을 때, E. coli O-157:H7, S. Typhimurium, V. vulnificus, V. parahaemolyticus, L. monocytogenes, S. aureus, S. mutans 및 B. cereus는 각각 약 4.0, 3.0, 6.0, 5.0, 4.0, 3.0, 4.0, 2.0 log 감소하여 오존수와 유의적인 차이는 없었으나(p>0.05), 오존수의 살균효과보다 다소 약한 것은 알 수 있었다.
- 0 log 감소하여 다른 세균보다 오존수에 대한 저항성이 강하였다. 오존수로 60초간 처리하였을 때는 B. cereus (4.0 log 감소)를 제외하고 모두 5.0 log 이상 감소하였다. V.
- 0 log의 균이 검출되었으며 양파에서는 균이 검출되지 않았다. 이들 채소를 5 ppm의 오존수 1,000 mL에 5분간 침지한 결과, 숙주나물은 약 2.0 log, 양배추는 약 3.0 log 가 감소하였다. 양성대조구인 유효염소농도 100 ppm의 NaClO 용액은 같은 조건에서 숙주나물, 양배추 모두 약 1.
- 0 log의 균이 검출되었으며 마늘과 양파에서는 균이 검출되지 않았다. 이들 채소를 5 ppm의 오존수 1,000 mL에 5분간 침지한 결과, 팽이버섯, 파, 자두 모두 2.0 log 이상 감소하였다. 양성대조구인 유효염소농도 100 ppm의 NaClO 용액은 같은 조건에서 팽이버섯, 파, 자두 모두 약 1.
- 4와 같다. 처리 전 숙주나물, 양배추에서는 각각 약 7.0, 4.0 log의 균이 검출되었으며 양파에서는 균이 검출되지 않았다. 이들 채소를 5 ppm의 오존수 1,000 mL에 5분간 침지한 결과, 숙주나물은 약 2.
- 3과 같다. 처리 전 팽이버섯, 파, 자두에서는 각각 약 5.0, 4.0, 3.0 log의 균이 검출되었으며 마늘과 양파에서는 균이 검출되지 않았다. 이들 채소를 5 ppm의 오존수 1,000 mL에 5분간 침지한 결과, 팽이버섯, 파, 자두 모두 2.
- 6 log CFU/m2 정도 검출되었으나 5 ppm의 오존수로 60초간 세척한 후에는 균이 검출되지 않아 뛰어난 표면살균효과를 나타내었다. 한편 고무장갑의 경우 유일하게 대장균이 검출되었으며, 5 ppm의 오존수로 고무장갑을 60초간 세척한 후에도 일반세균은 2.2-2.9 log, 대장균군 1.3-1.6 log 정도 잔존하고 있어 고무장갑의 위생적인 취급에주의를 기울여야 할 것으로 생각된다.
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