식품가공기능사 필기시험 1회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 식품가공기능사 필기시험 1회 핵심 요약노트





아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

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1. 미생물 환경 및 식품 변질의 원리

식품의 안전성과 보존성을 이해하기 위한 필수 기초 지식입니다.


1.1 미생물 증식 환경 및 최적 조건

  • 식중독 세균 증식 최적 온도: 대부분의 식중독 세균은 섭씨 25도에서 37도 사이의 중온성 환경에서 가장 활발하게 증식합니다. 이는 인체의 온도와 비슷하여 오염된 식품을 섭취했을 때 위험할 수 있음을 의미합니다.

  • 수분활성도(Aw)와 미생물 생존: 미생물이 증식하는 데 필요한 최저 수분활성도는 미생물의 종류에 따라 다릅니다.

    • 수분활성도 요구치가 높은 순서: 세균 (약 0.91) > 효모 (약 0.88) > 곰팡이 (약 0.80)

    • 따라서 수분활성도를 낮추는 건조나 염장 등의 가공법은 식품 보존에 효과적입니다.

  • 식중독 발생 유형: 우리나라에서 가장 흔하게 발생하는 식중독 유형은 세균성 식중독입니다. 이는 살모넬라, 포도상구균 등 세균에 오염된 음식물 섭취로 발생합니다.

  • 물리적 변질 요인: 식품의 변질을 유발하는 요인 중 효모는 생물학적 요인에 해당하며, 광선, 습도, 온도 등은 물리적 요인에 속합니다.


1.2 식품의 보존과 소독

  • 방사선 조사법: 식품 저장에 주로 이용되는 방사선은 **감마선(γ선)과 베타선(β선)**입니다. 이들은 미생물을 살균하는 데 사용되지만, 안전성 문제로 그 이용이 한정됩니다.

  • 소독 지표: 각종 소독약의 소독력을 비교하고 나타내는 기준으로 사용되는 소독제는 석탄산입니다.

  • 멸균 방법: 시험관, 플라스크, 피펫 등 유리기구의 멸균에 가장 적합한 방법은 건열멸균입니다. 건열멸균은 고온(160~170도)에서 장시간(2~4시간) 가열하여 미생물을 사멸시킵니다.



2. 식품 가공 기술 및 단위 조작

식품 제조 공정에서 이루어지는 주요 처리 기술과 장치에 대한 이해입니다.


2.1 열처리 및 냉동 기술

  • 1냉동톤(RT) 열량: 1냉동톤은 0도씨 물 1톤을 24시간 동안 0도씨 얼음으로 만드는 데 필요한 열량을 의미하며, 약 3,320 kcal/hr 에 해당합니다.

  • 증기압축식 냉동 사이클: 냉동기는 다음 순서로 작동합니다: 압축기 → 응축기 → 팽창밸브 → 증발기

  • 승화 현상 이용 건조: 식품을 동결시킨 후 압력을 낮춰 얼음을 바로 기체(수증기)로 승화시켜 수분을 제거하는 방법은 동결건조법입니다.

  • 증류 원리: 액체 혼합물을 가열하여 비점(끓는점)의 차이를 이용해 성분을 분리하는 조작입니다.


2.2 물리적 처리 및 장치

  • 단위 조작 (Unit Operation): 식품가공 공정의 원료부터 최종 제품 생산까지 유체의 수송, 열전달, 물질이동과 같은 물리적 변화를 취급하는 모든 조작을 통칭합니다.

  • 분리 원리:

    • 원심분리기는 혼합물을 빠르게 회전시켜 인위적인 중력을 만들어 밀도 차이를 확대시켜 분리합니다.

    • 사이클론, 침강분리기, 분급기는 중력이나 침강 속도 등 자연적인 힘을 이용한 밀도 차이로 분리합니다.

  • 밀봉기(Seamer) 부품: 통조림의 밀봉에 사용되는 밀봉기의 주요 부품은 리프터, 시밍 척, 시밍 롤이며, 스핀들은 주요 부품으로 간주되지 않습니다.



3. 주요 식품별 가공 및 성분 변화

각 식품군에서 발생하는 핵심적인 화학적, 물리적 변화와 가공법입니다.


3.1 육류 및 연제품 가공

  • 사후경직 원인: 근육 내 ATP가 고갈되면서 근섬유가 액틴과 마이오신이 비가역적으로 결합된 액토마이오신을 형성하여 근육이 수축되는 현상입니다.

  • 훈연의 목적: 제품의 풍미 향상과 보존성 증대가 가장 주된 목적이며, 육색 개선, 산화 방지 효과도 있습니다.

  • 소시지 붉은색 유지: 육색소인 마이오글로빈과 아질산염의 결합을 통해 나이트로소마이오글로빈이 생성되어 선명한 붉은빛을 띠게 됩니다.

  • 수리미(Surimi) 재료: 냉동 연육인 수리미의 주재료는 명태나 대구와 같은 흰살 생선입니다. (선택지 중 대구가 정답)

  • 연제품 탄력보강제: 연제품의 탄력을 보강하기 위해 중합 인산염, 달걀흰자, 식물성 단백질, 전분 등이 사용되며, 소브산은 보존료로 사용됩니다.


3.2 유제품 및 기타 가공

  • 젖당(Lactose) 함유 식품: 젖당은 **유당(Lactose)**이며, 포도당과 갈락토스가 결합된 이당류로 우유에 함유되어 있습니다.

  • 우유 신선도 검사 (알코올 시험): 우유에 동량의 70% 에탄올을 가했을 때 응고물 생성 여부를 통해 신선도를 판단합니다. 응고량이 많을수록 신선도가 떨어집니다.

  • Babcock법: 우유의 지방 함량을 측정하는 대표적인 검사법입니다.

  • 연유의 살균:

    • 유당연유(가당연유): 설탕의 높은 방부력으로 인해 따로 살균하지 않고 저장 가능합니다.

    • 무당연유(비가당연유): 방부력이 없어 반드시 통조림하여 살균해야 합니다.

  • 마가린 제조: 액체 상태의 유지(불포화지방산)에 니켈(Ni) 등을 촉매로 수소를 첨가하여 고체 상태의 경화유(포화지방산)로 만드는 과정을 통해 마가린이 제조됩니다.

  • 산분해 간장 중화: 산분해 아미노산 간장 제조 시 수산화나트륨(NaOH) 용액을 사용하여 pH를 4.5 정도로 맞추어 중화합니다.



4. 식품 화학 및 성분 특성

식품을 구성하는 성분의 특성과 반응을 중심으로 정리합니다.


4.1 탄수화물, 지방, 단백질

  • 단당류: 포도당(Glucose), 과당(Fructose), 갈락토스(Galactose) 등이 있습니다. **젖당(Lactose)**은 이당류입니다.

  • 유지의 불포화도 척도: 지방산의 이중결합에 첨가되는 요오드(아이오딘)의 양을 나타내는 **아이오딘가(요오드가)**가 유지의 불포화도를 나타내는 척도입니다.

  • 유지 가열 변화: 유지를 고온으로 가열하면 산가, 검화가, 과산화물가는 증가하지만, 불포화도의 척도인 아이오딘가는 저하됩니다.

  • 전분의 호정화: 전분을 물 없이 160도씨 이상으로 가열할 때 덱스트린(호정)으로 분해되는 현상입니다. (예: 미숫가루, 토스트).

  • 밀가루 가공 특성: 밀가루의 가공 특성에 가장 큰 영향을 미치는 성분은 불용성 단백질인 글루텐입니다.

  • 단백질 변성 요인: 단백질의 열변성에 영향을 주는 요인은 온도, 수분 함유량, 전해질, 수소이온농도(pH) 등이며, 분자량 자체는 변성의 직접적인 요인이 아닙니다.


4.2 색소, 물성, 영양소

  • pH에 따른 색소 변화: 안토사이아닌(Anthocyanin) 색소는 산성에서는 적색, 알칼리성에서는 청색을 띠는 등 pH 변화에 따라 색깔이 크게 달라집니다.

  • 엽록소 변화 (페오피틴): 엽록소가 산성 환경이나 가열에 의해 마그네슘이 수소이온과 치환되면 갈색의 페오피틴이 생성됩니다.

  • 알칼리성 식품 기준: 식품을 태웠을 때 남는 재(구성 무기질)를 기준으로 하며, 채소, 과일, 감자, 고구마, 대두, 우유 등이 대표적인 알칼리성 식품입니다.

  • 소성(可塑性, Plasticity): 생크림과 같이 외부 힘으로 변형된 물체가 힘을 제거해도 원상태로 되돌아가지 않는 성질입니다.

  • 마요네즈 제조 원리: 마요네즈는 달걀노른자의 유화성을 이용하여 기름과 물을 안정적으로 섞이게 만듭니다.

  • 인체 무기질 비율: 인체에서 가장 많은 비율(체중의 1.5 ~ 2.0%)을 차지하는 무기질은 **칼슘(Ca)**입니다.

  • 수용성 비타민: 비타민 B군(티아민, 리보플라빈, 나이아신, 피리독신 등)과 비타민 C(아스코브산)는 물에 녹는 수용성 비타민입니다.



5. 식품 위생 및 안전 관리

식품 취급 시 반드시 숙지해야 할 감염병, 식중독 및 위생 수칙입니다.


5.1 식중독 및 감염병

  • 치명적인 식중독: 어패류를 날것으로 먹었을 때 감염되며, 특히 간 기능이 저하된 사람에게 매우 치명적이고 높은 치사율을 나타내는 것은 비브리오균에 의한 식중독입니다.

  • 세균성 식중독 증상: 살모넬라균 식중독은 메스꺼움, 구토, 설사, 복통, 발열 등이 주 증상이며, 골수염은 살모넬라균 식중독의 주 증상이 아닙니다. 보툴리누스균은 신경계 증상을 유발합니다.

  • 병원체와 질병:

    • 바이러스성 감염병: 폴리오(급성회백수염, 소아마비), 유행성 간염, 홍역 등

    • 세균성 감염병: 콜레라, 장티푸스, 성홍열, 디프테리아(병원균: 코리네박테륨 속) 등

  • 인수공통감염병:

    • 결핵: 주로 소에 의해 감염될 수 있습니다.

    • 광견병: 개 / 페스트: 쥐 / 유행성 뇌염: 말

  • 곰팡이 독소: 아플라톡신은 곰팡이(진균)에서 생성되는 독소이며, 살모넬라, 포도상구균, 리스테리아는 세균성 식중독균입니다.


5.2 자연독 및 유해 물질

  • 청매의 독소: 청매, 살구, 복숭아, 아몬드 등에 함유된 독성분은 **아미그달린(Amygdalin)**입니다.

  • 도자기 안료 중금속: 도자기제나 법랑 피복 제품 등에 안료로 사용되며, 소성 온도가 충분하지 않을 경우 산성 식품과 접촉 시 용출되어 식품위생상 문제가 되는 중금속은 **납(Pb)**입니다.

  • 기생충 감염 방지: 무구조충(쇠고기)과 유구조충(돼지고기)에 대한 감염 방지책은 육류의 충분한 가열입니다.


5.3 위생 및 안전 수칙

  • 식품 첨가물 조건: 식품첨가물은 미량으로도 충분한 효과를 나타내야 하며, 다량 사용해야 효과가 나타나는 것은 구비조건으로 적절하지 않습니다.

  • 작업자 위생: 손 씻기는 정해진 시간에 한 번만 하는 것이 아니라, 올바른 방법으로 가능한 수시로 하는 것이 중요합니다. 또한, 신체검사는 정기적으로 받습니다.

  • 개인 재해 원인: 고기 절단기의 고장은 설비의 결함이므로 **불안전한 상태(물적 요인)**에 속하며, 불안전한 속도 조작이나 자세 동작 등은 불안전한 행동(인적 요인)입니다.







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