4부 미생물에 의한 식품부패 18장 미생물에 의한 식품부패의 중요한 요인 19장 특정 식품 종류의 부패

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1 4부 미생물에 의한 식품부패 18장 미생물에 의한 식품부패의 중요한 요인 19장 특정 식품 종류의 부패
20장 냉장식품 안에 부패세균 21장 미생물 효소에 의한 식품부패 22장 미생물에 의한 식품부패지수

2 18장. 미생물에 의한 식품부패의 중요한 요인 서론 - 미생물에 의한 식품부패  생산된 효소  식품으로 방출  시작
- 부패로 인지되는 변수  색상, 냄새, 조직의 변화, 점액질 형성, 가스 축척, 액체의 축척(침출물) 등 - 부패방지  미생물의 증식을 억제, 보존방법의 개선 요구 부패의 발생순서 1) 미생물감염 2) 미생물 증식을 위한 환경인자들  pH, 수분활성도, 산화환원전위, 영양성분, 억제인자 3) 미생물의 증식을 위한 저장 온도 4) 추가적인 미생물의 오염 5) 내열성 또는 효소에 의한 부패 미생물의 중요성 1) 미생물의 종류 2) 미생물의 개체 수 3) 중요한 지배적인 미생물(부패를 유발하는 우점종; 천이)

3 18장. 미생물에 의한 식품부패의 중요한 요인 미생물의 중요성 1) 미생물의 종류
- 빠른 부패를 유도하는 미생물의 순서 : 세균> 효모 > 곰팡이 2) 미생물의 개체 수 - 부패 정도의 변화를 유발  점액질 형성, 가스와 액체의 축척; 색, 냄새, 조직감 등 - 일정 수준에 도달 “부패감지수준“  식품과 미생물의 종류에 따라 다양  약 107 CFU/g, ml, cm2 감지수준에 도달(106-8 CFU/g, ml, cm2 범위) - 초기 오염된 미생물의 수와 저장 환경에 의존  초기 5x105 CFU/g  12℃, 7일  부패수준에 도달  초기 5x102 CFU/g  12℃, 20일  부패수준에 도달  4℃, 55일  부패수준에 도달

4 18장. 미생물에 의한 식품부패의 중요한 요인

5 18장. 미생물에 의한 식품부패의 중요한 요인 3) 중요한 지배적인 미생물(부패를 유발하는 우점종; 천이)
- 초기 오염된 미생물 (하나 또는 그 이상의 종이 존재) - 저장 조건(증식환경)이 조성 가장 잘 성장하는 종이 개체증식  우점종을 형성 - 소고기에서 우점종의 변화 - 혐기성조건으로 보존시  통성혐기성인 Lactobacillus나 leuconostoc가 우점하였을 가능성이 높음 103 CFU/g 6 x 107 CFU/g Pseudomonas(1%) Acinetobacter/ Morexella (11%) Brochothrix (13%) Micrococcus/ Staphylococcus/ Enterobacteiaceae/ 젖산균등 (75%) 12일, 2℃ 보존 Pseudomonas (99%) 그외 1% Acinetobacter/ Morexella/ Brochothrix/ Micrococcus/ Staphylococcus/ Enterobacteiaceae/ 젖산균등 우점균 변화

6 18장. 미생물에 의한 식품부패의 중요한 요인 몇몇 중요한 식품부패세균 저온성 세균
 5℃, 또는 10~25℃, 또는 그 이상에서도 성장 저온성 호기성 부패세균  Pseudomonas fluorescens, Pse fragi 그외 Pseudomonas 종들  Acinetobacter, Moraxella와 Flavobacterium을 포함 저온성 통성혐기성 부패세균  Bro thermosphacta, Lactobacillus viridescens, sake, curvatus  Leuconostoc carnosum, geidum, mesenteroides  Enterococcus, Alcaligenes, Enterobacter, Serratia liquifaciens, Hafnia, Proteus, Shewanella putrefaciens 내열성 저온성 세균  Bacillus coagulans, megaterium, L. viridescens,  Clostridium laramie, estertheticum, algidicarnis, putrefaciens

7 18장. 미생물에 의한 식품부패의 중요한 요인 몇몇 중요한 식품부패세균 식품들의 중요성 호열성 세균
- 40℃ ~90℃ (최적 55℃ - 65℃) - 최근 패스트푸드점에서 50℃~60℃로 따뜻하게 보관하는 식품에서 부패를 야기 - Bacillus 와 Clostridium 속의 포자  열처리식품에 존재할 수 있다 (열처리 후 오염되거나 , 열처리시 생존)  그 외에도 Pediococcus acidilactici, Str thermophiles와 같은 젖산균을 포함 내산성 세균 - pH 4.6 또는 그 이하의 식품에서 비교적 빠르게 증식할 수 있는 내산성 세균 - 과일주스, 피클, 살사, 샐러드 드레싱, 마요네즈 그리고 발효소시지 등 - 이형젖산균 : Lactobacillus fructivorans, fermentum, Leu mesenteroids - 동형젖산균 : Lac plantarum, Pediococcus acidilactici, 식품들의 중요성 식품의 종류 - 식품은 미생물에 의해 그들 자신이 부패되는 정도가 크게 다르다.  수분활성도, pH, 산화환원전위, 영양분의 함량, 항균물질, 보호구조물 등

8 18장. 미생물에 의한 식품부패의 중요한 요인  상하기 쉬운 식품(며칠내 빠르게 부패),
어느 정도 상하기 쉬운 식품(몇주에서 몇개월), 잘 상하지 않는 식품으로 구분(수개월 또는 몇 년의 긴 저장기간 보유) 식품 영양성분 - 식품내 미생물의 증식  탄수화물, 단백질(비단백질소화합물), 지방 등  탄수화물 (다당, 삼당, 이당 단당 및 당알코올)  단백질 (단백질, 펩타이드)  비단백 질소화합물 (아미노산, 요소, 크레아틴, 트리메틸아민 옥사이드)  지방 (트리글리세라이드, 인지질, 지방산, 스테롤) 표 18.1

9 18장. 미생물에 의한 식품부패의 중요한 요인 식품영양성분의 활용 순차적인 미생물 증식
- 우유검체 내에서 Lactococcus종들, 내산성 유당 비분해 Bacillus종들, 그람음성간균(Pseudomonas 종들)의 순차적인 연속적인 증식을 예시 1) Lactococcus종들은 유당을 분해하여 pH 6.5에서 5.0으로 감소  세대시간이 길어짐 2) 내산성 Bacillus 종들은 단백질을 대사하고 pH 5.8까지 증가 3) 초기 존재하던 Pseudomonas 종들은 NPS와 단백질화합물을 대사분해  증식  염기성 대사물(아민, 암모니아)들을 생성  pH를 더 증가 - 아주 긴 시간 동안 저장한 다면  식품 내 지배적인 주요한 부패 미생물들과 부패와 관련된 대사산물 (부패의 특성)들이 변화할 수 있다.

10 19장. 특정 식품 종류의 부패 서론 - 식품내 주된 미생물  일부의 미생물이 증식  부패를 유발  부패미생물의 증식
 미생물의 종류, 식품종류, 식품환경  결정 - 식품군별, 부패와 연관된 주된 미생물을 기술 증식제품과 즉석섭취 육류제품 증식제품 - 식용가축, 가금류  효모/곰팡이 및 잠재적 부패균에 의해 유도 - 사후강직에 의한 비단백 질소화합물, 펩타이드 및 단백질 풍부, 낮은 탄수화물, pH 5.5, Aw 0.97 - 저온저장  저온 호기성균과 통성 혐기성균 증식  Pseudomonas  아미노산대사  이취(황화메틸, 에스테르, 산)  높은 pH  Acinetobacter, Morexella  불괘치 생산  CFU/cm2에서 발생  CFU/cm2에서 점액물질 발생 미오글로블린 회색, 갈색으로 전환 - MA(혼합기체, CO2+O2)  pH6.6증가, 통성혐기성균 Brochothrix  아세토인, 이소발레릭산, 이소브티릭산  이취(치즈냄새) - 유산균과 (CO2와 젖산생성) - Shewanella putrefacience  메틸황 화합물, H2S  녹색변색

11 19장. 특정 식품 종류의 부패 - 통성혐기성 Enterobacter, Serratia, Proteus, Hafnia
 아민, 암모니아, 메틸황화합물, 메르캅탄 생성  부패야기 - Clostridium laramie  H2S 생성  적색 녹색 - 부패감소  초기균수감소, 낮은 온도(0~-1℃), MA포장 및 진공포장  초기균, 호기성균 억제  유기산첨가 pH 5.0수준으로 감소  육류표면의 수분활성도 감소 등 즉석섭취 육류 제품들 - 고온에서 가공된 저온공정에서가공된 비염장 및 염장육제품  고온에서 가공된 제품 : 열처리에 의해 무균상태로 제조 (내열성포자만 잔류) - 저온공정에서 가공된 비염장 육류  60-70도에서 열처  포자형성(Bacillus, Clostridium,)  비포자 (Lactobacillus viridesens, Enterococcus, Micrococcus ) - 저온공정에서 가공된 염장육류 (프랭크, 볼로나, 햄, 런천미트 등)  색조, 조직감, 향미, 유통기한 및 안정성 향상을 위한 첨가제가 혼합  아질산, 소금, 텍스트로스, 인산염, 솔베이트, 에리소르빈산염, 탈지분유등 )  저온성균인 Lactobacillus, Leuconostoc, Serratia 등  이취(가스, 암모니아), 변색 (H2O2에 의한 녹색/회색, 노란색, 분홍색), 끈적거림 등을 유발

12 19장. 특정 식품 종류의 부패 달걀과 난제품 - 보통달걀
 주된 부패미생물 : Pseudomonas, Proteus, Alcaligenes, Aeromonas 대장균군  Pseudomonas fluorescenes 알부민이 녹색화된 녹색부패 Proteus, vulgaris (H2S에 의한 흑색부패) Serratia mereeseens (적색색소에 의한 적색부패) - 액상달걀  저온살균, 냉동 및 냉장 유통  가공과정에 오염  이취(썩은 냄새), 산미, 어취(트리메틸아민)를 야기

13 19장. 특정 식품 종류의 부패 생선, 갑각류 및 연체동물 생선
- 자가용해효소, 불포화지방산의 산화, 미생물증식  부패가 진행  높은 수준의 NPN화합물(유리아미노산, 트리메틸아민 옥사이드, 크레아티닌), 펩타이드, 단백질을 포함,  탄수화물은 낮고, pH 6.0이상, - 부패균  그람음성 호기성(Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, Flavobacterium)  통성혐기성 간균(Shewanella, Alcaligenes, Vibrio 대장균군) - 부패화합물  암모니아, 트리메틸아민, 히스타민, 푸트레신, 카다베린, 인돌, H2S, 메르캄탄, 디메틸설파이드, 가수분해효소  휘발성지방산, 여러 종류의 휘발성화합물 (생선비린내 트리메틸 아민) - 부패균의 제어  진공/CO2포장(호기성세균의 성장제어; 혐기성/통성혐기성은 성장),  냉장하에서 증식억제,  염장생선(비브리오와 Micrococcuse등 호염성균, 부패유발)  낮은 수분활성과 훈제에 의해 세균증식억제(반면 곰팡이 성장가능) - 생선의 가공과정에서 오염진행  냉동/해동 후 바로 사용 - 통조림생선(혐기성의 부패균에 의해 부패유발)

14 19장. 특정 식품 종류의 부패 생선, 갑각류 및 연체동물 갑각류 - 새우(수확후 사멸), 게, 가재(가공 전까지 생존)
 높은 수준의 NPN화합물(아미노산, 알지닌; 트리메틸아민 옥사이드), 0.5% 글리코겐, pH 6.0이상 - 부패균  Pseudomonas,와 그람음성간균 - 부패화합물  새우 : NPN에의한 휘발성 대사산물, 점액질, 조직감(연화), 색의 손실 - 부패균의 제어  꽃게 등은 가압 하에 찐 후 살을 이용한 게살제품에 이용 연체동물 - 굴, 조개, 가리비 낮은 NPN화합물, 높은 탄수화물(글리코겐 %), pH 6이상  젖산균, 장구균, 대장균군  유기산대사로 pH 감소  냉장온도 : Pseudomonas와 비브리오  암모니아, 아민, 휘발성 지방산생성

15 19장. 특정 식품 종류의 부패 우유와 유제품들 원유 - 수일간 냉장보존
 Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, 대장균군 그람음성 저온성간균  대장균군 (젖당대사산물, 우유의 응고, 거품, 산패 등 야기)  Alcaligene와 대장균 (점성물질생성 점질화 야기 - 원유가 냉장되지 않을시  유산균, Enterobacter, Microbacter, Bacillus, Clostridium, 대장균군, Pseudomonas, Proteus 등에 의한 부패  낮은 pH, 거스생선, 단백질/지방 가수분해가 진행 저온살균 우유 - 판매전 저온살균  내열성세균이 생존 (Micrococcus, Enterococcus, lactobacillus, Streptococcus, Corynebacterium, Bacillus, Clostridium)  살균후 오염원으로 혼입(대장균군, Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium)  저온유통기한중 106/ml이상  풍미결함  응고, 부착 등 야기 - UHT(초고온처리)우유 (150도에서 몇 초간처리)  약간의 호열성세균 포자만 포함, 상온저장시 부패에 민감하지 않음

16 19장. 특정 식품 종류의 부패 우유와 유제품들 농축액상 제품들
- 무가당 연유, 연유, 가당연유 등 부패균이 존재할 수 있음 가열처리 버터 - 우유지방 80%를 포함하고 소금이 첨가또는 미첨가될 수 있다. - 부패균  세균(Pseudomonas spp), 효모(Candida spp), 곰팡이(Geotrichum candidum)  풍미결함(부패, 산패, or 생선비린내), 표면변색 - 소금이 첨가되지 않은 버터  대장균군, Enterococcus, Pseudomonas가 수분층에서 증식  풍미결함 규격 열처리 감염원 무가당연유 지방 7.5%, 총고형분 25% 멸균 Bacillus coaglulans에 의해 응고야기 연유 지방 10-12% 총고형분 36% 저온살균 내열성미생물에 의한 감염 저온살균우유와 같은 유통기한 가당연유 지방 8.5%, 총고형분 28%, 자당 42% 80-100도열처리후 60도에서 농축 호삼투성 효모(Torula종) 증식 호기성시 곰팡이 오염가능

17 19장. 특정 식품 종류의 부패 채소류와 과실류 채소류 - 높은 탄수화물함량(5%이상), 낮은 단백질(1-2%), 높은 pH
 곰팡이(Penicillium, Phytoptjora, Alternaria, Botrytis, Aspergillus 속의 종  세균(Psedomonas, Erwinia, Bacillus, Clostridium 속의 종 - 부패  외관상 변화 : 흑색, 회색, 홍색, 연화성 및 과병부부패와 같은 부패(rot)  색의 변화  이취, 조직감의 손실 - 부패저감  냉장, 진공/MA(변형된 기체)포장, 냉동, 건조, 열처리, 화학적 보존료  통조림 채소류, 주스, 발효채소 등 과실류 - 탄수화물 10% 혹은 그 이상, 매우낮은 단백질(1%이하), pH 4.5 or 그이하  곰팡이, 효모, 내산성세균(유산균, Acetobacter, Gluconobacter)에 국한 - 곰팡이(Penicillium, Aspergillus, Alternaria, Botrytis, Rhizopus 속의 종) 부패  흑색, 회색, 연화성 및 갈색 그리고 여러 부패를 유발 - 효모(Saccharomyces, Candida, Torulopsis, Hansenula )  사과, 딸기, 감귤, 대추 등 과일의 부패유발 - 부패감소 (냉장, 냉동, 건조, Aw감소, 열처리)

18 19장. 특정 식품 종류의 부패 청량음료, 과일주스, 프리저브 및 채소주스 특징,
- 낮은 pH( ), 탄산음료(O-R전위) - 탄수화물 (주스 및 음료: 5-15%함유, 농축액과 프리저브, 40-60%) - Aw가 낮음, 농축액과 프리저브 Aw 0.9 미생물 - 내산성 곰팡이, 효모, 세균(Leuconostoc, 초산균)이 부패원인균으로 작용 - 탄산음료  곰팡이(Torulopsis, Candida, Pichia, Hansenula, Saccharomyces  세균(Lactobacillus 혼탁도; Leuconostoc, 텍스트란 끈적임) - 비탄산음료 세균(Lactobacillus 혼탁도; Leuconostoc, 텍스트란 끈적임; Acetobacter )  곰팡이(Penicillium, Aspergillus, Mucor, Fusarium), - 부패저감  열처리, 냉동/장, 화학적 보존료첨가  토마토주스(pH 4.3; 고온처리, 때로는 B. coagulans발가 문제야기)

19 19장. 특정 식품 종류의 부패 시리얼과 제품들 곡류와 씨앗 - 10-12% 수분함량, Aw 0.6이하
- Aspergillus, Penicillium, Rhizopus 가 부패유발 - 편두, 콩, 씨앗은 발아후 즉석편이식품  그람양성/음성, 효모, 곰팡이 증식 냉장 밀가루반죽 - 비스킷, 롤빵, 피자 등  저온성 젖산균(Lactobacillus, Leuconostoc)  부패  10도 또는 그 이상 증가  가스생성으로 팽창 빵류 - Aw 로 세균증식 억제  녹말결정화로 인한 수분방출  곰팡이 증식원인 제공 - 냉동과 해동시 수분방출  Bacillus 증식, 갈변, 점성을 갖음(신맛과 이취)  전분분해효소, 높은 수분함량, 냉각, pH 5.0이상, 점성 파스타 - 건조전 미생물증식 원인  건조후 미생물 증식에 부적합 연한 파스타, 세균, 효모, 곰팡이에 의한 부패유발  혐기적 포장, 냉장저장, 적합한 보존료  증식을 억제 패스트리류 - 케이크/커스터드, 크림, 소스로 가득 찬 구운 껍질을 포함 - 낮은 수분활성도  곰팡이만 증식가능; Aw 증가시 세균증식 가능

20 19장. 특정 식품 종류의 부패 발효식품들 액상감미료와 제과류
- 액상감미료 : 꿀, 당시럽, 메이풀시럽, 옥수수시럽, 당액이 포함 - 제과류 : 안쪽에 부드러운 퐁당, 크림, 젤리, 초코렛 및 터키 사탕등이 포함 - Aw 0.8 or 그 이하 - 세균보다는 호건성 곰팡이의 증식 (Zygosaccharomyces, Saccharomyces, Torulopsis, Candida) - 보존제처리 마요네즈, 샐러드 드래싱 및 조미료 - 마요네즈: 65%이상의 식용유, 아세트산 0.5%함유, Aw 0.9, pH - 셀러드 드래싱 : 식용유 30% or 그 이상, 아세트산 %, Aw 0.92, pH - 내산성 미생물, 호기성 곰팡이, 일부 미호기성 또는 통성혐기성 효모와 젖산균 (Lactobacillus, Leuconostoc, Bacillus, Saccharomyces 등) 발효식품들 발효육류제품들 - pH , Aw  젖산발효에 의한 산생성이 지연되면 바람직하지 않은 세균증식  Clostridium, Bacillus가 증식 - pH 5.0이하, Aw 0.92 or 이상, 진공포장  이형젖산균에 의해 부패  가스 액체축적 크림 같이 하얀 세포들이 증식

21 19장. 특정 식품 종류의 부패 - Aw 0.72~0.90, 진공포장되지 않은 유제품 효모와 곰팡이가 표면에 증식,
 점액질, 변색, 바람직하지 않은 향미 형성 발효유제품들 - 버터밀크, 요거트 및 치즈 등  버터밀크 0.8젖산, pH4.8  효모에 의한 부패(가스, 다당류)  플레인요거트 pH 4.5 또는 낮은  세균에 의한 부패는 낮음  신맛, 쓴맛(세균, 젖산균), 이취와 CO2(효모), 표면증식(곰팡이) - 치즈  수분 활성도와 pH에 의해 부패에 영향을 미침  코티즈 치즈 (높은 수분함량과 낮은 산도)  저온성 세균, 효모, 곰팡이  높은 pH/Aw, 낮은 염 (고우다, 에멘탈러, 프로볼로네 등)  Clostridium  CO2, H2, 낙산을 생성  체다치즈 경질치즈  효소에 의한 아민생성(히스타민, 티라민),  혐기포장 (곰팡이에 의한 색과 풍미상 결점을 보완) 발효채소와 과일제품류 - 오이와 사우어크라우트 소금 15%, 산도가 충분하지 않으면, 효모나 호염성세균에 의해 부패진행  낮은 소금농도(5%이하)  발효가 원활하게 작동x  효모(Candida, Torulopsis, Saccharomyces), 이상젖산균, 대장균에 의한 CO2로 팽창

22 19장. 특정 식품 종류의 부패  설탕과 식초로 저장된 피클 : 효모에 의한 부패 유발
 사우어크라우트  발효기간 공기첨가  효모, 곰팡이에 의한 부패유발 젖산균, 대장균, 효모에 의한 CO2로 팽창, 효모(Rhodotorula)에 의한 조직연화진행 발효음료류 - 포도주  아세트산균에 오염시, 알코올을 초산으로 산화,  혐기적 발효시  젖산균에 의한 산도증가, 점액물질 생성  Oenococcus oenos  산도를 감소 - 맥주부패  젖산균과 효모  Pediococcus 산도와 혼탁도를 증가  공기존재  초산균에 의한 신맛과 혼탁도 및 점액물질  야생효모(산막효모)에 의한 이취발생

23 19장. 특정 식품 종류의 부패 통조림 식품류 - 미생물사멸을 위한 열처리(pH 4.6을 기준으로 차이)
 부패원인균인 Clostridium botulinum  포자생존시  43℃이상에서 발아, 발아 후 30℃에서 성장  낮은 pH에 의해 발아억제 - 비미생물학적 부패  수소와 CO2의 생성, 갈변, 캔의 부식, 효소반응 (액상화, 겔화, 변색) - 미생물에 의한 부패  호열성 포자형성균 (부적절한 온도에서 저장시 성장)  중온성미생물 (부적절한 열처리)  열처리후 외부로부터 미생물의 오염 (캔의 누출) 호열성 포자형성균 - 43도 또는 그이상에서 노출, 저산성식품의 세가지 유형의 부패 1) 무가스 산생성 부패  Bacillus stearothermophilus (산생성  이취와 혼탁유도) 2) 호열성 혐기성미생물(TA) 부패  Clo thermosaccharolyticum H2, CO2가스생성 팽창, 냄새유발 3) 황화물 악취 유발 부패  그람음성 혐기성 포자형성균 Desulfotomaculum nigricans 유도  H2S생성, 검은색 유화철,

24 19장. 특정 식품 종류의 부패 불충분한 열처리로 인한 부패 - Clostridium, Bacillus 포자에 의해 초래
- Clo botulinum  독소생성 - Clo butyricum, Clo pasteurianum  탄수화물 발효  H2, CO2  팽창 - Clo spongenes, putrefacience 단백질대사  CO2, H2, H2S, 메르캄탄, 인돌 암모니아 등 생성 - Bacillus  대부분 호기성으로 성장하지 않음  일부 통성혐기성인 B. subtilis, coagulans 산과 가스(CO2)생성 용기누출로 인한 부패 - 손상, 구멍으로 인한 용기  열처리후  오염으로 인한 부패

25 19장. 특정 식품 종류의 부패 식품의 부패 - 미생물이 식품을 배지로 해서 증식, 그 대사산물로 인한 결과
- 식품의 변패된 정도  미생물의 수와 종류를 측정  미생물의 작용에 의해 생산된 물질(암모니아, 독소등)  분해된 기질(단백질, trimethyl amine 등)의 종류와 양에 따라 파악할 수 있다. 1. 부패의 산물 - 어육/축육식품  주로 단백질로 구성(질소화합물)  단백질  아미노산 아민, 암모니아, 황화합물로 분해 - 곡류나 채소등 식품성 식품  전분이나 섬유로가 주체  전분/섬유소  포도당  유기산/아데히드  이산화탄소 - 대사산물이 부패산물로 작용 - 어류의 부패취 발생  어류  트리메틸아민옥사이드 (trimethyl amine oxide; TAMO)  세균 부패로 트리메틸아민 (trimethyl amine, TMA)

26 19장. 특정 식품 종류의 부패 (1) 암모니아 생성 - 아미노산에서 탈아미노 작용(deamination)으로 생성
- 탈아미노작용 : 비산화적 탈아미노작용, 산화적 탈, 분자내 탈, 호기적 탈, 혐기적 탈. 등 기타 많은 경로 - 생산된 암모니아의 양  부패지표로 이용 - 예외) 신선식품인 상어 100 mg%의 암모니아 태 질소를 함유 홍어회 등은 암모니아를 부패의 지표로 삼을 수 없다.

27 19장. 특정 식품 종류의 부패 (2) 아민의 생성 - 아미노산이 분해되면 암모니아나 아민이 생성  pH에 의존
 산성시  탈탄산 반응  아민생성  알카리시  탈아미노반응  암모니아 생성

28 19장. 특정 식품 종류의 부패 (2) 아민의 생성 - 어패류에서 히스타민(histamin)
 전구물질인 히스티딘  붉은 어육의 경우 17℃ 저장에서는 부패의 지표가 되는 암모니아는 아직 낮은 농도인데 히스타민은 다량생성  히스타민  알레르기성 질환인 식중독을 유발  유발미생물  저온성인 Proteus morganii가 유명 - 그 외 티로신에서 생성되는 티라민 등도 알레르기질환을 유발

29 19장. 특정 식품 종류의 부패

30 19장. 특정 식품 종류의 부패 (3) 황화합물 생성 - 시스테인, 시스틴, 메티오닌 등 황 함유 아미노산
 분해시 암모니아 외에 황화수소(H2S), 메르캅탄(mercaptan, RSH) 등 휘발성 황화합물을 생성  냄새와 흑변(색)으로 식품의 품질을 저하 (4) 트리메틸아민 - 생선의 부패취로 TMA(trimethyl amine)를 지표 - 전구물질인 TAMO (trimethyl amine oxide)이며 주로 해산생물 (강장, 극피, 연체동물, 모든 갑각류, 판새류, 대부분 경골어류) 에 특이적으로 함유 (담수어에는 없음)

31 19장. 특정 식품 종류의 부패 2. 기타 부패산물 - 어류의 선도 저하시 생성되는 취(냄새)로는
TMA(trimethyl amine), 메르캅탄, 황화수소 외에 카다버린(Cadaverin, Lysin 탈탄산), 인돌, 스카톨, 퓨트리신 등 - 카다버린은 더욱 분해  피페리딘(담수어 비린내), 피비린내인 텔타 아미노발레랄-델타 아미노발레르산이 됨. - 인돌은 트립토판에서 생성

32 20장. 냉장식품 안에 부패식품 냉장식품에서의 미생물증식
- 호냉성균 (Psychrophile) 또는 내냉성균(Psychrotroph)  -1~7 도사이의 낮은 온도에서 냉각 또는 냉장하여도 성장하는 미생물  가정용냉장고(4.4도), 사업용은 보관/유통기한을 유지하기 위해 더 낮거나 높은 온도를 유지  호냉성균 : -5~22도 (최적 12-15도) 내냉성균 : 0~5도에서 증식하는 세균, 그러나 최적성장온도 25-30도 1970년도 7도에서 증식할 수 있는 세균 최근 4.5도 또는 그 이하에서 증식할 수 있는 중온성균 - 중온성병원균(Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes) 부패성세균 (Leucinostoc spp, Lactobacillus, Serratia spp)  0-1도의 진공포장제품에서 성장 - Clostridium spp -2~20도에서 성장이 가능

33 20장. 냉장식품 안에 부패식품 냉장식품의 대중성 - 냉장식품에 대한 수요  증가
 식품가공, 유통업체 및 소비자  냉장시스템을 구축 - 증가 원인 1) 편리한 식품(편이식품)의 필요성과 소비자 욕구  맞벌이, 홀부모, 독신, 노인, 유학생 등 사회경제적 패턴변화 2) 웰빙생활에 의한 건강식품요구 증가  짜게 처리하거나 보존하는 식품뿐만 아니라 높은 지방, 콜레스테롤 및 나트륨포함하는 식품에 대한 소비자 왜면  무공해와 신선식품에 대한 요구증가  고품질, 편리성, 경제적 가격을 고려  건강식품시장 확대 3) 경제적 생산에 필요한 기술과 선진화된 공정을 선진국으로 부터 제공  새로운 시대의 냉장/냉동식품, 저온조리식품(sous vide food)  데워서 먹거나 전자레인지에 돌려서 먹는 유형의 제품출시  무방부제, 진공포장(MA), 열처리하지 않은 냉장식품 등 수요증가 - 소비자요구  더 좋은 맛, 질감, 품질 및 편의성  냉장식품을 선호  신선한 영양, 무공해에 가까운 것으로 인식  HMF (가정편이식품)

34 20장. 냉장식품 안에 부패식품 미생물학적 문제점 - 진공/MA 포장된 냉장식품  중온, 내열성인 호기성미생물의 증식을 억제
 산소가 공급  (미)호기성 미생물이 증식할 수 있음  진공포장시  (통성)혐기미성 미생물이 증식  60-74도의 열처리  병원성 등 억제  유통기한이 100일 이상 가능, 적은 수로도 부패를 유발할 가능성도 있음  유통기간동안 유통, 소매점등이 유통온도를 지키지 않을 경우 (10~15도로 유통  유통기한이 줄어들 수 있음) - 식중독 등의 사고를 예방  우수한 품질의 원료, 종은 위생절차, 생산과 소비자사이의 각 단계별 위험요인을 분석  최적의 허용 가열처리 적용  pH, Aw를 줄일 수 있는 조건확립  허용/적합 방부제 처리  정수압가공처리 등을 고려 - 부패세균의 저감을 위한 방안 1) 낮은 온도에서 효율적인 진공 포장 및 산소차단 시스템, 육류제품의 높은 산도, pH, 및 긴 저장시간 등 기존환경을 개선  개선된 환경에서 부패균이 새로 출현할 수 있어 완벽하지는 않다

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36 20장. 냉장식품 안에 부패식품 2) 오랜 수명을 가진 안전한 식품을 생산하기 위해
식품생산자는 “슈퍼 위생”을 적용할 경우 기존 방법은 개선되나 소수의 미생물이 우점하는 계기를 마련할 수 도 있다. 3) 생산자들은 대량생산을 위한 장비를 도입  효율적 청소와 위생조건을 새로 잡아야하며 기존에 제거방법에 의해 효율적으로 통제되지 못할 경우 새로운 위해요인(새로운 오염원)으로 작용 진공 포장된 냉장 식품의 부패발생 정도 - Clostridium 종에 의한 가공되지 않은 신선한 소고기의 부패  진공포장된 냉장상태  부패가 인지 (4도에서 2주내 H2S와 퍼지가 축적, 질감 상실, 10~12주 고기색이 체리에서 녹색  새로운 부패균의 출현 Clostridium laramie NK1  산소에 민감, 증식온도(-2~22도, 최적 12-15도), 2도에서도 포자형성/발아  미국, 유럽, 캐나다, 브라질 및 뉴질랜드에서도 보고 - Clostridium 종에 의한 구운 소고기의 부패  71도이하에서 구워, 진공포장하여 냉장유통  많은 양의 가스, 퍼지, Clostridium이 관찰  덜익은 소고기에 접종  H2S 가스생성, 색변화(밝은 갈색  핑크 붉은색)  동정결과 Clostridium spp로 확인(Clo laramie 와 차이)

37 20장. 냉장식품 안에 부패식품 - Clostridium algidicarnis 종에 의한 돼지갈비의 부패
 4도에서 보관 요리되어 진공포장 된 돼지고기에서 발견, 신종 - Clostridium 종에 의한 두부의 부패  가스와 액체의 축척 및 이취  동정결과 Clostridium spp로 확인(Clo laramie 와 차이) - Leuconostoc 종에 의한 신선하고 부드러운 치즈의 부패  스페인 스타일의 소프트 치즈  냉장온도에서 30일 내 가스와 액체축척  동정결과 Leuconostoc spp로 동정 - Leuconostoc 종에 의한 저온처리된 고기 제품들의 부패  진공포장된 냉장 고기제품의 부패시료  슈퍼마켓서 수집  박테리오신 생성하는 Leuconostoc이 우점  CO2와 산을 생성  포장의 총팽창과 퍼지분출의 원인을 제공 - 칠면조 롤에서 암모니아 악취  저지방, 높은 pH로 진공포장된 칠면조 닭가슴살 롤  가스와 액체축척과 함께 암모니아 악취현상  균분리  G-, Ser liquifaciens; G+, Leu mesenteroides, Lab sake (암모니아, 핑크색) (CO2, 산) (산)

38 20장. 냉장식품 안에 부패식품 - 런천미트의 노란색 변색
 진공포장 런천미트  4.4도, 3-4주보관 노란색의 변색된 부분이 발견  71.1도, 20분간 살균에서도 생존 Enterococcus faecium spp casseliflasvus 카로티노이드의 색소로 의심 - 칠면조 런천미트의 회색변색  냉장조건에서 호기성보관상태  2-3일내 회색반점이나 부분이 발생  Lactobacillus 종의 H2O2생산  미오글로빈을 산화  회색 색깔을 형성 진공보존하에서는 생성하지 않음 - 양념하고 다지고 모양을 낸 로스트비프의 핑크변색  진공포장, 냉장보관 로스트비프  1~2주후  갈색에서 핑크-붉은색 발생  동정결과 Hafinia alvei, Proteus vulgaris Ser liquifaciens 동일고기에 접종시 동일한 현상이 관찰 Pro vulgaris (체리레드로 변색), 3종은 소량의 H2S를 생성 - 칠면조 롤 조각의 가스팽창과 핑크탈색  공기에의해포장  냉장온도에서 8주 유통기한을 가짐  5주후 가스팽창(황화수소는 x), 퍼지, 핑크빛 붉은색의 탈색  분석  젖산균+장내세균군이 우점, Ser liquifaciens(탈색유도)

39 20장. 냉장식품 안에 부패식품 - 갈은 고기 포장의 가스성 팽창  며칠내 가스의 대량 축척이 발견  1주 가스, 이취
 분석, 유산균 Lactobacillus sp 로 혼합 발효성  6주, 젖산균 수 1.5x108/g, pH 6.2로 증가, 경미한 황화수소, 강한 부패취  저온성 젖산균에 의한 부패 - 신선한 냉장 닭고기 제품의 달걀 냄새  0.2%소금과 1.8 젖산나트륨으로 조리되어 진공포장하여 -1.1도에 저장 7일 이내에 달걀냄새가 나고 강도가 증가함  4일과 24일에 미생물변화를 관찰  저온성 세균이 증가, 장내세균 및 그람 음성균의 증가로 인한 효소반응에 의해 달걀냄새를 유도한 것으로 판단.

40 20장. 냉장식품 안에 부패식품 - 냉장 닭고기 제품의 악취
 껍질 없고 뼈 없는 넓적다리 고기 (3% 젖산나트륨, 1.8% 소금, pH 6.3) 진공포장 -20도에 냉동, 유통기한 90일 이상 고객구입 후 해동시 이취발생  절이지 않은 제품과 절인후 포장한후 25, 100일된 제품의 품질 분석  절이는 과정에서 미생물의 오염이 이루어져 이취발생의 원인으로 작용  미생물에 의한 것보다는 효소(단백질, 지방분해)에 의한 이취발생을 의심  포장 및 동결전의 절이는 과정에서 위생관리 및 온도제어가 중요

41 20장. 냉장식품 안에 부패식품 - 진공 포장된 훈제 연어 제품에서의 가스와 점액 발생
 진공포장된 냉장 훈제연어 핫도그와 델리제품의 부패는 서로다른 유형을 가짐  핫도그 포장에서 대량의 가스와 두껍고 질척거리며 노란색, 흰 퍼저를 가짐  델리유형제품포장은 가스는 없고 탁한 색의 퍼지를 가짐  조사결과 가스내 황화수소는 없었고, 두 유형 퍼지의 pH는 4.8 핫도그 (우점인 구균, Leu mesenteroides spp dextranicum 델리 (막대모양인 Lac sake)  두세균을 분리하여 71도에서 열처리시 모두 사멸 4도에서는 증식이 확인  제품포장시 젖산균의 오염을 유추(제품내 재료로 포도당이 첨가) ∙ 혼합발효성인 Leuconostoc 가스와 당에서 덱스트린 생성 ∙ 퍼지의 생산은 결합수로부터 유리된 물에 의해 pH 5.6에서 4.8로 감소 ∙ 배합시 당을 대체하고 4도의 저장온도 관리, 열처리후 오염부하를 줄이고 온도의 오용을 줄이기 위한 위생관리 필요

42 20장. 냉장식품 안에 부패식품 사례

43 21장. 미생물 효소에 의한 식품부패 서론 - 부패  세균수 107~8/g, cm2
 미생물로 부터 생산된 효소의 촉매작용으로 유도 (세포외 분해효소 고분자를 저분자로 가수분해, 생물전환) - Psedomonas 나 bacillus  세포외 단백질분해효소 등 생산 - 세균은 사멸되더라도  세포내외 효소는 비활성화되지 않음  식품의 부패를 야기  열처리에 의한 살균/멸균  열에 안정적인 내열성 효소 저온세균의 내열성 효소들의 특징 - 내열성 단백질 분해효소  Pseudomonas, Aeromonas, Flavobacterium, Shewanella, Serrratia, Acinetobacter - 내열성 지방 분해효소  Pseudomonas, Alacaligenes, Shewanella, Acinetobacter, Serrratia - 인산지방분해 효소  Psedomonas spp - Pseudomonas (단백질 및 지방분해효소)  1-7도에서 감지될 정도의 가수분해시간  3-7일  단백질 분해효소의 활성 pH 6-7 (범위 5-9)가장 높게 나타남  파스퇴르 우유 (63도 30분, 71도 15초) 6-36% 활성저감, 121도 10분 일부  UHT (140, 1-5초) 완전히 비활성화 시키지 못함

44 21장. 미생물 효소에 의한 식품부패 내열성 미생물 효소에 의한 식품부패 - 파스퇴를 우유
 단백질 및 지방분해효소를 불활성화하지 못함  카제인/지방 분해  맛을 떨어 뜨림 - 초고온(UHT) 처리 유제품  우유는 20도에서 3달의 유통기한  단백질분해효소  쓴맛이 형성되고 침전물과 겔이 형성  지방분해효소  산패취 발생  Pseudomonas를 접종 8x105~5x107 cell/ml 20도에서 5x107 cell/ml  10~14일 젤이 형성 5x106 cell/ml  8~10일 젤이 형성 5x105 cell/ml  20일 젤이 형성되지 않고 침전물이 생성 - 치즈  치즈수율 감소  5%정도 증가  단백질 분해효소  맛의 질 감소  지방분해효소  치즈의 이취의 증가 - 배양된 유제품  버터우유와 요구르트  단백질 분해효소  저장기간 동안 조직 및 이취발생의 원인

45 21장. 미생물 효소에 의한 식품부패 낮은 온도에서 미생물 효소에 의한 식품부패 - 크림과 버터
 단백질 분해효소보다는 지방분해효소에 의해 부패유도  크림의 상태 변화를 유도  크림분할, 이취증가, 거품형성, 버터제조기간의 연장, 산패가 빨리진행  저장기간동안(-10도)  효소가수분해  C-4~C8의 이취 향이증가 - 밀크 파우더  파우터 자체는 문제가 없으나  이를 이용한 빵제품, 아이스크림, 디저트, 식육가공, 초코릿, 치즈제품, 농축유제품  단백질/지방 분해효소  이취, 조직손상 낮은 온도에서 미생물 효소에 의한 식품부패 - 물고기와 고기의 변패 취 발생은 낮음  조직의 손상과 변색 등에 원인을 제공  Pse fragi 의 단백 분해효소  oxymyoglobin 을 감소 색을 탈색  글로빈과 펩타이드 사슬의 분해, 햄 그룹의 반응성 변화  조직변화에 의한 맛의 저감 - 날고기/날생선  맛과 조직의 손상  Pseudomonas, Aeromonas 에 의한 내열성효소생성  -1~0도에서 28시간 냉장, -20도에서 90일간 냉동 육가공품 유통기간 전에 맛이 손실된다고 보고  내열성 효소에 의한 원인

46 22장. 미생물에 의한 식품부패 지수 서론 - 미생물에 의한 식품부패 경로
1) 살아있는 세포에 의한 식품 구성분의 물질대사와 성장 2) 세포내외 효소들에 의한 질의 변화 - 부패를 줄이기 위한 요인 1) 식품의 유통기간을 조사 2) 식품의 부패를 상태를 결정하는 것 - 부패의 평가지표 1) 관능평가, 2) 미생물학적, 3) 화학적인 변화  관능평가 (색상, 냄새, 맛, 질감, 모양의 변화 등) 문제점 : 질감과 맛은 부패단계에 따라 측정가능 : 냄새(향신료에 가려질 수 있음)  미생물학적 및 화학적인 변화 : 부패의 요인  생산물의 종류, 구성, 처리방법, 오염, 포장의 특성, 저장온도와 시간, 온도의 남용등을 포함 ; 두 가지 분석법 중 모두를 만족하지 못할 수도 있어 제품에 따른 지표설정이 중요하다. - 미생물/화학적 지표를 선택할 때 고려되는 요인들

47 22장. 미생물에 의한 식품부패지수 미생물학적 기준
1. 좋은 신선한 상품에서 낮은 숫자(미생물) 혹은 부재상태로 있는 것이다. 2. 정상적인 상태(온도, 시간, 포장)에서도 높은 수준의 양으로 증가한다. 3. 정상적인 저장상태에서 부패가 일어날 때. 이는 우세하게 작용하는 물질(미생물적 또는 화학적)이 있다. 4. 이것은 빠르게 확인될 수 있다 5. 유통기한과 부패정도를 예측하는데 확실하게 이용될 수 있다. 6. 부분적 생산품에 부패를 보는 관능기준과 함께 이는 좋은 관계를 갖는다. 미생물학적 기준 콜로니 생성단위 계산 - 부패를 대표하는 균의 측정방법  호기성균수 측정 (aerobic plate count, APC)  표준평판법(standard plate count, SPC) - 부패지표로 사용될 수 있는 특별한 미생물 그룹들 1) 공기 중에 냉장 보관된(신선한) 날고기 - 저온성 호기성균(그람음성 호기성 미생물)  SPC, 10~25eh, 2-7일 2) 혐기조건으로 포장(진공포장)되어 냉장 보관된(신선한) 날고기 - 저온성 젖산균(pH 5)뿐만 아니라 저온성 장내세균(Violet red bile glucose) 배양온도에 따라 2-7일, 젖산균은 이산화탄소배양기에서 배양 - Clostridium(혐기성)

48 22장. 미생물에 의한 식품부패지수 3) 냉장 보관된 저온 처리 진공포장육 - 상동일
4) 원유, SPC, 저온성 그람음성세균, 내열성균 5) 파스테르 우유  SPC, 저온세균 6) 버터  지질 분해성 미생물 7) 고다치즈 저온성, 특히 G- 8) 수산물(날것)  저온성 그람음성 9) 기호음료  내산균, 효모, 곰팡이 10) 샐러드 드레싱  마요네즈, Lactobacillus spp 효모 - 저온성 젖산균(pH 5)뿐만 아니라 저온성 장내세균(Violet red bile glucose) 배양온도에 따라 2-7일, 젖산균은 이산화탄소배양기에서 배양 - Clostridium(혐기성) - 화학적 측정 : LPS, ATP 또는 전도성(세포숫자가 늘면 감소)…. 위상차 현미경 - 위상차 현미경, 형태학, 운동성, 포자, 세포배열 등 - 직접계수 (Petroff-Hauser count)

49 22장. 미생물에 의한 식품부패지수

50 22장. 미생물에 의한 식품부패지수 화학적 기준 - 대사성 화합물 : H2S, 암모니아, 휘발성 환원물질, CO2, 디아세틸, 아세토인, 인돌 등 - 고기와 고기생산품 : 산도, pH, 암모니아, 아민, 다른 물질  pH 증가  암모니아 등  pH 감소  당 대사산물 내열성 효소들 분석 - 우유속 열에 안정한 단백질 분해효소  단백질 농도, 자외선 흡광(280nm), Folin-Ciocaltu 시약, gel diffusion assay 등  단백질 분해효소 활성측정법 - 우유에서 내열성 지방 분해효소  유리지방산의 방출농도를 측정  형광물질유도 효소활성 측정법