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즉석섭취식품의 Staphylococcus aureus 저감화를 위한 위해관리 연구(Ⅱ)
Study on the Risk Management for Risk Reduction of Staphylococcus aureus in Ready-to-eat Foods

  • 사업명

    식품안전연구개발

  • 과제명

    즉석섭취식품의 S. aureus 의 저감화를 위한 위해관리 연구

  • 주관연구기관

    한국보건산업진흥원
    Korea Health Industry Development Institute

  • 연구책임자

    정명섭

  • 참여연구자

    김용수   노민정   김우선   박인숙   김애영   박연희   오덕환   하상도   서교영   허선경   김영국   ...  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2007-11

  • 과제시작년도

    2006

  • 주관부처

    식품의약품안전청

  • 사업 관리 기관

    식품의약품안전청
    Korea Food & Drug Administration

  • 등록번호

    TRKO201000015153

  • 과제고유번호

    1470000072

  • 키워드

    즉석섭취식품.장독소.용량.반응모델.위해도 결정.김밥.샌드위치.노출평가.오염도조사.장독소 생성능.위생관리기준(안).Ready to eat food.kimbab.sandwich.Exposure assessment.Enterotoxin productivity.Staphylococcus aureus.Sanitation manual.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    QMRA is a process to quantitatively evaluate the microbial safety of foods for public health by technically using predictive micr...

    QMRA is a process to quantitatively evaluate the microbial safety of foods for public health by technically using predictive microbe model and infection model and to find out infection possibility by the food and the harmfulness by considering uncertain variability.
    Accordingly, the method is being increasingly used as playing a decisive role in taking proper policies and actions to prevent breakout of microbial pathogens.
    Due to the growing trend of nuclear family and both parents working, they want to save time to prepare for meals and consumption of ready-to-eat foods such as Kimbob and sandwiches is increasing. Kimbobs and sandwiches, however, are made up with ingredients which have high possibility of microbial growth and infection and especially food poisoning by Staphylococcus aureus in ready-to -eat foods are growing. For this reason, it is necessary to prepare risk management measures against the microbe.
    First, this study is to estimate the harmful amount to human bodies by presuming exposure amount of S. aureus in widely taken ready-to-eat foods (Kimbob and sandwiches) using growth prediction model and emission amount of toxin through prediction model of creating toxin. In addition, after deciding the harmfulness of the S.
    aureus food, standards in exact numbers to measure the harmful level will be established and proper management measures will be presented. Furthermore, scientific and internationally acceptable microbe management policies will be set up ,utilizing the precise standards Major contents and findings of this research project were summarized as follows:
    When Kimbob was kept at ${30^{\circ}C}$ and ${25^{\circ}C}$ each, toxins began to be created after 6 and 12 hours and the numbers of microbes were around 5.5 log CFU//g (1.79ng/g) and 6.0 log CFU/g(1.62ng/g) respectively. As the temperature went down from 20 to ${14^{\circ}C}$, the number of microbes that create toxin were different from about 7.7 log CFU/g to 8.0 log CFU/g. At ${10^{\circ}C}$ or below, SEs were not created regardless of storing hours, although the number increased to over 8.0 log.
    CFU/g, Growth of S. aureus was predicted using formula model of time-amount of toxin and amount of fungus bodies-amount of toxin. For this prediction, storing hours of Kimbob and sandwich after purchase and average temperature in six cities are used.
    The storing hours are divided into 7 and 36 hours and temperatures of spring. summer and winter are used.
    In cases maximum storing hour was set up 36 hours, some of them show the growth of S. aureus to over 5 log CFU/g, which is contaminated level while in cases maximum storing hour was 7 hours, there were not any case, even in summer, that grow to 2 log CFU/g, which is early infection level.
    If the Kimbob is eaten in at least 7 hours and their early infection level is 2 log CFU/g or less, there may not be food poisoning.


    과학적이고 국제적 조화가 가능한 위해 미생물 관리방안 체계를 구축의 일환으로 즉석섭취식품(김밥과 샌드위치)에서 S. aureus의 위해평가를 수행하여 즉석섭취식품에서의 S. aureus에 대한 정량적 기준 규격 설정 및 위해 관리방...

    과학적이고 국제적 조화가 가능한 위해 미생물 관리방안 체계를 구축의 일환으로 즉석섭취식품(김밥과 샌드위치)에서 S. aureus의 위해평가를 수행하여 즉석섭취식품에서의 S. aureus에 대한 정량적 기준 규격 설정 및 위해 관리방안을 제시하고자 하였다.
    이를 위하여 즉석섭취식품(김밥과 샌드위치)에서 pH, aw, 온도별 시간별 S. aureus의 수학적 생육예측모델 개발하고, S. aureus의 초기 오염수준에 따른 장독소 생성량과 S. aureus의 생육과학적이고 국제적 조화가 가능한 위해 미생물 관리방안 체계를 구축의 일환으로 즉석섭취식품(김밥과 샌드위치)에서 S. aureus의 위해평가를 수행하여 즉석섭취식품에서의 S. aureus에 대한 정량적 기준 규격 설정 및 위해 관리방안을 제시하고자 하였다.
    이를 위하여 즉석섭취식품(김밥과 샌드위치)에서 pH, aw, 온도별 시간별 S. aureus의 수학적 생육예측모델 개발하고, S. aureus의 초기 오염수준에 따른 장독소 생성량과 S.aureus의 생육온도, pH, aw에 따른 장독소 생성량을 정량분석 하였다. 정량분석 결과를 통해 Gompertz model, Logistic model 등 검증과정을 거친 최적의 모델 사용하여 독소생성예측모델을 개발하여 S. aureus에 대한 위해도를 산출하였다. 또한 시나리오 분석을 통하여 초기오염수준 및 보관시간에 대한 기준을 제시하였고, 최종적으로 즉석섭취식품에서 S. aureus에 대한 관리방안을 제시하였다.
    본 연구에서 수행된 주요 연구결과는 다음과 같다.
    김밥을 ${30^{\circ}C}$${25^{\circ}C}$에서 저장할 경우 각 6시간, 12시간 후부터 독소가 생성되기 시작하였으며, 이때의 균체량은 약 5.5 log CFU/g (1.79 ng/g) 및 6.0 log CFU/g (1.62 ng/g)으로 나타내었다. 또한 12-${20^{\circ}C}$까지는 온도가 감소함에 따라 독소를 생성하는데 필요한 균체량은 점차증가하였으며 생성시점이 늦어짐을 확인하였다. 그러나 ${10^{\circ}C}$ 이하의 온도범위에서는 S.aureus의 균수량이 8.0 log CFU/g이상으로 증식하여도 저장 시간에 관계없이 SEs은 생성하지 않았다. 김밥에서 pH와 aw는 김밥 중 S. aureus의 생육에 영향을 미치는 환경요인이지만 온도가 중요한 관리요인으로 나타났다.
    김밥에 오염된 S. aureus가 생성하는 SEs의 정량결과는 수학적 모델을 활용하여 예측가능한 모델을 작성하였다. 20-${25^{\circ}C}$ 온도범위에서 저장시간에 따른 SEs의 증가량을 나타내는 독소생성 parameters (specific toxin production rate: STPR, Lag time: LT)를 구하였으며, R2값이 0.98이상으로 나타나 비교적 정확한 것으로 나타났다. 또한 얻어진 parameter를 저장온도에 관한 2차 모델 분석결과 STPR, LT값은 비교적 정확한 것으로 나타났다.온도, pH, aw에 따른 장독소 생성량을 정량분석 하였다. 정량분석 결과를 통해 Gompertz model, Logistic model 등 검증과정을 거친 최적의 모델 사용하여 독소생성예측모델을 개발하여 S. aureus에 대한 위해도를 산출하였다. 또한 시나리오 분석을 통하여 초기오염수준 및 보관시간에 대한 기준을 제시하였고, 최종적으로 즉석섭취식품에서 S. aureus에 대한 관리방안을 제시하였다.
    본 연구에서 수행된 주요 연구결과는 다음과 같다.
    김밥을 ${30^{\circ}C}$${25^{\circ}C}$에서 저장할 경우 각 6시간, 12시간 후부터 독소가 생성되기 시작하였으며, 이때의 균체량은 약 5.5 log CFU/g (1.79 ng/g) 및 6.0 log CFU/g (1.62 ng/g)으로 나타내었다. 또한 12-${20^{\circ}C}$까지는 온도가 감소함에 따라 독소를 생성하는데 필요한 균체량은 점차증가하였으며 생성시점이 늦어짐을 확인하였다. 그러나 ${10^{\circ}C}$ 이하의 온도범위에서는 S. aureus의 균수량이 8.0 log CFU/g이상으로 증식하여도 저장 시간에 관계없이 SEs은 생성하지 않았다. 김밥에서 pH와 aw는 김밥 중 S. aureus의 생육에 영향을 미치는 환경요인이지만 온도가 중요한 관리요인으로 나타났다.
    김밥에 오염된 S. aureus가 생성하는 SEs의 정량결과는 수학적 모델을 활용하여 예측가능한 모델을 작성하였다. 20-${25^{\circ}C}$ 온도범위에서 저장시간에 따른 SEs의 증가량을 나타내는 독소생성 parameters (specific toxin production rate: STPR, Lag time: LT)를 구하였으며, R2값이 0.98이상으로 나타나 비교적 정확한 것으로 나타났다. 또한 얻어진 parameter를 저장온도에 관한 2차 모델 분석결과 STPR, LT값은 비교적 정확한 것으로 나타났다.
    인체위해 용량 수준의 독소를 생산할 수 있는 균체의 농도를 5.0 log CFU/g로 결정하였고, @ Risk을 사용하여 S. aureus의 위해도를 평가하였고, 이때 2006년 6개 도시의 봄, 여름 가을의 평균온도(각각 ${12^{\circ}C}$, ${23.8^{\circ}C}$, ${18.5^{\circ}C}$)를 사용하였다. 시뮬레이션 결과 김밥을 7시간 보관할 경우 봄(3-5월), 여름(6-8월), 가을(9-11월) 식중독 발생확률은 모두 0%를 나타냈으며, 36시간 보관할 경우는 계절별로 각각 0.04%. 2.30%, 0.41%를 나타냈다. 샌드위치는 7시간 보관할 경우 봄(3-5월), 여름(6-8월), 가을(9-11월) 식중독 발생확률이 각각 0.04%, 0.06%, 0.04%를 나타냈으며, 36시간 보관하였을 경우는 계절별로 각각 0.06%, 0.95%, 0.17%를 나타내었다.
    즉석섭취식품의 S. aureus 초기오염 농도를 0-4 log CFU/g로 가정하여 계절별로 시뮬레이션한 결과 김밥과 샌드위치 모두 최대보관시간이 36시간일 경우 5.0 log CFU/g이상 증식할 확률이 다소 높게 나타났으나, 최대시간을 7시간으로 하였을 경우에는 증식될 확률이 낮은 것으로 나타났다.
    즉석섭취식품의 보관온도를 ${25^{\circ}C}$)로 하였을 경우 인체위해 독소농도(100ng)가 생성될 수 있는 최소 시간은 김밥은 19시간, 샌드위치는 41시간을 나타났다.
    매장에서는 위생장갑을 반드시 사용하여야 하며 조리기구의 소독 및 살균을 철저히 하고, 재료는 ${10^{\circ}C}$이하에서 보관하여야 한다. 제조공장에서도 역시 작업자 위생을 철저히 하여야 하며 배송차량과 매장의 보관 온도는 ${10^{\circ}C}$이하로 유지하는 것이 바람직하다.
    따라서 즉석섭취식품에서 S. aureus의 정량적 관리기준은 100 CFU/g으로 하는 것이 섭취에 따른 안전성을 고려한 타당성 있는 기준이며, S. aureus에 의한 식중독 발생률을 최소로 하기 위해서는 ${10^{\circ}C}$이하에서 보관 및 관리하는 것이 중요할 것으로 보인다.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지...1
    2. 제 출 문...2
    3. 차 례...3
    4. 연구사업 최종보고서 요약문...16
    5. Project Summary...19
    6. 총괄연구개발과제...23
    7. 제1장 총괄연구개발과제의 최종연구개발 목표...23
    8. 1.1 총괄연구개발과제의 목표...23
    9. ...
    1. 표지...1
    2. 제 출 문...2
    3. 차 례...3
    4. 연구사업 최종보고서 요약문...16
    5. Project Summary...19
    6. 총괄연구개발과제...23
    7. 제1장 총괄연구개발과제의 최종연구개발 목표...23
    8. 1.1 총괄연구개발과제의 목표...23
    9. 1.2 총괄연구개발과제의 목표달성도...34
    10. 1.3 국내.외 기술개발현황...35
    11. 제2장 총괄연구개발과제의 연구개발내용 및 방법...44
    12. 2.1 연구수행 내용...44
    13. 2.2 연구개발 방법...46
    14. 제3장 총괄연구개발과제의 최종연구개발 결과 ...55
    15. 3.1 연구결과 요약...55
    16. 제4장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...60
    17. 4.1 연구결과 고찰...60
    18. 4.2 결론...63
    19. 제5장 총괄연구개발과제의 연구성과...64
    20. 5.1. 활용성과...64
    21. 5.2 활용계획...66
    22. 제6장 기타 중요변경사항...67
    23. 제7장 참고문헌...68
    24. 제8장 첨부서류...72
    25. 제1세부연구개발과제 연구결과...73
    26. 제1장 제1세부연구과제의 최종연구개발 목표...74
    27. 1.1 제1세부연구개발과제의 목표...74
    28. 1.2 제1세부연구개발과제의 목표달성도...85
    29. 제2장 제1세부연구과제의 연구개발내용 및 방법...86
    30. 2.1 연구수행 내용...86
    31. 2.2 연구개발 방법...87
    32. 제3장 제1세부연구과제의 최종연구개발 결과...91
    33. 3.1 즉석섭취식품 섭취단계에서의 S. aureus 오염수준 예측...91
    34. 3.2 황색포도상구균 독소의 인체위해 용량 제시...110
    35. 3.3 즉석섭취식품에서의 황색포도상구균에 대한 위해도 결정...122
    36. 3.4 초기 오염수준 및 보관시간에 대한 기준 제시...125
    37. 3.5 즉석섭취식품에서 S. aureus에 대한 관리방안 제시...130
    38. 제4장 제1세부연구과제의 연구결과고찰 및 결론...139
    39. 4.1 연구결과 고찰...139
    40. 4.2 결론...140
    41. 제5장 제1세부연구개발과제의 연구성과...142
    42. 5.1. 활용성과...142
    43. 5.2. 활용계획...143
    44. 제6장 기타 중요변경사항...144
    45. 제7장 참고문헌...145
    46. 제8장 첨부서류...151
    47. 제1세부연구과제 요약...152
    48. 제2세부연구개발과제 연구결과...154
    49. 제1장 제2세부과제의 최종연구개발 목표...155
    50. 1.1 제2세부연구개발과제의 목표...155
    51. 1.2 세부연구개발과제의 목표달성도...163
    52. 1.3 국내외 기술개발 현황...164
    53. 제2장 제2세부연구과제의 최종연구개발내용 및 방법...166
    54. 2.1 연구수행 내용...166
    55. 2.2 연구개발 방법...167
    56. 제3장 제2세부연구과제의 최종연구개발 결과 ...173
    57. 3.1 김밥과 샌드위치에서 pH 및 Aw 측정...173
    58. 3.2 즉석섭취식품에서 S. aureus의 생육 및 enterotoxins(SEs)의 정량분석...179
    59. 3.3 즉석섭취식품에서 S. aureus의 생육예측모델 개발...186
    60. 3.4 즉석섭취식품에서 S. aureus의 독소생성모델 개발...196
    61. 제4장 제2세부연구과제의 연구결과 고찰...218
    62. 4.1 연구결과 고찰...218
    63. 4.2 결론...219
    64. 제5장 제2세부연구과제의 연구 성과...220
    65. 5.1. 활용성과...220
    66. 5.2. 활용계획...222
    67. 제6장 기타 중요변경사항...223
    68. 제7장 참고문헌...224
    69. 제8장 첨부서류...228
    70. 제2세부 연구과제 요약...229
    71. 총괄연구과제 요약...233
  • 참고문헌

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