미생물의 생육과 환경 식품위생 마스터하기!

안녕하세요^^

오늘은 미생물의 생육과 환경에 대해 공부 해보도록 할께요

식품위생은 어려운 과목이지만 꼭 알아두면 좋은 과목이기에 공부를 해야하는 과목입니다.

저랑 같이 식품위생 마스터 하는 그날까지 화이팅 !! 해봐요 ~

 

미생물의 생육과 환경

 대부분의 식품은 탄수화물, 지방, 단백질, 무기물과 비타민 등 미생물들이 생육성장에서 요구되는 많은 영양소들이 함유되어 있다. 

미생물의 생육은 모든 조건이 허용범위 내에 있는 겨웅에 한정되고 하나의 조건에서도 이 범위 외에서는 생육이 불가능한데, 이러한 조건에 맞춰 식품의 보존법에 응용되고 있다. 하지만 생육 불가능한 상태가 반드시 그 미생물의 죽음을 의미하는 것은 아니고 조건만 갖추면 다시 생육을 개시하는 것이 많다.

 

1) 수분

 식품의 수분 중에서 미생물의 증식에 이용될 수 있는 상태인 자유수의 함량을 나타내는 척도로서 수분활성도 개념이 사용된다. 

수분활성도가 높을수록 미생물은 발육하기 쉽고 미생물이 생육하는데는 수분이 필수적인 조건이다. 미생물이 필요로 하는 수분은 총수분이 아니고 자유수이다. 물은 자유수와 결합수로 나눌 수 있는데 자유수는 분자운동이 자유롭고 미생물이 이용할 수 있는 물을 말하나 결합수는 다른 식품 성분과 결합되어 있어 실제 미생물의 생육과 무관한 물이다.

  따라서 식품의 부패에 관여하는 이러한 자유수를 수분활성으로 나타내며 미생물은 일정부분 활성도 이하에서는 증식할 수 없다. 일반적으로 호염세균이 0.75이고 곰팡이 0.80, 효모 0.88, 세균 0.93의 순으로 높아진다.

 내건성 곰팡이는 0.65, 내삼투압성 효모는 0.6의 배지에서 생육할 수 있다. 그러므로 식품을 건조시키면 세균,효모,곰팡이의 순으로 생육하기 어려워지며 수분활성도 0.65 이하에서는 곰팡이는 생육하지 못한다. 따라서 식품의 수분 활성도를 될 수 있는 대로 낮게 유지하는 것이 식품보존의 원리가 된다.

 

2) 온도

 미생물의 생육과 온도와의 관계는 다음과 같다. 생육도가 가장 큰 온도를 최적온도라고 하는데 미생물은 그 최적온도에 의해 저온균, 중온균, 고온균으로 나누어지며 중온균이 가장 많다. 최적온도보다 낮아지거나 높아지면 생육도는 대체로 낮아지고 결국에는 전혀 생육하지 못하게 된다.

 온도에 의한 미생물의 생육 범위를 최저온도 및 최고온도라고 하는데 미생물은 최저온도보다 낮은 곳에서는 생육이 불가능 하지만 사멸하지도 않는다.

 한편 고온에서는 단백질의 불가역적인 열변성이 일어나며, 영양세포에서는 일반적으로 최고온도보다 10~20℃ 상승하면 급격히 사멸한다.

 그러나 포자는 내열성이 강한데, 특히 세균의 포자는 곰팡이, 효모의 포자와 비교해서 극히 내열성으로 습열 100℃에서 15시간이나 생존하는 것도 있다.

 

 대부분 식중독 세균과 병원성세균(미생물)은 온혈동물의 체온에 해당되는 37℃에서 가장 잘 증식한다.

 그러나 44℃~60℃의 비교적 높은 온도범위 내에서 여러 미생물이 증식하므로 44℃~60℃를 잠재적 위해식품의 위험온도대라 한다.

 

3) 수소이온지수

 미생물은 생육에 가장 적합한 pH영역을 벗어나면 생육하기가 어려워지는데 특히 산성에서 현저하다. 일반적으로 곰팡이, 효모의 최적 pH는 미산성, 세균의 경우는 중성에서 알칼리성이다. 그러나 유산균이나 초산균처럼 낮은 pH 영역에서 생육하는 세균도 있으며, 육류, 생선, 패류, 우유, 두부 등 잠재적인 위해식품의 pH값은 4.6~7.0 이다

 또한 pH의 변동은 생리적 기능에도 영향을 미치며, 합성되는 효소의 성질이나 대사산물에도 변화가 일어난다.

 

4) 산소

 미생물에 있어서의 산소는 고등생물과 같이 절대 필요한 것이 아니며, 그 요구서엥 의해 아래 표와 같이 분류된다.

 미생물이 증식하여 그 수가 2배 증가하는데 소요되는 시간을 배가시간(세대기) 이라 하며 최적온도에서 장염비브리오균 11분, 대장균은 20분, 황색포도상구균은 28분 정도 소요된다.

 

분류	성질	에너지 획득법	예(보기)
호기성균	산소가 없으면 생육	산화적 대사 또는 호흡	곰팡이류,초산균,고초균 Pseudomonas속 등의 세균
통성 혐기성균	산소와는 무관하게 생육하는 균	호기성균 및 혐기성균의 양대사계를 산소량에 의해 구별하여 쓴다.	효모류, 병원균, 대장균, 유산균, 기타 배부분의 세균
편성 혐기성균	산소가 있으면 생육하지 않는 균	유기물의 비산화적 분해 또는 분자간 호흡	아세톤 브타놀균, Clostr-idium, Thermosaccharol yticum, 낙산균 등의 세균

5) 일광과 방사선

 일광의 살균작용은 빛의 파장에 따라 다르나 자외선이 제일 강하고 紫 , 靑의 순으로 약하게 되며 黃 및 赤에는 살균력이 거의 없다.

 태양관선의 살균작용은 3,000 Å 이하의 파장에 의하여 2,500~2,800 Å의 범위에서 제일 강하고, 무균실에서 이용하는 자외선 등(2,400 ~ 2,800 Å)도 이 범위에 속한다.

자외선의 살균 효과는 빛의 강도, 시간, 거리 및 菌浮遊液의 매질 등에 의하여 좌우된다. 자외선은 영양세포 및 아포에도 강한 살균력을 가지나 침투성이 없으므로 먼지나 미립자에 은폐된 미생물에 대해서는 효과가 없다.

 예컨대 자외선 중 260nm(2,600Å)의 파장을 가진 것이 가장 살균력이 강한 것으로 알려져 있는데 이것은 균체핵 구성물질 등이 260nm의 파장을 잘 흡수하여 파괴됨으로써 일어나는 결과로 알려져 있다. 방사능 물질에서 나오는 방사선에는 α선, β 선, γ 선, 중정자선, 양자선 등이 있는데 γ 선이 가장 효과적이다. 식품을 살균하는데 Co 60, cesium 137 등의 강력한 γ 선이 병조림, 통조림 식품의 살균 및 생선이나 날고기 등 가열을 하지 않는 식품의 살균에 이용되고 있다.

 

6) 삼투압

 미생물은 외계보다 약간 높은 삼투압을 유지하여 생육하고 있다. 외계의 삼투압이 높아지면 탈수에 의해서 원형질의 분리가 일어나고 생육이 불가능하게 된다. 염장이나 당장은 그 성질을 이용한 것이다.

 삼투압은 용질의 이용농도, 물 농도와 비교하므로 같은 농도의 설탕과 식염에서는 식염 쪽이 훨씬 높은 삼투압 효과를 갖고 있다. 그러나 거르지 않은 간장, 된장, 염장, 벌꿀 등 높은 삼투압에서도 생육이 가능한 내삼투압성균 이라 부릴는 미생물도 존재한다.

 세균은 일반적으로 구균이 간균보다 식염내성이 강하며, 병원균은 보통 부패 세균에 비해서 식염내성이 약하다. 장내세균군은 8~9% 식염농도에 생육이 저지 되며, Clostridium botulinum은 6.5~12%의 소금으로 생육이 저지된다. 포도상구균은 15~20%의 소금농도가 필요하며, 여름에 많이 발생하는 생선의 비브리오균은 3~5% 소금농도에 잘 생육한다.

 

오늘도 식품위생 중 하나인 미생물과 생육환경에 대해 잘 배우셨나요?

다음 차수에는 식품의 변질을 배우도록 할께요

다음 차수에 봐요 ~~