식품과 미생물

( ) Cl t idi f i (x800) (b) St h l (x1000) (a) Clostridium perfringens(x800), (b) Staphylococcus aureus(x1000)

3) 세균의 구조

- cell wall, cell membrane

- cytoplasm (ribosome, plasmid, nucleoid, granul - flagella, pilli

- glycocalyxg y y

S ( d )

☞ Spore (endospore)

-> unique form of bacterium formed when stress is encountered -> extraordinary resistant to stress> extraordinary resistant to stress

-> contains chromosome, two cell membrane, cortex, spore coat, exosporium -> Bacillus, Clostridium

-> 250 million years old spore

-> bioterrorism -> Bacillus anthracis

Formation of bacterial spore

4) 세균생식 4) 세균생식

- binary fission -> takes a few seconds r li t DNA t i ld t id nti l hr

- replicates DNA to yield two identical chromosomes - one generation : 20 min for E. coli

-> cover the face of the Earth a foot thick in 36 hrs -> last day of the world??y

식품과 미생물

5) 세균배지

macronutrients

: C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe -

micronutrients

: Mn, Zn, Co, Mo, Ni, Cu

- nutritional balance is important

- culture medium : source of energy, C, N, essential nutrients -> broth : liquid form vs

agar

: solid

defined medium

: all defined nutrients

complex medium

: contains undefined ingredients (yeast ext., peptone, beef ext.) -

selective M

: cultivate specific type of bacteria

enriched M

: require specific nutrients for growth, ex) blood agar

☞

pure culture

: culture of a single species of microorganism

☞

colony

: 동일한 미생물의 집단체 -> CFU (colony forming unit)

Use of an enriched medium

식품과 미생물

다양한 Colony 형태

6) Population Growth (군체성장)

- bacteria increase their population as the cells undergo binary fission

growth curve

: shows the growth of a microbial population over a period of time

D bli i ( i i ) 결정

☞ Doubling time(generation time) 결정

- 대수기에서 이분법으로 분열하는 세포수의 2배 증가 시간

7) 식품위생 관련 세균 B. anthracis, B. stearothermophilus (2) Micrococcus 속

- 그람양성의 호기성 구균으로 비수용성인 황색 또는 백색의 비수용성 물질을 생성한다 B ill 다음으로 많이 분포

생성한다. Bacillus 다음으로 많이 분포,

- 단백질 분해력이 강한 동시에 내염성이 강해 3~5% 식염 배지에서 증식

식품과 미생물

(3) Clostridium 속

- 그람양성 간균으로 내열성이 강한 아포 형성, 중온성과 호열성균 포함.

- 토양에 널리 분포되어 있고 절대혐기성균으로 통조림 식품이나, 햄, 소시지 등에서 문제를 일으켜 악취 발생.

- Clostridium botulinum : 포자의 내열성이 강하고, 균종에 따라 강한 독소를 생산하므로, 통조림 살균의 제일 큰 목적이 이균의 포자를 죽이는데 있다.

- 대표적인 균종 :대표적인 균종 : Clostridium botulinum, C. perfringens,Clostridium botulinum, C. perfringens, C. tetani, C. thermosaccharoolyticum (4) Psedomonas 속

(5) Listeria 속

- 그람 양성의 통성 혐기성 균으로 주모성 편모로 이동 - 아이스크림이나 수산냉동품 등에서 검출

대표적인 균종 : L monocytogenes - 대표적인 균종 : L. monocytogenes

식품과 미생물

b 속

(6) Vibrio 속

- 그람음성균으로 균이 증식할 때 Na⁺을 요구하는 호염성균과 Na⁺이 없는 담수에서도 증식할 수 있는 비호염성 균으로 구분.

- 현재 30여종이 분리, 이중 사람의 건강과 관계 있는 종은 10여 종 - 해수 온도가 15℃ 이상 되면 급격하게 증가해수 온도가 15℃ 이상 되면 급격하게 증가

- 대표적인 균종 : V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. cholera, V. mimicus, V. cholerae non O1

( ) l ll 속

- Alpha-toxin, also known as alpha-hemolysin (Hla), is the major cytotoxic age

☞ Staphylococcal toxin : -toxin

nt released by bacterium Staphylococcus aureus

- Hemolysins are lipids and proteins that cause lysis of red blood cells by dest i th i

ll b

roying their cell membrane

(9) Proteus 속

( ) 속

- 그람음성 간균으로 요소를 분해하는 특징

- P. morgnii 는 histidine decarboxylase를 가지고 있어 히스티딘을 분해시켜 히스타민을 축적

식품과 미생물

☞ Shiga-like toxin : also known as verotoxin, is a toxin generated by some strains of Escherichia coli

2) 효모(yeast)

진핵세포인 진균류(fungi)의 일종g 구형 혹은 타원형, 간균의 단세포 크기: 약 5~10 m

발아법(출아법 budding)으로 증식 발아법(출아법, budding)으로 증식

자연계에 다수 분포하며, 알코올 제조 및 제빵 등 다양하게 활용

식품과 미생물

☞ 식품관련 효모

① Saccharomyces속y

- 식품공업, 발효공업에 관계가 깊은 효모

- 대표적 효모 : Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces carlsbergensis

3) 곰팡이(mold, mould)

진핵세포인 진균류(fungi)의 일종

다세포의 사상균류 균사(h )가 모여 균사체( li )을 구성 다세포의 사상균류: 균사(hypae)가 모여 균사체(mycelium)을 구성 외생포자(exospore) 생성

건조한 조건과 넓은 범위의 pH에서 생육 가능: 고염식품, 당절임식품, p 산성식품 등의 부패에 관여

곰팡이독소(mycotoxin)를 생산하여 식중독 야기

식품과 미생물

- 대표적 곰팡이 : Penicillium citrinum, Penicillium islandicum, Penicillium toxicalim, Penicillium expnsum, Penicillium italcum, Penicillium digitatum

Penicillium italcum, Penicillium digitatum

⑤ Monascus속

- 분홍색의 색소인 monasc+orbine을 생성하므로 균총이 선명한 홍색/분홍색을 나타냄

- 대표적 곰팡이 : Monascus purpureus, Monascus anka

4) 바이러스(virus)

살아있는 세포가 아님

크기가 0.02~0.30 m: 전자현미경으로만 관찰 가능 자체 증식이 불가능한 기생 미생물

DNA 또는 RNA 중 하나의 핵산을 가지며 단백질 껍질이 이를 싸고 있음 DNA 또는 RNA 중 하나의 핵산을 가지며 단백질 껍질이 이를 싸고 있음 숙주 특이성이 강함

세균에 기생하는 바이러스: 박테리오파지(bacteriophage)

식품, 물, 환경 등에 오염된 바이러스가 인간에게 전이하여 식중독 야기

☞ 식품 위생 관련 바이러스 노로바이러스(Norovirus)

- 장관계 바이러스 중의 한종류로 환자의 분변을 통해 체외로 배출되어 지표수, 해수를 통하여 전파

- 주로 급성장염을 일으키며, 확산이 잘되어 2,3차 감염이 많이 발생

식품과 미생물

• Escherichia coli(대장균), Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella 속 분변오염의 지표균으로 식품 안전성의 지표균주로 사용

4) 장구균(Enterococcus)

사람이나 동물의 장관에 서식하는 그람양성 세균

• 사람이나 동물의 장관에 서식하는 그람양성 세균

• Enterococcus faecalis, Enterococcus faceium이 가장 흔함

• 건조, 고온, 냉동 등 식품의 가공과정에서도 생존율이 높아 냉동식품, 건 조식품, 가열식품 등의 검사에 유용하게 사용

• 대장균과 같은 근거로 음식물의 분변 오염 지표균으로 이용

식품과 미생물

4. 미생물의 생육에 영향을 주는 인자

(2) pH

• 미생물 생육에 영향을 주는 중요한 인자

식품의 H에 따라 생육가능한 미생물의 종류와 정도가 달라짐

• 식품의 pH에 따라 생육가능한 미생물의 종류와 정도가 달라짐

• 일반적으로 세균: 최저 pH 4.0~4.5, 최적 pH 6.5~7.2, 효모: 가능 pH 4.0~8.5, 최적 pH 4.0~4.5, 곰팡이: 가능 pH 2.0~9.0, 최적 pH 3.0~3.5

(3) 산환-환원전위(oxidation-reduction potential, redox potential, Eh)

2) 외인성 인자

미생물의 생육에 영향을 줄 수 있는 유통∙보관하는 외부환경의 조건 온도, 상대습도, 대기기체조성 등

(1) 온도

미생물은 종류에 따라 생육가능 온도 범위 및 최적생육온도에 차이가 있음 제한된 온도의 범위에서만 생육, 따라서 냉동, 냉장 등을 활용하여 식품의 저장성과 안전성을 향상시킬 수 있음

저장성과 안전성을 향상시킬 수 있음

하지만 냉장온도에서 생육하는 병원성 세균(예: Listeria monocytogenes) 등 과 같은 저온균에 대한 관리가 필요

(2) 상대습도

산소 양을 줄인 진공이나 기체조절포장(modified atmosphere packaging, MAP) 법을 활용하여 식품의 저장성을 증가시킬 수 있음

5 미생물에 의한 식품의 변질

식품과 미생물

문서에서 식품과 미생물 (페이지 22-64)