식품 조사처리

왜 배우는가: 식품조사처리는 열이나 화학약품 없이 살균, 살충, 발아억제를 하는 기술이어서 식품 가공과 저장 문제의 대안으로 자주 다뤄진다. 기술사 시험에서는 정의, 원리, 안전성, 산업 이용을 묶어 4개 회차에 걸쳐 출제되었으므로, 개념과 등장 배경을 먼저 정확히 잡아야 한다.

출제 이력: 제126회 4교시 3번, 제111회 3교시 3번, 제104회 2교시 1번, 제96회 3교시 2번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

식품조사처리는 식품과 식품 포장에 이온화 방사선을 쬐어 살균·살충·발아억제 효과를 얻는 가공·저장 기술이다.

식품조사처리는 방사선조사(照射)로 식품의 미생물을 줄이고 해충과 발아를 억제하여 식품의 위생과 저장성을 높이는 방법이다. 열을 가하지 않는 처리이므로 신선식품이나 열에 민감한 식품에도 적용할 수 있다는 점이 특징이다. 처리된 식품은 방사선조사식품이라 부르며, 방사능에 우발적으로 오염된 식품과는 구분해야 한다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

• 식품조사처리
• 이온화 방사선
• 감마선
• 전자선
• 방사선조사식품
• 발아억제
• 살균
• 살충

2. 개념 풀이

식품조사처리의 정식 정의는 식품과 식품 포장을 감마선, 엑스선 또는 전자선 같은 이온화 방사선에 노출시켜 부패와 식중독을 일으키는 미생물을 파괴하고, 저장 기간을 늘리며, 발아와 숙성을 억제하고, 곤충과 침입성 해충을 방제하는 과정이다. 처리 대상이 식품 자체뿐 아니라 식품 포장까지 포함된다는 점이 열처리와 구분되는 특징이다.

원리는 이온화 방사선이 미생물 세포의 DNA 같은 핵심 분자를 끊어 세포가 증식하지 못하게 하는 데 있다. 방사선이 식품을 통과하면서 흡수된 에너지가 이 작용을 일으키며, 처리 효과는 흡수한 에너지의 양으로 조절한다. 식품이 단위 질량당 흡수한 방사선 에너지의 양을 흡수선량이라 하며, 단위는 Gy(그레이)이고 식품 처리에서는 kGy를 주로 쓴다. 흡수선량이 높을수록 살균 효과는 커지지만 식품의 품질 변화도 함께 커지므로, 처리 목적에 맞는 선량을 정해야 한다.

핵심 용어는 다음과 같이 구분한다.

• 방사능은 불안정한 원자핵이 스스로 붕괴하면서 방사선을 내보내는 성질이다.
• 방사선은 방사성 물질에서 방출되는 알파선, 베타선, 감마선 같은 입자선이나 전자기파이다.
• 방사선조사식품은 이온화 방사선을 목적에 맞게 쬔 식품이다. 방사능 오염식품은 핵 반응기 누출 사고나 핵실험에서 방사능 물질에 우발적으로 오염된 식품으로, 방사선조사식품과는 전혀 다른 개념이다.

식품 조사에 쓰이는 감마선은 코발트60, 세슘137 같은 방사성 동위원소에서 나온다. 전자선과 X선은 전자선 가속기나 X선 발생장치로 만들며, 식품에 쬐는 방식은 감마선과 같이 식품을 방사선장에 통과시키는 것이다. 감마선원과 식품이 직접 접촉하지 않으므로 식품이 방사성을 띠지 않는다.

처리 목적에 따라 필요한 선량이 다르다.

• Radappertization(멸균형 처리)은 처리 후 재오염이 없다면 저장 조건과 무관하게 미생물의 부패와 독성을 막을 만큼 처리하는 것으로, 필요 선량은 25~45kGy이다.
• Radicidation(살균형 처리)은 처리된 식품에서 검출되지 않을 수준까지 병원성 비포자형성 세균의 수를 줄이는 것으로, 필요 선량은 2~8kGy이다. 육류의 기생충을 없애는 데는 0.1~1kGy가 쓰인다.

3. 등장 배경과 필요성

식품 산업이 고도화되고 국제 교역이 확대되면서 원료의 안정 공급, 위생적 제품 생산, 효율적 제조공정, 안전한 저장과 유통 기술을 함께 확보해야 하는 요구가 커졌다. 기존의 방법만으로는 이 요구를 충족하기 어렵다. 가열처리, 냉장과 냉동, 보존제와 훈증제 같은 화학약품 처리는 처리 효과, 처리 비용, 건전성, 환경 공해 등의 문제가 지적되면서 사용이 점차 제한되고 있다. 가열은 식품의 색과 향, 영양소를 변화시키고 화학약품은 잔류와 환경 문제를 남기므로, 두 방법 모두 품질과 안전을 함께 확보하는 데 한계가 있다.

식품의 안전성에 대한 국민의 관심이 높아지면서 식품에서 기인하는 질병을 예방하고 위생적인 식품 생산 기반을 세우는 일이 보건당국과 산업계의 공통 과제가 되었다. 수입 쇠고기에서 병원성 대장균 O157이 검출되고 수입 아이스크림에서 식중독균인 리스테리아균이 발견되는 사례가 있었으며, 이후 냉장과 냉동 식품도 유해 미생물에서 자유롭지 않다는 인식이 확산되었다. 이처럼 저장 중 미생물 제어가 필요한 상황에서 방사선 처리는 열이나 화학약품 없이 위생화를 도모할 수 있는 대안으로 주목받았다.