한식연, 식중독균 실시간 증식 예측기술 개발
한식연, 식중독균 실시간 증식 예측기술 개발
  • 김나운 기자
  • 승인 2020.12.21 19:39
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IoT로 수집된 유통온도정보와 접목...실시간 안전관리 가능

[대한급식신문=김나운 기자] 저장 및 유통 등 식품공급망의 다양한 변온환경에서 식재료의 식중독균 실시간 안전관리를 위한 기반기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국식품연구원(원장 박동준, 이하 한식연)은 식재료의 오염 가능성이 있는 살모넬라균, 황색포도상구균 등 ‘식중독균의 Dynamic 예측모델(이하 예측모델)’을 개발했으며, IoT로 수집된 유통온도정보와 접목하여 해당 식재료의 실시간 안전관리에 활용될 수 있다고 21일 밝혔다. 

예측모델 기술은 생체 내에서 어떤 물질이 순차적으로 식재료가 생산-가공-유통-소비 등 복잡한 식품 공급망에서 필수적으로 수반되는 다양한 온도이력에 따른 식중독균의 정량적인 변화를 실시간으로 예측할 수 있다.

단체급식 등을 통해 소비되는 식재료는 대부분 안전한 수준이나, 일부 식중독균이 오염된 식재료의 경우 유통-보관 중 노출된 온도변화에 따라 증식하여 식중독 유발 가능성이 있으므로 유통-보관 과정에서 실시간 안전관리 기술 개발이 필요한 실정이었다.

기존 기술은 고정된 온도에서의 증식 및 사멸을 예측하는 것으로 기준규격 설정 등의 목적으로 주로 활용되었으나, 변화하는 온도에 따른 실시간 증식예측에는 한계가 있었다. 개발된 예측모델 기술을 활용하면 식재료 출하 시 확인된 오염도 및 IoT 등으로 식품공급망을 통해 수집·제공되는 온도정보와 연동하여 식중독균의 증식 여부를 실시간으로 예측할 수 있다.

여러 식재료 중 난황을 예시로 6종의 살모넬라균과 3종의 황색포도 상구균이 오염되었을 경우를 가정하여 Dynamic 예측모델을 개발하고, 10-25도와 15-30도 온도 범위의 다양한 변온 사이클에서 검증한 결과 평균제곱근편차(RMSE) 0.095-0.31의 높은 정확도로 살모넬라균과 황색포도 상구균의 증식을 예측할 수 있었다.

개발된 난황에서의 식중독균 Dynamic 예측모델은 계란말이에서 살모넬라균의 증식을 RMSE 0.04-0.48의 높은 정확도로 예측할 수 있어, 단체급식과 간편식으로 섭취가 증가하고 있는 계란말이 등 난가공제품에서 살모넬라균의 안전관리에도 효과적으로 활용할 수 있는 것으로 나타났다.

또한 개발된 모델은 다양한 독소유전자 프로파일을 갖는 황색포도상구균의 증식을 RMSE 0.05-0.23의 높은 정확도로 예측할 수 있어 개발에 이용한 표준균주 외에 여러 특징을 갖는 식품분리주에도 적용 가능하였다. 

한식연은 자체 구축한 Dynamic 안전관리 시스템에 개발한 예측모델을 탑재하여 식품공급망에서 식품안전관리를 위한 활용성을 제고하고, 향후 다양한 안전품질모델을 추가 개발하여 생산 및 유통관련 기업에서 식품안전관리 도구로 활용될 수 있도록 추진할 계획이다.

한식연 관계자는 “발표된 연구결과는 특히 여름철 빈번하게 발생되는 살모넬라 식중독예방과 난류 및 난가공식품의 안전관리에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 전했다.

한편 이번 성과는 식품안전분야 국제학술지인 ‘Food Control’ 12월호에 게재되었다.


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