학술논문

굴 가공공장의 HACCP System 모델 개발 / Development of a HACCP system model for oyster crassostrea gigas processing workplace
Document Type
Dissertation/ Thesis
Source
Subject
Oyster
Shellfish
HACCP
Risk assessment
Critical control point
Critical limit
Language
Korean
Abstract
The study in chapter Ⅰ investigated domestic and foreign standards for shellfish, which include biological hazards, heavy metal, and shellfish poisoning. Viable cell count is part of the standards in Korea, Japan, USA, EU and China. E. coli detection is also part of the standards in Korea, Japan, USA, EU, Canada, Australia and is included in the CODEX. Detection of coliform groups is demanded only in Korea and USA. On the other hand, the detection of Salmonella spp. is part of the standards in Korea, Japan, USA, EU, and Canada. The detection of Staphylococcus aureus is demanded in Korea and Canada and is included in the CODEX, while the detection of Vibrio parahaemolyticus is demanded in Korea, Japan, USA, and Canada. Additionally, the detection of Listeria monocytogenes is demanded only in Korea. Total mercury (methyl mercury) analysis is demanded by the standards in Korea, Japan, EU, Canada, Australia, USA, China, and Taiwan. Lead analyses must be done to comply with standards in Korea, USA, EU, Australia, China, and Taiwan. Cadmium analyses should be done to comply with standards in Korea, USA, EU, Australia, China, and Taiwan and is included in the CODEX. Shellfish poisoning should be checked for 2 conditions: paralytic shellfish poison (PSP), which is demanded in Korea, Japan, USA, EU, Canada, Australia, China, and Taiwan and included in the CODEX and the diarrhetic shellfish poison (DSP), which is mandatory in Korea, Japan, EU, Canada, and Australia and included in the CODEX. The study in chapter Ⅱ carried out to assess the risk of an oyster- shucking place and to establish a HACCP system model for manufacturing of eating raw oyster Crassostrea gigas in vinyl bag. Total mercury and lead were not detected in the post-harvesteded oysters (sample S, O, H, D and Y); however, cadmium was detected (0.1–0.2 mg/kg). Furthermore, PSP and DSP were not detected in post-harvested oysters. Total mercury, lead and cadmium were not detected in the water drinking for processing (sample S, O, H, D and Y), and material test and migration test were below standards detected in vinyl bag (PE). Meanwhile, pH levels in the post-harvested oysters ranged from 6.34-6.49. Viable cell count, E. coli and coliform group levels in the post-harvested oysters ranged from 4.00-4.54 log CFU/g, ND-210 MPN/100 g and 110-410 MPN/100 g, respectively. Norovirus in all samples, and E. coli and pathogenic bacteria (E. coli O157:H7, Lister. monocytogenes, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Vibrio. parahaemolyticus and Clostridium perfringens) in sample D and Y post-harvesteded were not detected. In drinking for processing, viable cell count were ND-1.41 log CFU/mL, E. coli and coliform group water were not detected. The viable cell count, coliform group and E. coli and Staphylococcus aureus levels in vinyl bag (PE) for eating raw oyster were not detected. The viable cell count and coliform group levels of oyster in processing step of eating raw oyster Crassostrea gigas in vinyl bag were (A) 4.00-4.38 log CFU/g and 110-180 MPN/100 g, respectively. in unshelled oyster right after harvesting, (B) 3.74-3.88 log CFU/g and 70-130 MPN/100 g, respectively, during handling process in transit to inland, (C) 3.33-3.36 log CFU/g and 75-110 MPN/100 g, respectively, during low-temperature storage, (D) 3.48- 3.53 log CFU/g and 83-120 MPN/100 g, respectively, in shelled oyster, (E) 2.99-3.01 log CFU/g and 44-45 MPN/100 g, respectively, after washing, and (F) 2.92-2.97 log CFU/g and 70-81 MPN/100 g, respectively, after ice cooling, respectively. E. coli and pathogenic bacteria (E. coli O157:H7, Lister. monocytogenes, Staphylococcus aureus, Salmonella spp, Vibrio. parahaemolyticus and Clostridium perfringens) were not detected in processing step of eating raw oyster Crassostrea gigas in vinyl bag (factories D and Y). The following results were obtained for the total number of viable cell count and coliform group on equipment and facilities used for manufacturing of eating raw oyster Crassostrea gigas in vinyl bag (such as worktable shelves, baskets, knife, production lines of washers and filler surfaces) in factories S, O, H, D, and Y. The viable cell counts and coliform group on equipment and facilities were 3.34-3.51 and ND (not detected)-1.18 log CFU/100 cm2 on the worktable shelves, 3.00-3.30 and ND-1.08 log CFU/100 cm2 on knife, 3.15-3.46 and ND-1.08 log CFU/100 cm2 on baskets, 2.40-2.95 log CFU/100 cm2 and ND on the production line of washer, 2.61-3.04 log CFU/100 cm2 and ND on the worktable in the washing room, 1.18-2.48 log CFU/100 cm2 and ND on packing machines, and 1.65-2.26 log CFU/100 cm2 and ND on the worktable in inner packaging rooms. Regardless of kinds of factories, equipments and facilities, Staphylococcus aureus was not detected. The following results were obtained for the total number of viable cell count on employee worked in the production of edible oysters (such as hand, glove, apron and boot) in factories S, O, H, D, and Y. In shucking room, the viable cell counts ranged from 1.04-2.00 log CFU/100 hand on hand, 2.77-3.17 log CFU/100 hand on glove, 2.87-2.91 log CFU/100 hand on apron, 2.79-2.94 log CFU/100 hand on boot. In washing room, the viable cell counts ranged from 0.69-1.41 log CFU/100 hand on hand, 1.81-2.48 log CFU/100 hand on glove, 1.26-1.36 log CFU/100 hand on apron, 1.15-1.39 log CFU/100 hand on boot. In factory inner packing room, the viable cell counts ranged from 0.30-1.00 log CFU/100 hand on hand, 0.90-1.18 log CFU/100 hand on glove, 0.60-0.95 log CFU/100 hand on apron, 1.04-1.14 log CFU/100 hand on boot. Meanwhile, coliform group and Staphylococcus aureus were not detected on hand, glove, apron and boot of worker. The following results were obtained for the airborne bacteria on working area used for manufacturing of eating raw oyster Crassostrea gigas in vinyl bag in factories S, O, H, D, and Y. the airborne bacteria ranged from 1.34-1.81 log CFU/plate/15 min on the worktable shelves used for the shucking process, 1.18-1.41 log CFU/plate/15 min on the production line of washer used for washing, 0.69-1.08 log CFU/plate/15 min on packing machines, 0.95-1.25 log CFU/plate/15 min on the worktable in outer packaging rooms and 0.60-1.08 log CFU/plate/15 min on the worktable in inner packaging rooms. The airborne coliform group were not found on the working area at all.Viable cell count and coliform group levels of critical limit for washed oyster were 3.49 log CFU/g and 83 MPN/100 g, respectively, in factory D, and 3.53 log CFU/g and 121 MPN/100 g, respectively, in factory Y, before washing. They were 3.02 log CFU/g and 44 MPN/100 g at 30 L/min; 2.85 log CFU/g and 46 MPN/100 g at 30 L/min; 2.91 log CFU/g and 46 MPN/100 g at 30 L/min. and in the case of factory Y, viable cell count and coliform group levels of critical limit for washed oyster were 3.53 log CFU/g and 121 MPN/100 g, before washing, and were 3.13 log CFU/g and 92 MPN/100 g at 30 L/min; 2.80 log CFU/g and 76 MPN/100 g at 40 L/min; 2.82 log CFU/g and 79 MPN/100 g at 50 L/min. meanwhile, oysters after washing process, pathogenic bacteria (E. coli O157:H7 and Listeria monocytogenes) were not detected. Ratios of foreign matters in washed oysters were 1.28 and 1.52%, respectively. Regardless of position of foreign matter, up to 100-110% more metallic and non-metallic foreign matters was detected at 1.5-2.0 mmΦ and than at 3.5-4.0 mmΦ, using a metal detector with increased sensitivity, respectively. Regardless of storage temperature, the pHs of eating raw oyster Crassostrea gigas and packing water in vinyl bag were decreased with the storage period. The decreasing degrees in pHs of oyster and packing water in vinyl bag were faster in high temperature than low temperature. Regardless of storage temperature, the titratable acidity of eating raw oyster Crassostrea gigas and packing water in vinyl bag were increased with the storage period. The increasing degrees in pHs of oyster and packing water in vinyl bag were faster in high temperature than in low temperature. Regardless of storage temperature, the viable cell count of eating raw oyster Crassostrea gigas in vinyl bag was increased with the storage period. The increasing degrees in the viable cell count of oyster in vinyl bag were faster in high temperature than in low temperature. This study in chapter Ⅲ, the application of the HACCP system for eating raw oyster Crassostrea gigas in vinyl bag begins with the development of HACCP plan. Therefore, we developed a HACCP plan based on the results of biological, chemical and physical hazard examinations. First of all, Five steps were applied to the seafood factory as HACCP preliminary tasks. Organized HACCP team was discussed the product, distribution, intended use, consumers and developed a flow diagram which described the process and verified the flow diagram by actual inspection. After the preliminary five steps had been completed, the development of the HACCP plan of twelve steps preliminary involving of the HACCP seven principles were continued. Management of a HACCP system must ensure that the sanitation is well qualified. Especially, SSOPs are one of the most important prerequisite programs. In addition, the looked into the HACCP application-based improvement effects of hygiene and safety by manufacturing processes. Study findings are as follows the drew out such potential biological hazards as E. coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Salmonella spp, Vibrio parahaemolyticus and Clostridium perfringens and Norovirus, etc, such chemical hazards as mercury, lead, cadmium, PSP and DSP, etc, such physical hazards as metal fragment, sand, vinyl and stone, etc. As for the contamination in the manufacturing process, pathogenic bacteria was not detected, but viable cell count and coliform group gradually decreased as it going through the process of washing. Based on the results of the above study, the hazards analyzed and CCP was a washing process and metal detecting process.In conclusion, the development of a HACCP system for small and medium enterprises like oyster processing factory can cost saving of HACCP consulting, decreasing of time consuming to develop a HACCP system by prevention of too many CCP. These results indicated that the application of a HACCP system can pursuit of profit with effect of their public relations.
본 연구에서는 우리나라에서 안전한 생식용 굴의 가공 및 유통을 목적으로 생식용 굴에 대한 국내외 기준규격, 생식용 굴 생산 및 위생 현황, 굴 가공공장의 위해 평가에 의한 HACCP system 모델 표준화를 시도하였다. 수산물 중 패류에 대한 국내외 기준 규격은 다음과 같다. 수산물 중 패류에 대한 미생물학적 기준 규격은 국내외에 관계없이 주로 일반세균수, 대장균, 대장균군, Salmonella spp., Staphylococcus aureus, vibrio parahaemolyticus 및 Listeria monocytogenes에 대하여 제시되어 있다. 수산물 중 패류에 대한 일반세균수는 한국, 일본, EU, 미국 및 중국에서, 대장균의 경우 한국, 일본, 미국, EU, 캐나다, 호주 및 CODEX에서, 대장균군의 경우 한국 및 미국에서, Salmonella spp.의 경우 한국, 일본, 미국, EU 및 캐나다에서, Staphylococcus aureus의 경우 한국, 캐나다 및 CODEX에서, Vibrio parahaemolyticus의 경우 한국, 일본, 미국 및 캐나다에서, Listeria monocytogenes의 경우 한국에서 각각 언급하고 있다. 수산물의 이화학적 (중금속 및 패류독소) 기준 규격은 국내외에 관계없이 주로 중금속의 경우 총수은 (메틸수은), 납, 카드뮴에 대하여, 패류독소의 경우 마비성패류독소 및 설사성패류독소에 대하여 제시되어 있다. 수산물 중 패류에 대한 이화학적 특성은 총수은의 경우 한국, 일본, EU, 캐나다 및 호주 (메틸수은의 경우 일본, 미국, 중국 및 대만)에서, 납의 경우 한국, 미국, EU, 호주, 중국 및 대만에서, 카드뮴의 경우 한국, 미국, EU, 호주, 중국, 대만 및 CODEX에서 언급하고 있다. 또한 패류독소는 마비성패류독소의 경우 한국, 일본, 미국, EU, 캐나다, 호주, 중국, 대만 및 CODEX에서, 설사성패류독소의 경우 한국, 일본, EU, 캐나다, 호주 및 CODEX에서 언급하고 있다. 생식용 굴의 HACCP system 모델 개발을 위하여 굴 가공공장 (S, O, H, D 및 Y)의 생물학적, 화학적 및 물리적 위해요소에 대한 분석과 이들 자료를 활용한 위해 평가 결과는 다음과 같다. 생식용 굴의 제조 원료인 수확 직후 각부굴의 화학적 위해요소인 총수은, 납, 마비성패류독소 및 설사성패류독소은 모두 검출되지 않았고, 카드뮴은 0.1-0.2 mg/kg 범위로 검출되었다. 또한, 생식용 굴의 가공용수에 대한 화학적 위해요소인 수은, 납 및 카드뮴과 같은 중금속의 경우 모두 불검출로 나타났고, 포장재 (PE)에 대한 화학적 위해요소인 재질규격 및 용출규격은 모두 기준 이하로 나타났다. 한편, 생식용 굴의 제조 원료인 수확 직후 각부굴의 선도판정을 위한 pH는 6.34-6.49 범위 이었다. 생식용 굴의 제조 원료인 수확 직후 각부굴, 가공용수 및 포장재의 생물학적 위해요소에 대한 현황은 다음과 같다. 각부굴의 일반세균수, 대장균 및 대장균군은 각각 4.00-4.54 log CFU/g, 불검출-210 MPN/100 g 및 110-410 MPN/100 g이었고, 노로바이러스와 식중독균 (E. coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Vibrio parahaemolyticus 및 Clostridium perfringens)을 검토한 시료(D 및 Y) 모두 검출되지 않았다. 가공용수의 일반세균수, 대장균 및 대장균군은 각각 불검출-1.41 log CFU/mL, 불검출 및 불검출이었다. 포장재 (PE)(시료 D 및 Y만 검토)의 일반세균수, 대장균 및 대장균군은 일반세균수, 대장균군, 대장균 및 Staphylococcus aureus가 모두 불검출이었다. 양식산 굴의 수확 직후부터 최종 제품 (D사 및 Y사의 제품)인 생식용 굴의 제조 공정별 미생물 특성은 수확 직후 각부굴 (A)이 일반세균수의 경우 각각 4.00 및 4.38 log CFU/g, 대장균군의 경우 각각 110 및 180 MPN/100 g, 이를 육상으로 양륙하는 단계의 수세굴 (B)이 일반세균수의 경우 각각 3.74 및 3.88 log CFU/g, 대장균군의 경우 각각 70 및 130 MPN/100 g, 저온저장 굴 (C)이 일반세균수의 경우 각각 3.36 및 3.33 log CFU/g, 대장균군의 경우 각각 75 및 110 MPN/100 g, 탈각 굴 (D)이 일반세균수의 경우 각각 3.48 및 3.53 log CFU/g, 대장균군의 경우 각각 83 및 120 MPN/100 g, 세척 굴 (E)이 일반세균수의 경우 각각 2.99와 3.01 log CFU/g, 대장균군의 경우 각각 44와 45 MPN/100 g, 냉각 굴 (F)이 일반세균수의 경우 각각 2.92와 2.97 log CFU/g, 대장균군이 각각 81와 70 MPN/100 g이었다. 또한, 양식산 굴의 수확 직후부터 최종 제품 (D사 및 Y사의 제품)인 생식용 굴의 제조 공정별 식중독균 (대장균, E. coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Vibrio parahaemolyticus 및 Clostridium perfringens)은 종류에 관계없이 모든 제조 공정에서 검출되지 않았다. 생식용 굴 가공공장들 (S, O, H, D 및 Y)의 생산에 필요한 기구 및 설비들인 작업선반의 표면, 바구니, 칼날, 세척기 생산라인 및 충진기 부분 표면에 존재하는 일반세균수 및 대장균군은 탈각을 위한 작업선반 표면의 경우 각각 3.34-3.51 및 불검출-1.18 log CFU/100 cm2, 칼의 경우 각각 3.00-3.30 및 불검출-1.08 log CFU/100 cm2, 바구니의 경우 각각 3.15-3.46 및 불검출-1.08 log CFU/100 cm2, 세척을 위한 세척기 생산라인의 경우 각각 2.40-2.95 log CFU/100 cm2 및 불검출, 세척실 작업대의 경우 각각 2.61-3.04 log CFU/100 cm2 및 불검출, 포장을 위한 포장기의 경우 각각 1.18-2.48 log CFU/100 cm2 및 불검출, 내포장실 작업대의 경우 각각 1.65-2.26 log CFU/100 cm2 및 불검출로 나타났으며, 황색포도상구균의 경우 가공공장 및 기구, 설비의 종류에 관계없이 모두 불검출이었다.생식용 굴 가공공장 (S, O, H, D 및 Y) 작업자의 일반세균수는 탈각실 작업자 손의 경우 1.04-2.00, 장갑의 경우 2.77-3.17, 탈각실 작업자 (D사 및 Y사)의 앞치마 의 경우 각각 2.91 및 2.87, 장화의 경우 각각 2.94 및 2.79, 세척실 작업자 손의 경우 0.69-1.41, 장갑의 경우 1.81-2.48, 앞치마 (D사 및 Y사)의 경우 각각 1.69 및 1.26, 장화 (D사 및 Y사)의 경우 각각 1.39 및 1.15, 내포장실 작업자의 손의 경우 0.30-1.00, 장갑의 경우 0.90-1.11, 앞치마 (D사 및 Y사)의 경우 각각 0.95 및 0.60, 장화 (D사 및 Y사)의 경우 각각 1.14 및 1.04 log CFU/100 hand로 나타났다. 한편, 생식용 굴 가공공장의 종류, 작업의 공정 종류, 작업 종사자의 손, 장갑, 앞치마 및 장화에 관계없이 모두 대장균군 및 황색포도상구균은 불검출로 나타났다. 생식용 굴 가공공장 (S, O, H, D 및 Y)의 미생물학적 위생 특성을 공중낙하세균으로 검토한 결과는 다음과 같다. 공중낙하세균수는 일반구역으로 설정된 탈각실의 작업선반의 경우 1.34-1.81, 세척실의 세척기 하단의 경우 1.18-1.41, 외포장실 작업선반의 경우 0.95-1.25, 청결구역의 내포장실 내포장기 상단의 경우 0.60-1.08 log CFU/plate/15 min으로 나타났다. 한편, 공장의 작업실별 대장균군은 모두 불검출로 나타났다. 세척공정에 대한 한계기준은 생식용의 품질 및 생산성을 고려한 범위 내에서 최대한 안전한 기준으로 관리하고자 D사 및 Y사에서 원료량 20 kg 이하로 하되 세척시간 60초 이상 및 40초 이상, 세척수량 30 L/min 이상 및 40 L/min 이상으로 각각 설정하여 실시한 결과, 일반세균수는 세척 전 굴이 각각 3.49 및 3.53 log CFU/g이었고, 이를 세척수로 세척한 결과 20 L/min에서 각각 3.02 log CFU/g 및 불측정, 30 L/min에서 각각 2.85 및 3.13 log CFU/g, 40 L/min에서 각각 2.91 및 2.80 log CFU/g, 50 L/min 의 경우 각각 불측정 및 2.91 log CFU/g로, 세척수량이 많을수록 감소효과가 증가되었으나, D사의 경우 30 L/min 이상의 세척수량에 따른 감소효과는 나타나지 않았다. 또한, Y사의 경우 일반세균수는 세척 전 굴이 3.53 log CFU/g이었고, 이를 세척수로 세척한 결과 30 L/min의 경우 3.13 log CFU/g, 40 L/min 2.80 log CFU/g, 50 L/min 2.91 log CFU/g로, 40 L/min까지는 세척수량이 많을수록 감소효과가 인정되었으나, D사의 경우 40 L/min 이상, Y사의 경우 50 L/min 이상의 세척수량에서는 감소효과가 나타나지 않았다. 한편, D사 및 Y사의 굴의 세척수량에 대한 세척 효과는 대장균군의 경우 각각 20 L/min 및 40 L/min까지에서 감소효과가 증가하였으나, 그 이상에서는 감소효과가 인정되지 않았고, 식중독균인 E. coli O157:H7 및 Listeria monocytogenes는 모두 검출되지 않았다. 또한, D사 및 Y사의 굴 100 kg에 대하여 세척공정 중 이물 제거율은 각각 1.28 및 1.52%로 나타났고, 이 때 이물은 패각이 95.2-97.5% 범위로 대부분을 차지하였다. 한편, D사 및 Y사는 금속검출공정에 대한 한계기준은 금속검출기 감도를 각각 100% 및 110% 이상을 하되, Fe의 직경 1.5 mmΦ 이상, STS의 직경 3.5 mmΦ 이상 및 Fe의 직경 2.0 mmΦ 이상, STS의 직경 4.0 mmΦ 이상인 경우 모두 검출되었다. 저장온도 및 저장기간별 소포장 생굴과 이의 충진수의 초기 pH는 각각 6.35 및 6.62이었고, 저장기간이 경과할수록 감소하는 경향을 나타내었으며, 그 정도는 온도가 높을수록 현저하였다. 이와는 달리 저장온도 및 저장기간별 소포장 생굴 및 충진수의 적정산도는 각각 0.30 g/100 g 및 0.03 g/100 mL이었고, 저장기간이 경과할수록 증가하는 경향을 나타내었으며, 그 정도는 온도가 높을수록 현저하였다.저장온도 및 저장기간별 소포장 생굴의 일반세균수 변화의 경우 굴의 초기 일반세균수는 2.48 log CFU/g이었고, 저장기간이 경과할수록 증가하는 경향을 나타내었으며, 그 정도는 온도가 높을수록 현저하였다. 안전한 굴 생산을 위하여 HACCP 구축을 위한 굴 가공공장의 위해 평가와 생산 현장 및 CODEX 지침서 등 7원칙 12절차에 따라 HACCP system 모델을 제시하였다. HACCP팀 구성의 조직도는 회사의 조직도를 그대로 옮겨와서 모니터링 담당자만 추가하였고, 각 부서장들을 주축으로 팀장 및 팀원 등으로 구성하였다. 제품설명서는 제품명과 품목제조보고연월일, 성분배합비율, 제조 (포장) 단위 및 유통기한은 관할관청에 보고한 해당품목의 품목제조보고서에 기재된 것을 작성하였고, 제품유형은 식품공전의 분류체계에 따른 식품의 유형 등으로 총 13개 항목으로 구분하여 작성하였다. 제조공정도 작성 및 현장 확인의 경우 생식용 알굴은 양식장에서 수확한 굴을 선박으로부터 가공공장으로 올려 수세하고, 저온저장한 다음 탈각, 세척, 냉각, 칭량 및 내포장하여 봉지굴을 제조한 후, 금속검출 및 외포장까지 총 10단계로 작성하였다. 영업장 평면도, 작업장 평면도 (구역설정, 작업자/물류 이동동선 및 용수/배수 계통도 등) 등을 표시한 작업장 평면도 (Plant schematic)를 제시하였다. 원부재료 및 제조공정별에 대한 위해요소 분석은 안전성과 관련된 위해요소와 평가, 최종 위해요소 결정, 예방조치 및 관리방법 도출 순으로 실시하였다. 중요관리점의 경우 세척공정에서 생물학적 위해요소에 대한 관리와 금속검출공정에서의 물리적 위해요소 관리로 총 2가지로 결정되었다. 한계기준의 경우 세척공정은 원료량 20 kg이하, 세척시간 60초 이상 및 세척수량 30 L/min 이상으로 설정되었고, 금속검출공정은 감도 100%, Fe 1.5 mmΦ 및 STS 3.5 mmΦ 이상으로 설정하였다. 또한, D업체에서 쉽고 간단하게 접근할 수 있도록 HACCP plan 및 중요관리점 (CCP) 모니터링 일지 등 점검표를 구성하였다.