식품기사

Engineer Food Processing

1 개요

국가기술자격 의 하나로 식품 가공 및 기능성 부여, 식품 위생에 관련된 기술을 다루는 기술을 평가한 뒤 식품의약품안전처 이름으로 한국산업인력공단에서 발급한다. 시험은 매해 1, 2, 3회차 때 시험이 치러진다.

주로 식품영양학과나 식품공학과 출신들, 가끔씩은 화학과 및 생명공학과, 조리학과 학생들이 취득하며, 합격률은 40%대로 70-80%대인 식품산업기사에 비해 낮은 편. 이유는 필답형의 어려움과 더불어 준비해야 할 작업형이 까다롭기 때문이다.

필기시험은 기사는 총 5과목, 산업기사는 4과목으로 식품위생학, 식품화학, 식품가공학, 식품미생물학, 생화학 및 발효학 각 20문제씩 출제되며, 식품산업기사는 생화학 및 발효학을 보지 않는다. 기사/산업기사 필기시험이 늘 그렇듯이 각 과목 별로 40점 이상, 전체 평균 60점 이상이면 합격이다. 필기시험은 문제은행식으로 기출문제와 똑같은 문제가 상당수 나오므로 기출문제를 풀어보는 것이 유리하다.

식품기사 실기는 필답형 45점, 분석화학 실험 30점, 미생물학 실험 25점으로 구성된다. 반면 식품산업기사는 100% 실기이며, 분석화학 실험 60점, 미생물학 실험 40점으로 구성된다. 각 파트별로 점수를 채워 60점을 넘기면 합격.

필답형의 경우는 공부가 무의미하다 싶을 정도로 기출문제에 일관성이 떨어지는 경향이 있는데, 워낙 식품기사 출제 범위가 광범위하기도 하고 신규 문제가 자주 출몰하기 때문이다. 그러다보니 필기 때와는 다르게 공부 위주로 파기보다는 최소 필답에서 20점을 건지고, 나머지는 실험 점수에 목을 매는 경향이 두드러진다.

그래도 고득점을 위해 필답을 공부하고 싶어하는 사람들에게 방법을 추천하자면 책을 사기보다는 기출문제를 돌리는 편이 낫다. 식약청 홈페이지에 있는 식품공전도 참조해두면 좋다.

실제로 필답을 15점 전후를 맞았지만 실험을 45점 이상을 맞아 합격한 사례가 많을 정도로 작업형 실험이 상대적으로 점수를 후하게 주는 편이다. 단, 식품산업기사는 그런 거 없다. 왜냐하면 필답없이 100% 실기만 보기 때문이다. 그 까닭에 2016년 1회차 식품기사 합격률이 11%인데 반해, 식품산업기사는 80%가 넘었다.

2016년에 작업형 시험이 개정되었고, MSDS 및 안전장구 관련 질문이 추가되었다! 아무래도 40%대 합격률이 낮은 편도 아니고, 실험실에서 발생하는 각종 안전사고에 대한 대비로 추가한 듯 하지만, 기존에 정보가 없던데다 워낙 생소한지라 합격률 떨어질 것을 예상하여 수험생들의 원성을 사는 중. 이야 외울 거 또 늘었다. 야, 신난다

작업형 시험 조합만 해도 10*6으로 60가지나 될 것 같지만, 실제로는 그렇지 않다. 왜냐하면 나름 밸런스를 맞춘답시고 시험장 측에서 쉬운 시험끼리 혹은 어려운 시험끼리는 잘 붙이지 않는다. 다시 말하자면, 조단백+그람염색 같은 조합은 정말 드물다는 것. 하지만 2015년 3회차, 2016년 3회차 때 그렇게 나온 것은 함정 그럼에도 불구하고 어떤 조합이 나올 지는 모르니 실험방법 16가지를 잘 숙지하고, 실험과 관련된 식품공전과 식을 잘 보고 가야한다.

2 작업형 - 분석화학 실험

분석화학 실험은 10개의 과제 중 임의로 주어진 하나를 해결하는 것이다. 물론 대부분의 분석화학 실험은 정석대로 하면 소요시간이 최소 2시간 이상이기 때문에 오래 걸리기 마련이지만, 그 때문에 대부분을 약식으로 진행하므로 고온조건이 없고, 위험한 시약을 쓰지 않거나 저농도의 시약을 사용하므로 그다지 위험성은 덜하다. 다만, 실험과정을 못보게 하는 경우가 있기 때문에 이미지 트레이닝 등으로 작업형을 대비하는 편이 좋다. 실험 이후 푸는 문제에 이론과 사용하는 식들은 해당 실험의 식품공전을 참조하고 익혀두자. 농도 계산식은 간단하니 유도하라면 할 수는 있지만, 최종적으로 써야하는 것은 공전에 명시된 식을 사용해야만 한다. 유도 식은 감점처리되므로 주의.

그리고 주의할 점은 모든 실험과정 중에서 실수를 하면 그걸로 끝이다. 다시 처음부터 할 기회를 주지 않기 때문에 일단 틀리더라도 태연하게 다음 과정을 진행하는 것을 추천한다. 그리고 실험 후 뒷정리는 필수. 안하면 -10점 깎인다. 실험기구를 깨먹어도 -10점 깎인다.

2.1 수분정량 + 농도변경

주로 산업기사용 시험. 도가니와 도가니 집게의 사용이 꽤나 까다롭다. 익숙하지 않으면 떨어뜨리고 놓치기를 반복하면서 스스로에게 수전증과 장애를 의심하기 딱 좋다. 왠지 모를 쪽팔림은 덤. 충분한 연습과 이미지 트레이닝 필요. 막자와 막자사발을 이용하여 시료(라면이나 크래커)를 갈고, 도가니를 항량한 뒤에 도가니와 시료의 무게를 잰 뒤, 그것을 105°C 로 예열되었다고 가정된 회화로에 넣어 건조시키고, 도가니째로 데시케이터에 방냉, 이후 무게를 측정하는 과정을 약식으로 진행하며, 실험과정 진행 후에는 계산 문제를 풀게한다. 조회분과 비슷하다.

농도변경 : 고농도의 설탕물과 저농도의 설탕물을 혼합해서 중간농도의 설탕물을 만들고, 그것을 브릭스 당도계로 측정한다. 비교적 간단한 실험이지만, 계산에 실수하지 않도록 연습해 둘 필요가 있다.

2.2 조회분정량 + 농도변경

주로 산업기사용 시험. 수분정량보다 더 많이 도가니를 움직여야 한다. 왜냐하면 히팅맨틀에 예비탄화 과정을 추가로 해야하기 때문이다. 막자와 막자사발을 이용하여 시료(라면이나 크래커)를 갈고, 도가니를 항량한 뒤에 도가니와 시료의 무게를 잰 뒤 예비탄화와 회화, 이후 방냉 후 무게 측정 순으로 간다. 역시 주의점은 도가니를 엎거나 떨어뜨리지 말 것, 그리고 실험과정 숙지.

농도변경 : 수분정량에 딸려있는 시험 때와 마찬가지로 설탕물의 농도를 바꾸고, 그것을 당도계로 측정한다.

2.3 총산도

산업기사 쪽에서 자주 나오지만 가끔씩 기사에서도 나타나는 시험. 실험 방법은 산업기사와 기사가 조금 다르다. 실험 자체는 간단하며 위험은 적은 편이나, 단독으로 주는 만큼 까다롭다. 게다가 수산화나트륨의 농도가 너무 진해도 무색이 되므로 주의할 것.

산업기사의 경우 페놀프탈레인 지시약을 써서 0.1N 염산을 0.1N 수산화나트륨 용액으로 적정하면 된다. 이 때 사용하는 NaOH의 역가(Factor)를 구하는 것이 목적.

기사의 경우는 페놀프탈레인 지시약을 써서 미지농도의 감식초를 10ml 취한 뒤, 이를 100ml로 희석시킨 후, 그 중 20ml을 취하여 0.1N 수산화나트륨 용액으로 적정하면 된다.

2.4 조단백질 정량

식품기사에서 가장 최악의 난도로 꼽히는 시험. Only 식품기사만의 시험이다. 켈달법 자체가 시간이 오래 걸리는 탓에 모의평가하며, 실험기구의 조립과 시약의 적가 위치, 실험과정을 숙지해야 한다. 질소에 대한 값은 실험장에서 주기 때문에 애먼 식을 외워가는 것을 추천하지 않는다. 시료는 밀가루를 사용하며, 예상 질소값을 어느정도 숙지할 것을 요구한다. 그리고 중요한 포인트는 켈달플라스크 안에 시료를 넣을 때, 약포지 째로 싸서 넣을 것. 사용하는 키트는 semi-micro식 세트.

2.5 산가 측정

식품기사용 과제. 유지 1g에 포함되어 있는 유리지방산을 중화하는 데 필요한 KOH의 양으로 정의한다. 무수에탄올과 에테르를 1:2로 섞어 100ml를 만든 뒤, 1% 페놀프탈레인 알코올 용액 몇 방울을 떨어뜨린 용액 2개를 만든 뒤, 공시험과 본시험 두 가지를 하여 그 차이만큼의 양을 산가로 한다.

2.6 과산화물가 측정

식품기사용 과제. 유지 1kg에 포함된 과산화물을 환원시키는 데 필요한 티오황산나트륨(Na2S2O3)의 당량을 계산한다. 초산과 클로로포름을 2:3로 섞은 혼합액 25ml를 만든 뒤, 물 30ml와 포화 요오드화칼률용액 1ml, 녹말지시약 1ml를 혼합한 뒤, 10분간 암실에 둔다. 그렇게 똑같이 만들고 처리한 두 개의 혼합 용액을 가지고 유지 산가와 마찬가지로 공시험과 본시험 을 수행하고, 그 차이만큼의 당량을 과산화물가로 한다. 단위는 meq/kg.

2.7 식염 정량

기사, 산업기사 모두 나오는 요주의 실험. 액체 시료인 간장을 도가니 안에 담아 움직이기 때문에 고체 시료인 조회분, 수분정량보다 대단히 까다롭다. 적정 과정 역시 침전 형성 과정에서 색깔이 변하는 것이 상당히 애매하여, 아무리 조단백보다는 쉽다지만 산업기사 치는 입장에서는 끝판왕급의 난이도를 자랑한다. 항량, 방냉, 무게 측정, 증발, 예비탄화, 회화, 방냉, 무게 측정 순으로 도가니 다루는 것을 약식으로 진행하고, 이후 그것을 Mohr법으로 Cl-의 농도를 측정하고, 이를 NaCl의 양으로 환산하여야 한다. 자세한 과정은 추가바람.

2.8 액체 시료 비중 측정

2015년에 추가된 기사 시험 종목. 시료는 주스나 간장이나 식용유. 비중병을 항량한 뒤, 증류수를 꽉 채워서, 그리고 액체 시료를 꽉 채워서 각각 한 번씩 섭씨 25도의 수조에 넣은 뒤, 무게를 측정해주면 된다. 중요 포인트는 비중병의 사용법과 흘러내린 시료의 처리방법.

2.9 액상당의 pH 측정

2015년에 추가된 기사 시험 종목. 물엿이나 올리고당을 희석시키고 그것을 pH 미터로 측정한다. pH 미터는 학부 실험실에서나 만져볼 수 있는 희귀한 기기라 처음 사용하는 사람에게는 멘붕을 선사하기에 딱 할맞으며, 기존에 pH 미터를 만져봤다 하더라도 기기조작법이 달라 애먹을 수 있다. 시험 전에 pH를 4, 7, 10 순으로 calibration하는 것은 필수. 수소이온농도 [H+] 와 수소이온지수(pH) 를 구분하고, 증류수 고유의 수치를 보정할 것.

2.10 발효유 품질검사

pH미터와 굴절당도계 사용 모두 해서 발효유의 pH와 당도를 측정, 계산하여 발효유의 품질을 판정하는 시험법. 자세한 것은 추가바람.

2.11 사실상 제외이나 향후 추가 예정 실험

2.11.1 총탄수화물 측정

2015년 신규과제가 될...... 뻔했으나, 시험장에 탄수화물 측정장치에 사용할 UV-Visible spectrometer 를 들여놓지 못하는 등 실험 인프라가 제대로 갖춰지지 않아 나중에 다시 추가한다고 한다. 추가될 시 자세한 사항은 추가바람.

2.11.2 산도/알칼리도 측정

식품 내 조회분 측정에서 한발짝 더 나아간 실험. 식품 내에 함유된 회분에 금속이온이 많으면 알칼리성식품, 황, 염소, 인, 요오드 등이 많아 산소산이온을 만들 수 있으면 산성식품으로 구분한다. 아직까지 한 번도 출제된 적은 없으나 약식의 모의실험으로라도 출제될 가능성이 있는 시험. 자세한 것은 추가바람.

3 작업형 - 미생물학 실험

미생물학 실험은 6개 과제 중 랜덤으로 주어진 하나를 해결하는 것이다. 산업기사 기준으로 40점, 기사 기준으로 25점을 부여하며, 여느 실험과 마찬가지로 역시 정석대로 수행할 시 24시간은 기본으로 찍기 때문에 약식으로 과제를 수행하고, 감독관이 내는 문제를 푸는 방법으로 진행된다. 실험 이후 푸는 문제에 이론과 사용하는 식들은 해당 실험의 식품공전을 참조하고 익혀두자.

시작하기 앞서서 조언할 점은 알코올 스프레이와 킴테크 등을 써서 먼저 손과 테이블을 소독해야 하며, 실험 과정은 알코올 램프 부근에서 진행, 각 과정마다 화염멸균을 거쳐야 한다. 왜냐하면 미생물학 실험의 정석은 철저히 멸균된 클린벤치 내임을 상정하고 실험하기 때문이다.

그리고 실험 끝난 뒤 뒷정리는 철저히 할 것. 뒷정리가 잘 안되면 이유 불문하고 10점을 깎는다!

이후 실험 방법 및 실험 과정은 추가바람.

3.1 배지의 조제 및 일반 세균 수 검사

시작부터 뜨겁게 데운 LB agarose 배지를 주고 페트리 접시에 분주를 시킨다. 실험의 관건은 배지가 식어 굳기 전에 빠르게, 기포 없이 10ml를 분주하는 것. 시간을 너무 끌어 피펫 끝이 막히면 숙련도가 떨어진다 보고 감점한다고 여겨진다. 배지가 굳는 동안 커피 또는 요구르트 시료를 주고 10배, 100배, 1000배, 10000배까지 희석시킨 뒤, 그 중 1ml를 따서 굳은 배지 위에 접종하고, 인큐베이터에 넣으면 실험은 끝난다. 배양 시 주의할 점은 배지가 굳은 쪽이 위로 가게 해서 도치배양할 것. 이후 세균 수 계산은 희석배수와 콜로니 수를 고려하여 평균을 내주면 끝이다. 15-300개 사이의 집락이 생긴 배지의 것만 계산하면 된다. 공전 개정 이전과 이후의 계산식이 다르니 공전을 참조할 것.

3.2 배지의 조제 및 접종

일반 세균 수 검사와 유사하다. 단 차이가 있다면, 일반 페트리 접시 고체 배지 이외에 사면배지, 고층배지가 추가된다. 백금선 사용법을 조금 익히고 갈 것. 이후 자세한 것은 추가바람.

3.3 그람 염색

미생물학 실험에서 어려운 것으로 손꼽히는 시험. 분석화학 파트의 조단백의 위상과 같다. 실제 실험 과정에서 손이 많이 가지만, 짜증나는 점은 관찰에 사용하는 현미경이 복불복이다. 실험 목적은 액체 배지 안에, 혹은 페트리 접시 내의 콜로니를 떠서 프레파라트를 제작하고, 이를 염색하여 현미경으로 관찰한 뒤, 세균을 판정하는 것이다. 결과가 잘 안나오는 경우라면, 액체 배지 내 미생물 농도가 묽어서 그런 경우가 다수이니, 적절하게 진하게 고정시킬 것을 추천한다. 현미경 사용법과 실험과정을 잘 숙지할 것.

실험 순서를 소개하면 다음과 같다. 미생물을 슬라이드 글라스에 떨어뜨리고 증류수를 한 방울 떨어뜨려 퍼트린 뒤, 알코올램프로 수분을 날려 고정시킨다. 슬라이드글라스 뒷면을 알코올이나 증류수를 흘려 간접적으로 씻은 뒤, crystal violet 1분 - Iodine 1분​ - 95% 에탄올 20초~30초 - safranin 1분 이렇게 처리해주고, 각 염색 후의 증류수 세척시간은 약 5초 정도로 슬라이드글라스 뒷면을 간접수세하면 된다. 염색 처리 후 커버글라스를 덮고 유침액을 떨어뜨린 뒤, 광학현미경으로 상을 관찰하여 보라색이면 그람양성, 붉은색이면 그람음성으로 판정한다. 실험 도중에 감독관이 이것저것 물어보니 여러 사례에 대비해 잘 대비하자. 수세 과정에서 시간이 길어지거나 수압 및 유량 조절에 실패하면 도말된 균이 씻겨내려갈 수 있다. 이 중 특히 요주의 사항은 에탄올 사용 때. 자칫 잘못하면 염색약 자체가 씻겨내려가므로 이후 사프라닌 염색약에 의해 전부 그람음성으로 판정할 위험이 생긴다.

3.4 바실러스 세레우스 정량검사

2015년 신규 과제. 자세한 것은 추가바람.

3.5 대장균군 정성검사

식품산업기사용으로 잘 나오는 시험. 액체 시료를 식염수에 희석시키고, LB 배지가 담긴 시험관에 분주한 뒤, 실험군과 대조군으로 나누어 듀람관을 넣어야 한다. 이 실험에서 중요한 포인트는 듀람관 내에 공기가 들어가서는 안된다는 점이다. 이후 추가 실험으로 EMB 배지에 스트리킹을 실시하고 그 배지를 인큐베이터에 넣는 것으로 실험을 마무리한다. 여기서의 키포인트는 스트리킹을 할 때 배지를 찢어먹지 않고, 스트리킹의 선궤적이 예쁘게 잘 나타나야 한다는 점이다. 배양은 역시 도치배양.

이후, 답안지에 답을 작성할 때, LB배지 시험관 내 듀람관에 기포가 생기면 대장균군 양성(추정시험), EMB배지에 흑녹색의 금속 광택이 보이면 대장균군 양성(완전시험), 그람염색 시 붉은색이면 대장균군 양성(확정시험) 순으로 적고, 왜 양성인지를 적어야 한다.

3.6 대장균군 정량검사

2016년 2회차에서 새로 추가된 시험. 비교적 실험 과정과 대장균군 및 대장균 수의 계산이 쉽지만, 건조필름배지에 익숙하지 않은 사람이면 멘붕이 오기 쉽다. 시험 전에 실험 동영상을 잘 보고 가자. 실험방법을 소개하자면, 주어진 액체시료를 생리식염수에 10배수, 100배수로 희석한 뒤 그 중 하나를 1ml 따서 건조필름배지에 떨어뜨리고, 기포가 생기지 않도록 필름을 덮은 뒤 플라스틱판의 평평한 부분을 사용하여 공기를 빼준 뒤, 인큐베이터 안에는 정치배양을 실시한다. 푸른색+붉은색의 기포가 생긴 세균집락은 대장균군, 푸른색의 기포가 생긴 집락은 대장균이며, 콜로니의 수를 희석배수를 고려하여 계산하면 끝.