녹차산업에서 HACCP 적용과 HACCP 인지가 지각품질에 미치는 영향에 관한 연구

Abstract

본 연구는 국내 차 시장의 어려움과 함께 차 제품의 안전성에 대한 관심이 증가하고 있는 시점에서, 안전성을 부여할 수 있는 방안을 모색함으로써 차 산업 발전의 기반 조성에 도움이 되고자 하였다. 녹차 산업의 안전성 확보를 위한 방법으로 차 제조 공정 별로 화학적, 생물학적, 물리적 위해 분석을 통해, 차 제조 방법에 Hazard Analysis and Critical Control Point(위해요소중점관리기준; 이하 HACCP)을 적용하고자 하였으며, 이러한 위해요소 관리에 의한 HACCP 제조 방법이 소비자의 지각품질에 긍정적인 영향을 미치는지를 검토하여 녹차 산업에서의 안전성 확보를 위한 자료로 활용하고자 연구를 수행하였다. 이를 위해 첫째, 국내 차 산업의 현황을 살펴보고 차 산업에서의 품질 향상 방법을 모색하여 차 산업 공통으로 적용할 수 있는 제조 방법과 시스템을 선정하였다. 둘째, 차 재배지역의 AZ 업체를 선정한 후, 녹차 제조 방법에 HACCP 시스템을 적용하기 위하여 각 제조 공정 별로 안전성에 영향을 주는 요소를 찾아내어 화학적, 생물학적, 물리적 위해 분석으로 Critical Control Point(CCP)를 선정하였다. 셋째, 안전성 관리의 기준을 설정하고 HACCP plan을 작성하였다. 넷째, 품질 요인들의 품질 중요도를 평가하고, HACCP을 적용한 제조 방법을 인지했을 때 소비자들이 느끼는 품질 중요도와 지각품질 만족도에 미치는 영향을 규명하고, 음용 횟수로 구분된 소비자 집단간의 차이점을 분석하였다. 이상의 연구 결과를 요약하면 다음과 같다 1. 차의 분류를 검토하여 전체 차 제조 공정의 기본 공정이라 할 수 있는 녹차 제조 공정을 선정하였으며, 이는 녹차 제조 공정의 기본인 채엽, 가열, 유념, 건조의 4단계가 발효차 등의 다른 차 제조 방법에도 이용되는 골격이 되고 있기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 녹차의 기본 제조 공정을 HACCP 시스템 적용을 위한 제조 방법으로 선정하고 녹차 생산 제조 공정별로 가공 조건인 가공 온도와 가공 시간을 측정하여 연구에 적합한 제조 방법을 확정하였다. 2. 선정한 차밭의 찻잎과 제품의 균일성을 분석하기 위하여, 차밭을 6구역으로 나누어 수확한 찻잎을 가공하기 전의 일반 성분별 함량을 분석한 결과 caffeine, catechin, fiber, total free amino acid(TFAA), theanine, T-nitrogen이 각각 평균 3.16%, 15.58%, 17.21%, 3.42%, 2.11%, 6.00%로 나타나 성분 함량으로는 우수한 품질을 보였다. 그러나 각 구역별로 성분 함량의 균일성을 분석한 결과 caffeine의 함량은 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났으나, 다른 성분들은 모두 유의적인 차이를 보이고 있어 차밭 재배의 차이로부터 나오는 성분의 차이가 많으므로 균일한 제품을 제조하기 위한 재배 표준화가 필요할 것으로 사료되었다(p<0.05). 가공한 후에도 각각 3.08%, 14.87%, 19.48%, 3.56%, 2.01%, 5.71%로 우수한 품질을 유지하고 있는 것으로 나타났으며, 가공한 후의 제품에서도 모든 성분의 함량이 각 구역별로 유의적인 차이가 있는 것으로 보아(p<0.05) 원료 성분의 차이가 제품에서의 차이로 연장이 되는 것을 알 수 있었다. 구역별로 각각 채엽한 찻잎과 가공된 제품들의 성분 차이를 분석한 결과에서도 caffeine은 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 다른 성분들은 유의적인 차이를 보여(p<0.01), 차 산업의 녹차 제품 제조 공정에서 균일성 있는 제품 생산의 표준화가 필요할 것으로 사료되었다. 3. HACCP 적용을 위한 위해 분석을 실시한 결과 화학적 위해요소로 차 재배 시에 살포된 30종의 잔류농약이 위해요소로 선택되었으며, 찻잎에 함유되어 있는 중금속의 위해는 없는 것으로 파악되어 제외하였다. 채엽한 찻잎의 잔류농약을 GC와 HPLC를 사용하여 분석한 결과 chlorfenapyr이 0.04ppm으로 허용기준치인 3.0ppm이하에서 검출되었으나, 가공 후에는 검출되지 않았는데 이는 제조 공정 중 증기로 가열되는 과정 중에 세척되거나 가열에 의한 열분해로 소실된 것으로 보였다. 식품별로 식품공전에 등록되어 사용이 가능한 농약은 안전일수와 잔류허용기준이 규정되어 있으나, 농약의 잔류 가능성은 시기와 기상여건 등에 의해 큰 차이를 보일 수가 있다. 이에 위험성이 있는 16종의 농약을 경과일수별로 분석한 결과 13종의 농약이 안전일수 경과 후에도 잔류량이 허용기준을 상회한 결과로 나타났기 때문에, 각 농약별로 안전일수를 연장하여 안전성을 확보할 필요가 있어, 잔류 위험성이 높은 13종의 농약 중 milbemectin 1종은 안전일수 4일 연장, bifenthrin, carbendazim, cyhalothrin, fenitrothion, fluazinam, flufenoxuron, pyraclofos, tebuconazole, thiamethoxam 9종은 7일 연장, fenpyroximate 1종은 11일 연장, azoxystrobin, chlorfenapyr 2종은 14일 연장하도록 변경할 필요성이 나타났다. 4. 생물학적 위해 요소를 분석하고 녹차에 대한 미생물 안전성 확보를 위한 관리 규격 설정을 위하여, 녹차 생산 제조 공정 단계별로 표준평판균수(standard plate counts), 대장균군(coliform bacteria), 살모넬라(Salmonella spp.), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 검사를 시행하였다. 채엽한 생엽에서 표준평판균수는 3.4x10^(6)CFU/g (이하 단위 생략), 표준평판균수(곰팡이)는 4.4x10²으로 오염도가 높게 나타났으며 대장균군 검사에서도 양성으로 나타났다. 특히 곰팡이에 의한 오염보다는 세균에 의한 오염이 두드러졌지만 살모넬라(Salmonella spp.), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)은 나타나지 않았다. 생엽에 오염된 미생물은 제조 공정 중 덖음 또는 증열 과정에서 99% 이상 사멸하였고 이 후 유념과 건조 단계의 가공 과정을 거치면서 미생물은 감소하여 표준평판균수가 10³ 수준으로 감소하였으며, 최종 공정이 끝난 후에 표준평판균수는 1.0x10³ 미만, 표준평판균수(곰팡이)는 1.0x10¹ 미만으로 나타났다. 또한 생엽에서 대장균군이 양성으로 나타났으나 최종 제품에서는 음성으로 나타났으며, 제조 공정에서는 마지막 건조 공정이 끝난 후에 음성으로 나타났다. 제품을 생산하는 제조장 환경에서 유래되는 미생물의 위해요소를 파악하기 위하여 작업장별 공중 낙하균, 장비 표면 검사와 작업자의 개인별 위생 검사를 실시하여 각각 표준평판균수, 대장균군, 황색포도당구균에 대해서 검사하였다. 검사 결과 제조장의 내부 공기가 외부보다 오히려 미생물 오염도가 높은 것으로 나타나 공기청정기를 이용하여 공기를 순환시키는 환기 시설을 보강하고, 분진을 제거하며 정기적으로 장비 세척을 통해서 미생물의 오염을 줄여나가야 될 것으로 사료되었으며, 작업자의 손 세척도 표준화 하였다. 최종 공정인 건조 공정이 끝난 후에 표준평판균수는 1.0x10³ 미만, 표준평판균수(곰팡이)는 1.0x10¹ 미만으로 나타났으나, 최종 제품의 미생물을 제어하기 위해서 둥굴레차를 볶는 것과 같은 배전하는 방법으로 공정을 추가하여 미생물의 위해를 제거하였다. 5. 물리적 위해 분석에서 이물은 위해요소로 선택되어지지 않았다. 6. 녹차 제조 공정 단계별로 분석한 결과를 바탕으로 CCP 결정 계통수(decision tree)를 이용하여 녹차 제조 공정 중 위험성을 분석한 결과, 채엽 단계에서의 잔류농약과 건조 공정에서의 미생물을 위해요소로 한 2개의 CCP를 결정하였고 HACCP plan을 작성하였다. 7. 설문 조사를 통해 녹차 제품에서 품질 요인과 품질 만족도를 평가하고HACCP 제조 방법이 품질 요인으로서의 중요도 및 지각품질 만족도에 미치는 영향을 분석하였다. 내재적 품질 요인으로는 맛, 향, 색상으로 구분하였고 외재적 품질 요인으로는 포장, 브랜드, 생산지역, 그리고 제다 기술로는 채엽 시기, 발효 정도, 제조 방법으로 구분하여 분석한 결과 내재적 품질 요인에서는 맛의 중요도가 평균 4.30(S.D=0.739), 외재적 품질 요인에서는 브랜드가 3.85(S.D=0.744), 제다 기술에서는 발효 정도의 요인이 3.73(S.D=0.944)으로 높은 점수가 나타났다. 음용 횟수에 따라 구분한 매니아 그룹에서는 내재적 품질 요인의 중요도가 4.24로 나타나 외재적 품질 요인 3.91보다 중요하게 생각하고 있었으며, 또한 비매니아 그룹은 각각 3.93, 3.62로 나타나 매니아 그룹이 비매니아 그룹보다 내재적, 외재적 품질 모두를 더 중요하게 생각하고 있었다. 내재적 품질 요인이 외재적 품질 요인보다 중요도가 높고, 매니아 그룹이 비매니아 그룹보다 내, 외재적 품질 중요도를 모두 높게 생각하는 것으로부터, 소비자의 지식 수준이 높을 경우에는 제품 속성 정보를 주로 활용한다는 것을 알 수 있었다. 8. HACCP 제조 방법을 설명하기 전에 제조 방법이 지각품질 만족도에 미치는 영향은 요인 중요도가 3.56이고 지각품질 만족도가 3.76이었으나, HACCP 제조 방법을 설명한 후에는 요인 중요도가 4.08로 높게 나타났으며, 지각품질 만족도도 4.14로 상승하여 HACCP 제조 방법이 안전성에 대한 신뢰를 부여하여 지각품질 만족도가 높아지는 것으로 나타났다. HACCP 제조 방법이 지각품질 만족도에 미치는 영향을 분석하기 위한 회귀분석에서, HACCP 제조 방법을 설명하기 전에는 제조 방법이 지각품질 만족도에 미치는 설명력 정도를 나타내는 R² 값은 약간 낮은 0.132이고, p=0.009(p<0.01), 표준화 계수는 0.363으로 제조 방법은 지각품질 만족도에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 HACCP 제조 방법을 설명하여 응답자가 인지한 후에는 HACCP 제조 방법이 지각품질 만족도에 미치는 설명력 정도를 나타내는 R² 값은 0.148로 나타났고, p=0.021(p<0.05)로 모형이 통계적으로 유의한 것으로 나타났으며, 표준화 계수는 0.385로 HACCP 제조 방법을 인지한 후가 인지 전 보다 더 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 제조 방법에서 HACCP 적용과 HACCP 적용으로 제조한 제품들에 대한 품질의 중요도가 지각품질 만족도에 미치는 영향이 높게 나타나는 결과를 얻게 되었으므로, 제조 공정에 안전성을 확보할 수 있는 HACCP 시스템을 차 산업에 시급히 적용하여 소비자들에게 품질에 대해서 안전성을 제공해 주고, 결과적으로 신뢰를 통해 차 산업의 발전을 일으켜야 할 것으로 파악되었다. 또한 차 재배에 사용되는 농약의 살포는 안전일수를 최대한 확보하여야 하며 잔류량은 시기와 기상 여건에 따라 큰 차이를 나타내므로 친환경 재배로의 전환을 모색하여 농약에 대한 불신을 해소하고, 식품공전에 규정되어 있는 다류의 규격에 누락되어 있는 미생물의 기준과 규격을 설정하여 미생물로부터의 위해를 예방할 필요가 있는 것으로 파악되었다. 앞으로도 지속적으로 국내의 차 산업에서 생산자가 만들어가는 품질과 소비자들이 느끼는 지각품질에서 인지의 격차를 줄여나가며 일치시키는 마케팅 전략이 수립되어, 생산자 중심이 아닌 소비자 중심의 제품전략으로 전환하여야 국내 차 산업의 발전이 있을 것으로 보여진다.|This research is performed to assist the tea industry development basis by exploring the method to improve the safety of tea product in response to the increasing interest on their safety in domestic tea market. This study was intended to implement HACCP to tea manufacturing process through chemical, biological and physical hazard analysis to secure the safety. In addition, the positive effects of implementing HACCP system on the customer’s perceived quality was investigated. This is performed to utilize the result of the research as a documentation for securing safety in green tea industry. Four tasks were performed for this purpose; first, to investigate the current status of domestic tea industry, to explore quality improvement ways in tea industry, and to select manufacturing methods and systems which can be commonly applied to tea industry. Second, to select AZ company at the tea cultivating region, to select the green tea manufacturing method, to find the safety affecting factors from each process to implement HACCP system, and to select CCP through chemical, biological and physical analyze. Third, to establish the safety management standard, and to prepare HACCP plan. Fourth, to evaluate quality priority of quality factors, to examine the effect of quality priority and perceived quality satisfaction when customers recognize the HACCP implemented manufacturing method, and to analyze the difference of customer groups by drinking factors. Followings are the summary of the research results mentioned above 1. The 4 basic green tea manufacturing processes of leaf plucking, heating, rolling, and drying process were selected as a green tea manufacturing process after reviewing tea classification. Therefore, HACCP system was implemented and the manufacturing method was fixed for this research by measuring the condition of processing temperature and the time for each green tea production process. 2. The tea farm was divided into 6 zones to analyze the tea leaf and the product uniformity of the selected tea farm, and analyze contents of general chemical compositions from collected tea leaf before processing. The result indicates the excellent chemical composition contents quality for caffeine, catechin, fiber, total free amino acid (TFAA), theanine, Tnitrogen with the average amount of 3.16%, 15.58%, 17.21%, 3.42%, 2.11%, 6.00%, respectively. The chemical composition contents for each zone were significantly different(p<0.05) for 5 chemical compositions except caffeine. This suggests that cultivation standardization may be required to reduce the differences in raw material chemical compositions caused by the tea farm cultivation, and to produce a uniform product. Each chemical composition contents were indicated as 3.08%, 14.87%, 19.48%, 3.56%, 2.01%, 5.71%, respectively, and 4.52% of moisture which maintains excellent quality after processing. There are significant differences(p<0.05) for all chemical composition contents in each zone, which indicates the differences in raw material chemical compositions may be extended to the differences in product chemical compositions. The caffeine content was not different significantly before and after processing, while other chemical compositions were significantly different (p<0.01). This suggests that the standardization of green tea production process may be needed for production uniformity in tea industry. 3. According to the hazard analysis result for HACCP implementation, heavy metals contained in tea leaf are found to be non-hazardous, and is excluded from the selection. 30 kinds of pesticide residues, which are sprayed during the tea cultivation, are selected as hazardous elements. According to the analysis result of pesticide residue in plucked tea leaf using GC and HPLC, 0.04ppm of chlorfenapyr was detected with maximum residue limit of 3.0ppm, but it was not detected after the processing due to the washing or the pyrolysis through the steam heating process. Agricultural chemicals by food types that are registered to Food Standard Code have regulations for safety days and the maximum residue limit, but their possibility of residual has big differences according to timing, weather, etc. Therefore, we analyzed 16 types of hazardous agricultural chemicals by their elapsed days, and found that 13 types of agricultural chemicals exceed the maximum residue limit after the elapsed safety day. Therefore, it was suggested to secure the safety by extending the safety days for each agricultural chemical as follows: 1) 1 type of 4 days extension . milbemectin, 2) 9 types of 7 days extension - bifenthrin, carbendazim, cyhalothrin, fenitrothion, fluazinam, flufenoxuron, pyraclofos, tebuconazole, thiamethoxam, 3) 1 type of 11 days extension . fenpyroximate, 4) 2 types of 14 days extension - azoxystrobin, chlorfenapyr. 4. Standard plate counts of coliform, Salmonella spp., and Staphylococcus aureus were conducted to find bacteria and mold for each green tea production process stage, to analyze the biological hazardous elements, and to establish the management standard to secure the microbial stability for green tea. High contamination level with 3.4x10^(6) cfu/g of SPC, and 4.4x10² of SPC(mold) was found, and also the positive reaction for coliform test from a collected fresh leaf was found. Bacterial contamination, especially, was more significant than mold contamination, but Salmonella spp., and Staphylococcus aureus were not detected. More than 99% of the microbes contaminated in fresh leaf were eliminated during the washing and the steaming processes, and the population of microbes was reduced to 10³cfu/ml level through the rolling and the drying processes. After final process, SPC was less than 1.0x10³, and SPC(mold) was less than 1.0x10¹. In addition, raw leaf indicated the positive reaction for the coliform test, but it indicated the negative reaction for a final product, and coliform was not detected after final drying process in production. Microbial examination was performed for dropping bacteria in each working place, equipment surface and personal worker hygiene inspection to find the microbial hazard at the production factory environment. The examination was made for standard plate counts, coliform, Salmonella spp., Staphylococcus aureus. The result indicates that the factory internal air has higher microbial contamination than the external air. Therefore, we use the air purifier to circulate the internal air, to reinforce ventilation facility, and to remove dust. It was suggested reducing microbial contamination by equipment cleaning, and by establishing the standard for workers’ hand washing. We also improve the process to remove microbial hazard with the roasting method. 5. Foreign matter was not selected as a hazard in physical hazard analysis. 6. According to hazardous analysis on green tea production process using CCP decision tree based on the analysis result for each green tea production process, 2 CCP hazard of pesticide residue and microbe in drying process were decided, and HACCP plan was prepared. 7. The quality factor and quality satisfaction of green tea product was evaluated through a survey, and the importance as a quality factor, and the effects on perceived quality of HACCP method were analyzed. Taste, flavor and color are selected as internal quality factors. Package, brand, production location are selected as external quality factors. Tea leaf plucking season, fermentation degree and manufacturing method are selected as tea manufacturing technologies. The analysis result indicate that the importance of taste is average 4.30 (S.D=0.739) in internal quality factor, brand is 3.85 (S.D=0.744) in external quality factor, and fermentation degree is 3.73 (S.D=0.944) in tea manufacturing technology as the highest points. From mania group distinguished by the number of drinking times, internal quality factor of 4.24 is considered to be more important than the external quality factor of 3.91. Non-mania group shows 3.93 and 3.62 respectively, which indicates that the mania group considers both internal and external qualities more importantly. It is found that customers use more product attribute information when their knowledge level is high from the fact that internal quality factor is higher than external quality factor, and that mania group considers importance more than non-mania group. 8. Before explaining the HACCP manufacturing method, the importance as a quality factor is 3.56, the perceived quality satisfaction is 3.76. After it is explained, the average point is 4.08 and 4.14 respectively. For the effect of perceived quality satisfaction before explaining the HACCP manufacturing method, The R2 value is 0.132, which is slightly low, and its model indicates statistically significant with p=0.009(p<0.01). The standardized regression coefficient is 0.363. Therefore, the manufacturing method indicates the significant effect to perceived quality satisfaction. In addition, the R2 value, which indicates the explanatory power level of HACCP manufacturing method that affects the perceived quality satisfaction, becomes 0.148 after it is explained and recognized by the respondents. Its model indicates statistically significant with p=0.021(p<0.05). Standardized regression coefficient is 0.385. This suggest that HACCP manufacturing method affects significantly to the perceived quality satisfaction, and it is more significant after recognizing the HACCP manufacturing method than before. Along with establishing the HACCP manufacturing method standard, we could find the result that the importance in quality for products manufactured with HACCP system implementation has high effect to the perceived quality satisfaction. Therefore, it is suggested to implement HACCP system without delay to secure the safety to the production process, to provide customer safety quality, and eventually to develop the tea industry through the trust for customer. Moreover, it is found that following issues are required: -. to ensure the maximum safety days for pesticides sprayed to the tea cultivation because the residual volume has big difference according to the timing and the weather condition, -. to reduce the distrust on agricultural chemicals by transform to the environment friendly cultivation, -. to establish microbial standard and specification which are missing in tea category of Food Standard Code to prevent the hazard from the microbes. It is suggested to reduce the difference between the customers’ perceived quality and the makers’ quality continuously, to establish the marketing strategy to agree with customers’ perceived quality, to transform to customer oriented product strategy from the maker oriented, and to introduce the active marketing strategy into the domestic tea industry for the development in tea industry.