식품가공 및 저장과 관련 있는 요인 - 수분 (결합수와 자유수, 식품의 수분활성도, 등온흡습곡선)

소개

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목차

1. 결합수와 자유수
2. 식품의 수분활성도
3. 등온흡습곡선

본문내용

식품 중에 존재하는 물은 식품의 조직 성분과 단단히 결합하고 있는 결합수(bound water)와 결합되지 않고 자유로이 존재하는 자유수(free water)가 있다. 결합수는 조직 구성 물질과 결합되어 있는 수화수가 주된 것이지만 식품의 겔 중에 흡입되어 있는 물, 고체 표면에 흡착되어 있는 물도 있다. 결합수는 식품의 고분자 물질의 구조 유지에 관계하는 물로서 동결되지도 증발되지도 않으며 다른 용질의 용매로서도 이용되지 않으며 미생물의번식에도 이용되지 않는 물이다.
한편 식품 조직중에 기계적으로 들어있는 자유수는 수용성 물질의 용매로 이용되고 식품이 놓여 있는 환경에 따라 방습 또는 흡습하는 변동적인 물로서 미생물의 번식과 화학반응에도 이용된다.
일반적으로 잘 건조되어 수분 함량이 13% 정도인 식품은 세균과 곰팡이의 생육이 불가능하므로 그 건조 상태를 그대로 유지하면 저장성이 좋다. 그러나 동일 한 수분 함량을 가진 식품이라도 식품의 종류에 따라 물이 각 식품의 성분들과 결합하는 강도가 다르므로 식품의 저장성을 단순히 수분 함량이 많고 적음을 가지고 만 말할 수는 없다. 즉 같은 수분 함량을 갖고 있는 식품이라도 결합수가 많은 식품은 미생물이 번식하기 어렵고 화학적 변화도 느려 저장성이 좋으나 자유수가 많은 식품은 미생물의 번식이 쉽고 화학적 변화도 받기 쉬워 저장성이 나쁘다.

<중 략>

[그림 4] 각종 식품의 등온흡습곡선
식품의 저장성을 높이기 위해서는 수분의 함량을 낮추어야하나, 건조에 의해 과도하게 수분이 감소되면 오히려 식품 성분의 산화에 의해 변ㆍ퇴색이나 성분의 열화가 일어난다.
그림 5에서 건조가 진행됨에 다라 수분활성도가 낮아져 여러 가지 미생물이 생육하지 못하고 효소에 의한 변질 및 비효소적 갈변반응은 어려워지나, 낮은 수분활성도 영역(Aw<0.2)에서 오히려 지질의 산화반응은 속도가 증가되는 특이한 현상이 나타난다. 이것은 단분자층을 이루는 수분이 과산화물이나 산화를 촉매하는 금속 이온들을 수화하여 지질의 산화를 막고 있는데 이 단분자층이 과도한 건조(Aw<0.2)에서 의해 파괴되므로 직접 공기에 노출되어 산화가 일어나는 것이다. 그러므로 단분자층을 형성하는 수분 함량이 식품의 열화를 일으키지 않고 저장성을 부여할 수 있는 최소 필요량이며 최대 허용량이다. 각 식품은 각기 다른 등온 흡습곡선을 나타내어 단분자층을 형성하는 수분 함량도 표 4와 같이 제각기 다르므로 건조 시에는 고려하여야 한다.

참고자료

· 없음