1. 식품 중 수분의 형태는 자유수와 결합수로 구분할 수 있다 자유수와 결합수를 비교하여 설명하시오.물은 식품 내 존재하는 주요 성분이며 수분의 형태는 식품조직 중 자유로이 존재하는 자유수(free water)와 식품의 조직성분과 단단히 결합된 결합수(bound water)로 구분된다. 이에 따라 화학반응과 작용이 다르게 나타나며 식품의 저장성을 고려할 때 중요한 사항이다. 자유수 혹은 유리수는 각종 수용성 물질의 용매로 작용하고 화학반응에 관여하는 물이다. 식품 가열 및 건조시 증발되고, 빙점 이하에서는 얼게 되고 미생물의 생육, 증식에 이용될 수 있다. 따라서 수분함량이 같은 식품이라 하더라도 자유수의 비율이 높을수록 미생물 증식과 화학적 변화에 쉽게 영향을 받기 때문에 저장성이 떨어지게 된다.반면 결합수는 식품의 탄수화물, 단백질 등의 식품구성 물질과 수소결합으로 단단히 결합하거나 겔 중 흡입 혹은 고체의 표면에 흡착 되어있기 때문에 용매로 작용하지 않으며, 화학반응에 관여하지 않는다. 또 100℃ 이상 가열시 증발한다거나 0℃이하에서 동결되지 않고, 효소활성 및 미생물이 증식에도 이용되지 못한다. 그러므로 자유수에 비해 결합수의 비율이 높은 식품일수록 미생물의 증식이 어렵고 화학적 반응이 느려져 저장성이 높아지는 특징이 있다.
육류는 인간이 식용, 섭취하는 동물의 신체 조직으로 필수아미노산이 풍부한 동물성 단백질 급원이다. 동물의 종류와 부위 등에 따라 맛과 조직 및 영양면에서 차이가 있으며 조리법도 무척 다양한데 이중 가열은 조직의 변화를 통해 체내 소화성 및 영양의 흡수, 맛과 선호도가 향상하는 효과가 있어 특히 중요한 조리법이다. 식재료로 사용하는 육류는 품종과 부위, 사육환경, 연령 등에 따라 조직감 형성과 풍미에 차이가 있고 따라서 육류의 조직구조와 과학적으로 이를 이루는 성분 및 특징에 대한 정확한 이해가 있어야만 적절하게 조리할 수 있다. 가열조리시 나타나는 여러가지 육류 안팎의 변화는 이후 우리가 섭취하는 음식의 맛과 기호성은 물론 품질에도 큰 영향을 줄 수 있기 때문에 이러한 변화의 주요 특징과 다양하게 적용될 수 있는 가열 조리 방법에 대해 살펴보도록 한다.
음식의 저장기간을 늘리거나, 좀더 저렴하면서도 준비하기 쉽게 그리고 맛을 유지함과 동시에 소비하기 간편하도록 만들어진 것이 바로 가공식품이다. 20세기 후반부부터 등장해 지금까지 눈에 띄게 진화해온 다양한 가공식품들과 더불어 이에 따른 많은 식품 첨가물들이 만들어졌고 또 소개 되고 있다. 또한 과학과 식품 가공 기술의 발전은 이러한 다양한 식품 첨가물들의 탄생에 큰 영향을 주게 되었다. 식품 첨가물은 이러한 가공식품의 특성을 유지하기 위해서 가장 중요한 역할을 하는 물질이다. 이외에도 식품의 실질적인 가치를 증진시킬 목적으로 사용된다. 중요한 점은 *식품 첨가물은 식품의 구성성분이 아니며, 사람이 보편적으로 섭취하지 않는 물질로, 다양한 기술적 목적으로 의도적으로 첨가하는 물질이다. 식품업자들에게 있어서 식품을 소비자에게 까지 생산, 관리, 유통까지의 과정은 하나하나 매우 중요하다. 자연과 가장 가깝고 신선도와 영양을 그대로 지키고, 전달하고자 한다면 많은 시간과 돈이 들어갈 수 밖에 없다. 이러한 지출을 최소화 하면서도 손쉽게 식품의 맛을 지킬수 있는 역할로서 첨가물들은 그들에게 매우 중요하다. 그러나 이러한 사용 목적보다 더 중요한것은 안전성이다. 물질 자체의 성분뿐만 아니라 사용 기준, 효과 등이 체계적으로 검토되어야 하는데 눈에 좋게만 보이게 한다거나 오로지 이윤만을 위한 몇몇 비양심적인 가공업체들의 무분별한 첨가물 사용은 많은 문제를 일으키고 있다. 소량으로는 몸에 별다른 영향이 없는 것처럼 보이는 첨가물들이, 여러 종류의 가공식품을 섭취했을 경우 많은 양이 쌓여서 문제를 일으킬 수 있고, 혹은 서로 다른 성분의 첨가물들이 화학작용으로 인해 더 나쁜 결과를 불러올수 있다. 잘 알려져 있는 대표적인 식품 첨가물들의 역할과 그 유해성을 살펴보자.소시지와 햄에는 발색제와 보존제 역할을 하는 아질산나트륨은 빼놓지 않고 등장하는 식품관련 이슈이다. 고기의 헤모글로빈, 미오글로빈과 작용하여 신선해보이는 붉은색을 내주는 이 물질은 단백질과 반응하여 나이트로사민을 생성하는데 이는 발암물질로서 간암이나 폐암을 발생시킬수 있다. 또한 헤모글로빈과 결합하는 아질산의 성질은 혈액의 효소운반능력을 저하시켜 빈혈을 유발한다. 더욱이 아질산나트륨은 섭취량 0.18-2.5g 범위안에서 사망할수 있다는 보고가 된 독극물이다. 이런 유해물질을 대체할만한 물질이 없다는 이유로 많은 육가공업에서 계속해서 사용되고 있다.식품의 보존을 위해서 식품가공업자들이 고민하는것중 하나는 식품의 산화와 부패일 것이다. 여기에 방부효과와 미생물의 억제에 효과가 있는 소르빈산, 소르빈산 칼륨이 이용된다. 치즈, 절임식품, 건조육 등에 들어가는 이 물질은 블루베리 등 천연에도 존재하고 비교적 안전한 식품첨가물로 인식되어 있지만 기준치 이상 섭취했을경우 부작용으로 중추신경 마비, 간에 악영향을 미치는 것으로 알려져있다.자연과 가까운 재료들로만 요리를 하면 맛이 심심하게 느껴질수 있는데 소비자들의 미각에 강한 자극을 주기 위해 다양한 감미료가 사용된다. 대표적인 예로 단백질의 구성요소로 진하고 깊은 맛을 내는 화학 조미료 L-글루타민산, L-글루타민산 나트륨, 그리고 설탕대용으로 사용되는 액상 과당과 아스파탐 등을 이야기 할수있다. 화학 조미료는 빈속에 다량 섭취하면 작열감, 근육경직, 메스꺼움등이 나타나고 신장에서 칼슙 흡수를 막고 뼈의 칼슘까지 빼앗아가 골다공증을 일으킨다고 알려져 있다. 액상과당은 다른 정제당과 더불어 음료수등에서 청량감을 더해주고, 저렴한 가격으로 손쉽게 뛰어난 맛을 낼 수 있어서 많은 가공식품에 이용되는데, 이는 인위적으로 만들어진 화학물로 자연산 설탕과는 달리 미네랄이나 비타민이 전혀 들어있지 않다. 오히려 대사하면서 미량 원소들을 소비하고 혈당을 급하게 올리는 롤링 현상을 야기한다. 이는 나아가 인슐린 저항성과 당 탐닉증을 초래할수 있다. 아스파탐은 적은 양으로 설탕의 200배의 단맛을 지니고 있어 여러 다이어트 음료에 쓰인다. 이 감미료를 구성하는 물질인 메탄올, 페닐알라닌, 아스파라긴산은 각각 뇌세포를 자극하고, 뇌호르몬을 교란시켜서 신경독으로 작용한다. 또한 아스파탐은 대사산물로 포름알데하이드를 만들게 되는데 이것은 독한 발암 물질이다. 그리고 소화와 대사시스템에 혼란을 가져온다.발색제가 식품에 소비욕구를 불러일으키게끔 재료의 색을 선명하게 해준다면, 재료에 예쁜 색을 입혀주는 것은 착색제이다. 치즈, 버터, 과자류, 고기 등 아주 다양한 곳에 쓰이는 착색체는 그 색과 종류도 다양한데 여러가지 색소들이 복합적으로 함유되어 있는 경우가 많아 부작용의 위험이 더욱 크다. 그중 타르 색소는 화려한 색깔을 자랑하는 아이스크림, 음료수 등에 많이 들어있는데 이는 콜타르나 석유에서 합성된 색소로 오랫동안 논란거리가 되고있다. 간, 혈액, 콩팥 장애를 유발하고 발암물질 이기 때문이다. 특히 인공색소를 아이들이 섭취했을 때 활동 항진증, 알레르기, 주의력 결핍을 유발한다는 주장도 있다.바삭바삭하고 기름진 튀김 음식 등에서 꼭 등장하는 산화 방지제는 지방이 산소와 결합했을 때 생기는 산화물로 인해 냄새나 맛을 잃게 되는데, 이를 막아주는 훌륭한 역할을 하는 것 처럼 보인다. 문제는 식용유 추출과정에서 탈색과 여과 과정을 거치면서 천연 항산화제를 잃게 되는데 이때 BHT, BHA 등의 합성 항산화제를 첨가한다는 것이다. BHT는 유전자 손상, 콜레스테롤 상승, 염색체 이상을 일으키며 다른 물질과 결합했을 경우 높은 독성의 가능성이 있다고 한다. BHA 역시 쥐 실험등에서 발암성과 높은 치사율이 발견되었다고 한다. 최근 그 사용량에 제한을 두고있다고는 하지만 식품 가공업자입장에서는 기름을 포함한 음식은 식품의 특성상 어떤 방법으로든지 산화방지제를 사용해야만 한다는 것이다.빵, 케잌, 쿠키 등에 널리 이용되는 팽창제는 효모를 쓰지 않고 화학적으로 반죽을 부불려서 만들 때에 쓰인다. 자연적 효모를 쓰면 맛의 깊이에 차이가 있지만 시간이 소요된다. 팽창제로는 탄산수소나트륨이 주로 쓰이고 이는 발효시간이 필요하지 않기 때문에 공정이 단축된다. 탄산수소나트륨은 카드뮴, 납과 같은 중금속 함량이 높아 정신이상, 신체마비, 구토 등을 유발할 수 있다.웰빙식품으로 잘 알려진 두부 같은 경우에도 소포제나 유화제 같은 화학적 인공첨가물이 들어가는데 이는 생산 시간 단축과 원료 손실을 최소화 할수 있어서 가격경쟁력을 향상시키는 큰 역할을 한다. 뚜렷하게 알려진 유해성은 없지만 이 첨가물들의 사용기준치가 명확하지 않고 실리콘 수지로 이루어진 물질이 분명 인체에 무해하지만은 않을것이다.이외에도 가공식품에는 다양한 식품 첨가물들이 여러가지 역할을 위해 복합적으로 사용되는 경우가 많다. 인스턴트요리는 이 복합 혼합체의 좋은 예이다.. 고체와 액체를 분리되지 않도록 결합시키는 안정제/응결제가 있는가 하면 품질개량제 라는 멋진 이름의 인산염, 그리고 수분을 흡수하는 성질을 이용하여 제품의 중량을 늘려주는 증량결착제등도 널리 쓰이는 첨가물 들이다. 인산염은 콜라와 같은 청량음료에 맛을 더하거나, 햄, 베이컨, 튀김옷, 오뎅 등과 같은 식품의 질감과 수분함량을 높여주는데, 과잉섭취는 몸의 칼슘 결핍증을 초래하고 동물 실험에선 이는 폐암 증식속도와 깊은 관련이 있다고 한다.식품첨가물들의 다량 섭취를 막기 위한 가장 간단한 방법은 식품 뒷면에 표기를 꼼꼼히 확인하는 것인데, 문제는 많은 식품첨가물들이 구체적인 이름 없이 ”가공치즈, 가공버터” 라는 반제품 또는 “감미료, 산화방지제” 라는 용도명뒤에 애매하게 가려지거나 다르게 표시되고 있다는 것이다.소비자 입장에서는 수많은 가공식품에 사용되는 식품 첨가물에 대한 정확한 지식과 유해성을 여러모로 생각해 보아야 한다. 또 한가지 많은 사람들이 몸에 유익하고 건강하다고 짐작하는 많은 식품들에 들어가는 첨가물에 대해서는 아무런 의심이나 확인을 해보지 않는다. 예를 들면, 과일주스에 “신선한” 과 같은 단어를 붙이면 사람들은 웰빙 음식으로 착각하게 되는데, 많은 주스들이 보다 효율적이고 보관을 용이하게 하기위해 농축과즙의 형태로 만들어 진다. 이때는 이미 섬유질을 포함한 많은 유익한 성분들은 다 잃게 되고 이를 다시 채우기 인위적인 첨가물을 여러단계로 사용한다. 향과 색소는 물론 맛을 더하기위해 혈당을 높이는 액상과당, 몸에 좋을 것같은 비타민 C도 넣어준다. 하지만 이것은 산화방지제에 불과하고 합성비타민으로 스스로는 몸에 제대로 흡수되지 않는다.마가린의 경우에도 그렇다. 한동안 마가린은 버터의 대체 식품으로 저렴하고, 저장정이 높으며 “식물성” 이라는 이름으로 마치 버터보다 몸에 좋은것처럼 인식되어왔다. 문제는 불포화 지방산이 많아 실온에서 액체로 존재하는 식물성 지방을 수소화 과정을 거치는 동안 트랜스 지방이 생기게 된다는것이다. 자연을 거스르는 가공방법이다. 이런 가공품을 첨가한 음식을 계속해서 섭취했을 때 몸의 구조가 망가지는 것은 당연하다. 자연스레 심장질환, 당뇨병, 면역력 약화 등과 연결된다.