20-3
다음 특징을 모두 갖는 곰팡이의 속(genus) 이름을 3가지 쓰시오.
· 균사에 격벽(격막)이 없다.
· 뿌리 모양의 헛뿌리와 옆으로 뻗는 포복경을 내고, 그 위에 자루 모양의 포자낭병이 선다.
· 무성생식과 유성생식을 모두 하며, 무성포자로는 포자낭 안에 생기는 내생포자인 포자낭포자를 만든다.
Mucor속, Rhizopus속, Absidia속
[해설]
격벽 없는 균사, 헛뿌리와 포복경, 포자낭 안에서 만드는 내생포자는 접합균류(털곰팡이류)의 특징이다.
- Mucor(털곰팡이)속은 치즈 숙성과 알코올 발효에 쓰이지만, 빵·과일을 상하게 하는 대표 곰팡이이기도 하다.
- Rhizopus(거미줄곰팡이)속은 헛뿌리가 뚜렷하고, 헛뿌리가 난 자리에서 포자낭병이 다발로 올라온다.
- Absidia속은 포복경 중간(마디 사이)에서 포자낭병이 나오고, 포자낭이 서양배 모양이다.
혼동 주의: Aspergillus속과 Penicillium속은 균사에 격벽이 있고, 겉으로 드러난 외생포자인 분생포자를 만들어 이 조건에 맞지 않는다.
분석법의 성능을 나타내는 다음 두 용어의 정의를 각각 쓰시오.
(1) LOD
(2) LOQ
(1) LOD(Limit Of Detection, 검출한계) — 주어진 분석법으로 시료 속에 분석대상물질이 있다고 확인·판단할 수 있는 가장 낮은 농도
(2) LOQ(Limit Of Quantitation, 정량한계) — 요구되는 정확도와 정밀도를 만족하면서 분석대상물질의 양을 수치로 매길 수 있는 가장 낮은 농도
[해설]
두 값은 분석법 밸리데이션에서 그 분석법이 얼마나 낮은 농도까지 다룰 수 있는지 보여 주는 지표다.
- LOD(검출한계) — 성분이 있다고 판단할 수 있는 가장 낮은 농도로, 흔히 신호 대 잡음비(S/N) 약 3인 지점으로 잡는다.
- LOQ(정량한계) — 요구되는 정확도·정밀도를 지키며 양을 수치로 매길 수 있는 가장 낮은 농도로, 흔히 S/N 약 10인 지점으로 잡는다.
그래서 LOQ가 LOD를 항상 웃돈다. 혼동 주의: 정량한계 미만은 0이라는 뜻이 아니라 믿을 만한 수치로 말할 수 없다는 뜻이다.
20-3
국내에서 사용된 사례가 없는 새로운 추출물을 식품 원료로 처음 쓰려고 한다. 어떤 절차를 밟아야 하는지 관련 고시의 이름과 담당 기관을 포함하여 서술하시오. (단, 해당 원료는 외국에서는 이미 식품에 사용되고 있는 것으로 한다.)
「식품 등의 한시적 기준 및 규격 인정 기준」에 따라 신청 대상인지를 확인한 뒤, 한시적 기준 및 규격 인정 신청서와 요구되는 자료를 갖추어 식품의약품안전처장에게 인정을 신청하여야 한다.
[해설]
식품공전에 실려 있지 않은 새 원료는 「식품 등의 한시적 기준 및 규격 인정 기준」에 따라 인정을 받아야 식품에 쓸 수 있다.
- 신청 대상 확인 단계에서는 식품공전에 없는 원료인지, 식품에 쓸 수 없는 원료 목록에 들어 있지 않은지 먼저 확인한다.
- 신청 단계에서는 인정 신청서와 함께 명칭·기원·국내외 사용현황·제조방법·특성·안전성 자료를 갖추어 식품의약품안전처장에게 제출한다.
- 인정을 받으면 인정받은 기준·규격 범위 안에서 식품 원료로 쓸 수 있다.
이 문제처럼 외국에서 이미 먹어 온 원료라면, 외국의 인정 현황과 사용 실적 자료가 안전성을 뒷받침하는 핵심 근거가 된다.
20-3
고성능 액체크로마토그래피(HPLC)의 역상(reverse phase) 분배에서 고정상과 이동상이 각각 어떤 성질을 갖는지, 극성·비극성이라는 말을 넣어 설명하시오.
· 고정상 — 비극성(소수성)
· 이동상 — 극성(친수성)
[해설]
역상은 원래 쓰던 순상(극성 고정상 + 비극성 이동상)과 극성 관계가 뒤집힌 방식이다.
- 고정상은 비극성(소수성)이며, 실리카에 C18·C8 같은 탄화수소 사슬을 붙인 충전제를 쓴다.
- 이동상은 극성(친수성)이며, 물에 메탄올이나 아세토나이트릴을 섞은 용매를 쓴다.
그래서 극성 성분이 먼저 나온다. 비극성 성분은 고정상에 오래 붙어 있어 늦게 용출된다.
20-3
식품을 얼릴 때 냉동속도가 냉동식품의 품질에 어떤 영향을 주는지 설명하시오.
· 급속동결 — 작은 얼음결정이 세포 안팎에 고루 생겨 조직 손상이 적고, 해동 시 드립이 적어 품질이 잘 유지된다.
· 완만동결 — 큰 얼음결정이 세포 사이에 자라 세포막과 조직을 찢어, 해동 시 드립이 많고 품질이 떨어진다.
[해설]
냉동식품의 품질은 식품 속 물이 대부분 어는 최대빙결정생성대(약 −1 ~ −5 ℃)를 얼마나 빨리 지나가느냐에 따라 달라진다.
- 급속동결은 이 온도 구간을 빨리 지나가므로 작은 얼음결정이 세포 안팎에 고루 생겨, 조직 손상과 드립이 적다.
- 완만동결은 세포 밖의 물이 먼저 얼고 세포 안의 물이 밖으로 빠져나와 큰 결정으로 자라므로, 세포막이 찢어져 드립이 많아지고 조직이 물러진다.
드립은 해동할 때 흘러나오는 즙으로, 수분과 함께 맛 성분과 영양성분도 빠져나간다. 얼린 뒤에도 저장온도가 오르내리면 결정이 다시 커지므로 온도를 일정하게 유지해야 한다.
20-3
포도당(glucose) 1분자가 완전히 산화될 때 각 단계에서 생기는 에너지 분자와 환원조효소의 수를 쓰시오.
(1) 해당과정 — ATP, NADH
(2) 피루브산에서 아세틸-CoA까지 — NADH
(3) 아세틸-CoA에서 TCA 회로까지 — ATP, NADH,
(1) ATP 2분자, NADH 2분자
(2) NADH 2분자
(3) ATP 2분자, NADH 6분자, 2분자
[해설]
포도당의 완전 산화는 해당과정, 피루브산 산화, TCA 회로 순으로 진행되며 여기서는 각 단계에서 직접 생기는 분자 수를 센다.
해당과정은 ATP 2분자를 쓰고 4분자를 만들어 순 ATP 2분자를 얻는다. 글리세르알데하이드-3-인산이 산화될 때 NADH 2분자가 나온다.
피루브산 1분자가 아세틸-CoA로 바뀔 때 NADH 1분자가 생기고 피루브산이 2분자이므로 NADH 2분자이다.
TCA 회로는 한 바퀴에 NADH 3분자, FADH2 1분자, GTP(ATP에 해당) 1분자를 만든다. 아세틸-CoA가 2분자이므로 ATP 2분자, NADH 6분자, FADH2 2분자이다.
혼동 주의: NADH·FADH2를 ATP로 환산한 총수율(38 또는 32)을 묻는 문제가 아니다.
다음은 「식품 및 축산물 안전관리인증기준」이 정한 중요관리점(CCP, Critical Control Point)의 정의이다. 빈칸 ①~③에 알맞은 말을 각각 쓰시오.
“안전관리인증기준(HACCP)을 적용하여 식품·축산물의 위해요소를 ( ① )·( ② )하거나 허용 수준 이하로 ( ③ )시켜 해당 식품·축산물의 안전성을 확보할 수 있는 중요한 단계·과정 또는 공정을 말한다.”
① 예방
② 제어
③ 감소
[해설]
「식품 및 축산물 안전관리인증기준」의 정의에 따르면 중요관리점은 위해요소를 예방·제어하거나 허용 수준 이하로 감소시키는 단계이다.
- 예방은 위해요소가 처음부터 들어오거나 생기지 않도록 막는 것이다.
- 제어는 공정 중에 위해요소를 관리할 수 있는 상태로 붙잡아 두는 것이다.
- 감소는 이미 있는 위해요소를 허용 수준 이하로 낮추는 것이다.
혼동 주의: 두 번째 빈칸을 '제거'로 쓰지 말고 제어로 써야 한다. 정의에 나오는 허용 수준은 다음 단계에서 정하는 한계기준(CL)이 된다.
20-3
「식품위생법」상 영업을 하려면 허가를 받아야 하는 업종이 대통령령에 세 가지로 정해져 있다. 그 세 가지가 무엇인지 쓰시오.
① 식품조사처리업
② 단란주점영업
③ 유흥주점영업
[해설]
식품위생법 시행령은 허가를 받아야 하는 영업을 세 가지로 정해 두었다.
- 식품조사처리업은 방사선을 쬐어 식품의 보존성을 높이는 영업으로, 식품의약품안전처장의 허가를 받는다.
- 단란주점영업은 주로 주류를 팔면서 손님이 노래를 부를 수 있는 영업이다.
- 유흥주점영업은 유흥종사자를 두거나 유흥시설을 설치할 수 있고, 손님이 노래를 부르거나 춤을 출 수 있는 영업이다.
두 주점영업은 특별자치시장·특별자치도지사 또는 시장·군수·구청장의 허가를 받는다. 혼동 주의: 식품제조·가공업은 등록 대상이고, 일반음식점·휴게음식점영업은 신고 대상이다.
20-3
1 N 옥살산 용액 500 mL를 조제하려고 한다. 다음 물음에 답하시오. (단, 옥살산 이수화물 의 분자량은 126.07이다.)
(1) 필요한 옥살산의 무게(g)
(2) 조제 방법
(1) 31.5175 g
(2) 옥살산 이수화물 31.5175 g을 정확히 달아 비커에서 소량의 증류수로 완전히 녹인 뒤, 500 mL 부피플라스크로 옮기고 증류수를 표선까지 채워 고르게 섞는다.
[해설]
노르말농도는 용액 1 L 속에 들어 있는 용질의 g당량수이다. 옥살산은 H+를 2개 내놓는 2가 산이므로, 1 g당량의 무게는 분자량을 2로 나눈 값이다.
W = N × V(L) × (분자량 ÷ 가수)
W = 1 × 0.5 × (126.07 ÷ 2)
W = 31.5175 g
조제할 때는 비커에서 완전히 녹인 뒤 500 mL 부피플라스크로 옮기고, 표선까지 증류수를 채워 고르게 섞는다. 혼동 주의: 126.07은 이수화물의 분자량이므로, 무수물 값(90.03)으로 계산하면 답이 달라진다.
20-3
떫은맛에 관한 아래 서술 가운데 옳지 않은 것을 하나 골라 번호를 쓰고, 어느 대목이 잘못되었는지 밝히시오.
① 미각신경 말단에 있는 단백질이 폴리페놀류 때문에 변성·응고되면서 떫은 느낌이 생긴다.
② 떫은맛을 내는 주된 물질로는 탄닌(tannin)류와 알데하이드류가 꼽힌다.
③ 염류와 철·구리 등의 금속 이온도 떫은맛을 낼 수 있다.
④ 커피에서 떫은맛을 내는 성분은 엘라그산(ellagic acid)이고, 밤에서 떫은맛을 내는 성분은 클로로겐산(chlorogenic acid)이다.
⑤ 감에 들어 있는 디오스프린(diospyrin)은 익어 가는 동안 과육 속에 생긴 알데하이드기와 붙어 물에 녹지 않는 탄닌으로 바뀌고, 그래서 떫은 느낌이 없어진다.
④
두 물질이 서로 뒤바뀌었다. 커피의 떫은맛은 클로로겐산, 밤(속껍질)의 떫은맛은 엘라그산이다.
[해설]
떫은맛은 폴리페놀(탄닌) 등이 혀 점막의 단백질을 변성·응고시켜 생기는 수렴성 감각이다.
틀린 서술은 두 물질을 뒤바꿔 적은 것으로, 커피의 떫은맛 성분은 클로로겐산이고 밤 속껍질의 떫은맛 성분은 엘라그산이다. 감은 익으면서 생긴 아세트알데하이드가 탄닌과 결합해 물에 녹지 않는 형태가 되므로 떫은맛이 사라진다.
수분 30 %와 설탕 25 %를 함유한 식품이 있다. 이 식품의 수분활성도를 소수 넷째 자리에서 반올림하여 셋째 자리까지 구하시오.
(단, 분자량은 물() 18, 설탕() 342로 한다.)
0.958 (소수 둘째 자리까지 요구하면 0.96)
[해설]
수분활성도는 라울의 법칙에 따라 용액 속 물의 몰분율로 구한다. 식품 100 g을 기준으로 물 30 g과 설탕 25 g만 계산에 넣는다.
Aw = n물 ÷ (n물 + n설탕)
n물 = 30 ÷ 18 = 1.6667 mol
n설탕 = 25 ÷ 342 = 0.0731 mol
Aw = 1.6667 ÷ 1.7398 = 0.95798 ≒ 0.958
설탕은 분자량이 342로 커서, 25 %나 들어 있어도 몰수가 적어 수분활성도가 크게 내려가지 않는다.
20-3
「식품의 기준 및 규격」(식품공전)의 식품조사처리 기준에서, 감자와 양파의 발아를 억제할 목적으로 허용하는 흡수선량을 단위까지 포함하여 쓰시오.
0.15 kGy 이하
[해설]
식품조사처리는 방사선을 쬐어 발아를 억제하거나 살충·살균하는 물리적 처리이며, 「식품의 기준 및 규격」 제2. 식품일반에 대한 공통 기준 및 규격의 '식품조사처리 기준'에 허용 대상 식품과 목적, 흡수선량의 상한이 정해져 있다.
감자·양파·마늘은 발아억제를 목적으로 0.15 kGy 이하로 조사할 수 있다. 선량이 아주 낮은 이유는 세포를 죽이려는 것이 아니라 생장점의 분열 능력만 없애면 되기 때문이다.
대상 식품별 상한을 정리하면 다음과 같다.
| 대상 식품 | 목적 | 흡수선량(kGy) |
|---|---|---|
| 감자, 양파, 마늘 | 발아억제 | 0.15 이하 |
| 밤 | 살충·발아억제 | 0.25 이하 |
| 버섯(건조 포함) | 살충·숙도조절 | 1 이하 |
| 난분, 곡류·두류 및 그 분말, 전분 | 살균(곡류·두류는 살균·살충) | 5 이하 |
| 건조식육, 어류·패류·갑각류 분말, 된장·고추장·간장 분말, 건조채소류, 효모·효소식품, 조류식품, 알로에분말, 인삼제품류, 조미건어포류 | 살균 | 7 이하 |
| 건조향신료 및 그 조제품, 복합조미식품, 소스류, 침출차, 분말차, 특수의료용도식품 | 살균 | 10 이하 |
조사에는 감마선을 방출하는 코발트 60() 등 허용된 선원을 사용하며, 한 번 조사처리한 식품은 다시 조사할 수 없고 이를 원료로 사용한 식품도 다시 조사할 수 없다. 또 조사처리한 식품은 그 사실을 표시하여야 한다.
참고로 흡수선량의 단위 그레이(Gy)는 물질 1 kg이 흡수한 에너지 1 J을 뜻하며(), 1 kGy는 1,000 Gy이다. 단위까지 쓰라고 한 문제이므로 0.15 kGy 이하로 답해야 한다.
20-3
우유의 품질검사법 가운데 포스파타아제(phosphatase) 검사에 대하여 다음을 쓰시오.
(1) 검사 목적
(2) 검사 원리
(1) 원유가 규정된 저온살균 조건(63 ℃ 30분 또는 72 ℃ 15초)으로 제대로 살균되었는지 확인하기 위한 것이다.
(2) 원유에 본래 들어 있는 알칼리성 포스파타아제가 저온살균 조건에서 활성을 잃으므로, 살균 후 이 효소의 활성이 남아 있는지를 보고 살균의 적정 여부를 판정한다.
[해설]
포스파타아제 검사는 원유에 본래 들어 있는 효소를 표지로 삼아 저온살균이 제대로 되었는지 사후에 확인하는 지표시험이다.
- 검사 목적 — 저온장시간살균(63 ℃ 30분)이나 고온단시간살균(72 ℃ 15초) 조건이 규정대로 지켜졌는지 확인한다.
- 검사 원리 — 알칼리성 포스파타아제는 규정 살균 조건에서 활성을 잃으므로, 살균 후 활성이 남아 있으면 살균 부족이나 원유 혼입으로 판정한다.
외우는 요령: 활성 없음(음성)은 살균 적정, 활성 있음(양성)은 살균 부적정이다.
20-3
도축한 돼지의 지육을 0 ℃ 냉장실에 넣어 품온을 낮추려고 한다. 냉장실 A는 내부 공기가 거의 움직이지 않고, 냉장실 B는 공기가 빠르게 순환한다. 지육을 어느 냉장실에 넣어야 하는지 고르고, 그 까닭을 쓰시오.
B 냉장실
공기를 강제로 순환시키면 표면의 대류 열전달이 활발해져 품온이 훨씬 빨리 떨어지기 때문이다.
[해설]
냉각 속도는 표면 열전달 Q = h·A·ΔT로 정해진다. 두 냉장실은 온도(0 ℃)가 같으므로 차이는 표면 열전달계수 h뿐이다.
공기가 정지한 A에서는 자연대류만 일어나, 지육 표면에 데워진 공기층이 단열재처럼 머문다. 공기가 빠르게 도는 B에서는 강제대류가 이 공기층을 계속 걷어 내 h가 커지므로 품온이 훨씬 빨리 떨어진다.
빨리 식혀야 사후 해당작용으로 pH가 급격히 떨어져 생기는 PSE육과 표면 미생물 증식을 줄일 수 있다. 다만 풍속이 지나치면 표면 건조 감량이 커지므로 실제로는 습도와 함께 조절한다.
20-3
아래는 「식품 및 축산물 안전관리인증기준」에 따라 작성하는 위해요소 분석표의 일부이다. 구분란에 적힌 B·C·P가 각각 무엇을 가리키는지 밝히고, 그에 해당하는 위해요소를 하나씩 예로 들어 설명하시오.
| 번호 | 원부자재명 또는 공정명 | 구분 | 위해요소 | 위해평가 | 예방조치 및 관리방법 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 명칭 | 발생 원인 | 심각성 | 발생 가능성 | 종합 평가 | ||||
| 1 | B | |||||||
| C | ||||||||
| P | ||||||||
· B(Biological, 생물학적 위해요소) — 예: 살모넬라 등 병원성 미생물. 원료 자체가 오염되어 들어온다.
· C(Chemical, 화학적 위해요소) — 예: 잔류농약. 원료 재배 단계에서 남은 것이 그대로 들어온다.
· P(Physical, 물리적 위해요소) — 예: 금속성 이물. 설비 파손 등으로 공정 중에 섞여 들어간다.
[해설]
위해요소 분석표는 원부자재와 공정마다 어떤 위해요소가 있을 수 있는지 뽑아 놓고, 각 요소의 심각성과 발생 가능성을 평가해 종합 위해도를 매긴 뒤 예방조치를 정하는 표다. 위해요소는 성질에 따라 B·C·P 세 가지로 나눈다.
B — 생물학적 위해요소: 병원성 미생물(살모넬라, 병원성 대장균, 리스테리아, 황색포도상구균 등), 부패미생물, 효모·곰팡이, 기생충, 바이러스 등
C — 화학적 위해요소: 중금속, 잔류농약, 항생물질·항균물질, 곰팡이독소, 사용기준을 넘겼거나 사용이 금지된 식품첨가물, 세척제·소독제 잔류물, 알레르기 유발물질 등
P — 물리적 위해요소: 금속조각, 유리조각, 돌조각, 플라스틱조각, 뼈조각, 머리카락 등 먹었을 때 다칠 수 있는 단단하고 날카로운 이물
표를 실제로 채운다면 다음과 같이 쓸 수 있다.
| 구분 | 위해요소 / 발생원인 | 심각성 / 발생가능성 / 종합평가 | 예방조치 및 관리방법 |
|---|---|---|---|
| B | 살모넬라 / 원료 자체의 오염 | 2 / 1 / 2 | 입고 검사기준 강화, 공급업체 관리, 가열살균 공정 준수 |
| C | 잔류농약 / 원료 자체의 오염 | 2 / 1 / 2 | 입고 시 시험성적서 확인, 정기적 잔류농약 검사 |
| P | 금속성 이물 / 설비 파손에 의한 혼입 | 3 / 1 / 3 | 금속검출기 통과, 설비 파손 여부 점검, 이물 선별공정 준수 |
위해평가는 심각성과 발생 가능성을 각각 등급으로 매겨 곱하거나 조합해 종합평가를 내고, 그 값이 일정 수준 이상인 위해요소를 대상으로 다음 단계인 중요관리점(CCP) 결정으로 넘어간다.
20-3
총질소와 조단백질을 정량하는 세미마이크로 킬달(Kjeldahl)법의 조작을 아래와 같이 정리하였다. 괄호에 들어갈 말을 쓰시오.
· 분해 — 촉매를 넣고 ( ① )으로 시료를 가열분해하면, 유기물 속의 질소가 ( ② ) 형태로 바뀐다.
· 증류 — ( ③ )에 NaOH를 넣어 알칼리성으로 만든 뒤, 떨어져 나온 ( ④ )를 수증기와 함께 날려 묽은 황산에 받는다.
· 적정 — 받은 액을 NaOH로 적정해 질소량을 계산한 다음, 거기에 ( ⑤ )를 곱해 조단백의 양을 낸다.
· 총질소(%) =
a : ( ⑥ )의 중화에 쓰인 0.05 N 수산화나트륨액의 부피(mL)
b : ( ⑦ )의 중화에 쓰인 0.05 N 수산화나트륨액의 부피(mL)
S : 채취한 검체의 양(mg)
· 위 식은 분해액을 남김없이 적정한 경우의 것이므로, 나누어 일부만 썼다면 해당 계수를 곱해 준다. 이렇게 구한 질소량에 식품별로 정해진 ( ⑧ )를 곱한 값을 조단백질량으로 삼는다.
· 조단백질(%) = 총질소(%) × ( ⑨ )
① 황산
② 황산암모늄
③ 황산암모늄(분해액)
④ 암모니아(NH3)
⑤ 질소계수
⑥ 공시험
⑦ 본시험
⑧ 질소계수
⑨ 질소계수
[해설]
킬달법은 분해 → 증류 → 적정 순서로 시료의 질소를 정량한 뒤 질소계수를 곱해 조단백질로 환산하는 「식품의 기준 및 규격」 시험법이다.
- 분해 — 촉매와 함께 진한 황산으로 가열하면 유기물 속 질소가 황산암모늄 형태로 남는다.
- 증류 — 황산암모늄 분해액에 NaOH를 넣어 알칼리성으로 만들면 암모니아(NH3)가 떨어져 나와 묽은 황산에 흡수된다.
- 적정 — 암모니아와 반응하고 남은 황산을 0.05 N NaOH로 역적정한다.
- a와 b — 시료 없이 조작한 공시험(a)은 황산이 그대로 남아 NaOH 소비량이 많고 본시험(b)은 적으므로, a − b가 시료의 질소량에 비례한다.
- 질소계수 — 단백질의 질소 함량이 평균 약 16 %라서 일반적으로 100 ÷ 16 = 6.25를 쓰고, 식품별로 정해진 값이 있으면 그 값을 적용한다.
계수 0.7003은 0.05 N NaOH 1 mL에 해당하는 질소량(mg)이며, 질소 원자량 14.007 × 0.05에서 나온 값이다.
20-3
소재가 서로 다른 두 제품 A와 B의 등온흡습곡선이 아래와 같다. 두 제품을 각각 0.1 g/g-solid의 수분함량으로 맞춘 다음 하나의 용기에 함께 담아 밀봉 포장하였다면, 물이 어느 쪽으로 옮겨 가는지 그 까닭과 함께 설명하시오.
수분활성도가 높은 제품 B에서 수분활성도가 낮은 제품 A 쪽으로 수분이 이동한다. 이동은 두 제품의 수분활성도가 같아져 평형에 이를 때까지 계속된다.
[해설]
밀폐 용기 안에서 수분은 수분함량이 아니라 수분활성도(Aw)가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동한다. 수분활성도는 식품이 내놓는 수증기압의 크기를 나타내기 때문이다.
등온흡습곡선에서 같은 0.1 g/g-solid를 읽으면 제품 A는 Aw 약 0.2, 제품 B는 Aw 약 0.7이다. 그래서 수분은 B에서 A로 옮겨 가고, B는 마르며 A는 눅눅해진다.
이동은 두 제품의 수분활성도가 같아지는 평형에서 멈춘다. 혼동 주의: 평형에 이르러도 두 제품의 수분함량은 각자 곡선을 따르므로 서로 같아지지 않는다.
20-3
단백질 용액에 소금 같은 염을 넣으면 그 농도에 따라 단백질의 용해도가 서로 반대 방향으로 움직인다. 다음 두 현상을 물 분자의 수화와 단백질의 관계에 초점을 두어 각각 설명하시오.
(1) 염석
(2) 염용
(1) 염석(salting out) — 고농도의 염이 물 분자를 강하게 끌어당겨 단백질 표면의 수화층이 무너지고, 드러난 단백질끼리 뭉쳐 용해도가 떨어지면서 침전하는 현상
(2) 염용(salting in) — 저농도의 염이 단백질 표면의 하전기를 둘러싸 단백질 사이의 정전기적 인력을 약하게 하고 수화를 도와, 단백질의 용해도가 커지는 현상
[해설]
단백질은 표면의 하전기·친수기가 물 분자를 붙잡은 수화층 덕분에 녹아 있으며, 염은 농도에 따라 이 수화층에 반대로 작용한다.
- 염석(salting out) — 고농도 염이 물 분자를 강하게 끌어가 수화층이 무너지고, 단백질끼리 뭉쳐 용해도가 떨어지며 침전한다.
- 염용(salting in) — 저농도 염이 하전기를 둘러싸 단백질 사이 정전기적 인력을 약하게 하고 수화를 도와 용해도가 커진다.
예시로 외우기: 황산암모늄 분획·두부 응고는 염석, 소금으로 육단백질(미오신)을 추출하는 것은 염용이다.
20-3
어떤 효소 반응에서 기질농도를 바꿔 가며 초기반응속도를 측정하여 아래 표를 얻었다. 미하엘리스-멘텐 식 을 이용하여 다음을 구하시오.
| 기질농도 [S] (mol/L) | 초기반응속도 (μmol/min) |
|---|---|
| 12.50 | |
| 56.25 | |
| 60.00 | |
| 75.00 | |
| 75.00 |
(1) 최대반응속도 가 75.00 μmol/min일 때의 값
(2) 인 조건에서의 반응속도 값
(1) mol/L
(2) μmol/min
[해설]
미하엘리스-멘텐 식에서 기질농도가 1.0×10-3 mol/L 이상이 되면 속도가 75.00에서 멈추므로, 이 값이 Vmax이다.
식을 Km에 대해 정리한 뒤 [S] = 1.0×10-4, V0 = 60.00을 대입한다.
Km = [S](Vmax − V0) ÷ V0
Km = 1.0×10-4 × (75.00 − 60.00) ÷ 60.00
Km = 2.5×10-5 mol/L
Km = [S]를 식에 넣으면 분모가 2[S]가 되어 속도는 최대속도의 절반이 된다.
V = Vmax ÷ 2 = 75.00 ÷ 2
V = 37.50 μmol/min
즉 Km은 반응속도가 Vmax의 절반이 되는 기질농도이며, 값이 작을수록 효소와 기질의 친화력이 크다.
「식품의 기준 및 규격」(식품공전)의 일반시험법에서 성상(관능시험)을 판정하는 방법에 대하여 다음 물음에 답하시오.
(1) 성상 판정에 이용하는 감각 5가지
(2) 시험조작 항목 4가지
(3) 시험조작 항목에 두루 적용하는 공통 판정(합격) 기준
(1) 시각, 후각, 미각, 촉각, 청각
(2) 색깔, 풍미, 조직감, 외관
(3) 채점 결과가 평균 3점 이상이고, 1점을 받은 항목이 하나도 없어야 한다.
[해설]
성상 시험은 기기가 아니라 사람의 감각기관으로 식품의 겉모습과 상태를 판정하는 관능검사다. 공전은 무엇으로 보는가(감각 5가지)·무엇을 보는가(시험조작 항목 4가지)·어디까지가 적합인가(공통 판정기준)를 함께 정해 두었다.
① 이용하는 감각 5가지 — 시각·후각·미각·촉각·청각. 눈으로 색과 모양을, 코로 냄새를, 입으로 맛을, 손과 입안에서 조직감을, 귀로 씹을 때의 소리를 확인한다.
② 시험조작 항목 4가지 — 색깔·풍미·조직감·외관의 네 항목으로 나누어 각각 채점한다.
· 색깔 — 시각으로 본다. 그 식품 고유의 색인지, 변색·퇴색이 없는지를 살핀다.
· 풍미 — 후각과 미각을 함께 쓴다. 이미(異味)·이취(異臭)가 없어야 한다.
· 조직감 — 촉각과 입안의 감각으로 본다. 굳기·점성·바삭함 등이며, 씹을 때 나는 소리를 듣는 청각이 여기서 함께 쓰인다.
· 외관 — 시각으로 본다. 모양이 고른지, 이물이 섞이지 않았는지를 본다.
③ 공통 판정기준 — 네 항목을 성상 채점기준에 따라 점수화한 결과가 평균 3점 이상이면서 1점으로 채점된 항목이 하나도 없어야 적합으로 판정한다. 평균만 보면 한 항목이 크게 나빠도 다른 항목이 이를 가릴 수 있으므로, 평균 조건과 최저점 조건을 함께 걸어 둔 것이다.
근거: 「식품의 기준 및 규격」(식품공전) 제8. 일반시험법의 식품일반시험법 중 성상(관능시험) 항목.