20-3소재가 서로 다른 두 제품 A와 B의 등온흡습곡선이 아래와 같다… | 2020년 식품안전기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

수분활성도가 높은 제품 B에서 수분활성도가 낮은 제품 A 쪽으로 수분이 이동한다. 이동은 두 제품의 수분활성도가 같아져 평형에 이를 때까지 계속된다.

[해설]

수분이 옮겨 가는 방향을 정하는 것은 수분함량이 아니라 수분활성도이다. 수분활성도는 그 식품이 주변 공기에 내놓는 수증기압의 크기를 나타내므로, 밀폐된 공간에서는 수증기압이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 기체 상태의 물이 옮겨 간다.

등온흡습곡선(moisture sorption isotherm)은 일정한 온도에서 수분활성도와 평형수분함량의 관계를 나타낸 곡선으로, 그 모양은 소재마다 다르다. 같은 수분함량 0.1 g/g-solid를 그래프에서 읽으면, 곡선이 가파른 제품 A는 낮은 수분활성도에 대응하고 완만한 제품 B는 높은 수분활성도에 대응한다. 즉 수분함량이 같아도 수분활성도는 서로 다르다.

따라서 두 제품을 한 포장 안에 넣으면 B(높은 Aw) → A(낮은 Aw) 방향으로 수분이 넘어간다. B는 수분을 잃어 건조해지고 A는 수분을 얻어 눅눅해지며, 두 제품의 수분활성도가 같아지는 지점(공통의 평형상대습도)에서 이동이 멈춘다. 이때 각 제품의 수분함량은 자기 곡선 위에서 그 수분활성도에 해당하는 값으로 새로 정해지므로, 평형에 이르러도 두 제품의 수분함량이 같아지지는 않는다.

과자와 건포도를 한 봉지에 담으면 과자가 눅눅해지는 것이 이 현상의 예이며, 실무에서는 두 소재를 따로 포장하거나 중간에 수분차단층을 두어 막는다.