19-3일정한 온도에서 식품의 수분함량과 수분활성도의 관계를 나타낸 등… | 2019년 식품안전기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

(1) 곡선 — 가로축을 수분활성도(또는 상대습도), 세로축을 수분함량으로 잡으면 완만한 S자(시그모이드) 모양이 되며, 수분을 빼면서 얻은 탈습곡선과 수분을 먹이면서 얻은 흡습곡선이 겹치지 않고 탈습곡선이 위쪽에 놓여 고리(loop)를 이룬다.

(2) 정의 — 같은 수분활성도인데도 탈습곡선과 흡습곡선의 수분함량이 일치하지 않고 어긋나는 현상

(3) 이유 — 건조(탈습) 과정에서 조직이 수축하고 모세관과 공극이 좁아지거나 막히며 용질이 결정화되어, 다시 물을 주어도 수분이 들어갈 자리가 줄어 원래만큼 되돌아오지 못하기 때문

[해설]

등온흡습곡선은 온도를 고정한 채 주위 습도와 평형을 이룬 식품의 수분함량을 이어 그린 것이다. 곡선은 수분활성도가 낮은 쪽부터 세 영역으로 나뉘며, 물의 존재 형태가 영역마다 다르다.

· A 영역(결합수) — 단백질·탄수화물의 극성기에 단분자층으로 단단히 붙은 물이다. 얼지 않고 용매로 쓰이지 못하며 미생물도 이용할 수 없다.

· B 영역(준결합수) — 단분자층 바깥에 여러 겹으로 쌓인 물이다. 결합수와 자유수의 성질을 함께 지닌다.

· C 영역(자유수) — 모세관에 응축되어 자유롭게 움직이는 물이다. 미생물의 증식과 효소·화학반응에 쓰이며, 수분함량이 조금만 늘어도 수분활성도가 크게 올라간다.

같은 식품이라도 말리며 잰 곡선과 적시며 잰 곡선이 겹치지 않는데 이것이 이력현상이다. 같은 수분활성도에서 탈습 쪽 수분함량이 더 크고, 뒤집어 말하면 같은 수분함량이라도 흡습을 거친 쪽의 수분활성도가 더 높다.

건조 중에 조직이 쪼그라들면서 물이 드나들던 모세관이 좁아지거나 막히고, 녹아 있던 당·염이 결정으로 굳으면서 물과 결합할 수 있는 자리도 줄어든다. 그래서 건조식품에 물을 다시 먹여도 처음 상태로 온전히 돌아가지 않으며, 복원한 제품은 같은 수분함량에서 수분활성도가 더 높아 미생물학적으로 불안정해진다. 건조식품의 저장 조건을 정할 때 흡습곡선이 아니라 실제 이력을 반영한 값을 봐야 하는 이유다.