[식품기사 실기 유형정리] 1. 물 (자유수, 수분활성도, 등온흡습 등온탈습 곡선)

안녕하세요, 식품기사 실기 시험을 앞두고 자료 정리하면서

좀 더 보기 쉽게 기출문제를 유형별로 정리하여 올리고 있습니다.

같이 공부해요!

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1. 자유수에 대해 설명하시오

- 식품 중 어떤 성분과 결합되어 있지 않고 용매 역할을 하는, 미생물 성장과 증식에 이용될 수 있는 물

- 자유도가 높으면 미생물에 의해 부패되기 쉬움

 

2. 수분활성도

- 일정 온도에서 식품이 나타내는 수증기압(P)과 순수한 물의 수증기압(Po)의 비

 

3. 수분활성도 구하는 공식 2가지를 쓰시오.
- 수분활성도 = P/Po

                    = Mw/(Mw+Ms)

수분활성도 계산식 출처 : https://blog.kett.com/bid/362219/moisture-content-vs-water-activity-use-both-to-optimize-food-safety-and-quality

P : 같은 온도에서 식품의 수증기압
Po : 같은 온도에서 순수한 물의 수증기압
Mw : 물의 몰수
M5 : 용질의 몰수

 

3-1. 수분활성도의 정의와 물의 몰수(Nw)와 가용성 용질의 몰수(Ns)를 이용한 계산식을 쓰시오

 

-정의 : 수분활성도는 일정 온도에서 식품이 나타내는 수증기압(P)과 순수한 물의 수중기압(Po)의 비로 나타낸다.

 - 계산식 : Aw = Nw / (Nw + Ns)

 

4. 수분활성도에 따른 보존기간
- 같은 수분 함량이더라도 식품 조직과 수분과의 결합 정도에 따라 수분활성도가 달라지며, 결합 정도가 강할수록 수분활성도가 감소함
- 수분활성도가 낮으면 보존기간이 길다.

5. 잠재적 위해식품이 될 수 있는 식품의 수분활성도와 pH

- 수분활성도 : 0.85이상, pH : 0.46 이상
- 잠재적 위해식품 : 미생물이 성장하기 수월한 식품, 식중독을 피하기 위해 온도 조절이 필요함. 단백질이나 탄수화물 함량이 높음

 

6. 수분활성도와 유리전이온도 (빈칸 or 고르기 문제)
- 수분활성도가 증가할수록, 유리전이온도는 감소한다.
(유리전이온도 : 물과 같은 액체를 냉각할 때, 비결정의 유리상태(고체지만 물 분자로 바뀜)로 상전이가 일어나는 온도

 

 

8. A와 B는 같은 수분함량이다. 그런데 보존기간은 A가 훨씬 길다. 그 이유를 수분활성도로 설명하시오

 

-같은 수분함량이라도 수분결합정도에 따라 저장성이 달라지는데, 결합정도가 강할수록 수분활성도가 감소한다. A가 B보다 결합정도가 강해 수분활성도가 낮아 보존기간이 길다.

 

 

9. 수분함량 moisture, sorption, isotherm 그래프에서 0.1g/g-solid일 때 서로 다른 제품 2개를 한 곳에 넣고 밀봉, 포장하였을 때 수분이동에 대하여 설명하시오

 

-수분활성도가 높은 식품에서 낮은 식품으로 이동한다.

 

 

12. 등온흡습곡선의 정의를 쓰고, 그래프 상 가로축과 세로축의 의미를 표시하여 그리시오.
- 일정한 온도에서의 식품이 수분활성도와 수분 함량의 관계를 나타내는 그래프
- 식품이 물을 흡수할 때와 방출할 때의 곡선. 식품에 따라 다소 차이는 있지만 느린 S자형의 곡선으로 나타낸다.

등온흡습 등온탈습 곡선 출처 : https://www.researchgate.net/figure/General-moisture-adsorption-and-desorption-isotherms-with-influence-of-water-bonding-7_fig1_237714638

A(단분자층 영역) : 식품 수분함량 5-10%. 단분자막 형성, 식품 성분 중 carboxyl 기나 amino기와 같은 이온 그룹과 강한 이온 결합하는 영역으로 물 분자가 결합수로 존재, 광선 조사에 의한 지방질 산패 심함.

B(다분자층 영역) : 물 분자들이 복수분자막 형성. 식품 안정성에 최적 수분 함량. 수분은 결합수로 존재하나 이온 결합보다는 수소 결합.

C(모세관 응고 영역) : 다공질 구조. 주로 자유수로 존재. 모세관에 수분이 자유로이 응결되며 용매로서 작용. 화학, 효소반응 촉진, 미생물 증식 활발

 

 

8. 이력현상과 등온흡습곡선

- 정의 : 동일한 수분활성도에서 등온 흡흡 곡선과 탈습 곡선의 수분 함량이 달리 나타나는 현상

- 발생 이유 : 탈습 과정 중 조직을 형성하고 있는 분자 조직체의 수축에 의해서 식품 표면에서 이용할 수 있는 흡착 장소들의 수가 감소함으로써 수분의 가역적 흡수가 불가능해져 발생. (건조 시 식품 표면의 모세관이 수축되고 파괴되어 동일한 식품이라도 수분함량이 높을 때와 낮을 때의 식품 내부 구조가 달라지기 때문에 수분을 흡수할 때, 탈습 되었던 수분을 모두 흡수하지 못하기 때문에 발생됨)

 

9. 물의 경도 측정
- 물속의 (    칼슘    )과 (    마그네슘   )의 양을 (    탄산칼슘    ) ppm으로 환산하면 총경도이다.

- 이를 측정하려면 pH를 (   10   )으로 조절하고 (      EDTA     ) 표준용액으로 적정한다.

 

10. 포도당, 소금, 설탕을 수분활성도가 높은 순서대로 나열하시오
-설탕 > 포도당 > 소금

 

 

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