상압 가열건조법에 의해 수분정량을 할 때 건조기의 온도로 가장 적당한 것은?
- 60∼70℃
- 80∼90℃
- 90∼100℃
- 105∼110℃
정답과 해설 보기
정답 ④ · 상압 가열건조법(105~110℃)은 식품 수분정량의 표준 방법으로, 상압에서 물을 완전히 증발시키기 위해 이 온도범위가 필요하다. 60~100℃는 수분 증발이 불완전하여 오차가 크다.
상압 가열건조법으로 식품의 수분을 완전히 증발시키기 위한 표준 온도는 105~110℃이다.
개념 한 쪽
식품가공기능사 수분 — 상압 가열건조·칼피셔·수분활성도
식품 내 수분은 물리적·화학적 방법으로 측정하며, 목적에 따라 적절한 분석법을 선택해야 한다. 상압 가열건조법은 무게 감소로 수분을 정량하고, 칼피셔법은 요오드-이산화황 반응을 이용해 화학적으로 수분을 적정한다. 수분활성도는 식품의 수증기압과 순수한 물의 포화 수증기압의 비로 정의한다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「수분」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 건조법 온도 판별 | 1 | 상압 가열건조법의 표준 건조 온도 범위를 가려내기 |
| 당류 분해 특성 판단 | 1 | 자당 가수분해 후 만들어지는 혼합물의 명칭과 성질을 식별하기 |
| 전분의 물리적 변화 서술 | 1 | 전분의 수화·팽윤·호화 과정의 순서를 설명하는 것 고르기 |
뜻
상압 가열건조법은 시료를 건조기에 넣어 105~110℃ 범위에서 건조하여 무게가 더 이상 감소하지 않을 때까지 건조한 뒤, 감소한 무게를 수분량으로 계산하는 방법이다. 이 온도 범위는 수분을 효율적으로 증발시키면서 시료의 다른 성분의 열분해를 최소화하는 표준 조건으로 설명된다. 낮은 온도에서는 증발이 불완전하여 잔류 수분이 발생할 수 있고, 지나치게 높은 온도는 과열 분해의 우려가 있다.
칼피셔법은 요오드와 이산화황의 반응을 이용한 적정 원리를 기반으로 시료 중 수분을 정량하는 화학적 방법이다. 이 방법은 물과의 정량적 화학반응을 이용하므로 매우 정밀한 수분 측정이 가능하다. 적외선법이나 가열건조법 같은 물리적 측정법과는 원리가 다르므로, 문제에서 '화학반응'이라는 표현이 나오면 칼피셔법을 떠올려야 한다.
수분활성도(Aw)는 일정 온도에서 식품의 수증기압을 동일 온도의 순수한 물의 포화 수증기압으로 나눈 값으로 정의한다(Aw = P / P0). 수분함량(중량 비)과는 다른 개념이며, 같은 수분함량이라도 수분활성도에 따라 미생물 증식 가능성이 달라진다. 따라서 보존성 평가에는 수분활성도를 구별하여 사용해야 한다.
수분정량에 필요한 기구는 방법에 따라 달라진다. 상압 가열건조법에서는 칭량병, 건조기, 데시케이터가 필수적이며, 전기로는 고온 연소를 필요로 하는 회분 정량용으로서 수분정량에는 불필요하다. 분석 목적에 맞는 장비를 선택하는 것이 정확한 결과를 얻는 핵심이다.
예제
상압 가열건조법 관련 문제에서는 '건조 온도'를 묻는 문항이 자주 출제되며, 표준 범위인 105~110℃를 기준으로 답을 고른다. 칼피셔법과 같은 화학적 적정법이 언급되면 수분을 정량하는 전용 방법임을 근거로 선택한다. 수분활성도 정의 문제에서는 분자와 분모의 위치를 정확히 확인하여 '식품의 수증기압 ÷ 순수한 물의 포화 수증기압' 형태로 기억해야 오답을 피할 수 있다.
대표 기출 3문항
전화당의 성질을 설명한 것 중 맞는 것은?
- 효소에 의해 가수분해되어도 선광성이 변하지 않는다.
- 관여하는 효소는 인버타아제(invertase)이다.
- 포도당과 맥아당의 등량혼합물이다.
- 온도가 상승되더라도 용해도가 변화하지 않는다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 전화당은 자당이 산이나 효소(인버타아제, invertase)에 의해 가수분해되어 생성되는 포도당과 과당의 등량혼합물로, 가수분해 시 선광성이 우선성에서 좌선성으로 바뀌는 전화현상이 일어난다. 따라서 관여효소는 인버타아제이며, 선광성 불변·포도당과 맥아당의 혼합물이라는 설명은 틀렸다.
전화당은 인버타아제 효소에 의해 포도당과 과당으로 가수분해되며, 선광성이 좌선성으로 바뀐다.
탄수화물의 성질을 설명한 것으로 맞는 것은?
- 지방과 함께 가열하면 갈변화를 일으킨다.
- 폴리페놀라아제와 티로시나아제에 의하여 가수분해된다
- 탄소, 수소, 산소, 질소 등으로 구성되어져 있다.
- 수화되어 가열된 다음 팽윤과정을 거쳐 젤(gel)화가 된다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 탄수화물(전분)은 물을 흡수하여 수화된 후 가열되면 팽윤과정을 거쳐 호화(gel화)가 일어난다. 갈변화는 아미노산 등 질소화합물과의 반응(마이야르)이며 지방과의 단순가열로는 일어나지 않고, 폴리페놀라아제·티로시나아제는 페놀류 산화효소로 탄수화물 가수분해와 무관하며, 탄수화물은 탄소·수소·산소로만 구성되어 질소는 포함하지 않는다.
탄수화물(전분)은 수화 후 가열하면 팽윤과정을 거쳐 호화(gel화)가 일어나는 것이 올바른 성질이다.
자주 묻는 물음
- 상압 가열건조법에서 건조 온도는 얼마가 적당한가?
- 상압 가열건조법의 표준 온도 범위는 105℃에서 110℃ 사이가 적당하다. 이 범위는 수분을 효율적으로 제거하면서 시료의 성분 변성을 최소화하는 조건이다.
- 칼피셔법은 어떤 원리로 수분을 측정하는가?
- 칼피셔법은 요오드와 이산화황을 이용한 화학적 적정에 의해 시료 중의 수분을 정량하는 방법이다. 화학반응을 이용하므로 매우 정밀한 수분 측정이 가능하다.
- 수분활성도와 수분함량은 같은 개념인가?
- 수분활성도(Aw)는 식품의 수증기압을 순수한 물의 포화 수증기압으로 나눈 비율로, 수분함량(중량 퍼센트)과는 다른 개념이다. 같은 수분함량이라도 수분활성도에 따라 미생물 이용 가능성이 달라질 수 있다.
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