식품안전기사 자유수 및 결합수 — 수분활성도와 보존성

결합수는 식품 내 분자와 강하게 결합해 자유도가 매우 낮다. 그래서 미생물이 이용할 수 없고 동결도 되지 않는다. 0℃ 이하에서도 얼지 않으며, 밀도가 높고 빙점이 낮고 용매 역할을 하지 않는다는 성질로 설명된다.

수분활성도는 수증기압의 비율로 정의한다. 수용성 물질과 수분은 이온결합보다 수소결합으로 수화된다. 결합 상태를 설명할 때 결합의 종류를 바꿔 쓴 선지가 틀린다.

수분활성도가 낮으면 물이 적어 미생물의 생육이 억제된다. 다만 자유수가 부족하면 지방 산패가 오히려 촉진될 수 있으므로, 산패까지 억제된다고 단정하면 틀린다. 미생물 억제와 지방 산패를 한 방향으로 묶지 않는다.

등온흡습곡선에서 갈변 반응은 수분활성도 0.6~0.8에서 가장 활발하다. 이 영역은 다분자층 영역으로 다뤄진다. 갈변이 최고조인 영역을 다른 층으로 옮겨 놓은 선지가 어긋난다.

중간수분식품은 수분활성도 0.6~0.85 범위다. 이 범위에서 일반 세균은 억제되지만 황색포도상구균은 억제하지 못한다. 모든 세균이 억제된다고 본 선지가 틀리는 지점이다.

수분활성도는 물의 몰분율로 근사해 계산할 수 있다. 물 30%와 설탕 30%의 예에서 물의 몰수는 30을 18로 나눈 값, 설탕의 몰수는 30을 342로 나눈 값으로 구하고, 물의 몰분율을 계산하면 약 0.95가 된다. 비전해질 용액에서는 활동도 계수를 1로 보아 이 값을 수분활성도로 쓴다.