레올로지(rheology)는 물질의 흐름과 변형을 연구하는 분야로, 식품의 물성을 설명하는 기본 틀을 제공한다. 이 안에서 탄성은 외력이 제거되었을 때 변형된 물체가 원래 상태로 돌아가려는 성질을 의미한다. 탄성은 에너지를 저장했다가 방출하는 특징을 가지므로 복원력이라는 키워드와 연결하여 이해한다.
점성(viscosity)은 유체의 흐름에 대한 내부 마찰, 즉 흐름에 대한 저항성을 의미한다. 묽은 용액처럼 전단응력과 전단율이 선형 관계를 보이는 경우를 뉴턴 유체라 하고, 케첩 등은 비뉴턴 유체로 분류한다. 점탄성은 점성과 탄성 성질이 모두 나타나는 복합적 거동을 말한다.
점탄성 식품에서 '경도(Hardness)' 즉 단단함을 나타내는 용어는 경점성이다. 경점성은 씹거나 자를 때 필요한 힘과 직접 관련되므로 텍스처 관련 측정에서 경도 항목과 매칭하여 기억한다. 텍스처 변수는 경도, 탄성, 부착성 등 촉각·구강감각적 변수들이고 광학적 지표인 굴절률과는 성격이 다르다.
젤(gel)과 졸(sol)은 콜로이드 상태를 구분하는 용어이다. 젤은 반고체 상태로 물을 포함한 네트워크 구조가 형성된 상태이고, 졸은 분산상이 액상인 상태이다. 이들 상태 변화는 가역적인 경우와 비가역적인 경우가 있으므로, 예컨대 한천은 온도 변화에 따라 가역적으로 젤-졸 전이가 일어나지만 난백의 열응고는 비가역적 변성으로 다시 액체로 돌아가지 않는다.
소성체(plastic) 특성은 주어진 항복응력 이상에서 유동하다가 응력 제거 시 변형된 형태가 그대로 유지되는 성질을 말한다. 식품 예로는 생크림이 거품 형성 후 형태를 유지하는 소성체적 특성을 보인다. 이와 같이 각 유변학적 용어는 대표 식품과 함께 외워야 출제에서 혼동을 줄일 수 있다.
예제
문제 유형 예시는 다음과 같다.
- 탄성의 정의를 묻는 문항에서는 '힘 제거 후 원상복귀'라는 키워드를 찾아 탄성을 선택한다. 점성과 혼동하지 않도록 '흐름 저항'은 점성으로 연결한다.
- 젤과 졸의 가역성 문제에서는 한천처럼 온도에 따라 가역적으로 전이하는 물질과 난백같이 열변성으로 비가역적 굳음이 되는 사례를 대비시켜 오답을 소거한다.
- 점탄성의 경도 관련 문항에서는 '경도'→'경점성' 매칭을 통해 정답을 도출한다.
대표 기출 3문항
레올로지(rheology) 특성 중 탄성의 의미는?
유체의 흐름에 대한 저항성을 나타내는 성질
물질이 실처럼 따라올라 오는 성질
막대기 혹은 긴 끈 모양으로 늘어나는 성질
회부의 힘에 의해 변형된 물체가 원상태로 되돌아 가려는 성질
정답과 해설 보기
정답 ④ · 레올로지 특성 중 탄성의 정의를 묻는 문제이다. 탄성은 외부의 힘에 의해 변형된 물체가 그 힘이 제거되었을 때 원래 상태로 되돌아가려는 성질을 말한다.
탄성은 외부 힘이 제거되었을 때 변형된 물체가 원래 상태로 돌아가려는 성질을 의미한다.
식품의 레올로지 특성 중 유체의 흐름에 대한 저항을 무엇이라 하는가?
점성
탄성
소성
점탄성
정답과 해설 보기
정답 ① · 식품의 레올로지 특성 중 유체의 흐름에 대한 저항을 나타내는 용어를 묻는 문제이다. 유체가 흐를 때 분자 사이에서 나타나는 내부 마찰 저항을 점성이라 하며, 점성이 클수록 유동성은 작아진다.
유체의 흐름에 대한 저항을 점성이라 정의한다.
점탄성을 나타내는 식품의 경도를 의미하는 현상은?
예사성
바이센베르크(Weissenberg) 효과
경점성
신전성
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문항은 점탄성 식품에서 ‘경도’ 즉 단단함을 나타내는 용어를 묻고 있다. 점탄성에서 물질의 단단함을 나타내는 용어는 경점성으로, 탄성이나 유동성 등 다른 물성 용어와 구분된다.