셀룰로오스(cellulose)에 관한 설명 중 틀린 것은?
- 식물세포벽의 주성분이다.
- 나선구조를 하며 α-1, 4 glucose결합이다.
- 식품중의 섬유소는 거의 소화되지 않으나 장(intestine)운동을 촉진한다.
- 물에 녹지 않는다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 문항은 셀룰로오스에 대한 설명 중 틀린 것을 찾는 문제다. 셀룰로오스는 식물세포벽의 주성분으로 물에 녹지 않고 소화되지 않으나 장운동을 촉진하는 식이섬유 역할을 한다.
개념 한 쪽
식품산업기사 자유수 및 결합수 — 수분활성도와 수분 형태
식품 속 수분은 자유수와 결합수로 구분되며, 이 둘의 비율 변화는 가공·보존성·화학반응에 직접적인 영향을 준다. 수분활성도(Aw)는 미생물 이용 가능성과 화학반응 경향을 알려주는 지표로, 지방 산패와 비효소 반응 등에서 비선형적 영향을 보인다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「자유수 및 결합수」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 구조별 물성 판별 | 1 | 셀룰로오스·녹말 등 다당류의 구조적 차이로 물성 판단 |
| 노화와 수분 조건 | 1 | 전분 노화가 잘 일어나는 수분·온도 조건을 고름 |
| 아미노산 정색반응 | 1 | 티로신의 페놀기로 일어나는 정색반응 명칭을 구별 |
뜻
자유수는 식품 조직에 느슨하게 결합해 쉽게 이동하거나 증발하는 수분을 뜻한다. 결합수는 식품 성분과 강하게 결합해 쉽게 움직이지 않는 수분을 뜻한다. 이 두 가지 수분 형태는 전체 수분량뿐만 아니라 가용성, 반응성, 저장성에 서로 다른 영향을 미친다.
염장과 같은 가공에서는 삼투압 차로 인해 내부의 자유수가 먼저 외부로 이동하므로 자유수 비율이 감소하고, 이에 따라 결합수의 상대적 비율이 증가한다. 이 과정에서 결합수의 절대량이 늘어나는 것이 아니라 자유수의 감소로 비율이 변하는 점을 구분해야 한다.
수분활성도(Aw)는 식품 중 물이 미생물이나 화학반응에 얼마나 이용 가능한지를 나타내는 지표다. Aw가 낮을수록 미생물 생장이 억제되어 저장성이 높아지는 경향을 보이며, Aw 값에 따라 화학반응 속도도 비선형적으로 변한다. 예를 들어 지질 산화는 Aw가 약 0.3 부근에서 최저를 이루고, Aw가 0.2 이하로 매우 낮아지면 국소적 수분 농축 현상으로 인해 오히려 지질 산화 속도가 증가하는 역설적 현상을 보인다.
전분의 물성 변화나 단백질의 정색반응 등 다른 식품 현상도 수분 상태에 민감하게 반응하므로 수분의 형태와 Aw 개념을 함께 이해하는 것이 필수적이다.
예제
염장 상황을 예로 들면, 소금을 넣어 삼투가 일어나면 식품 내부의 자유수가 빠져나가 자유수 비율이 감소한다. 이때 전체 수분량이 줄어드는 가운데 결합수의 상대적 비율이 증가하는 현상을 관찰하면 자유수·결합수 구분의 실무적 의미를 확인할 수 있다.
지질 산화와 Aw 관계를 예로 들면, Aw가 약 0.3 부근일 때 산화 속도가 가장 낮고 Aw가 0.2 이하로 지나치게 낮아지면 산화 속도가 다시 증가하는 곡선 형태를 예상해야 한다. 이 역설적 구간을 떠올리면 수분관리와 산패 제어에서 단순히 Aw를 낮추는 전략이 항상 유리하지 않음을 알 수 있다.
대표 기출 3문항
노화에 대한 설명으로 맞지 않는 것은?
- 2 ~ 5℃ 에서는 물분자 간의 수소결합이 안정되어 노화가 잘 일어난다.
- 노화는 수분함량이 많으면 많을수록 잘 일어난다.
- pH에 영향을 받아 강산성 상태에서는 노화가 촉진된다,
- Amylopectine의 함량이 많을수록 노화가 억제된다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 전분의 노화(retrogradation)는 호화된 전분이 시간이 지남에 따라 다시 결정화되는 현상입니다. 노화는 수분 함량이 약 30~60%일 때 가장 빠르게 일어나며, 수분이 너무 많거나(건조 상태) 너무 적으면 노화 속도가 느려집니다.
전분 노화는 수분 30~60%에서 최대이므로, 무조건 많을수록 잘 일어난다는 설명은 틀립니다.
단백질 분자 내에 티로신(Tyrosine)과 같은 페놀잔기를 가진 아미노산에 의해서 일어나는 정색반응은?
- 밀론(Millon) 반응
- 뷰렛(Biuret) 반응
- 닌히드린(Ninhydrin) 반응
- 유황반응
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 단백질 내 페놀기(예: 티로신)에 의해 일어나는 색반응을 묻고 있다. 페놀기를 가진 아미노산은 밀론 반응에서 붉은색을 나타내는 것이 특징이므로 밀론 반응이 정색반응으로 해당된다.
티로신의 페놀기와 반응해 붉은색을 나타내는 밀론 반응이 정답이므로 ①을 선택한다.
자주 묻는 물음
- 자유수와 결합수는 어떻게 구분하나?
- 자유수는 느슨하게 결합해 쉽게 이동하거나 증발하는 물이고, 결합수는 식품 성분과 강하게 결합해 쉽게 움직이지 않는 물로 구분한다.
- 염장하면 자유수와 결합수 비율은 어떻게 변하나?
- 염장 시 삼투현상으로 자유수가 먼저 빠져나가므로 자유수 비율은 감소하고, 전체 수분이 줄어드는 가운데 결합수의 상대적 비율은 증가한다.
- 수분활성도(Aw)가 낮으면 항상 안전한가?
- Aw가 낮으면 일반적으로 미생물 생장이 억제되어 저장성이 높지만, 지질 산화와 같은 화학반응은 Aw 약 0.3에서 최저를 보이고 Aw 0.2 이하에서는 오히려 산화가 증가할 수 있으므로 상황에 따라 유불리를 판단해야 한다.
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