개념 한 쪽
수분활성도는 식품 속 물이 미생물과 화학 반응에 얼마나 자유롭게 쓰일 수 있는지를 나타내는 지표다. 물의 총량보다 물이 얼마나 느슨하게 결합해 있는지가 저장성과 반응 속도를 좌우한다. 자유수와 결합수의 구분, 그리고 수분활성도에 따른 반응 속도의 변화가 핵심이다.
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출제기준 단원 「수분활성도」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 수분활성도와 반응 속도 판단 | 1 | Aw 구간별 지질 산화 속도의 최저와 재증가를 가리기 |
| 저장성 비교 | 1 | Aw가 낮아 저장성이 가장 높은 식품 고르기 |
| 염장 초기 수분 변화 | 1 | 자유수와 결합수의 비율 변화 방향 가리기 |
수분활성도(Aw)는 식품 중 물이 미생물에게 얼마나 이용 가능한지를 나타내는 지표다. Aw가 낮을수록 물이 적거나 강하게 결합되어 있어 미생물이 자라기 어렵다. 따라서 Aw가 낮은 식품일수록 부패가 느리고 저장성이 높다. 비스킷처럼 구워져 수분이 매우 적은 식품은 Aw가 가장 낮고, 소시지나 식빵처럼 수분이 많은 식품은 Aw가 상대적으로 높다.
식품 속 수분은 자유수와 결합수로 나뉜다. 자유수는 식품 조직에 느슨하게 결합해 쉽게 증발하거나 흐르는 수분이고, 결합수는 식품 성분과 강하게 결합해 쉽게 움직이지 않는 수분이다. 염장 초기에는 삼투압 차이로 식품 내부의 자유수가 먼저 빠져나간다. 그래서 전체 수분 중 자유수의 비율은 줄어들고, 상대적으로 결합수의 비율은 높아진다. 결합수 자체의 절대량이 늘어나는 것이 아니라 자유수가 줄어듦에 따라 비율상 증가하는 것이다.
수분활성도와 화학 반응 속도의 관계는 곡선을 그린다. 일반적으로 Aw 0.3 전후에서 지질 산화 반응 속도가 가장 낮아진다. 그러나 Aw가 0.2 이하로 지나치게 낮아지면 산화 반응물이 이동할 수 있는 수분 막이 사라지고 국소적으로 수분이 농축되어 지질 산화 속도가 다시 급격히 증가한다. 그래서 Aw 0.2 이하에서 지질 산화가 최저가 된다고 하면 틀린 설명이 된다.
수분은 식품에서 여러 역할을 한다. 화학 반응이 일어나는 매개체가 되고, 식품의 품질과 미생물 성장에 직접 영향을 미친다. 수용성 비타민은 용해하지만 지용성 비타민은 용해하지 못한다. 따라서 수분이 모든 비타민을 용해한다는 설명은 틀리다.
수분활성도 문제는 반응 속도의 비선형 관계를 뒤집어 놓는다. Aw 0.2 이하에서 지질 산화가 최저가 된다고 하거나, Aw가 높을수록 저장성이 높다고 하면 틀리다. 저장성이 가장 높은 식품을 고를 때는 가장 건조한 비스킷을 선택한다. 염장 초기의 수분 변화를 물으면 자유수 비율 감소와 결합수 비율 증가를 고른다. 수분의 역할을 물으면 지용성 비타민까지 용해한다는 선지를 오답으로 걸러낸다.
염장 초기의 식품에 있어서 자유수, 결합수의 양은 어떻게 변화하는가?
정답 ① · 문항은 염장 초기 단계에서 자유수와 결합수의 비율 변화 양상을 묻고 있다. 염장 과정의 삼투현상으로 자유수는 외부로 빠져나가 상대적 비율이 감소하고, 남아 있는 수분 중 결합수의 상대적 비율은 증가하게 된다.
염장 시 수분이 빠져나가므로 자유수는 감소하고, 남은 수분은 결합수가 된다.
수분활성도에 대한 설명 중 틀린 것은?
정답 ④ · 수분활성도가 지나치게 낮아져 0.2 이하가 되면, 수용성 산화 반응물들이 이동할 수 있는 수분 막이 사라지고 모세관 응축 현상에 의해 국소적인 수분 농축이 일어나 오히려 지질 산화 반응속도가 급격히 증가하게 됩니다. 지질 산화 속도가 최저가 되는 구간은 수분활성도 0.3 전후입니다.
수분활성도 0.2 이하에서는 지질산화가 최저가 아닌 최고가 되므로 해당 설명은 틀렸다.
다음중 유지를 가열했을때 일어나는 변화가 아닌 것은?
정답 ① · 문제는 유지(지방)를 가열할 때 일어나는 변화 중 옳지 않은 항목을 묻고 있다. 가열 시 산화와 중합으로 산가와 점도는 증가하고 발연점은 낮아지며, 불포화도가 감소하므로 요오드가는 감소한다.
유지 가열 시 산화·분해로 산가·점도 증가, 발연점 저하, 요오드가 감소하므로 요오드가 증가는 틀린 설명이다.
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