건조의 정의, 건조의 목적, 건조 시 변화 (123)

 

건조의 정의, 건조의 목적, 건조 시 변화

 

 

식품의 건조

 

정의

식품 중에 존재하는 수분을 증발 또는 승화시켜 제거하는 조작

 

 

원리

 1. 일정한 온도와 습도를 가진 공기를 일정한 속도로 식품에 접촉 → 공기의 온도가 식품에 전달 →

    식품의 표면에서 수분이 증발/제거

 2. 모세관 이동과 확산(diffusion)에 의해 식품 조직 내 수분이 표면으로 이동 → 표면에서 증발/제거

 3. 확산 : 수분의 농도와 수증기 분압차에 의해 발생

 4. 건조는 표면에서의 증발과 내부에서의 확산/모세관이동 2가지 요소로 구성

 5. 건조속도는 표면에서의 수분증발속도에 의해 결정 

    (내부확산/이동속도가 느리면 내부확산/이동속도에 의해 결정된다)

 5. 동결건조의 경우 식품의 자유수를 동결시킨 후 건조기류 또는 감압 후 승화시켜 제거

 

 

목적

1. 저장성 향상

  ① 식품의 수분 감소/Aw 저하 → 미생물, 효소에 의한 부패, 변패 방지

  ② 식품성분간의 화학반응에 의한 변질 억제

3. 중량감소 → 포장/수송/저장이 용이

4. 품질 개선

   건조과정 중 조성성분의 변화로 풍미, 색, 조직감이 향상되기도 함

 

 

건조곡선 

 

 

 

건조의 단계

1. 항률건조구간(constant rate period of drying)

식품의 건조 초기에 수분함량이 어느 정도 감소할 때까지 건조속도가

거의 일정한 구간으로 건조속도가 크다

2. 감율건조구간(falling rate period of drying)

항률건조구간 이후 표면 수분이 점차 증발되고 내부확산이 일어나면

시간이 경과함에 따라 건조속도가 떨어지는 단계

 

 

건조 과정 중 일어나는 변화

1. 물리적 변화

1) 수용성물질의 이동

① 건조 시 식품내부의 수분 → 표면으로 이동(모세관 이동) 시 수용성물질도 함께 이동

② 건조속도가 지나치게 빠를 경우

    a. 식품표면의 수분 이동 통로에 단단한 불투과성 막 생성 → 내부 건조가 안됨

    b. 공기의 적정온도와 적정습도를 유지해야 한다

③ 건조 진행됨에 따라

    a.  식품 내 수용액 농도 증가

    b.  표면에서의 갈변 확산

 

2) 수축

   ① 건조 시 조직의 수축이 발생(동결건조 제외)

    → 건조가 진행되는 동안 내부의 수분이 제거되면서 조직이 수축

② 건조 시 발생한 수축은 건조속도에 영향을 미친다

    → 건조 표면적의 변화

    → 식품 내부에 압력구배 발생으로 인한 확산계수 변화

 

3) 표면경화(case hardening or skin effect)

① 표면에서의 증발량  〉 내부 확산량

   →  식품의 표면만 지나치게 건조 → 수분이 통과하지 않는 단단한 불투과성막 형성

② 불투과성막

   → 수분확산을 방해하고 표면만 지나치게 건조

③ 당류나 용질의 농도가 큰 식품의 경우 현저하게 발생

 

4) 성분의 석출

전복 : taurine

오징어 : taurine, betaine, glutamic acid, histidine 

미역, 다시마 : mannitol, amino acid

 

2. 화학적 변화

1) Vitamin의 파괴 : 수용성vitamin인 Vit.B₁과 Vit.C 등이 파괴

(동결건조 시 vitamin 파괴 최소화)

2) 단백질의 변화

열변성에 의한 가치저하

(저온 건조 시 단백질의 열변성 최소화)

3)탄수화물의 변화

주로 갈변현상으로 나타난다

(blanching 또는 아황산처리로 감소)

4) 지질의 산화

건조 시 공기 중의 산소, 빛 및 효소 등의 작용으로 산화 발생

(항산화제 첨가)

5) 색소의 변화

carotene은 산화에 의해 파괴

6) 핵산계 물질의 변화

ATP, ADP는 감소하며 hypoxanthine, AMP는 증가