수분활성도

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수분활성도에 대한 보고서 자료입니다.

목차

목 차

1식품중의 수분의 의의 P.1~P.2

2. 식품속의 수분
(1). 수분의 식품에서의 의의 P.2~ P.3
(2). 물의 성질 P.4
(3). 물의 특수 성질 P.4(4). 결합수와 자유수 P.5 ~　P.6
(5). 등온 흡습 및 등온 탈습 P.6 ~ P.7

3. 자유수와 결합수 P.8 ~ P.10

4. 등온 흡습 곡선 P.11 ~ P. 14

5. 수분활성도
(1) 정의 P.15 ~ P.16
(2) 수분활성도는 1보다 작은 값이 나오는가? P.16
(3). 수분 활성도와 식품저장과의 관계 P.16 ~ P.17
(4).수분활성도를 낮춰주면 식품의저장성을 확보할 수 있다고 하는데 이것 또한 왜 그런가?
P.17
(5). 미생물의 번식과 수분활성 P.18
(6). 미생물의 성장에 대한 수분활성도의 영향 P.18
(7). 실험방법 P.19 ~ P.24
(8). 수분 활성도와 상대 습도 P.25
(9). 수분활성도와 효소 작용 P.26
(10). Aw를 낮추기 위한 방법으로는 P.27
(11). 수분활성도와 화학반응 P.28 ~ P.29

본문내용

량은 대기 중의 습도 등 그 식품이 놓여 있는 환경 조건에 의하여 영향을 받아 변동되기 쉽다. 즉, 어떤 식품의 수분 함량은 완전하게 밀폐된 용기 속에 있지 않는 한 장기간 방치하는 동안에 식품중의 수분과 대기 중의 수분 사이의 출입이 생긴다. 예를 들면, 대기 중의 습도가 낮은 경우는 식품에서 수분이 증발하고 습도가 높은 경우는 흡습한다. 이 수분의 이동은 대기 중의 습도와 식품중의 수분이 평형을 이룰 때까지 계속된다. 이와 같이 식품의 수분은 동적인 것이므로 그 상태를 보다 잘 나타내기 위해서는 식품중의 수분함량을 일반적으로 사용하는 %로 표시하기보다는 대기 중의 상대 습도까지 조려한 수분함량으로 표시하는 것이 타당하다. 또한 미생물의 활동과 식품중의 수분 함량과의 관계에 있어서도 실제로 미생물의 생육번식에 영향을 주는 식품의 수분 량은 미생물이 실제로 이용 가능한 수분 량이며 전체의 수분 함량은 별로 문제가 되지 않는다. 따라서 이상의 두 가지 경우를 고려하여 볼 때 식품중의 수분의 상태는 전체 수분 함량보다도 그 식품의 수분 활성도라는 개념을 사용하는 것이 바람직하다.
한 식품의 수분활성도는 어떤 임의의 온도에 있어서 그 식품이 나타내는 수중기압(p)에 대한 같은 온도에 있어서의 순수한 물의 최대 수중기압(Po)의 비로 정의 된다. 또 식품의 수증기압은 그 식품 속의 수분에 녹아 있는 용질의 종류와 양에 의하여 영향을 받는다.
Raoult의 법칙에 의하여 설탕이나 소금과 같은 용질의 용해에 의한 순수한 물의 수증기압의상대적인 감소는 용질의 몰분율에 직접적으로 비례한다. 즉 물의 몰수를 Mw, 용질의 몰수를 Ms라 하면 다음과 같이 표시할 수 있다.예를 들어, 30%의 수분과, 20%의 설탕을 함유하고 있는 어떤 식품의 수분활성도 (Aw)는 위의 식에 의하면 0.996이 된다.
또 같은 식에 의해 식품 속의 수분에 1몰의 설탕이 함유된 경우 수분활성도는 0.9823이 되며, 1몰의 소금이 함유된 경우에는 1몰의 소금은 물속에서 이론적으로 2몰의 이온을 형성하므로 그 식품의 수분활성도는 0.9644가 된다. 일반적으로 한 식품의 수분활성은 그 속에 함유된 용질의 종류와 그 양에 따라 다르게 되며 P는 pO보다 적어서 Aw는 1보다는 작은 값을 나타낸다.
수분활성도와 상대 습도와의 관계를 보면, 상대 습도는 실질적으로 식품에 있어서 수분활성도의 정의와 같으므로 상대습도는 바로 그 상대습도와 평형을 이루고 있는 식품의 수분활성도의 100배와 같다.
[출처] 수분활성도와 상대습도.|작성자 석사상길
9. 수분활성도와 효소 작용
수분활성도는 화학활성과 같은 의미를 가지고 있는데, 그것은 식품의 보존성을 결정하는 화학적 변화의 강도를 일반적인 수분량과 화학적 potential에 의한 열 화학적인 상태로 표시하기 때문이다. 그 내용은 다음과 같은 식으로 나타낸다. μ1 = μ0 + RT ln A (단, μ1 = 물의 화학적 potential, μ0 = 표준상태의 화학 potential, R = 기체상수, T = 절대온도, A = 물의 화학적 활성도, A = Aw와 같은 의미로 사용) 특히 수분활성도는 효소의 작용 속도는 물론 효소의 최종 활동 단계까지도 결정해 주는데, 특히 화학반응에 있어서 수분활성도는 반응속도를 조절을 해주는 역할을 하며, 보통 수분활성도가 낮을수록 반응 속도는 느린 편이다. 과실, 채소, 물고기 등과 같이 수분이 많은 식품의 Aw는 0.98∼0.99이며, 곡류, 콩류 등과 같이 수분이 적은 식품의 Aw는 0.60∼0.64이다. 엄밀히 말해서, 한 식품의 수분 활성도는 그 속에 함유된 용질의 종류와 양에 따라 다르다. 그러나, 동일 종류의 식품에서는 그 조성이 크게 변하지 않는 한, 대체로 비슷한 값을 갖는다. 수분 활성도는 미생물의 번식과도 깊은 관계가 있다. 즉, 미생물이 이용할 수 있는 수분의 양은 그 식품의 % 수분 함량보다는 수분 활성도에 의해서 보다 적절하게 표시 될 수 있다.
10. - Aw를 낮추기 위한 방법으로는 -
① 식염, 설탕 등 용질의 첨가 ②농축, 건조에 의한 수분의 제거 ③냉동 온도 강화에 의한 Aw의 저하 등을 생각 할 수 있다. 이와 같은 미생물의 생육과 Aw와의 일반적인 관계를 요약하면 다음과 같다.
① 최적 Aw이하가 되면 생육의 유도기가 연장되고 생육 속도도 저하되며 균체량도 감소한다. ② 미생물이 생육 가능한 Aw의 범위는 0.999∼0.62이며 각 미생물에 따라 일정한 Aw의 범위가 있다. 또 최적 Aw는 0.93∼0.99 이상의 범위내에 있고 미생물에 따라 특정의 값을 나타내며 이들 Aw의 값은 안정되어 있어서 적응 등으로 변동하는 일이 없다. ③ 최저영양요구가 충족되어 있을 때는 영양이 더 첨가되더라도 최저 Aw의 값은 일반적으로 변동하지 않는다. ④ 온도는 Aw에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 미생물의 생육최적온도에서는 낮은 Aw에 의해서 내 성을 나타내고 저온이나 고온에서는 발아 및 생육의 Aw는 좁아든다. 포자 발아의 최저 Aw는 최적 온 도에서 낮으며 10℃의 변동으로 최저 Aw는 일반적으로 0.01∼0.05 높아지고 생육한계에 가까운 온도 에서는 온도의 영향이 더 크다. ⑤ 산소도 Aw의 값에 약간의 영향을 미치는 경우가 있다. ⑥ 생육에 적당한 pH범위에서는 낮은 최저 Aw의 값을 나타낸다. ⑦ 생육저해물질(예 ; CO2등)의 존재하 에서는 생육할 수 있는 Aw의 범위는 좁아지기도 하고 비교적 낮은 Aw에서의 생육이 저해된다.
11. 수분활성도와 화학반응
한 식품 속에서 용매 또는 실제 반응물질로서 작용할 수분은 우리가 흔히 생각하는 것보다 훨씬 적은 양에서도 일어난다. 예로서, 쇼벨 들은 구연산을 함유하고 있는 포화 설탕용액의 한 시스템을 냉동 건조하여 그 수분 함량을 고체함량 100그램당 3그램으로 조절하였다.
한편 카렐 들(Karel, M. et al., 1970)은 설탕을 주성분으로 하고 있는 시스템에서의 갈색화 반응의 속도가 수분활성도에 의해서 크게 영향을 받으나 수분활성도 0.75, 또는 0.31에 있어서도 갈색화는 상당히 진행되는 사실을 밝히고 있다.
식품의 수분활성도

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