식품 공학, 식품기사, 위생사, 영양사 대비 식품가공공정학 4. 냉장

 

4. 냉장

저온저장 원리

​

＊ 저온 - 미생물억제, 효소작용 저해, 식품의 생리학적 변화 억제- 가열처리와 함께 식품저장의 중요수단-냉장(refrigeration) : 일반대기온도보다 낮추어 차게 하는 것,동결점 이상.-냉동(freezing) : 물체내의 수분을 얼게 하는 조작, 동결점 이하.

​

(1)효소 및 비효소적 화학반응

: 화학반응은 온도가 내려가면서 반응속도가 낮아짐.

: 효소 반응은 낮은 온도로 반응 속도가 감소, 감소 정도는 효소 종류에 따라

다름.

​

(2) 미생물 번식 억제와 살균

: 냉동저장에서는 미생물 번식이 방지, 냉장에서는 미생물에 의한 식품의 변질

또는 부패는 서서히 진행 됨.

: 저온균(psychrophilic bacteria, 최적발육 온도 범위 12~15℃)은 0℃ 에서도

식품의 변질이 느리게 진행 됨.

◈ 냉동식품에서 미생물의 번식이 저해되는 이유

①동결되지 않고 남아있는 수분의 수용성 고형분이 농축됨.

그 결과 삼투압이 높아져 세균은 가사상태(osmoanabiosis)가 됨.

② 동결에 의한 자유수의 감소로 미생물이 이용할 수 있는 영양소의

공급이 원활하게 되지 않음.

③ 동결에 의한 살균력은 동결과 해동을 반복할 때(-1~-10 ℃)

효과가 높아짐.

④ 균의 포자는 동결에 의해 사멸되지 않으며 일부 병원성

바이러스(virus)도 생존할 가능성이 있어 위생적 처리 필요.

냉장 (cold storage)

- 식품을 0~15 ℃(식품공전에서는 0~10 ℃ 로 규정) 범위의 동결점

이상에서 저장하는 것.

- 상업적으로는 1~3 ℃ 에서 저장.

• 과일류나 채소류 : 호흡 작용으로 신선한 맛 과 색, 형태, 무게가 변함• 호흡을 하지 않는 육류,어류 : 주로 미생물 증식과 자기분해에 의해 변질→ 변질되기 쉬운 식품의 저장기간을 더 연장시키는 방법.

​

(1) 냉장의 효과

① 병원성 미생물은 10~37 ℃ 에서 빠른 번식을 보이지만 3.3-10 ℃

에서는 증식이 현저히 감소되고 3.3 ℃ 이하에서는 번식하지 않음.

② 생물학적 변화(physiological)와 화학적 반응을 현저히 억제시켜

호흡식품(과일채소류)과 비호흡식품(육류, 어패류)의 변질속도를

낮춤.

③ 과일채소류의 호흡속도와 숙성속도를 감소.

(2) 냉장 중의 변질

1) 과일채소류의 냉해(=냉장장해, chilling iniury)

과일채소류(특히 열대와 아열대 지역이 원산지인 과일채소류)는 냉장온도가

최적온도 이하로 내려갈 때 생리학적 이상현상이 발생되는데, 이를 냉해라고

함.

① 냉해 현상

가. 표면과 내부의 갈변

나. 표면이 움푹 들어가거나 구멍이 생김

다. 상한 부위가 많이 보임(부분적 변패)

라. 숙성이 되지 않음(과일의 경우)

​

② 영향 인자

가. 온도 : 바나나는 제일 민감하여 14.4 ℃ 에서 냉해 발생

나. 냉장시간 : 임계온도 이하에서 바나나는 12시간, 토마토는9-12일, 감귤류는 2~3달

다. 숙성도와 성분조성 : 숙성이 잘 된 경우 그리고 유기산 함량이 많을 때

​

2) 육류의 저온단축

: 5 ℃ 이하로 빠르게 냉각시키면 근육수축과 경직현상 발생(Cold Shortening)

동물의 사후, 근육 내에 존재하던 글라이코겐(glycogen)의 분해로 젖산이

생성되면서 pH가 감소하고 근형질 단백질 중 칼슘이온 증가로 발생.

​

3) 빵과 떡류의 노화

: 빵이나 과자류를 낮은 온도에서 오래 두었을 때 일어나는 현상으로

호화전분의 재결정화(recrystallization)가 주원인

◆ 빵류의 노화현상

① 탄력성이 상실되고 단단해짐

② 거칠어지고 부스러지기 쉬움

③ 건조현상

◆ 빵류의 노화현상 방지

① 60 ℃ ↑ or –10 ℃ ~ -50 ℃ 에서 저장

② 당류의 첨가(맥아당, 설탕, 포도당，올리고당 등)

③ 계면활성제의 첨가

④ 노화억제효소(antistaling enzyme) 첨가

​

(3) 냉장 중 상대습도의 영향

◈ 저장 시 최적 상대습도보다 높을 경우

① 미생물의 번식이 빨라져 부패속도가 증가

② 과일의 경우 조직이 갈라지는 현상(사과, 서양자두)

​

◈ 최적 상대습도보다 낮을 경우

① 생물학적 불균형(biological disorder)이 일어나 과일채소류가 주름지고

시들어지고 수축된다

② 과육이 갈라지며 표피가 벌어진다

③ 육류의 표면이 건조되고 거칠어진다

④ 건조로 인한 무게감소로 경제적 손실이 있다.

​

(4) 냉장온도와 유통기간

• 식품을 저장할 때 변질 또는 부패되는 속도

: Q10 value(반응 온도를 10 ℃ 올렸을 때 높아진 반응 속도의 비율)으로 표시.

: 일반적으로 변질되기 쉬운 식품의 Q10 값 2~3이므로,

식품의 유통기간은 높은 온도에서 저장할수록 유통기간이 현저히 짧음.

​

• 식품이 변질되었다는 개념은

- 과일채소류 : 호흡작용에 의해 섭취하기에 적합하지 않을 정도로 신선미가

많이 저하된 것을 의미 (관능적 평가에 의함).

- 육류나 어패류 : 자기소화나 미생물 번식에 의해 부패됨을 의미