식품 공학, 식품기사, 위생사, 영양사 대비 식품가공공정학 5. 냉동

5강 냉동

 

냉동

호흡작용 등의 생리적 작용은 물론 미생물의 증식, 효소반응,화학반응을 정지 혹은 감소하여 식품을 장기간 보존할 수 있는저장 방법

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• 냉동에 의한 식품의 저장효과는 어는점 이하의 낮은 온도에 의한 효과와

낮은 수분 활성도에 의한 효과로 발생.

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• 장점

: 적절한 냉동을 하였을 경우 다른 저장 방법에 비하여 식품의 영양적

품질 과 관능적 품질 변화가 매우 적음

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2) 얼음 형성과 냉동 시간

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: 급속냉동에서는 얼음입자가 미세하여, 해동시 수분이 조직 내에 남아있어

냉동 전 조직특성을 유지 함.

: 완만냉동에서는 어는점에 근접한 온도에서 얼음이 형성되고 커짐으로써

해동되었을 때 대부분의 물이 흘러나오는 드립현상이 발생.

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3) 고형분 농축과 부피변화

: 냉동시 식품 내부의 수분만 얼음결정. 동결되지 않은 수분에는 고형분

농도가 증가.

: 고형분은 농축, 포화되고 결정화되는데 이 점을 공융점(eutectic point)이라

하며, 이때의 온도와 농도를 공융온도(eutectic temperature), 공융농도.

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(2) 냉동기의 기본 구조 및 원리

1) 자연냉동법

① 고체의 융해 잠열 - 얼음

② 고체의 승화 잠열 - dryice (-78℃) 얼음의 2배

③ 액체의 증발 잠열 - 액체질소, 암모니아 냉동기

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2) 기계냉동법

① 증기압축식

② 증기흡수식

③ 증기흡착식

④ 공기냉동법, 펠티에효과 냉동법

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◈ Refrigeration Ton, RT

0°C 물 1 톤을 24시간 동안에 0°C 얼음으로 변화시키는 냉동능력

= 79.68 kcal/kg x 1,000 kg / 24 hr = 3,320 kcal/hr

◈ Refrigeration Load, RL

: 식품을 동결시키기 위해서 제거되어야 할 열량

□ Unsteady-state load

▷ 냉동온도까지 내리는데 필요한 열의 양

▷ product의 현열, 호흡열, 융해잠열(동결 시)

□ Steady-state load

▷ 저장온도를 유지하는데 필요한 열의 양

▷ 외부로부터 스며드는 열, 방안에서 발생하는 열

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◈ 냉동방법

냉동고

급속냉동기

유동층 냉동기

침지 냉동기

판형냉동기 (금속판 접촉냉동법)

극저온 냉동기 (액체질소냉동법)

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(4) 식품에 미치는 영향

1) 냉동과정 중 영향

① 형성된 얼음에 의한 세포 손상

: 세포의 파괴로 세포 내 물질이 해동액에 포함되어 세포 밖으로 나와

손실.

: 급속동결은 생성된 얼음결정의 크기가 대단히 작아 세포 손상이

거의 일어나지 않는다.

② 냉동 시 성분의 변화는 거의 일어나지 않음.

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2) 냉동식품의 냉동저장 중의 영향

① 미생물의 번식은 거의 일어나지 않지만 저장온도에 따라 미생물의

치사율에는 차이가 있음.

② 일반적 냉동 저장온도(-18 ℃ )에서 효소 분해와 화학적 반응은 아주

낮은 속도로 진행되기 때문에 장기간 저장시 식품품질 일부 발생.

③ 장기간 냉동 저장한 식품의 표면이 변색되는 냉동화상(freeze burn) 발생

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해동

(1) 해동원리

: 해동 과정 중 화학적 반응과 미생물에 의한 변질이 냉동과정보다 더 빠르

게 진행될 수 있고, 해동에 의한 물리적 변질과 수분의 증발(표면 건조)이

수반될 수 있으므로 냉동식품의 해동과정은 주의해야 함.

(2) 해동방법

: 식품의 종류와 해동 목적에 따라 실온 해동, 송풍 해동, 저온 해동, 침수

해동, 접촉 해동, 마이크로파를 이용하는 방법

①실온해동

상온의 조건에서 해동하는 방법, 해동시간을 예측하기 힘들고 표면이

건조되거나 오염 될 위험.

②송풍해동

다습한 공기(15~20 ℃)를 순환시켜 해동시키는 방법 식품 표면이 건조될

수 있으며, 공기순환장치 비용이 필요하고 미생물 오염 가능성이 있음.

③ 저온 해동

냉장고 안에서 해동하는 것으로 전체적으로 균일하게 해동되며 미생물 번

식 또한 억제됨. 해동 시간이 오래 걸림(5시간 이상).

④ 침수 해동

식품을 비닐 주머니에 넣은 채로 액체(정치 혹은 유동 청수)에 담가서 해동

하는 방법. 해동시간이 빠르지만, 비용문제와 비닐 포장시 번거로움.

⑤ 접촉 해동

20 ℃ 정도로 가열된 금속판을 냉동식품 양면에 접촉시켜 해동시키는 방법.

해동 속도가 비교적 빠름.

⑥ 마이크로파 해동

식품의 크기를 작게 하고 마이크로파 가열 빈도와 시간조절로 단점을 보완

할 수 있어 최근 상업적 해동방법으로 발전.