12주차. 식품의 향과 물성

식품의 향과 물성


1. 후각

1) 특징

 

가. 가장 예민한 감각 : 미각에 비해 10,000배 이상 예민, 역치가 매우 낮다.

나. 기체 상태의 물질이 코로 직접 들어오거나 입을 통해 후비강으로 들어온 후 후각기관을 자극하면 신경이 뇌에 전달되어 인지

다. 주로 지용성 휘발성 물질

 

2) 냄새

가. 좋은 냄새(향기)와 불쾌한 냄새(취기)로 구분

나. 식품의 품질 판정 기준

다. 맛과 함께 풍미 부여 

 

3) 미각의 피로

가. 동일한 냄새를 지속적으로 맡으면 그 냄새를 못 느끼게 됨

나. 일정 시간이 지난 후 회복

 

4) 미각의 조화

가. 여러 종류의 냄새 성분이 혼합되었을 때 좋은 냄새로 조화

나. 반대의 경우 부조화

 

2. 냄새의 분류

1) Henning의 분류 : 6원향

가. 꽃향기 : citronellal(백합, 장미, 매화)

나. 과일향기 : ester(밀감, 사과, 레몬)

다. 매운냄새 : eugenol(정향, 생강, 마늘)

라. 수지냄새 : camphor(balsam, 송지)

마. 탄냄새 : pyridine(커피, 카라멜)

바. 썩은냄새 : H2S(상한 고기와 계란)

 

2) Amoore의 분류

가. 7개의 기본 냄새

나. 장뇌냄새, 사향냄새, 꽃냄새, 박하냄새, 에테르냄새, 매운냄새, 썩은 듯한 냄새

 

3. 식물성 식품의 향

1) 과일의 향

가. 에스테르(ester)가 주성분

나. 복숭아의 락톤, 감귤의 테르펜, 기타 알코올과 알데히드가 관여한다.

다. 과일이 숙성될수록 향 성분이 증가

라. 미숙과일의 향 : 헥산알(hexanal)

 

2) 채소의 향

가. 알코올, 알데히드, 함황화합물, 테르펜 등

나. 채소의 풋내 : 야채 조직이 손상되면 lipoxygenase에 의해 불포화지방산이 분해되어 알데히드나 알코올 등이 생성. 양배추나 오이의 풋내

다. 양파, 마늘, 파, 부추 : 조직이 손상되면 알리인(alliin)이 분해효소인 알리나제(alliinase)의해 분해되어 

 

2) 기타 식물성 향

가. 매운맛 성분 매운 냄새도 낸다. 계피(cinnamic aldehyde), 후추(chavicine)

나. methylmercaptan(파, 마늘), propylmercatan(양파), diallyl disuflde(파, 마늘, 양파), allicin(마늘)

다. menthol(박하), myrcene(미나리), thujone(쑥)

 

4. 동물성 식품의 향

 

1) thimethylamine(TMA)

가. 선선도가 저하된 어류, 특히 (해산어류)의 비린내 성분

나. 어류의 신선도 측정 기준

다. 해수 연골어류에 특히 많다.

라. 세균에 의해 trimethylamine oxide(TMAO)가 thimethylamine(TMA)로 전환 

 

2) piperidine

가. (담수어류)의 비린내 주 성분 

나. lysine → cadaverine → piperidine

다. 식초를 사용하면 쉽게 제거 가능

3) Ammonia

가. 연골어류의 신선도가 저해되면 많이 발생

나. 가오리, 상어, 홍어

 

4) 어육과 수육의 부패취

가. 단백질 분해로 인한 부패취 발생

나. ammonia, H2S, indole, skatole, methyl mercaptan, methyl sulfide, amine 류 

 

5. 조리에 의한 향 변화

 

1) 마이야르 반응에 의한 향기성분 생성

가. 빵이나 간장과 같이 아미노산과 당을 가열할 때 발생 

나. Strecker 분해 반응으로 enaminol, aldehyde, pyrazine 생성

다. 커피, 땅콩, 참깨 등을 볶을 때 pyrazine류 발생

 

2) 카라멜 반응에 의한 향기 성분 생성

가. 당류를 고온으로 가열하면 매우 다양한 향기 성분 생성

나. furan, acetic acid, furfural 등

 

3) 밥의 향

가. ammonia, acetaldehyde, acetone, aldehyde 등

나. 소량의 H2S : 황화수소는 계란 상한 냄새를 내지만, 미량일 때는 밥의 향

 

4) 삶은 채소의 향

가. 황화수소, 머캅탄, 설파이드와 같은 황화합물 발생

나. 양파 삶을 때 발생하는 메틸머캅탄은 단맛이 강하다.

 

5) 육류의 향

가. 고기를 삶거나 구울 때에는 마이야르 반응에 의한 향기 성분 발생

나. 지방육에서는 저분자 휘발성 지방산 발

 

 

 

 

1. 식품의 물성

1) 식품이나 식품재료의 물리적 성질과 촉감과 관련된 감각적 특성

2) 용액 (solution) : 입자크기 1㎛이하, 완전히 용해된 상태 예) 소금물 

3) 콜로이드액(colloid) : 입자크기 1 ~ 100㎛ 예) 전분액

4) 현탁액(suspension) : 입자크기 100㎛이상 

 

2. Colloid

 

1) Colloid 상태

가. 작은 입자(분산질)가 물질(분산매) 속에 균일하게 분산되어 있는 상태

나. 전분이나 분유를 물에 분산시킨 불투명한 상태

다. 설탕이나 소금(용질)이 물(용매)에 녹아 있는 상태는 용액이라고 한다.

라. 분산계 : 분산질(콜로이드입자) + 분산매

2) Colloid의 성질

가. 반투성 : 이온이나 분자입자는 셀로판지와 같은 반투막을 통과하지만, 콜로이드 입자는 입자가 커서 통과 못함. 무기염과 단백질이 혼합된 액을 셀로판지에 통과시키면 무기염만 통과하여 제거할 수 있기 때문에 단백질 정제에 사용된다. 

나. (틴달) 현상 : Colloid용액에 빛을 비추면 진로가 보임, 콜로이드입자가 빛을 산란시키기 때문에 일어나는 현상. 공기 중의 먼지에 빛에 부딪히면 빛의 진로가 보이는 것이 이 원리이다.

다. (브라운) 운동: 콜로이드입자의 불규칙한 운동으로 콜로이드의 안정화에 중요하다. 

라. 응결 : 소수성 sol에 소량의 전해질을 가하면 Colloid 입자가 침전되는 현상

마. 흡착성 : 콜로이드 입자는 부피 대비 표면적이 넓기 때문에 다른 물질을 흡착할 수 있다. 이 원리는 물질의 분리 정제에 이용된다.

 

3) 콜로이드의 종류

분산매

분산질

분산계

사례

기체

액체

에어졸

방향제 살포

고체

분말

밀가루, 전분

액체

기체

거품

맥주거품, 휘핑크림, 아이스크림

액체

유화액

우유, 버터, 마요네즈, 난황

고체

현탁액

된장국, 스프, 쥬스

소스, 전분페이스트

젤리, 양갱

고체

기체

고체거품

스폰지케익, 빵, 쿠키

액체

고체유탁

동결두부, 한천, 과육

 

4) 식품에서의 주요 콜로이드 상태

가. 기포 : 액체에 기포가 분산되어 있는 상태 

나. 유화액(에멀젼) : 서로 섞이지 않는 물과 기름이 분산되어 있는 상태

다. 현탁액(서스펜젼) : 액체에 고체 분산질이 분산되어 있는 상태 

 

3. 유화

 

1) 콜로이드의 한 종류

가. 유화 : 물(액)과 기름(액)같이 섞이지 않는 액체가 미립자가 되어 분산되는 현상

나. 유화액 : 에멀젼(emulsion)이라고도 하며, 유화로 인해 만들어진 분산계 상태

다. 유화방법 : 교반법, 주사법, 진탕법, 초음파법

라. 유화기기 : 믹서, 콜로이드밀, 호모게나이저, 초음파기

 

2) 유화제

가. 유화액을 만들기 위해 필요한 물질로 분자내에 친수성기와 소수성기를 모두 가지고 있는 양친성 물질

나. 친수성기는 물과 결합하고, 소수성기는 기름과 결합하여 물과 기름의 경계에 유화제 분자가 피막을 형성

다. 계면 장력이 낮아져서 유화상태가 안정하게 유지된다.

라. 글리세린지방산 에스테르(monoglyceride), 소르비탄지방산 에스테르, 자당지방산 에스테르, 레시틴, 담즙산 등이 있다.

 

3) 수중 유적형 유화액

가. oil in water(o/w) : 물속에 기름이 작은 입자로 분산되어 있는 상태

나. 우유 : 유지방(분산질)이 물(분산매)에 단백질/인지질(유화제)에 의해 분산

다. ice-cream : 크림(분산질)이 물(분산매)에 단백질/첨가물(유화제)에 의해 분산

라. 마요네즈 : 식용유(분산질)이 물(분산매)에 난황(유화제)에 의해 분산

 

4) 유중 수적형 유화액

가. water in oil(w/o) : 기름 속에 물이 작은 입자로 분산되어 있는 상태

나. butter : 물(분산질)이 유지방(분산매)에 단백질/인지질(유화제)에 의해 분산

다. 마가린 : 물(분산질)이 경화유(분산매)에 첨가물(유화제)에 의해 분산

 

4. Sol과 Gel

1) Sol

가. 분산매가 액체이고 분산질이 고체로 유동성이 있는 상태

나. 소스, 전분 페이스트, 한천액

다. 친수성졸 : 전분용액과 같이 분산질이 분산매(물)과 친한 sol. 전해질을 넣어도 콜로이드의 상태가 안정하게 유지됨

라. 소수성졸 : 금이나 염화은의 졸과 같이 분산질이 분산매와 친화력이 약한 졸. 전해질을 넣으면 분산질이 응결되어 침전됨

 

2) Gel

가. 한천이나 젤라틴액을 가열하여 녹인 후 냉각시키면 유동성을 잃고 굳게 되는데 이런 상태를 젤이라고 한다.

나. 한천젤리, 젤라틴젤리, 묵, 어묵, 삶은 달걀, 두부, 치즈 등

다. 가역성 젤 : 펙틴, 젤라틴 젤, 한천 젤 등은 가열하면 졸 상태로 된다.

라. 비가역성 젤 : 묵, 어묵, 삶은 달걀처럼 다시 열을 가해도 졸이 되지 않는다.

마. 침전 젤 : 상한 우유처럼 단백질이 응고 침전되어 형성되는 젤

바. 젤리 : 한천이나 젤라틴처럼 다량의 물을 함유한 상태로 분산질이 서로 접촉되어 망상구조를 만든 젤

사. 이력현상(syneresis) : 젤을 장시간 방치하면 분산질의 흡수성이 낮아져서 액체가 일부 분리되어 나오는 현상

아. 제로젤(xerogel) : 분말한천이나 판상젤라틴처럼 건조 상태를 보이는 젤

 

5. 식품의 물성 rheology 

1) 정의

 

가. 특유의 촉감 (경도, 점성, 탄성들의 물리적 성질)과 씹힘 등의 감촉은 액체와 고체에 힘을 가하면 변형 혹은 유동이 되는데, 이는 물질의 성질 또는 구조에 의해 결정된다. 이러한 물체의 변형과 유동에 관한 연구를 rheology 라 한다.

나. 점성, 탄성, 소성, 점탄성 등이 있으며 식품의 맛과 기호에 영향을 미친다.

 

2) 물성의 종류

가. 점성 : 액체의 흐르는 성질에 대한 저항을 점성이라고 한다. 물이 꿀보다 더 잘 흐르는 것은 점성이 낮기 때문이다. 점성의 단위는 cp이다.

 

나. 탄성 : 외부의 힘(외력)이 작용함에 의해 변형하는데, 외력이 없어지면 원형으로 되돌아가려는 성질, 젤리나 묵을 눌렀다가 놨을 때 원래의 형태로 돌아가는 성질

 

다. 점탄성 : 탄성 변형과 점성 유동이 동시에 일어나는 성질. 밀가루 반죽, 떡, 껌 등을 눌렀을 때 나타나는 현상 

 

라. 소성 : 외부압력으로 물질이 변형되고, 이 힘이 사라져도 원래의 형태로 돌아가지 않는 성질. 버터, 마가린, 생크림이 대표적 

 

3) 물성 측정 

가. (예사성) : 청국장이나 달걀 흰자 등 젓가락을 넣어서 당겨 올리면 실처럼 따라 올라가는 식품의 성질

나. Weissenberg효과 : 연유에 젓가락을 넣어 돌리면 따라 올라오는 성질,

rheogonimeter로 측정

다. 경점성 : 점성과 탄성이 복합된 식품의 단단한 성질, farinograph로 측정

라. (신전성) : 국수나 어묵같이 늘어나는 성질, extensograph로 측정

마. 연도: 입안에서의 촉감, tenderometer로 측정

바. 항복치 : 물체에 따라 작은 힘으로도 탄성을 나타내나, 큰 힘을 가하면 소성을 나타내는 것. 즉, 탄성이 소성으로 변하는 한계의 힘

 

6. 복습하기

과일의 향긋한 향은 어떤 성분인가? 에스테르 화합물

차비신은 어떤 식재료의 향인가? 후추

박하의 향은 무엇인가? 멘톨

해산 어류의 비린내 성분은? 트리메칠아민

담수 어류의 비랜내 성분은? 피퍼리딘

상어와 같은 연골어류의 신선도가 떨어지면 발생하는 냄새는? 암모니아

설탕이 물에 완전히 녹아서 투명한 상태를 무엇이라고 하는가? 용액

우유처럼 녹지 않은 입자가 균일하게 퍼져있는 상태는 무엇인가? 분산계

물과 기름이 균일하게 분산되어 있는 콜로이드는? 에멀젼

버터의 유화상태는? 유중 수적형

외부 힘을 제거한 후에 원래 상태로 돌아가지 않는 성질은? 소성

콜로이드액에 빛을 비추면 진로가 보이는 현상은? 틴달현상

콜로이드 입자의 불규칙적인 운동을 무엇이라고 하는가? 브라운 운동

소수성 졸의 콜로이드 입자를 응결시킬 수 있는 것은? 전해질

난황에 들어있는 인지질 유화제는? 레시틴

우유의 유화는? 수중 유적형

마가린의 유화는? 유중 수적형

한천을 졸로 만들기 위해서 필요한 것은? 가열

알긴산을 젤로 만들기 위해 필요한 것은? 칼슘이온

젤을 오래 방치하였을 때 액체가 분리되는 현상은? 이력현상

점도의 단위는? cp

외부 힘이 없어지면 원래 형태로 돌아가려는 성질은? 탄성

탄성에서 소성으로 변하는 한계의 힘은? 항복치

국수 면의 늘어지는 성질은? 신전성

황화수소는 계란 상한 냄새가 난다.T

카라멜의 향기성분으로 furfural이 있다. T

참깨의 고소한 향은 pyrazine이다. T

유화제는 계면 장력을 낮춘다. T

서스펜젼은 입자의 크기가 100㎛이상인 것을 말한다. T

콜로이드 입자는 반투막을 통과한다. F

유화제는 친수성기와 소수성기를 한 분자내에 가지고 있다. T

물속에 기름입자가 분산된 것을 유중수적형이라고 한다. F

한천은 냉각되면 겔이 된다. T

청국장이 실처럼 따라 올라오는 성질을 예사성이라고 한다. T

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