식품과 건강

[심메마니]

 

식품과 건강

제1장 서론 - 건강과 영양 그리고 식품

1-1 영양과 건강

 1.건강: 한 개인이 질병없이 육체적 혹은 정신적으로 정상인 상태를 말하는 것.

 2.건강 유지: 인체의 모든 생명 현상(생리기능)의 정상적 유지

   1)화학적 에너지     ----+ 

    2)전기적 에너지          |←---------------  ※필수요소들: 

    3)열에너지               |   생화학 반응           산소,물.(일반) 영양소

    4)생화학적 물질들   ----+                              

         |                                                   |         

         +--------------------------------------------+

                                 영양            

 3.영양소

  1)인체의 구성소

  2)에너지 공급원

  3)생체 내 각종 반응 조절소

 ※ 일반 영양소: 탄수화물, 지방, 단백질, 비타민, 무기질

    기타 필수요소: 산소, 물

  식품      소화         유리   1.필요조직으로 이동    1.기초에너지 생산

 (영양소)------------→영양소-------------------→2.반응생성물들 (대사산물들)

            효소                2.대사                     

          장관운동                                          󰠐

                                                            󰠐생합성

                                                            󰠐

                                                            ↓

                                                       신체구성물질과

                                                       생명형성/유지에

                                                       필수적 물질

 4. 1일 영양 권장량(RDA): 하루에 반드시 섭취해야 할 영양소들의 총에너지 량을 제                                 시한것

   ※ 성인(1일 권장량): 약 2,000～3,000 Kcal/day

       ․균형있는 식사유도

       ․편식, 과식, 절식 --→ 건강장해 유발 

1-2 식품의 정의

 1.식품: 인간의 생명 현상을 유지, 연장하기 위하여 필요한 영양소들을 공급하는 원천         적인 수단.

   ※식품이란 다음의 4가지 조건을 만족시킬 수 있는 천연물 혹은 가공품을 말한다.

      ① 1종 이상의 영양물질 함유한 것 (기호식품은 예외)

      ② 인체에 무해

      ③ 쉽게 받아들일 수 있는 맛

      ④ 대량생산이 가능한 것 ---→현실적 가격

   ※식품? ․먹을거리; 요리 재료 + 직접 먹을 수 있는 것

      󰠐    ․가공 혹은 조리된 식이(diet)

      󰠐

      󰠌󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏→ 식품 재료 혹은 식료품

1-3. 식품의 기능

 1.식품의 기능

   1st: 인간의 건강을 유지하기 위하여 필수영양소의 적절한 공급

   2nd: ①맛 또는 풍미(flavor)

        ②생리 활성 -----------→건강 보조 식품 혹은 기능성 식품

 2. 현대의 식품 평가 기준

    1) 1차기능: 영양소

    2) 2차기능: 맛이나 가공적성

    3) 3차기능: 생리 활성물질

제2장 식품의 구성과 분석

2-1 식품의 성분

 1. 식품: 수많은 화합물의 집합체

   ◎식품 성분의 분류: 영양소와 비영양소로 분류

    1) 영양소: 생명현상에 직접 관여를 하는 것들 ---→ 1차 기능 충족

    2) 비영양소: 기호성 (색깔, 풍미 및 조직감) 및 생리 활성 물질들---→2차 3차

                                                                                   기능충족

2. 식품의 구성성분

  (1) 수분

  (2) 고형물 또는 건조물

       󰠐

       󰠐    󰠆󰠏유기물질: 탄수화물, 단백질, 지방질, 비타민, 특수성분 (비영양소)

       󰠐    󰠐

       󰠌󰠏󰠏󰠏󰠏󰠍󰠏무기물질: 1) 무기질

                        2) 미량원소

 3. 식품성분  ① 주성분:                        부성분:         

                ②일반성분                            특수성분

                ③기존성분                            첨가성분

    1)일반 성분(영양소): 탄수화물, 단백질, 지방질

      ① 열량소: 탄수화물, 지방질, 단백질 (열량원)

      ② 구성소: 단백질, 지방질, 칼슘 등 (신체구성원료)

      ③ 조절소: 비타민, 무기질, 미량원소 (소량 --→ 생체반응 촉매역활 담당)

    2)특수 성분

      ①색, 풍미, texture 관여 성분

      ②생리활성 물질 및 유해 물질

2-2. 식품의 분석

 1.식품 분석: 식품에 함유된 성분들의 종류와 함량을 실질적으로 파악하는 일

  1)식품분석방법

    ①화학적 분석 방법과 기기 분석법

    ②물리적 분석 방법

    ③주관적 평가 방법(예, 관능검사법)

    ④미생물학적 방법

    ⑤생물학적 방법

    ⑥효소학적 방법

   식품 성질 파악 --------→ 식품 분석 (구성 성분 확인)

   영양 가치 파악 --------→ 영양성분 함량 분석

  2)식품 일반 분석법

     --→성분 함량 표시: 백분율(%)

    ①수분

    ②조회분

    ③조지방

    ④조단백질

    ⑤조섬유

    ⑥가용성 무질소물(NFE)

    ※표 2-1(p22) 참고

    ※열량 계산 방법  :  1) 식품의 일반 분석치 이용방법

                         2)열량계이용방법 ( 1)의 방법보다 정확)

     ․식품의 일반분석치 이용방법

             열량환산 계수

                 1) 탄수화물 (가용성 무질소물)  : 4 ㎉/g

                 2) 단백질                     :  4 ㎉/ g

                 3) 지  방                     :  9 ㎉/ g  

  3)개별성분 분석 방법

2-3 식품과 물

    ※물: 각종 생명체의 생명현상 유지에 절대로 필요

          약 2.8ℓ정도의 물 : 섭취 (2.8ℓ) 및 배설 (2.8ℓ)

 1.인체 내에서의 물의 역할

  1) 생체반응물질의 용매

  2) 영양소와 노폐물의 운반체

  3) 각종 가수분해 반응의 반응물

  4) 고분자 물질들 (예, 단백질, 탄수화물 등)과 결합하여 생체조직 구성에 관여

  ※표 2-2 (p23): 몇 가지 식품들의 수분 함량 표시

 2. 식품 중의 물의 역할

  (1) 식품의 조직감과 풍미에 직접 관여

  (2) 식품의 저장성에 절대적 영향 : 수분 함량과 저장성의 함수 관계

    ․수분 함량 ↑  저장성 ↓

    ․건조 식품  → 저장 기간 연장

※수분 활성도(Aw)

   ① 상대 습도

   ② 식품 속의 물 -결합수 : 식품 구성 성분들과 화학적 결합을 형성

                   -자유수 : 보통의 물과 같은 성질을 가지고 있음

                         ‘자유수’만이 각종 미생물들의 성장에 이용됨

            Aw =P/P₀  = %RH/100      ․Aw : 수분 활성도

                                        ․P : 식품중의 수증기압

                                        ․P₀ : 순수한 물의 수증기압

                                        ․%RH : 퍼센트 상대 습도

   ③식품 미생물 성장에 필요한 최적 Aw범위

     세균 : 0.9～1.0    효모: 0.88～1.0   곰팡이: 0.8～1.0

     식품 저장 방법: Aw↓ , 미생물 성장↓

  (3) 식품가공 시 가공 매체로서 중요한 역할

    ①분산매 :

    ②열전달체 : 식품의 열처리시의 끓는 물이나 증기 등

    ③저장매체 : 얼음상태에서 생성되는 기화열 → 주변온도↓

  (4)식품 가공시 주요 소재로 활용

    - 예 : 빙수, 아이스크림→청량감 부여

제3장 식품과 영양소

 3-1. 탄수화물

  1.탄수화물 : 기초 열량원으로서 중요한 역할을 하는 유기화합물

        ․주로 C, H, O 그리고 소량의 N 혹은 S로 구성

        ․분자 구조에 반드시 aldehyde 혹은 ketone group이 있고 많은 OH-group

        ․분자량이 적은 탄수화물 → 단맛       ∴당 : sugar

  2.탄수화물의 분류 (화학구조에 따른)

    단당류 : 하나의 기본단위 → 3탄당, 4탄당, 5탄당, 6탄당

    소당류 : 2～10개의 단당류

    다당류 : 수십개～수만개의 단당류

 3-1-1 단당류

  ․식품중에 흔하게 발견되는 단당류 : 5탄당과 6탄당

  ․영양소로 중요한 5탄당이나 6탄당: 대부분 D형

  1. 오탄당 (pentose)

   1) arabinose, xylose : 헤미셀룰로스, 펙틴질, 검 물질의 구성 성분

   2) ribose, deoxyribose : 핵산 성분

  2. 육탄당 (hexose)

   (1) Hemiacetal 혹은 Hemiketal 형성 :

   (2) 육탄당의 종류 및 특성

    ① glucose

    ②fructose

    ③ galactose

    ④ mannose

    ⑤기타 단당류의 유도체들

     ㉠ 당알콜 : 단당류의 aldehyde group이 환원되어 alcohol로 된 당유도체

       예) D-glucose -----→D-sorbitol           

           D-mannose ----→D-mannitol     

     ㉡아미노당: 단당류의 -OH group이 amino group(          )으로 치환된 유도체

       예)D-glucose --------→N-acetyl-D-glucosamine

          D-galactose -------→N-acetyl-D-galactosamine

     ㉢uronic acid: 아래와 같은 육탄당의 6번째 탄소의 -OH가 carboxylic acid                              (-COOH) 로  산화된 당유도체

       예) D-glucose --------→D-glucuronic acid

          D-galactose -------→D-galacturonic acid

 3-1-2  소당류

 ․소당류 : 2～10개의 단당류가 결합된 당류

 ․식품 성분으로서 중요한 이당류들 (sucrose, lactose, maltose)

       ① maltose (맥아당)

       ② sucrose (설탕)

        ③ lactose (젖당)

 3-1-3 다당류

 ․식물체의 저장열량원:

 ․식물 세포벽의 구성물질:

 ․세포벽 밀착 성분:

 ․동물체의 저장 열량원:

 ․연골이나 결체조직의 구성물질:

 ․식물체,해조류 및 미생물에 의해 생산되는 점액질:

 (1) 전분

  ① amylose: α-1,4-glucoside 결합 (직선상): 멥쌀이나 대부분 전분식품

  ②amylopectin: α-1,4-glucoside 결합 + α-1,6-glucoside 결합 (분지상): 찹쌀이나                                                                                        찰옥수수

3-2 지방질

 1.지방질 : 주로 C, H로 구성, O의 구성 비율은 아주 소량임

       물에 거의 안 녹고 비극성용매(ether, chloroform, acetone, n-hexane)에 잘녹음

 2.지방질의 생체 역할

  1) 신체구성물질 (생체의 약 20% 점유)

  2) 지용성 물질 (예, 비타민, 색소등)의 운반체

  3) 호르몬, 담즙 등의 생체 물질의 출발물질, 그리고 필수 지방산의 모체

  4) 외부로부터 가해지는 자극 (예, 온도변화 등) 완화--→인체 보호 기능

  5) 악영향 : 비만 초래--→고혈압과 심장질환 유발

   ※식품중의 지방질: 색, 맛, texture 등의 기호성이나 가공적성에 큰 영향을 미침

                      튀김용 기름과 같이 가공매체로도 이용도가 매우 높다.

 3.지방질의 분류

 ․단순지질:

 ․복합지질:

 ․유도지질:

3-2-1 지방

 1.Triglyceride

 2.가수분해

  1)효소에 의한 가수 분해

  2)알칼리에 의한 가수 분해

 3.지방산의 종류

   포  ┏ C₄:0     butyric acid

   화  ┃  C₆:0     caproic

   지  ┃  C₈:0     caprylic

   방  ┃  C₁₀:0    capric

   산  ┃  C₁₂:0    lauric

       ┃  C₁₄:0    myristic

       ┃  C₁₆:0    palmitic

       ┗  C₁₈:0    stearic

   불  ┏

   포  ┃ C₁₆:1     palmitoleic 

   화  ┃ C₁₈:1     oleic

   지  ┃ C₁₈:2     linoleic

   방  ┃ C₁₈:3     linolenic

   산  ┃ C₂₀:4     arachidonic

       ┗

※포화지방산과 불포화 지방산

  포화지방산 : 주로 동물성 유지에 많이 존재

  불포화지방산 : 주로 어류, 식물유지에 풍부, 동물유지에는 oleic acid만 있음

※필수 지방산:(ω3와 ω6계열의 지방산을 말한다)

    linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid

※지방산의 성질

 1)친수성 카복실기와 소수성의 탄화수소사슬 ---> 용해도가 낮음

    탄소수가 적으면 물에 쉽게 용해 된다.

 2)탄소수↑, 융점↑ 그리고 불포화도↑, 융점↓

     식물성 유지: 많은 불포화지방산 --→ 상온에서 액체상태로 존재

     동물성 유지: 많은 포화지방산   --→ 상온에서 고체상태로 존재

3-2-2

 인지질과 스테롤

 1.인지질: 세포막의 주성분

  ․phosphatidic acid

  ․phosphatidyl choline (lecithin) : 콩이나 계란 노른자에 많이 존재(유화제)

  ․phosphatidyl ethanolamine (cephalin)

  ․phosphatidyl serine

 2.steroid

  ․cholesterol: 동물조직에 분포 → hormone과 담즙산 등의 steroid계 물질의 전구체

                  혈관 구성물질 → 다량이 혈관벽에 침착 → 동맥 경화증               

  ․7-dehydrocholesterol : 동물 대부분에서 발견 ┓ 비타민 D의 전구체

  ․ergosterol : 효모나 일부 하등 식물에서 발견 ┛

3-2-3 지방의 성질

 1.동물성 지방: 포화지방산 (palmitic, stearic)이 많음 → 상온에서 고체

   식물성 지방: 불포화지방산 (oleic, linoleic, linolenic)이 많음 → 상온에서 액체

 2.순수지방: 무색, 무취 , 그러나 정제정도나 저장 기간에 따라 엷은 색과 독특한 냄새               함유

 ※기타 식품의 가공 및 저장중의 지방의 변화 : 10장 식품의 가공과 저장에서 설명

3-3 단백질

 1.단백질: 약 20여 종의 α-amino acid의 펩타이드 결합에 의하여 만들어지는 고분           자 물질

  구성물질: C, H, O, N, S -- 생체조직에 필요한 질소 공급원

           가수분해

 2.단백질 -----------→amino acid : 핵산 염기의 합성 원료

                                      효소, 호르몬, 항체 등의 전구 물질 

 3.단백질의 분류

  1)단순 단백질: ┏ 섬유상 단백질: collagen, elastin, keratin

                ┗ 구상 단백질: albumin, globulin, glutelin

  2)복합 단백질: 핵산 단백질, 당 단백질, 지질 단백질

3-3-1 아미노산과 단백질의 구조

  1. 아미노산의 구조

    자연계에 존재하는 단백질:L-형 아미노산으로 구성 되어 있다.

 ※R기의 종류에 따라 중성, 산성, 알칼리성, 지방족, 방향족 아미노산으로 구분 가능

  2. 단백질의 구조

     1차 구조: 아미노산의 배열순서

     2차 구조: 연결된 아미노산들이 수소결합에 의하여 형성된 구조

                종류 → 나선상구조, 병풍 구조, β-turn

     3차 구조: 2차 구조들이 모여서 형성한 3차원적 구조

     4차 구조: 1개이상의 폴리펩타이드들의 결합에 의하여 형성된 구조

3-3-2 단백질의 성질

  1. 등전점: 어떤 특정한 pH에서 유리 아미노기와 카르복실기 들의 전하가 같아서

         전극의 어느쪽과도 움직이지 않는 데 그러한 상태의 pH를 등전점이라고

         한다.

  2. 겔 형성: 식품중의 섬유상 단백질은 분자내 수소결합을 하여 3차원적 망                          (network)을 형성 → 물분자를 포집할 수 있음

  3. 기타성질: 10장 식품의 가공과 저장에서 설명

3-3-3 단백질의 품질

1. 필수 아미노산

 인체가 필요로 하지만 체내에서 합성되지 않거나 극소량 합성이 되므로 식품을 통     하여 인체가 필요로 하는 양만큼 공급하여 주어야 하는 아미노산

    성인: Ile(이소루이신), Leu(루이신), Lys(라이신), Met(메티오닌), Phe(페닐알라닌),

          Thr(트레오닌), Val(발린), Trp(트립토판)

    어린이: 위의 성인용 필수 아미노산 + His(히스티딘) & Arg(아르기닌)

2. 제한 아미노산

  필수 아미노산의 효율은 함량이 가장 적은 아미노산에 의하여 결정되는데 이때 전체    적인 아미노산의 효율을 결정하는 가장 함량이 적은 필수 아미노산을 제한 아미노산    이라고 한다.   

        예) 곡류 → Lys , 콩 → Met, 기타대부분 식품 → Trp ,

       ․양질의 식품 단백질: 알부민, 글로불린, 카제인 → 우유, 계란에 많이 함유

3. 단백질의 품질 평가

  ①필수 단백질의 전체함량과 분포비율, 그리고 소화율에 의해 평가됨

  ②단백질의 품질 평가지표

   ⓐ화학가: 식품 단백질 중의 필수 아미노산의 양과 균형을 평가한 것

   ⓑ단밸질 효율비(PER): 단백질의 섭취량과 체중 증가량의 관계

                         --→단밸질의 이용율과 소화율과의 관계

   ⓒ생물가(BV): 흡수된 질소분과 체내에 머무르는 질소분 사이의 백분율

                 -→실질적으로 체내에 남아서 이용되는 단백질량

   ※p50 표 3-3 몇 가지 식품의 생물가와 화학가의 비교

3-3-4 효소(Enzyme)

 1)효소: 단백질로 구성된 물질로서 생체의 모든 생화학적 반응의 촉매로서 작용

         → 식품재료의 수확, 저장 및 가공 시 식품성분의 변화를 유발

 2)효소반응

  ①기질 특이성

  ②효소반응의 최적 조건 : 온도, pH, 기질농도, 보조인자 유무 등

 3)효소의 분류(촉매반응 방법에 따라)

  ①가수분해 효소

  ②산화환원 효소

  ③전이 효소

  ④탈리 효소

  ⑤이성화 효소

  ⑥합성효소

3-4 비타민

 ․비타민: 각종 생화학적 반응에 관여하는 효소의 보조인자인 조효소로 작용하는 필             수적인 영양소이다.

 ․용해성에 따라서 → 수용성 비타민과 지용성 비타민으로 구분

3-4-1  수용성 비타민

 1. 비타민 B1 (티아민)

   급원: 곡류, 두류, 돼지고기, 계란, 효모 등에 함유

   조효소: 티아민 파이로포스페이트 (TPP) → 당대사에 필수적인 조효소

   기타: 열, 산소, 아황산, 중성이나 알칼리 용액 등에 불안정

 2. 비타민 B2 (리보플라빈)

   급원: 우유, 유제품, 계란, 녹색채소, 효모, 육류 등에 함유

   조효소: 플라빈 모노뉴클레오타이드 (FMN)

   기타: 산성용액 및 산소에 안정, 알칼리용액 및 자외선에 불안정

 3. 비타민 B6 (피리독신, 피리독살, 혹은 피리독사민 등의 3가지 형태로 존재)

   급원: 식물체(피리독신),동물체(피리독살과 피리독사민)

   조효소: 피리독살 포스페이트 → 아미노산 대사에 중요한 역할을 하는 조효소

   기타: 산성, 중성, 알칼리 용액, 산소 등에 안정, 그러나 열과 광선에 불안정

 4. 비타민 B12 (코발아민)

   급원: 주로 동물성 식품에 함유

   조효소: coenzyme B12 → 지방산 산화에 관련하는 조효소

   기타: 강산, 강알칼리, 광선에 불안정

 5. 비타민 C (아스콜빅 에시드)

  급원: 오렌지, 레몬, 감, 토마토, 녹엽채소 등

  이용: 생체내 산화환원 반응에 관여, 효소에 의한 채소 과일의 갈색화와 탈색 방지,

        항산화제로서 육류의 색 안정화

  기타: 광선, 산소, 금속에 불안정 --→ 식품의 조리, 가공, 저장 중 쉽게 산화

 6.니아신 (niacin)

 7.엽산

 8.비오틴

 9.판토텐산

3-4-2 지용성 비타민

 1. 비타민 A

   동물체에서 얻을 수 있으며, 식물체에서는 β-carotene의 형태로 등황색 채소로부터     얻을 수 있다.

 2. 비타민 D

   --→칼슘대사에 주로 관여

 3. 비타민 E

   토코페롤로서 천연 항산화제(산화방지제) 로서 이용

 4.비타민K

   혈액응고에 관계하는 프로트롬빈의 생성에 관계함

3-5 무기질

 ․생체중의 무기질: 생체조직의 구성물질 혹은 신진대사 조절 물질

 ․식품중의 무기질: 가공, 조리, 저장 시 변색의 원인 또는 효소반응 촉진

 1.칼슘(Ca)

   체내-- 1)인산 염의 형태: 골격과 치아 구성

          2)이온 상태: 근육수축, 신경전달, 혈액응고, 효소 활성화에 주요역할

 2.인(P)

  약 80% (염의 형태로 존재): 골격과 치아 구성성분

  나머지: 단백질, 지질, 핵산 구성성분

 3.철(Fe)

  헤모글로빈과 미오글로빈의 주요성분

 4.나트륨(Na)

  체액 삼투압 조절, 산․염기 평형유지, 신경자극 전달

 5.칼륨(K)

  나트륨과 비슷한 작용

 6.마그네슘(Mg)

  골격과 치아 구성, ATP 관여 반응에 주요한 작용

 7.기타

 구리(Cu),망간(Mn),요오드(I), 코발트(Co)

제4장 식품의 맛과 냄새

 ․식품의 맛과 냄새: 영양적으로 관련된 것은 아니지만 , 식욕증진․소화 흡수에 영향        을 주는 중요한 관능적 품질로서 식품의 품질을 결정하는 중요한 요소이다.

4-1. 식품의 맛

  1. 맛의 감각기관 : 혀 표면에 위치한 미뢰

     ․맛을 느끼는 혀의 부위 (p58, 그림 4-1 참조)

         → 쓴맛, 짠맛, 신맛, 단맛, 매운맛 등

 2.식품의 맛

  4원미: 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛

  5원미: 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛, 매운맛

  기타: 떫은 맛,아린 맛, 싱거운 맛, 썩은 맛, 금속 맛, 기름 맛, 메시꺼운 맛 등...

4-1-1 단맛

 1) 여러 종류의 비이온화된 지방족 수산화합물 (알콜, 당 및 당 유도체 등)에 의하여          단맛 발생

 2) 단맛 발현구조: 감미 발현단 + 조감미 발현단 = 단맛 발현

 3) 감미 물질의 상대적 감미도(P60 표 4-1)

   saccharin(30,000) 〉aspartam(200) 〉fructose(114) 〉sucrose(100) 〉 glucose(69)

 4) 천연감미료

  당류 (과당, 포도당, 설탕 등), 당알콜, 몇몇의 특정 아미노산, 기타 천연감미료 (감초,    감차 등의 단맛성분) 등

4-1-2 짠맛

 1) 소금이 지니는 전형적인 맛

  ․1%소금: 가장 기분 좋은 짠맛

  ․짠맛+유기산: 짠맛의 상승작용

  ․감미료 + 0.1% 소금: 단맛 강화

 2) 짠맛을 내는 염은 모두 양이온과 음이온의 수용성 염이며, 짠맛이 양이온에 의하여     유발된다.

4-1-3 신맛

 1) 신맛

  산에 의하여 느껴지며 산의 종류에 따라 신맛의 강도가 다르다.

  산의 신맛은 수소이온에 의하여 활성화되며, pH보다는 적정 산도에 영향을 받는다.

 2) 무기산은 유기산보다 신맛이 더 강하다. (무기산 〉유기산)

  무기산: 염산〉질산〉황산

  유기산: 개미산〉구연산〉사과산〉유산〉낙산

4-1-4 쓴맛

 1) 쓴맛은 무기화합물과 유기화합물에 의하여 발생되는 맛

 ① 무기화합물: urea(요소), MgSO₄

 ② 유기화합물: 알카로이드 (질소를 함유하는 유기 화합물; 카페인, 몰핀)

4-1-5 매운맛

 1) 매운맛을 내는 성분

  황 함유 화합물: 겨자유, 파, 마늘 등에서 많이 발견되는 화합물

  벤젠핵과 불포화 측쇄 결합물: 후추, 고추, 계피 등에서 많이 발견되는 화합물 

 2) 매운맛 : 식욕 증진, 소화액 분비 촉진, 살균, 살충 작용을 돕는다.

4-1-6 떫은맛

 1) 떫은맛을 내는 성분

   Fe 등의 금속류, aldehyde류, phenol계 물질 (예, 탄닌류)

 2) 4원미와는 달리 혀의 점막 단백질을 응고시킴으로서 미각신경이 마비되어 일어      나는 감각

4-1-7 감칠맛

 1)감칠맛

  4원미와 향기 등이 잘 조화된 맛

 2) 대표적인 감칠맛 성분

  ① 글루타민산 나트륨: 발효 생산물 (미원)

  ② 이노신산 나트륨: 핵산계 조미료 성분

  ③ 호박산: 유기산으로서 청주, 조개류, 기타 발효식품에 함유

  ④ 특정 아미노산류: glycine과 그의 유도체들

 4-1-8 맛의 한계값

 1) 맛의 한계값

   절대 한계값: 정확한 맛은 모르더라도 맛에 차이가 있음을 느낄 수 있는 최소 농도

   감지 한계값: 특정한 맛을 식별해 낼수 있는 최소 농도

               ∴감지 한계값 농도 〉 절대 한계값 농도

 2) 관능검사시 한계값의 종류를 7단계로 구분 (1부터 7까지 점수부여) p68 참조

        이때 감지 한계값은 4이상의 농도

4-1-9 맛의 상호작용

 1) 맛의 상호작용

  식품에 두 가지 이상의 맛이 존재할 때 서로 맛을 감소시키거나 증가시키는 현상

 2) 맛의 상호 경쟁적 반응과 보완적 반응

  ① 소금이 한계농도이하로 존재 : 산의 신맛을 감소시킨다.

  ② 소금은 당의 맛을 증가시킨다.

  ③ 설탕은 짠맛과 신맛을 감소시킨다.

  ④ 카페인과 짠맛은 서로 영향을 미치지 않는다.

4-1-10 온도의 효과 (P69 그림 4-3 맛과 온도와의 관계)

4-1-11 맛의 둔화

 맛과 냄새는 오랫동안 접촉하면 둔화된다고 보고되었다. 그러나 둔화되는 정도는 개   인별, 맛의 종류별로 다르다.

4-2 식품의 냄새

 1. 식품의 냄새 : 화학적 감각을 통하여 느끼는 식품의 중요한 관능적 품질특성

  [냄새 지각 경로]

  냄새 -----------→후각상피조직--------→신경통로--------→신경중추

(근원 및 전달)     (물리-화학적 자극)       (메시지전달)       (주관적 평가)

 2. 냄새유발 물질 및 냄새지각의 특성

  1) 냄새를 유발하는 방향성 물질 (발향성 물질) : 휘발성 이어야 한다.

  2) 발향성 물질이 후각 수용체에 도달해야 한다.

  3) 냄새 물질은 수성 점액에 용해되어 통과하면서 확산되어야 한다.

  4) 확산율의 차이는 자극에 영향을 준다.

 3.냄새의 질과 강도 결정 요소들

  ․흡착력이 큰 분자일수록 더욱 강한 냄새를 갖는다.

     1) 분자내 2중결합의 위치

     2) 전자의 분포

     3) 공명

     4) 발향체에 인접한 단의 종류

4-2-1 자연식품의 냄새 : 각각의 식품에 그 식품고유의 특이한 주요 향기성분 함유

 1. 과실류의 향

  1)과실향: 복잡한 향기 물질로 구성

  2)향기성분:상쾌한 방향족 알콜류나 지방산ester 및 terpene류 등에 의한 향기물질들

 2.채소향

  1)채소향 : 과실향보다 비교적 단순

  2)향기성분: 주로 aldehyde, ketone, acid, ester 등의 향기성분과 휘발성 유황화합물                  및 이의 분해 생성물질들

 3.향신료의 향

  1)향신료: 그 특유의 맛과 향을 가지고 있어서 식품 조리가공 시 첨가되는 물질들

      향신료----→미각자극-----→소화촉진작용

  2)향기성분: 주로 terpene, 알콜, aldehyde, ketone 및 유황화합물질들

 4.고기냄새

  1)고기냄새: 가열 조리중 메일라드(maillard)반응, 지방질 성분의 자동산화, 단백질과

             아미노산의 분해 등의 반응으로 생성되는 여러 가지 화합물질들

  2)향기성분:

    쇠고기 향기 성분: 황화합물과 유기산류

    닭고기 향기 : 유황화합물과 carbonyl화합물

 5.어류냄새

  1) 어류냄새(생선비린내): 암모니아 및 아민류의 혼합취 (신선도↓, 생선비린내↑)

  2) 어류 냄새성분(생선비린내 성분)

    ․단백질, 아미노산, trimethylamine oxide 등의 세균 분해 생성물질들

    ․어류 특유의 지방질의 산화반응 생성물질들

 6.우유 및 유제품의 향

 1)신선한 우유 향기성분

  carbonyl류와 유황화합물 및 저급 지방산 등--→ 더많은 휘발성 carbonyl화합물생성

                                장기보관시  신선도↓

 2)신선한 버터 향기성분

  휘발성 저급 지방산 및 carbonyl 화합물의 유도체들

 4-2-2 인공향료

  1)인공향료(합성 향료)

   식품가공시 천연향이 소실 되거나 없는 경우 첨가되는 혼합제조된 발향성 물질들

  2)향기성분

  3)여러가지 방향성 물질들

 4-2-3 냄새의 분류

 4-2-4 냄새의 둔화현상

 ․냄새의 둔화: 후각이 어떤 냄새에 오래 누출 되어 그 냄새에 대한 감도가 감소되는     현상. 둔화 정도는 자극의 강도가 커질수록 증가하며 회복은 둔화보다 더 늦다.

제5장 식품의 색

식품의 색깔과 외관은 맛과 냄새와 더불어 소비자들이 식품을 평가하는데 결정적인 영향을 준다.

5-1 색깔의 기초개념

 1.색: 가시광선(380～770 nm)내의 어느 파장에서 복사에너지의 강도가 큰 것.

   이때 주관적 색깔의 평가는 조명이 적절하지 못한 경우 상당한 오차를 낼 수 있다.

 2.색의 표현용어들

  1)명도(밝은정도): 파장에 상관없이 빛의 반사와 흡수관계를 표현

  2)색상(주파장) : 복사에너지가 어느 파장대에서 다른 파장보다 많이 반사되어 우리                    눈으로 볼 수 있는 색

  3)순도(강도, 색도): 특정 파장에서 반사되는 빛의 양

5-2 색의 표시 방법

 1.우리 눈으로 보고 의식되는 색감각을 그대로 심리적으로 표시하는 방법

   (예,  hunter color system :  식품 공업에서 많이 이용)

 2.모든 색깔을 세 가지 기본색, 즉 삼원색(빨강, 파랑, 초록)이 어떤 비율로 혼색된 것     인지를 표시하는 방법

 5-3 색깔의 측정 방법

 1.주관적 색깔의 평가 : 색깔 표준을 이용하여 사람이 최종판정에 관여하는 경우

 2.분광분석법       󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠈              

 3.비색계                 󰠐 객관적 색깔의 평가방법

 4.반사광 측정기    󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠏󰠎              

 5-4 자연식품의 색소

 1. 엽록소 : 녹황색 채소의 중요한 색소

  1)산성 상태에서 변색

                          산성 pH, 가열

     엽록소(녹색) -----------------→ 갈색 물질

     방지책: 중성 혹은 알칼리성 상태에서 가열

  2)엽록소 분해 효소에 의한 변색

                     2-3개월 냉동 저장시

      엽록소(녹색) -----------------→ 황색 물질

                     엽록소 분해 효소

      방지책: 채소류를 90-100℃에서 데치기를 하여 효소를 불활성화 시킴.

 2.Carotenoid

    ․황색, 오렌지색, 적색을 띄는 색소로 당근, 토마토 등의 식물체내에서 합성

    ․동물은 카로테노이드를 체내에서 합성하지 못하나 축적하고 있다.

       (예; 난황, 패류,  금붕어, 연어 등의 적황색)

 3.플라보노이드

    ․수용성 색소로서 식물의 꽃과 과실의 적색, 청색 등의 식물체의 색깔을 나타내         는 색소

 4.헴색소

    ․육류와 어류에 존재하는 적색 혹은 갈색을 나타내는 색소.

 5.캐러멜과 멜라노이딘 색소

     1)카라멜색소

       ․당을 고온으로 장시간 가열하여 생성된 갈색 내지 흑갈색의 색소.

       ․콜라, 캔디, 간장, 보리음료 등의 색소로 첨가된다.

     2)멜라노이딘 색소

       ․식품중의 단백질(또는 아미노산)과 당분이 갈변반응을 통하여

         생성된 갈색 색소물질

       ․구운 식빵, 비스킷, 보리차, 커피, 간장 등의 갈색색소들

 5-5 식품 색깔의 관능검사

   ․식품의 색깔을 관능검사하는 목적

   1)시료간의 색깔차이 유무검사

   2)소비자가 좋아하는 색깔을 알아내기 위해 조사

제6장 식품의 종류와 성질

․알칼리성식품과 산성식품의 분류

  식품을 연소한 후에 남은 무기물(재)을 물에 녹여 그 pH를 측정하여 알칼리성식품(주로 채소류)과 산성식품(고기, 생선, 곡물의 대부분)으로 분류한다.

※참고: 6장의 강의 내용은 부교재인 「식품과 건강」-김준평 저-의 제5부 식생활의          지혜(p233-292)와 제6부 자연식(p293-317)로 부터 발췌한 것임

 1. 노화방지 식품 (비타민E 함유식품)

  (1)신체내의 불포화지방산 중의 필수지방산들이 동맥경화증의 주원인인 콜레스테롤     을 감소시킨다.  그러나 이들 불포화 지방산은 불안정하여 체내의 산소와 결합하여     과산화되는 성질이 있다.

   이 과산화된 불포화 지방산들로 구성된 지질은 노화물질로서 몸을 노화시킨다.  이     때에 비타민 E는 1)불포화지방산의 체내안정도를 높이고, 2)지방산의 산화를 방지하     여 불포화 지방산의 역할을 활발하게 만드는 항산화 작용이 있으므로 세포의 노화     를 방지한다.(비타민 E = 노화방지 비타민)

  (2)노화는 혈관이 굵어지고 혈액이 산성으로 될 때 촉진되므로 혈액을 알칼리화 시     켜주는 알칼리성식품(예; 과일, 야채, 우유, 김, 감자, 시금치 등) 및 비타민 C를 많     이 섭취해야 한다. 백미 즉 쌀은 산성식품이므로 혈액을 산성화시켜 1)병균체에        대한 저항력을 약화시키고, 2)체내의 칼슘을 많이 소비시켜 노화를 촉진시킨다.

   그러므로 흰밥에 여러 가지 잡곡을 섞어 먹으면 쌀에 부족한 영양분을 골고루 섭취     할 수 있다.

   노화방지식품: 현미, 배아유, 보리, 밀, 콩, 마늘요리, 우유, 치즈, 옥수수, 채소, 과실,                   조개류 등

 2. 우유(장수식품)

 (1)우유에 대장균이 들어 있다거나, 혹은 콜레스테롤이 너무 많이 들어있다고들 말한     다. 그러나 적절히 착유되어 처리된 우유에는 대장균이 허가된 기준치 이하이고, 우     유 내의 콜레스테롤은 우리 몸에 꼭 필요한 양만큼 존재한다.

   그러므로 실제로 적당량의 콜레스테롤은

  ①세포내외의 막을 구성하는 성분의 하나

  ②성호르몬, 부신피질 호르몬의 합성에 필요한 전구물질

  ③지방의 소화를 돕는 담즙산의 합성에 필요한 전구물질

 (2)우유는 또한 양질의 우유단백질을 함유하고 있다.

 (3)우유지방은 어린이의 성장에 꼭 필요한 필수지방산의 중요한 공급원으로서 이러한     필수지방산이 부족하면 피부가 건조해지고 피부염이 생긴다.

 (4)우유의 무기질은 골격을 형성하고 이를 튼튼하게 한다.

 (5)비타민 A는 성장발육기의 어린이의 눈 보호에 중요한 영양소로서 우유에 많이 함     유되어 있다.

  비타민 B(부족시 발육 부진 혹은 구강염 등 유발)도 우유에 많이 들어 있다.

 (6)기타

  ①최근 우리나라 어린이들의 평균 신장이 옛날에 비해 5-6㎝ 증가하였으며 또한 체      력이 많이 향상되었는데 , 그의 주원인은 우유섭취에 의한 것이다.

  ②통계학적 실험결과에 의하면 우유를 많이 먹으면 수명이 길어진다는 것이 확인되      었다.

  ③위에 산이 많아지는 중년기, 노년기에 우유 1컵은 제산작용을 하는 역할을 하며,       장으로 고생하는 사람에게도 새벽에 일어나 마시는 우유 1컵은 장의 운동을 돕는      활력소가 된다.

  ④심지어는 당뇨병 환자들도 우유를 마실 수 있다는 처방이 내려졌다.

 3. 활력식품

   스태미너 식품이라고도 불리우는 활력식품은 활력에 찬 왕성한 생활과 혹은 현       대인의 가장 큰 문제의 하나인 스트레스 극복에 중요한 역할을 한다. 그와 같은 왕    성한 활동을 하기 위하여는 그에 필요한 에너지를 충분히 섭취, 저장 할 수 있는 균    형된 식사가 필수적이다.

  [활력식품의 예]

   ①단백질 식품이 이에 해당된다.

     노동의 에너지 공급을 촉진시키는 교감신경이나  체내에 에너지를 저장하는 부교       감 신경이 충분히 활동을 하려면 단백질의 섭취가 필수적이다.

   ②비타민류를 섭취하여야 한다.

    비타민은 단백질의 작용을 완전하게 해주는 윤활유의 역할을 한다.

   ③점심은 오후의 스태미너를 위해 지방질 중심(지방식)으로 하는 것이 좋다.

    오후동안 소비칼로리가 많이 증가하므로 지방식의 점심이 능률적으로 일을 하기       위하여 일하기 전에 먼저 충분한 칼로리를 섭취하여야 한다.

   ④칼슘을 섭취하여야 한다.

    칼슘은 근육이나 뇌의 활동을 돕는다. 그러므로 일을 계속할 때는 칼슘의 섭취        또한 필수불가결하다.

   ⑤저녁식사는 단백질 중심으로 한 영양이 풍부한 식사를 하는 것이 좋다.

    저녁이 되면 교감신경의 작용이 감소하고 부교감 신경의 작용이 활발해진다.

    특히 수면하는 동안 부교감신경의 활동이 극대화되어 다음날 이용하게 될 에너지      를 저장한다.

   ⑥알칼리성 식품을 섭취한다

    산성식품(쌀, 육류, 생선 등)을 너무 많이 먹으면 스테미너가 떨어지고 산성체질이      되므로 이를 중화하기 위하여 채소, 과일, 해조류 등의 알칼리성 식품을 섭취해야      한다.

   ⑦과식과 잠자기 직전의 식사는 피하는 것이 좋다.

    밤에 식사를 하면 2시간이상 지난 후에 자는 것이 소화에 좋다.

   ⑧소금의 양을 줄여야 한다.

    소금의 섭취량이 많으면 순환기계통의 부담을 증가시켜 스트레스 해소력에 제동을      걸게된다.

 4. 스포츠식품

  군인이나 운동선수들처럼 과격한 훈련이나 운동을 하는 사람들은 보통사람들 보다    더 많은 열량을 보충해야한다.

  ①당질 식품(예; 설탕, 꿀, 밥, 빵, 밀가루 음식 등)은 열량원이기 때문에 과격한 운동      후에 피로회복을 위하여 섭취하는 것이 좋다.

    그러나 근육발달을 목적으로 하는 사람은 단백질 식품을 섭취하여야 한다.

  ②운동이란 근육의 활동이기 때문에 운동선수는 살코기와 같은 고단백 식품을 많이      먹어야 한다.

  ③격한 운동시 단백질과 무기질의 섭취량이 적으면 혈청 단백질의 감소, 저단백         혈증, 운동성 빈혈 등이 생겨 근육조직이 발달되지 못하고 운동능력이 떨어지게       된다.  그러므로 이 시기에는 고단백질 식품과 비타민 A, 비타민 B1, B2, 및 C 등      과 칼슘, 인, 나트륨, 칼륨 등의 무기염류를 충분히 섭취해야한다.

 5. 녹차

  1)차의 종류

 차는 차엽의 제조과정에 따라 3종류로 나눈다. 즉 녹차, 홍차, 오룡차로 분류하며, 차   엽은 발효여부에 따라 맛이 달라진다.

 그외 국산차로는 생강차, 율무차, 유자차 등의 소비량이 증가하고 있다.

 ①홍차는 차잎 속에 들어 있는 산화효소로 27℃에서 2-5시간 발효시킨 후 차잎을 쪄     서 산화효소를 파괴한 후 녹차의 경우와 같이 건조시킨 것이다.

 ②오룡차는 대만의 특산차로서 차잎을 반발효시켜 만들며 까마귀처럼 검고 용처럼       구부러졌다고 하여 오룡차라고 이름한 것 같다.

 ③설록차는 우리 고유의 녹차로 예로부터 전통이 이어져온 고급 국산차의 대표적인      차이다.

   2)차의 성분

  차의 성분은 차잎의 종류와 제조과정에 따라 약간씩 차이는 있으나 대체로 10여종의    성분이 함유되어있다. 그중 차의 특수성분으로서는 카페인과 탄닌 그리고 비타민C를    들 수 있다.

  ①카페인은 커피등 몇 종류의 차에서만 존재하며, 뇌의 각성작용을 도와 졸음을 쫒      아준다. 또 카페인은 정신활동을 활발하게 만들어 기억력과 정신력을 맑게 해주며      이뇨작용과 강심작용도 한다. 그러므로 카페인은 정신노동을 많이 하는 수험생이      나 직장인들에게서 매우 선호되는 특수성분이다.

    이러한 카페인이 커피나 다른 차보다는 녹차에 많이 들어 있다.

  ②녹차중의 탄닌 성분은 차의 침출액에 색깔과 떫은맛을 주며 차잎에는 11-15%정도      들어 있으며, 우수한 해독작용과 살균작용을 가지고 있다.

  ③차잎에는 단백질이 상당량 들어 있지만 제조과정 중 탄닌과 결합하여 침전되며,       차로 유출될 때는 단백질은 거의 없고 단지 차의 맛을 내는 몇 종류의 아미노산이      유출된다.

  ④차잎에는 엽록소, 캐로틴, 플라보노이드 등도 들어 있으며, 이들 성분은 차의 색상      을 나타낸다.

  ⑤인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등의 무기질등도 들어 있어서 육류나 주류섭취에 의해       몸이 산성화되는 것을 막아 약알칼리성으로 체질을 개선시켜 준다.

  ⑥녹차중 비타민C가 가장 중요한 역할을 한다.

   ㉠녹차는 과실류 보다 많은 비타민C를 함유하며, 침출시 차 잎으로부터 약 60%의       비타민 C가 쉽게 차로 용출된다. 이와 같은 비타민 C는 괴혈병을 방지하는 효과       가 있으나 그외 피로회복과 당뇨병예방에도 유효하다. 특히 비타민 C는 겨울철        감기예방에 효과가 크며 알콜과 니코틴 해독에도 유효하다.

   ㉡비타민 C는 또한 피부가 검게 되는 것은 피부에 멜라닌 색소가 형성되어 나타나       는 현상인데 이때 멜라닌색소 전구물질(토파)이 멜라닌으로 변하는 것을 비타민C       가 억제하여 피부색을 곱게 해주는 미용효과도 있다.

  ⑦기타 녹차의 생리활성효과

   ㉠녹차는 암에도 유효하며 대만에서는 녹차가 제암효과를 가진다고 발표되었다.

   ㉡혈관에 콜레스테롤이 축적되는 것을 억제하여 동맥경화증을 예방한다.

   ㉢혈관내 축적된 지방분 분해율을 높여서 고혈압을 줄여준다.

   ㉣뚱뚱한 사람의 지방질을 감소시켜서 비만증을 완화한다.

6. 인삼(건강식품)

(1)인삼

 1)몸의 보신 ------> 예방기능

 2)약리기능 -------> 치료효과

 스트레스 해소 기능, 간장 기능 강화, 당뇨병 치료 기능, 성인병 예방 기능

(2)인삼

 1)예방의약과 치료의약 기능

 2)의약재료 및 식품재료

   인삼차, 삼계탕, 그외 금산지방 인삼 특산식품(인삼전, 인삼김치, 인삼죽, 인삼잉어      탕, 인삼 짱아치 등등)

(3)인삼 약효성분

 1)주요 약효성분: 사포닌과 그외 알려지지 않은 인삼성분들

 2)사포닌: 인삼으로부터 그의 약리효과를 인정받은 유일한 성분

  ①종류: 15종 --> 이들을 크게 PD계(5종)와 PT계(7종)으로 구분

    지하부위(뿌리등) --> PD계 사포닌 많이 함유: 진정작용이 강함

    지상부위(삼잎과 줄기 등) --> PT계 사포닌 많이 함유: 흥분작용이 있음

    인삼뿌리의 머리부분(뇌두): 50% PD계 + 50% PT계 사포닌 함유

  ②특히 한국산 인삼은 다른 나라산 인삼보다 사포닌함량이 많아 약효가 뚜렷하다.

7. 자연식

(1)현대과학과 물질문명은 많은 분야에서 자연을 정복한 것처럼 보인다. 그러나 사실은    그렇지 않다. 자연에는 자연순환법칙이 있어서 인간이 자연을 정복하여 한가지를 얻    으면 다른 한가지를 잃게 된다.

․식생활에서도 마찬가지 결과를 나타내고 있다.

․경제성장에 따라 식생활은 개선되어 영양학적으로 우수한 식품들을 자주 섭취하게     되었다. 그러나 영양학적 견지에 따르는 육식위주, 칼로리위주의 식생활형태는 미각    에 혁명을 일으키고 기아에서 해방은 되었으나 다른 면을 잃게 되었다. 현대의학으    로 치유되기 어려운 여러 가지 만성적 질병이 나타나고 있다.

․그리하여 요즈음 자연식에 대한 인식과 필요성이 점점 강조되고 있다.

(2)좁은 의미의 자연식

  자연식은 인공화학물질이 첨가되지 않고, 오염되지 않고, 인공적 가공과정을 거치지    않은 곡식 및 채식위주의 식생활을 말한다.

(3)넓은 의미의 자연식

  자연식이란 과식과 유해물질이 들어있는 음식을 피하며, 자기 체질에 해로운 음식     도 피하면서 정신적으로 안정된 상태에서 적당한 운동으로 신진대사를 활발하게 만    드는 것이다.

  다시 말하자면, 과다한 육식섭취는 피하면서 유해물질이 오염되지 않은 곡식 및       채소 중심의 알칼리성 식품과 기타 자연식 식품들(예; 요구르트 혹은 김치, 된장, 간    장, 고추장 등의 발효식품, 현미식품, 현미식초 등)을 균형 있게 섭취하는 것이 올바    른 자연식이라고 할 수 있다.

제7장 미생물과 식품

1. 식품에서 발견되는 주요 미생물들

 식품 내에서 주로 발견되는 미생물에는 세균, 효모, 곰팡이 등이 있다.

(1)세균

 1)세균은 가장 널리 분포하며 가장 빨리 성장하는 미생물이다.

     (D_T for E. coli = 20분)

 2)세균은

  ①식품을 부패시키는 경우

  ②유해한 독소를 만드는 경우

  ③독소를 만들지 않지만 세균 그 자체가 신체에 감염되어 질병을 야기하는 경우

 ∴식품 가공시, 그러한 유해미생물들의 오염 및 성장을 방지하는 것이 식품안전성 측면에서 중요한 사항이다.

 3)다른 세균들은 우리가 원하는 식품(주로 발효식품)을 생산하는데 이용되기도 한다.

 4)세균의 세포형태(영양세포와 포자세포)

  모든 세균들이 이러한 두가지 세포형태로 존재하지는 않지만, 몇몇 세균들은 이러한 영양세포와 포자세포의 형태로 존재한다.

  ①영양세포

    대부분의 세균은 영양세포의 형태로 주위로부터 영양분을 섭취하여 필요한 대사산물을 만든다. 이러한 최종 대사산물은 불쾌한 냄새나 끈끈한 물질, 심지어는 독성을 형성한다. 때로는 치즈와 김치를 만들 때처럼 우리가 원하는 산이나 향기성분 등의 대사산물을 만든다.

  ②포자세포

    몇몇 세균들은 휴지기상태인 포자상태로 존재할 수 있다. 이러한 포자세포는 영양세포에 비하여 열에 상당한 저항성이 있다.

  *예를 들면

    영양세포: 70℃에서 몇 분 지나면 죽는다.

    포자세포: 120℃에서 20분 후에 죽는다.

    주로 canning제품(통조림 제품)에 오염되는 세균(Clostridium botulinum)의 경우 열처리 기간동안 포자의 형태로서 살아 있다가 통조림 속의 산소가 없는 상태에서도 잘 자라서 독성 물질을 만든다.

5)세균의 산소요구 유무

 ①절대 호기성균: 에너지 생산 위한 대사과정에서 산소가 꼭 필요한 세균들

 ②통성 혐기성균: 에너지 생산 위한 대사과정에서 산소의 유무에 관계없는 세균들

 ③절대 혐기성균: 에너지 생산 위한 대사과정에서 산소가 절대로 없어야 하는 세균들

6)세균의 최적 성장 온도

  저온 세균    0～10℃

  중온 세균    15～40℃

  고온 세균     >40℃ 혹은 그 이상

(2)효모

 1)효모는 일반적으로 세균보다 더 크다.

 2)대부분의 효모는 출아에 의하여 증식한다.

 3)효모는 일반적으로 세균보다 더 악조건에서 자란다.

   (예, 더 낮은 수분함량, 더 높은 당과 염 함량 등등)

 4)효모는 살균 처리할 때 열에 쉽게 죽고, 충분한 산소가 있어야만 자란다.

 5) 많은 효모가 식품부패원인인 원하지 않는 발효산물을 생산하지만, 대부분의 효모는 유용한 발효식품에 관련된다.

 6)아직까지 효모가 생성하는 독성물질은 알려진 바 없다.

(3)곰팡이

 1)곰팡이는 식품에 오염되는 미생물 중 가장 악조건에서 자랄 수 있다.

 2)곰팡이는 곰팡이 냄새나는 빵의 표면에 발생하는 미세한 머리털 같은 filament와 같이 보인다. 곰팡이는 이때 filament의 끝에 빨강, 초록, 파랑, 검정색 등의 포자를 생성하기도 한다.

 3)곰팡이포자는 세균포자와 같이 휴지기상태이며, 공기흐름에 따라서 이동할 수 있으며   열에 대한 저항성이 특히 강하나, 세균 포자만큼 강하지는 않다.

 4)곰팡이류는 자라기 위해 산소가 필요하다. 그러므로 일반적으로 곰팡이는 식품 표면   에서만 볼 수 있다.

 5)몇몇 곰팡이는 식품 가공업자 및 소비자 모두에게 직접 영향을 미칠 수 있는 독성물질을 생산한다.

 6) 그러나 많은 곰팡이들은 항생제, 비타민, 구연산(citric acid)등을 생산하기 위하여 이용된다.

(4)비루스

 1)비루스는 그들 스스로 살아갈 수 없으며, capsule에 필요한 유전정보를 가지고 있다.

 2)이러한 비루스는 식품에 오염되어 질병을 야기할 수 있다. 특히 몇몇 비루스는 암을   유발하는 것으로 알려져 있다. 간염이 음식을 감염경로로 하여 비루스에 의해 유발되는 질병중의 하나이다.

 3)그러나 모든 비루스가 해로운 것은 아니고, 몇몇 다른 비루스는 우유 발효세균들의 발효능력을 향상시키는 역할을 하기도 한다.

2. 식품중의 미생물 증식억제 요인들

 지금까지 공부한 바와 같이 미생물들은 식품공업에 때로는 유용하게 이용되기도 하지   만, 때로는 유해한 역할을 하기도 한다. 그리고 식품가공 중에는 주로 유해 미생물로부터 기인되는 바람직하지 못한 현상들(예, 점물질 생성, 조직분해, 바람직하지 못한 냄새생성, 독성물질 생성 등)을 방지하는데 치중하면서 식품을 제조한다. 이러한 목적으로 식품을 가공할 때 미생물의 증식을 억제하기 위하여 고려해야 하는 요인들에 대하여 설명한다.

(1)온도

 1)식품을 충분한 고온에서 가열하면 식품재료중의 미생물 수를 감소시킬 수 있다. 이렇   게 하여 저장기간을 연장할 수 있다.

 2)한편, 식품의 품온을 낮추면 대부분의 미생물증식을 억제할 수 있다. 그리고 보통 이   와 같은 저온에서 병원성 미생물들의 성장이 억제된다.

(2)산소

 이용가능한 산소량을 조절함으로서 어떤 미생물들을 자라게 할 것인가를 control할 수    있다. 즉 산소함량이 적으면 곰팡이 증식을 억제할 수 있다. 통조림식품의 경우에는 그러한 조건하에서 병원성 미생물이 자랄 수 있다. 그러므로 통조림 제조할 때 열처리를 하여 병원성 미생물을 살균하여야 한다.

(3)산에 의한 억제

 1)대부분의 미생물들은 최적 성장온도 범위를 가지고 있듯이 성장에 적합한 특정한 pH범위를 가지고 있다. 이러한 특성을 이용하여 많은 식품의 변패를 방지할 수 있다.

 2)식품의 pH에 따라서 식품들을 4가지 그룹으로 나눌 수 있다.

  ①비산성 식품: pH>6.8(예, 계란, soda, crackers)

  ②저산성 식품: 4.6<pH<6.8(예, 대부분의 식품들(고기류, 채소류, 우유 등)

  ③산성 식품: 3.5<pH<4.5(예, 대부분의 과실류들(사과, 포도, 몇몇 채소류(토마토)등)

  ④고산성 식품: pH<3.5(예, 대부분의 감귤류, 김치, 탄산음료 등)

 3)김치

 ①김치가 발효에 의하여 생성된 천연 유기산들에 의하여 배추를 장기간 보존할 수 있는 좋은 예이다.

 ②김치는 배추에 존재하는 미생물들에 의하여 발효된다.

 ③김치 담들 때 넣는 염(소금)은 다른 미생물들의 오염을 억제하며, 유기산 생성하는 균들만이 자랄 수 있는 환경을 조성한다.

 ④점점 더 많은 유기산들이 만들어지면서, 김치의 pH가 감소하고 그러한 낮은 pH에서 자랄 수 있는 새로운 타입의 균들만 선택적으로 자라게 된다.

        (1st type, 2nd type, & 3rd type 등등)

 ⑤이러한 산성조건(pH<4.6)에서는 대부분의 병원성 세균들은 자랄 수 없으므로 이러한   산성 조건하에서 식품의 저장기간을 연장할 수 있다.

(4)수분활성도(Aw)      (Aw = P/P₀ = %RH/100)

  식품 미생물 성장에 필요한 최적 Aw범위

      곰팡이 : 0.8～1.0     효모 : 0.88～1.0    세균 : 0.9～1.0

  식품 저장방법 : Aw↓(건조), 미생물성장↓

․미생물 성장 억제 측면에서 수분활성도가 0.6이하인 식품은 안전하다고 할 수 있으나,    Aw 0.4～0.6에서 화학적 변패가 일어날 수 있으므로 식품을 건조시켜 그의 수분 활성도를 0.3～0.4이하로 하여야만 미생물학적으로 안전성을 확보할 수 있는 동시에 화학적 변패를 또한 방지할 수 있다.

(5)영양소

 미생물들이 이용 가능한 영양소들의 식품내의  존재유무에 따라 미생물들의 증식(성장)유   무가 결정된다. 예를 들면 단백질을 꼭 필요로 하는 미생물은 탄산음료나 옥수수전분 식품 등에는 자랄 수 없다. 그러므로 식품성분을 알면 어떤 종류의 미생물들이 잘 자랄 수 있는지 예측할 수 있다. 일반적으로 식품 독성유발 미생물들은 단백질 함량이 높은 식품에서 잘 자랄 수 있다.

(6)화학 물질들

 다양한 종류의 화학물질들이 어떤 특정 미생물의 증식을 억제하기 위하여 이용될 수     있다.

  대표적인 예: 항생물질들(몇 종류의 맥주(생맥주)생산 시), 염류들(소금 등의 salt)

3.식품의 미생물학적 부패(현대인의 식품 P123～129)

 ①지구상에서 인간의 생활영역 범주 안에 각종 미생물이 서식하고 있으며, 인간의 주    요 영양분 공급원인 식품도 예외는 아니다.

 ②식품중의 바람직하지 않은 미생물증식이 어느 정도 이상으로 진행되면 식품의 품질    이 변화되는데 이러한 현상을 부패라 한다.

    ∴이러한 식품의 부패를 방지하기 위하여 식품 부패원인을 규명하고 그에 적합한       가공을 하여 식품의 보존성을 연장할 필요성이 있다.

 ③미생물에 의한 식품 부패를 방지하는 방법

    적극적인 방법: 살균 혹은 제균

    소극적인 방법: 생육억제

         ---> 수분, 온도, pH, 양분 등을 조절하거나, 생육억제물질(산이나 기타 화학                 물질 등)을 첨가하여 생육 억제

(1)식품의 미생물상(microflora)

 1)미생물상: 어떤 특정의 선택된 조건하에서 증식하는 여러 종류의 미생물들을 통칭하여 미생물상(microflora)이라 한다.

 2)1차 오염과 2차 오염

   식품은 대부분 농산물, 축산물, 또는 수산물을 원료로 하여 제조되므로 식품에 존재하는 미생물상은 그 식품의 원료가 재배 혹은 생육된 토양, 물, 또는 공기 등의 미생물상에 의하여 1차적으로 영향을 받고, 그후 식품으로 제조되는 과정에서 2차적으로 오염된다.

(2)식품의부패

 1)식품 중에는 많고 적고 간에 미생물이 존재하고 있을 뿐 아니라 탄수화물, 단백질, 지질, 비타민, 무기질 그리고 수분 등의 미생물증식에 필요한 영양분이 거의 모두 함유되어 있으므로 식품을 그대로 실온에 방치하면 미생물이 식품을 배지로 하여 증식한다. 이와 같이 식품 중에 미생물이 증식하면서 본래 식품성분이 변화되어 식품 본래의 성질을 잃고 악취를 방출하거나 독성을 생성하여 그 식품을 먹을 수 없게 되는 현상을 식품의 부패라 한다.

 2) 식품 성분의 미생물학적 부패에 의한 변화 양상

  탄수화물, 지방, 단백질, 핵산 등이 미생물이 생산하는 가수분해 효소 등과 기타 산화효소들에 의하여 가수분해 혹은 산화되어 주로 악취를 발생하는 작은 분자량의 물질로 전환된다.

 ①탄수화물

     ↓가수분해효소(amylase 혹은 glycosidase)

   단당류(예, 포도당(glucose))

     ↓

   acetone, aldehyde, alcohol

     ↓

   탄산가스, 물

②지방산화 효소

   지방

    ↓산화효소(oxidase), 가수분해효소(lipase)

   Glycerine, 유리지방산, 산화된 유리 지방산

    ↓

   aldehyde, ketone, 저급지방산

  특히 우유지방산

    ↓가수분해

  Free butylic acid(우유 부패취의 원인)

③단백질

  polypeptide

    ↓가수분해효소(protease)

  적은 분자량의 peptide나 amino acid

    ↓

  amine류, 황화합물, 암모니아, 탄산가스

 특히 histidine

    ↓

 Histamine(다량축적: 알레르기성 질환 혹은 식중독 야기)

④핵산

  핵산(polymer)

    ↓가수분해효소

  nucleotide(monomer)

    ↓

  염기(purine, pyrimidine), 단당류(ribose, deoxyribose)

    ↓

  아미노산, 암모니아, 탄산가스

⑤기타 변색

 미생물이 식품에 증식할 때 균체 또는 포자의 색, 균체 외로 분비된 색소에 의한 착색,   미생물효소 또는 대사산물과 식품성분과의 반응에 의한 변색 등에 의하여 식품이 착색 또는 변색하는 경우도 있다.

4. 유용한 미생물의 산업적 이용(발효 공업)

 (1)알콜

  음료용 알콜(ethanol)을 효모를 이용한 발효공업에 의하여 대량 생산한다.

 (2)유기산

  구연산(citric acid), 사과산(malic acid)등 기타 유기산을 특정의 곰팡이나 세균을 이    용한 발효공법에 의하여 대량 생산된다.

 (3)아미노산

 Glutamic acid와 Lysine 등과 기타 아미노산을 특수한 변이균주 세균을 이용한 발효공법   에 의하여 대량 생산한다.

 (4)정미성 물질

 핵산계 조미료 성분(5'-inosinic acid와 5‘-guanylic acid)을 푸른곰팡이나 방사선 균이 생산하는 효소를 이용하여 대량생산한다.

 (5)효소

 가수분해 효소들(amylase,protease,cellulase,lipase), 산화환원효소 및 기타효소들을 식품가공, 의약용, 세제용 등의 목적으로 미생물을 이용하여 생산한다.

 (6)비타민

 비타민은 의약품 식품 사료첨가제로 다량으로 생산되어 이용되고 있다.

 비타민B 복합체 : 특정의 효모 곰팡이 방사선 균을 이용하여 생산한다.

 비타민C : 산화세균을 이용하여 포도당으로부터 생산한다.

 (7)항생물질

  페니실린, 스트렙토마이신 등과 기타 많은 종류의 항생물질이 미생물을 이용하여 치료 의약용으로 생산되고 있다.

제8장 식품 위생

1. 식품의 안정성과 식품위생 

 1) 식품의 안전성은 식품 중에 건강장애를 일으킬 수 있는 물질이 얼마만큼 오염 또는 생성되었는지를 나타내는 개념이다.

 식품의 안전성과 신선함 그리고 정상적인 맛을 포함하는 완전성은 반드시 일치하는   것은 아니지만 일반적으로 식품의 안전성이 확보되었다면 그 식품은 신선하고 맛도    정상일 가능성이 크다.

 한편 안전성이 확보되지 않은 식품은 식중독이나 급만성 질환을 유발시킬 가능성이

커지고 품질의 저하와 유해물질의 오염가능성이 높다는 것을 의미한다.

 2)식품위생의 개념에 관하여 1955년 WHO(세계보건기구)는

 “식품위생이란 식품의 생육, 생산, 제조에서부터 섭취에 이르는 전과정을 통하여 그 식품의 안전성, 건전성 및 완전성을 확립하는데 필요한 수단”으로 정의하고 있다.

2.식품위생법

 1)식품이 적절한 위생상태를 유지한 채 소비자에게 전달되려면 생산에서 유통단계 전   과정에 걸쳐 지속적인 감시가 필요하다.

 2)이러한 목적에서 식품 위생법의 제정과 그것을 집행하는 행정조직의 확립이 필요하 게 된다.

 3)우리나라 식품위생법은 1962년 1월 20일 법률 제1007호로 제정, 공포되었으며 이    법을 모체로 하여 시행령, 시행규칙, 식품 및 식품 첨가물의 기준 및 규격 등이 제정   되었다.

3.식중독

 ①식중독은 음식물 중에 오염된 세균에 의하여 발생하는 급성위장염 및 기타 건강장해를 유발하는 현상을 의미한다. 이때 식품 위생은 식품 중에 식중독의 요인이 발생되거나 오염되지 않도록 감시하고 예방대책을 수립하는 모든 과정을 포함한다.

 ②식품으로 인한 질병은 세균이나 기생충 등의 생물체가 직접원인이 되는 감염       (infection)과 독성물질들을 먹음으로써 나타나는 중독(intoxification)으로 나눌 수 있다.

 ③식중독의 증세는 크게 나누어 장염 증세, 신경마비, 알러지 등의 급성질환과 신장,  간, 조혈기관, 골격, 생식능력 등에 문제가 나타나는 만성질환으로 대별된다.

 ④식중독 예방대책은 식중독의 원인에 따라 차이는 있지만, 크게 보아서 원인 물질의  제거나 오염 방지책의 확립, 매개물의 관리 그리고 개인위생으로 요약할 수 있다.

(1)세균성 식중독과 경구 전염병

 1)식품을 통하여 옮겨지는 세균에 의한 소화기계 질병들:

   ①세균성 식중독

   ②경구 전염병

 2)세균성 식중독: 균량이 많아졌을 때 문제야기, ∴2차감염이 잘 일어나지 않음.

  ①감염형: 식품을 매개체로 하여 도입된 균체량이 어느 정도 이상으로 증식되어 증                 세 발현    예)병원성 대장균

  ②독소형: 식품 중에서 증식된 세균의 분비 물질이 독성을 갖는 경우

            예) 포도상 구균

 3)경구 전염병: 소량의 균에 의해서도 발병; 2차 감염이 된다.

   ①식품을 매개로 하는 경우: 예)유행성 간염

   ②사람과 동물이 공동 숙주인 경우: 예)결핵

(2)마이코 톡신(곰팡이독)

 곰팡이들이 생산하는 물질로서 사람이나 가축 등에 급성 또는 만성적, 생리적 또는    병리적 장해를 일으키는 물질을 곰팡이독(mycotoxin)이라 한다.

(3)합성물질에 의한 식중독

 식품 포장이나 용기에 사용되는 여러 가지 합성물질들(합성수지, 금속, 종이 등)으로   부터 접촉하는 식품의 상태, pH, 혹은 온도의 차이에 의하여 중금속, 합성원료 또는    불순물 등의 독작용을 나타내는 물질들이 식품으로 용출될 때 그들을 장기간 섭취함   으로서 만성질환을 야기할 수 있다.

(4)자연독에 의한 식중독

 인체에 해로운 생리활성 물질을 다량 함유한 야생 동식물을 오해로 인하여 섭취함으   로서 식중독이 야기되기도 한다.

   예) 독버섯, 복어 등의 잘못된 섭취

4.불량식품과 부정식품

 ①불량식품: 생산이나 유통과정에서 취급자의 부주의나 무지에 의하여 식품이 불량하               게 변하는 경우

 ②부정식품: 생산자가 고의적으로 위조 또는 변조를 하여 제조한 식품을 말하며 가               짜식품도 이에 속한다.

제9장 식품의 생리활성과 기능적 특성

1.식품의 기능과 기능특성

 (1)1차 기능: 영양기능(생명유지 기능)

   식품의 영양소가 생체에 대하여 단기적 또는 장기적으로 역할하는 기능

 (2)2차 기능: 감각기능(미각, 취각 응답기능)

   식품성분과 식품조직이 생체 감각에 전하는 기능

 (3)3차 기능: 생체 조절기능

   ①생체방어(알레르기 저감화, 면역 부활 등)

   ②질병방지 및 회복(고혈압, 당뇨병 예방, 선천성 대사 이상 예방 등)

   ③체조(體調)리듬의 조절(신경계 조절, 소화기능 조절 등)

   ④노화방지(과산화지방 생성억제 등)

2.버섯의 건강효과와 약리작용

(1)1차 기능: 영양특성

 ․버섯: 지방질 적고 비교적 많은 당질 및 단백질 함유.

        특히 버섯 당질은 소화흡수가 어려운 저분자 당과 비소화성 식물섬유로 주로          구성되어 있다.

        ∴버섯은 식품분석에 의한 계산치 보다 상당히 낮은 저칼로리 식품 소재이다.

(2)2차 기능: 기호특성

 ․버섯의 지미: 핵산계 물질(AMP와 GMP)가 주된 성분.

                그외 glutamic acid, 유기산 및 유리당 성분

 ․송이버섯 및 표고버섯 향기성분: 특정한 황 함유 화합물

 ․버섯의 조직감(texture): 다당류와 단백질 성분으로부터 기인

(3)3차 기능: 생체 조절기능 특성

  버섯은 다음과 같은 여러 가지의 생체 조절기능(약리작용)을 갖는 성분을 함유하고    있다.

 ①항종양 작용

   항종양 활성을 갖는 특정의 다당류와 다당류-단백질 복합체, 혹은 핵산-단백질 복     합체 등이 여러 종류의 버섯에 존재하는 것이 확인되었다.

 ②면역증강 및 항염증 작용

   항종양 활성을 갖는 버섯 특유의 다당류는 또한 면역증강 활성을 갖고 있으며,        영지버섯의 다당류-단백질 복합체는 항염증 작용을 갖고 있다.

 ③혈당 강하 작용

  영지버섯의 특정한 다당류와 그들의 단백질 복합체는 혈당 강하 작용이 있다.

 ④강심작용

  강심작용을 갖는 단백질이 영지버섯에 존재한다고 보고되었다.

 ⑤혈압조절작용

  영지버섯에는 혈압을 정상적으로 조절하거나 혹은 혈압강하 작용을 하는 성분을 함    유하고 있다.

 ⑥cholesterol 저하작용

  표고버섯의 핵산계 계통물질이 혈중 cholesterol과 중성지방의 함량을 저하시키는 작    용이 있다.

 ⑦항혈전(혈소판 응집 저지)작용

  영지 및 표고버섯의 특정한 핵산계 계통물질이 혈소판 응집을 저지하는 활성이 있는    것으로 확인되었다.

 ⑧항비루스 작용

  표고버섯의 특정의 당단백질 혹은 다당류 성분이 influenza 혹은 AIDS등에 대한 항    비루스 활성이 있는 것으로 보고되고 있다.

3. 차의 건강효과와 약리작용

 차의 주요한 생리활성 물질은 카페인과 탄닌이다.

(1)caffeine의 생리작용

 1)혈관 확장과 관상정맥 이완: 혈액순환촉진, 심장 고동수 증가 -> 산소 소비량 증가

 2)이뇨작용 및 심장병에 의한 부종제거

 3)소화액 분비 촉진

 4)중추신경 자극 -> 뇌의 작용 활성화 -> 사물에 대한 반응을 빨리 인식

    ∴정신 작용 촉진 -> 골격, 근육의 피로 극복

 5)간장에 대한 약리효과 증진

 6)고혈압에서 오는 두통치료에 유효

(2)탄닌(카테킨류)의 생리 작용

  1) 노화를 막는 항산화 작용

  ․탄닌은 그 화학구조에 페놀성 OH기를 많이 가지고 있어 항산화력이 강하다.(실제      Vitamin E 보다 강함)

  ․이러한 탄닌의 항산화성은 카페인이나 비타민 C가 공존하면 상승효과가 있다.

  2)항균 작용․항비루스 작용

  ․소화기 병원균에 대한 항균력

  ․인플루엔자에 대한 항균력

  ․충치에 관계하는 세균에 대한 항균력 ∴충치예방

  3)콜레스테롤 양의 조절

  ․콜레스테롤의 역할

   ①세포막의 중요한 구성 성분

   ②담즙산, 스테로이드 호르몬의 전구 물질

  ․콜레스테롤: 불용성 물질 ∴간장에서 혈관을 통해 각 조직으로 운반 시 친수성의       인지질과 단백질을 함유한 피막으로 싸여  리포프로테인의 형태로 운반된다.

  ․탄닌은 고콜레스테롤 혈증을 정상으로 할 때까지 감소하는 효과가 있고, 동맥경화      를 예방하는 작용을 한다.

  4)혈압상승 억제작용

   차의 탄닌은 콜레스테롤 양을 조절하여 혈관에 콜레스테롤이 침착되는 것을 방지하     여 혈압상승(혹은 동맥경화)을 억제하는 효과가 있다.

  5)혈당강하작용 및 항당뇨병작용

   차의 탄닌은 전분을 포도당으로 분해하는 효소(amylase)의 효소 작용을 억제함으      로서 혈당농도의 상승을 방지하는 생리 작용이 있다.

  6)혈소판응집 억제작용 및 혈전형성 예방효과

   차의 탄닌 성분은 차 중의 카페인과 함께 혈전의 원인인 혈소판응집을 억제하는       작용이 있다.

  7)항종양 ․발암억제작용

   차의 탄닌 성분은 종양 증식을 억제하거나 암의 발생을 억제한다.

   주된 암 원인 물질은 니트로소아민 화합물이며, 차의 탄닌은 이러한 니트로소아민     화합물의 생성을 억제하는 생리활성이 있다.

  8)해독 작용

   차의 탄닌은 알칼로이드 계통의 독극물을 침전시키어 해독하는 작용이 있다.

   예)몰핀과 결합하여 그의 독작용을 제거

 (3)비타민 C와 비타민 E의 생리 작용

   차에는 비타민 C와 E가 많이 함유

 (4)특수 아미노산의 생리 효과

   차에는 다른 식물에서 흔히 볼 수 없는 특수한 아미노산인 GABA와 SMM을 함유     하고 있으며, 이들은 혈압강하작용과 항종양 및 항암성 생리 활성이 잇는 것으로      보고되었다.

 (5)무기성분의 생리효과

  차 잎에는 무기성분 중 불소와 아연이 주요 생리 활성을 갖는 무기성분들이다.

  이중 불소는 특히 충치예방에 효과적이란 것이 밝혀지고 있다.

  아연은 여러 효소의 성분으로서 중요한 작용을 하고 또한 인슐린 등과 같은 호르몬    의 작용과 밀접한 관계를 가지고 있다.

제10장 식품가공과 저장

  식품가공 산업의 기본 목표: 수확 전후에 식량의 손실을 최소화할 수 있는 조치를     취하는 것

 1.식품손실의 원인

 (1)수확전 손실

  과실, 채소, 곡류, 가축 등은 수확이전에 여러 가지 생물학적 변질 특히 미생물로 부    터 유래되는 질병 등에 의한 손실이 많다. 또한 과채류는 쥐나 곤충의 생물학적 원    인에 의한 손실량이 대단히 많다.

 (2)수확후 손실

  식품이 수확된 후에 생산지에서 소비지로 수송되어야 하는데, 이러한 유통기간에 노    화 현상, 미생물의 번식, 생화학적 손실, 물리적 손실 등에 의해 식품의 손실이 야기    된다.

 1)노화 현상

 ①식물성 식품: 수확 후 상당기간동안 살아있는 상태

  과실채소: 호흡작용계속 → 축적된 전분 및 양분 소모→산이나 알콜 형성→조직 노    화(조직의 연화와 변색)

 ②육류

                                    혐기적 분해

  근육에 축적된 다당류 ――――→ 젖산 축적(pH 저하) → 노화

 ③노화진행 억제방법 : 저온유통 및 저장 →노화진행 화학반응 속도를 느리게 함

 2)미생물 번식

   식품을 부패시키는 가장 중요한 요인은 미생물 번식이다.

   식품내 미생물 번식 ―――→ 냄새나 맛 또는 texture변질 혹은 독소생성

 3)생화학적 손실

   많은 식품의 품질(특히 영양성분)손실은 효소작용에 의한 생화학적 반응에 의하여     발생한다.

   방지책 : 냉동전 채소 데치기(끓는 물에 1-5분간): 효소의 불활성화

 4)물리적 손실

 ①과채류의 취급시 충격 마찰 등에 의한 찰과상 →정상적 대사를 저해→품질손실

 ②고기 생선 냉동저장시    --  수분손실--- 조직이 질기고 다즙성 감소

   채소류의 저온 저장시   ┘             └ 조직이 시들음

 ③건조식품 →흡습에 의한 제품품질 손실(예, 냉동 건조커피, 크래커)

 2. 식품의 가공과 저장

 (1)식품 가공 및 저장의 역사

 전쟁이 새로운 식품가공 기술을 발전시키는데 가장 큰 영향을 미침

 예) 나폴레옹 전쟁시 -- 통조림 방법 개발

     제2차 세계대전 -- 인스탄트 식품 제조 기술 개발(미국)

     베트남 전쟁 -- 냉동 건조 공정 기업화 촉진

 (2)식품 가공 및 저장중의 식품 성분 변화

  식품: 여러 가지 성분의 복합체 → 가공저장 중 여러 가지 물리․화학적 반응진행

  예) 식품의 가열 처리시

    탄수화물의 카라멜화, 지질의 자동산화, 단백질 열변성 응고, 당과 단백질이 작용      하는 갈변현상, 비타민의 열분해, 독성물질의 파손 등....

 1)전분의 호화 및 노화

  ①호화: 전분이 65℃이상의 뜨거운 물에서 용해되는 현상으로서 호화는 긴 사슬의     전분 분자들이 서로 얽혀 점도가 증가하고 효소의 작용을 쉽게 받을 수 있도록 전분    입자 구조가 깨어진 상태

  ∴쌀밥은 생쌀보다 소화율이 높다.

  ②노화: 호화 전분을 냉각시키면 전분 사슬끼리 다시 뭉쳐 마이셀을 형성하는데 이    런 현상을 노화라 한다.

  전분이 노화되면 흡수됐던 수분이 빠져나와 texture가 단단해지고 효소의 작용이      어려워져서 소화도 덜 된다.

 2)젤리화

  식품 성분 중 다당류인 검 물질이 가열이나 화학물질의 작용에 의하여 좀 단단한 젤    을 형성하는 현상을 젤리화라 한다.

 3)단백질의 변성

 ․단백질이 고유의 3차원 구조를 비가역적으로 잃게 되는 현상을 단백질 변성이라고     한다. 이와 같이 식품 가공 중 단백질이 변성되면 수용액에서 용해도가 떨어지고      효소의 작용을 쉽게 받을 수 있어서 소화가 잘 된다.

 ․단백질 변성: 열과 염에 의한 화학 반응

   예)열에 의한 단백질 변성: 효소의 불활성화, 가공육(햄, 소세지), 어육제품

      염에 의한 단백질 변성: 두부(마그네슘에 의함)

 4)밀가루 단백질의 글루텐 형성

  밀가루 반죽이 갖는 독특한 특성(소성)과 탄성은 밀가루에 존재하는 특수 단백질      (gluten)의 여러 가지 화학결합 능력에 의한 피막 형성으로부터 기인된다.

 5)지질의 변패

  식품의 지질 성분은 효소적 또는 비효소적 화학반응에 의하여 변패된다.

  지질의 산화는 주로 금속, 햋빛, 효소의 촉매작용으로 산소분자를 기질로 하여 일어    난다.    

       효소(lipase 등)                               산화속도 수배증가

 지질 -----------> 유리 지방산 -----------------> 과산화지질 형성

          글리세롤                                    공기중의 산소                    ↓  

                                                            ↓  

                                                        산패된 지질

                                                   (휘발성 강하고 이취발생)

 6)식품의 변색

  식품의 천연색소들은 불안정하여 식품가공 및 저장 중에 쉽게 변색되거나 탈색된다.

 ①엽록소 변색

                            산성pH,가열

   엽록소 (녹색) ----------- 갈색물질

                       2-3개월 냉동저장시 엽록소 분해효소

   엽록소 (녹색) --------------------------------- 황색물질

 ②효소에 의한 과채류 변색(갈변): 효소적 갈변

                                    효소(PPO)

   배, 복숭아, 감자, 양송이 버섯 ------------------- 갈색색소형성

                                     (polyphenol dxidase)

 ③비효소적 갈변

  ․카라멜화반응

    당을 고온으로 장신간 가열할 때 생성되는 갈색 내지 흑갈색의 색소

  ․메일러드(maillard) 반응

    식품중의 단백질(또는 아미노산)과 당분이 가열에 의하여 갈색색소 물질(melanoi-

    din)을 생성하는 갈변 반응   

 3.식품의 가열저장 : 통조림

  (1)통조림의 저장

    Pasteur 이전: 식품의 부패는 자발적으로 일어나는 현상(1860년전)

    Pasteur 이후: 식품에는 미생물이 존재하며, 미생물을 식품으로부터 제거하면 식                    품의 저장기간을 연장할 수 있다.

 ∴1900년대 초부터 가열하여 미생물을 식품으로부터 제거한 후 통조림을 하여 식품을   장기보관하기 시작하였다.

 그후 통조림의 가열 살균 시간은 내열성이 강한 혐기성 세균포자를 사멸시키는데 필   요한 시간만큼 가열해야 한다고 결정하였다.

 가열시간↑, 보다 높은 미생물학적 안전성 확보, 그러나 보다 많은 영양소 파괴.

 (2)통조림 식품의 안전성

   1)pH 〉4.5인 통조림 식품: 시장 출하전 내열성이 강한 혐기성 세균포자 존재 유                               무 검사가 필수적임

   2)pH〈 4.5인 통조림 식품(산성통조림 식품): 식중독유발 미생물들의 성장이 불                                 가능 → 끓는 물에 가열 살균하는 정도

 (3)통조림의 영양소 파손

   1)유해세균 제거를 위해 고온에서 장시간 살균하면 비타민A와 비타민C등의 영양소       들이 파괴된다.

   2)가열 살균 제품품질 향상 방법

    ①고온 단시간 살균

    ②저온 살균

      ∴영양소, 색깔 및 향미 변화의 최소화

 4.저온 저장

   저온 저장은 실온보다 낮은 온도에서 식품을 보관하여 저장 기간을 연장하는 방법

 (1)냉장: 식품을 0-5℃사이에서 저장하는 방법

   ①고기류: 0℃ 부근에서 보관이 효과적

   ②열대성 과실: 냉장시 정상적 생리 대사 작용이 저해됨 -> 조직 연화 및 변색초래

   ③과실 및 채소: 노화 방지를 위한 적합한 냉장온도(1.5-5℃)

   ④냉장 식품 수명: 포장하여 연장이 가능

        적절한 포장재를 선택(수분 손실 방지)

        공기투과성 적은 포장재사용(호흡율 감소시켜서 저장수명 연장가능)

   ⑤에칠렌: 식물의 노화 촉진 --> 과실의 성숙 촉진

 (2)냉동: 식품을 빙점 이하 온도(-18℃)에서 저장하는 방법

  1)냉동효과

  식품 중 수분이 얼음으로 변화: 수분 활성도 감소

  저온: 화학반응 속도저하

  ∴대부분 식품을 -18℃에서 냉동하여 1년 정도 보관가능

   ①물리적 변화

    a. 수분손실로 인한 texture변화 

    고기 생선등: 다즙성 상실→조직이 질겨진다 / 수용성 영양성분 손실

    과채류: 신선도 저하

    억제 방법: 급속 냉동 및 급속 해동

    b.냉동변질

    냉동 중 식품 표면으로부터 수분이 밖으로 이동하여 표면조직이 푸석거리고 칙칙      한 색을 갖는 현상

    냉동저장 중 온도변화 심할수록 냉동변질이 많이 발생하며, shrink wrap을 이용하      여 억제가능

   ②화학적 변화

    a. 지방 자동산화→이미 이취 발생

      ∴지방분 다량함유 식품: 진공 포장하여 자동산화 억제

    b. 냉동과실 갈변현상

     복숭아 갈변

     방지책: 데치기, SO₂가스처리, 시럽포장

    c. 냉동식품 저장 중 비타민 등의 영양분 손실

 (3)해동

  냉동식품의 각종 품질 변화는 냉동과 해동을 거치는 동안에 발생하는 수분의 상태

  변화로부터 기인되므로, 냉동식품의 품질 손상을 최소화하기 위하여 급속냉동과 급    속해동을 하여야 한다.

 5.건조

  (1)건조 원리

 ․식품을 건조시켜서 식품 수분함량을 일정수준 이하로 감소시킴으로서 미생물 성장     을 억제할 수 있는 정도의 수분 활성도(Aw = 0.2 - 0.5)를 유지하는 것

 ․건조시 품질 손실: 텍스쳐 변화, 변색, 향미손실, 이미/이취 발생 등

  (2)건조방법

    1)태양건조  2)터널건조  3)분무건조  4)드럼건조  5)냉동건조

 6.식품의 발효

  (1)발효의 원리

  미생물을 이용하여 식품 중에 있는 불안정한 성분을 안정한 성분으로 분해 변화 시    키는 것이 발효의 기본원리이다.

  이때 발효가 적절한 단계까지 진행되도록 하여 원하는 대사산물들인 아미노산, 유기    산, 알코올, 가스 등을 생산하게 된다.

  ∴ 발효 식품 내에 산이나 혹은 알콜 등이 존재하므로 식품 부패 및 병원성 미생물       들의 생육이 억제되어 제품의 품질 수명 및 저장성이 연장된다.

  (2)발효 형태

   1)빵: 효모에 의해 당분해를 하여 알코올, 탄산가스, 유기산 등 생성

   2)치즈: 유산균과 renin을 이용하여 우유단백질을 발효한 것

   3)김치발효: 유산균을 이용하여 채소의 당을 분해 발효시켜 유기산과 탄산가스 생성    

 7.기타 식품저장 방법

  (1)첨가물에 의한 식품저장

  (2)방사선조사에 의한 식품저장