식품기술사 134회 필기시험 4-4 (젤리응고, 식품가공)

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식품기술사 134회 필기시험 4-4

134회 4교시

<문제4> 젤리 제조 시 응고에 미치는 요소에 대하여 설명하시오.

1. 젤리의 정의

 (1) 과일류에 함유된 펙틴 등의 성분을 이용하여 당으로 절임하여 만든 제품

 (2) 젤리는 과일주스를 투명하게 만드는 것으로 입자가 부유하지 않도록 청징해야 함

 (3) 젤리는 수분함량을 20% 내외로 함유한 당류 기호식품으로 수분을 결합할 수 있는 겔화제의 종류에 따라 다양한 조직감을 부여하며, 제조 공정에 따라서도 다양한 제품을 기대할 수 있음

2. 제조공정

 (1) 원료 → 조제  → 가열 →  압착(착즙) → 청징 → 첨가(산, 펙틴, 설탕) → 농축 → 담기, 살균, 냉각 → 완제품

 (2) 가열 및 압착

  - 원료 중 프로토펙틴을 분해하여 펙틴을 추출하기 위해 가열함

  - 과도한 가열은 펙틴이 펙트산으로 되어 겔화 성질이 저하되고 청징 조직이 어려워짐

 (3) 청징

  - 착즙액이 흐르면 젤리가 투명하지 못하므로 투명한 과즙으로 만들이 위해 주로 filter press를 이용하여 청징작업

 (4) 산, 당 및 팩틴의 첨가

  - 산이 부족한 경우 유기산을 첨가

  - 산의 pH는 3.2~3.4가 적당함

  - 펙틴양이 많으면 당을 적게 첨가해도 젤리화가 가능하지만, 펙틴양이 부족하면 설탕을 많이 첨가해도 젤리화 되지 않음

 (5) 농축

  - 젤리는 가용성 고체 성분이 65%가 되도록 농축함

  - 가열 농축 시간이 길어지면 색깔, 향미손실, 갈변반응, 캐러멜화가 발생하므로 낮은 온도에서 짧은 시간 가열

 (6) 담기, 살균

  - Jelly point에 도달한 농축액은 살균한 용기에 담아 밀봉하면 가열살균이 불필요하지만, 안전성 측면에서 80~90℃에서 7~8분간 살균

  - Jelly point: 젤리나 잼을 농축할 때 겔 상태가 가장 적절한 시험, 온도계법, 굴절 당도계법, cup test, sppon test로 측정

 (7) 냉각

  - 살균 후 제품 품질 유지와 호열성 세균 증식 억제를 위해 냉각

3. 젤리화의 3요소

 (1) 젤리화가 되기 위해서는 펙틴 1.0~1.5%, 유기산 3%(pH 3.2~3.4), 설탕 60~67% 등의 조건이 갖추어져야 함

 (2) 펙틴

  - 젤리화에 관여하는 펙틴은 펙틴산 내의 카르복실기가 메틸에스터(methyl ester)화 된 것

  - 메톡실 함량이 7% 이상인 고메톡실펙틴, 7% 이하인 저메톡실 펙틴으로 분류함

  - 고메톡실펙틴은 적당한 조건에서 당, 유기산과 함께 젤리를 만들 수 있고, 저메톡실펙틴은 해리된 카르복실기와 금속염과 정전기적 상호작용으로 입체적 망상구조를 가진 겔을 형성하려는 성질이 강해서 당을 가하지 않아도 금속이온에 의해 겔을 만들 수 있음

 (3) 유기산

  - 젤리화에 가장 적당한 유기산의 함량은 0.3%, pH는 3.2 전후

  - pH 2.8 이하로 내려가면 저장 중 펙틴이 변하여 젤리화 성질이 떨어지고 수분이 분리되는 현상이 일어나기도 함.

  - 과일의 산은 원료에 따라 citric acid, malic acid, tartaric acid 등이 함유되어 있고, 산이 부족하면 첨가해야 함

 (4) 당

  - 과일에 들어있는 당도는 대부분 10~15% 전후

  - 젤리화에 필요한 당도는 완성점에서 62~65% 당도를 가지게 되므로 젤리 제조 시 당분을 더 넣을 필요가 있음.

  - 당분은 설탕, 포도당 및 과장 등 어느 것이나 가능

4. 겔화제의 종류와 특징

 - 사용되는 겔화제에 따라 펙틴젤리, 한천젤리, 젤라틴젤리 등으로 구분 가능

구분	젤라틴	한천	카라키난	펙틴
원료	우골, 돈피	홍조류(우뭇가사리, 파래)	홍조류(바다말, 김 종류)	밀감 과피, 사과, 비트
젤리조성	연하면서 탄력이 있고 점성이 있다.	딱딱하고 탄력이 없고 부서지기 쉽다	약간 탄력이 있고 부드럽다	약간 탄력이 있다.
보수성	보수성이 좋지만 품온이 올라가면 연약하게 되어 부스러진다.	물 분리가 쉽다	보수성이 좋다	당도, pH의 최적 조건이 되면 수분리가 된다.
겔화온도	15~20℃ 이하에서 시간을 요한다	상온에서 겔화하므로 시간을 요한다.	37~38℃에서 겔화	펙틴의 종류에 따라 65~85℃
내산성	약간 약하지만 겔화가 된다.	약하다	pH 3.2 이상되면 겔화	pH 2.8~3.6 겔화 범위이므로 이것을 벗어나면 겔화 안됨
열가고성	겔화온도에서 약간 높으면 용해하고 냉각하면 재겔화함	자비하지 않으면 겔화는 용해하지 않는다. 냉각하면 재겔화	겔화 온도보다 약간 높으면 용해하고 냉각하면 재겔화	내열성 펙틴을 제외하고 자미하면 용해해서 재겔롸하면 젤리강도 저하
용해성	물에 담근 후 중온에서 용해하지만 직접 온수에 넣어도 용해한다.	미리 물에 수침 후 가열 자비한 것	미리 설탕과 분말 혼합한 후 80℃ 이상에서 가해서 용해한다.	미리 설탕 등에 분말 혼합한 후 가열 용해 자비한다.
적응성	탄역이 있고 부드러운 겔	산미가 없어서 굳어서 탄력이 없는 겔	약간 탄력이 있는 중성 혹은 산성의 겔	산미가 있고, 당도가 높은 겔

5. 문제 총평

 - 이 문제는 최유원님께서 작성해 주셨습니다. 긴긴 내용 수고하셨습니다.

 - 식품 가공이라는 측면에서는 기술사 다운 문제였으나 젤리라는 아이템은 좀.... 요즘 젤리 잘 먹지도 않아 팔리지도 않는데. 당 어쩌구 하면서....

 - 젤리 제조업에서 근무하면 손쉽게(?) 문제에 접근할 수 있겠으나 담당하지 않으면 손대기가 어려운 문제. 식품 가공학 책에도 이렇게 자세히는 나오지 않은 것으로 기억. 다만 식품화학에서 펙틴, 펙트산, 펙틴질, 아밀로펙틴 어쩌구 하면서 젤리가 잠깐 언급된 것 같기도 하다.

 - 내가 포장업에 입문했을 때 나의 처음 프로젝트가 젤리리드의 EPL 국산화. 여기 저기 젤리 회사를 떠돌면서 샘플 제시하고 돌아 다녔는데 실적이 없지는 않았지만.... 그렇다고 괄목상대한 뭐도 없었지. 하루밤에 1000개씩 수동 컵실링기에서 온도별로 실링하고 끓이고 강도 측정하고, 낙하 측정하고..... 집에도 못가고 그랬는데...... 이제 그렇게 하라면 죽어도 못함. 

 - 당시 뭐 CJ 쁘띠첼이 압도적이었고, 뭐 이곳저곳 젤리 풍년이었는데 갑자기 어느새 젤리가 확 죽으면서 CJ도 라인 빼고..... 물론 이천공장 불난 것도 있었지만....젤리.... 지긋지긋함. 젤리 업체 다녀오면 직원들이 젤리 샘플 안 받아 왔냐고 마치 당연한 것처럼 내놓으라고 그러고....암튼 뭐 그렇습니다.