본문내용
1. 서론
1.1. 식품의 선택조건
식품은 사람이 섭취하는 것이 기본적인 특성이므로 식품을 선택할 때는 영양가, 위생적 성질, 기호적 가치, 경제적 측면 등을 종합적으로 고려해야 한다.
첫째, 영양가는 식품의 중요한 선택조건이다. 식품은 인간의 성장과 건강유지에 필요한 열량과 영양소를 공급하는 역할을 한다. 따라서 식품에 함유된 단백질, 탄수화물, 지방, 비타민, 무기질 등의 영양성분이 균형을 이루고 있는지를 고려해야 한다.
둘째, 식품의 위생적 성질이 중요하다. 식품이 병원성 미생물에 의해 오염되었거나 유해 화학물질이 혼입되어 있다면 건강에 위협이 될 수 있다. 따라서 식품의 생산, 수송, 저장, 조리 과정에서의 위생관리 수준을 확인해야 한다.
셋째, 기호적 가치도 식품 선택의 중요한 요소이다. 식품의 맛, 향, 색, 조직감 등이 개인의 기호에 부합해야 섭취할 수 있기 때문이다. 기호적 가치는 식품의 생리적 필요성 못지않게 중요하다.
넷째, 경제적 문제도 식품 선택 시 고려해야 할 사항이다. 소득수준에 맞추어 적절한 가격의 식품을 선택해야 하며, 식품 구매력이 높지 않은 계층에게는 경제성이 매우 중요한 요소가 된다.
이처럼 식품을 선택할 때는 영양가, 위생적 성질, 기호적 가치, 경제적 문제 등 다양한 측면을 종합적으로 고려해야 한다.
1.2. 식품의 일반성분과 특수성분
식품은 수분, 당질, 지질, 단백질, 섬유, 회분 등 6가지의 기초적인 성분으로 구성되어 있으며, 이를 식품의 일반성분이라 한다. 이 외에도 식품에는 비타민류와 무기질 등의 미량성분이 존재하며, 이들은 식품의 영양학적 가치를 결정하는 주요한 요소이다.
식품의 일반성분인 수분, 당질, 지질, 단백질, 섬유, 회분은 식품의 에너지원, 세포와 조직의 구성성분, 생명활동의 조절 등 식품의 기능적 역할을 수행한다. 수분은 생체를 구성하는 주요 성분이자 열량소의 운반체이며, 당질은 주된 에너지원으로 작용한다. 지질은 세포막의 구성 성분이자 에너지 비축원이며, 단백질은 생명체 구성의 기본 단위이다. 섬유소는 소화되지 않지만 장 기능 유지와 만성질환 예방에 기여한다. 회분은 무기질을 포함하며 생리적 기능을 조절한다.
식품에 존재하는 특수성분에는 카로테노이드, 안토시아닌, 플라보노이드 등의 색소 화합물과 알코올, 유기산, 에스테르, 알칼로이드, 배당체, 케톤, 알데히드 등 식품의 향과 맛을 결정하는 성분이 포함된다. 이들은 식품의 기호성과 기능성에 매우 중요한 역할을 한다. 또한 독성물질과 효소 등도 특수성분에 속한다.
특수성분들은 식품의 품질 및 기능성과 관련이 깊다. 카로테노이드와 안토시아닌 등의 색소 화합물은 항산화 활성을 가지며, 플라보노이드는 혈압 강하나 항암 효과 등의 생리활성을 나타낸다. 유기산과 알코올, 에스테르 등은 식품의 향미 성분으로 작용한다. 한편 독성물질과 효소는 식품의 안전성과 품질에 영향을 미친다.
요약하면, 식품의 일반성분은 식품의 영양학적 가치를 결정하는 주요 요소이며, 특수성분은 기호성과 기능성에 중요한 역할을 한다. 이들 성분들은 상호작용하며 식품의 전반적인 품질과 건강 증진 효과를 좌우한다고 볼 수 있다.
2. 수분
2.1. 식품 중에 존재하는 수분의 형태
식품 중에 존재하는 수분은 유리수와 결합수의 두 가지 형태로 존재한다".
유리수는 식품 내의 염류, 당류, 수용성 단백질 등을 용해하는 용매로서 작용한다. 비점과 융점이 높으며 비열이 크고, 비중은 4℃에서 최고이며 표면장력과 점성이 크다".
반면 결합수는 식품 중의 탄수화물이나 단백질 분자들과 수소결합에 의하여 밀접하게 결합되어 있는 물이다. 0℃ 이하의 낮은 온도에서도 잘 얼지 않으며 수증기압이 보통의 물보다 낮기 때문에 식품을 100℃로 가열하여도 제거되지 않는다. 또한 보통의 물보다 밀도가 크며 식품을 압착하여도 제거되지 않고 미생물의 생육에 이용되지도 못한다".
2.2. 수분활성도
식품 중에 존재하는 수분은 유리수와 결합수의 두 가지 형태로 존재한다. 유리수는 식품 내의 염류, 당류, 수용성 단백질 등을 용해하는 용매로 작용하는 물이며, 결합수는 식품 중의 탄수화물이나 단백질 분자들과 수소결합에 의하여 밀접하게 결합되어 있는 물이다. 결합수는 종종 수화수로, 유리수는 자유수라고도 불려진다.
한 식품의 수분함량은 시간이 지나면 식품 중의 수분과 대기 중의 수분 사이에 출입이 있어서 궁극적으로는 대기 중의 수분과 평형상태에 이르게 된다. 이 평형상태에서의 수분함량은 그 온도, 대기 중의 수분함량, 즉 상대습도, 식품 자체의 특성 등에 따라 좌우된다. 따라서 식품에서 일반적으로 사용하는 % 수분함량은 적당치 않다. 이를 대신하여 수분활성도(water activity, aw)라는 지표가 사용된다. 수분활성도는 다음과 같이 정의된다:
aw = P/Po = Mw/(Mw+Ms)
여기서 P는 식품 중의 수증기압, Po는 동일온도에서 순수한 물의 수증기압, Mw는 식품 중의 물의 질량, Ms는 식품 중의 고형분의 질량이다.
수분활성도는 0과 1 사이의 값을 갖는데, 0은 물이 전혀 없는 상태이고 1은 순수한 물을 의미한다. 식품의 수분활성도는 식품의 품질과 저장수명을 결정하는 가장 중요한 요인 중 하나이다. 수분활성도가 너무 높으면 미생물이 증식하기 쉬워지고, 너무 낮으면 식품이 건조해지게 된다. 따라서 식품 제조 시 적절한 수분활성도를 유지하는 것이 매우 중요하다.
2.3. 등온흡습곡선 및 등온탈습곡선
어떤 일정온도에 있어서 식품 주위의 상대습도와 그 식품이 함유하는 평형수분함량과의 관계를 나타낸 곡선을 등온흡습곡선 또는 등온탈습곡선이라 부른다. 흡습과 탈습과정은 엄밀하게 가역적이라고는 할 수 없기 때문에 이 두 곡선의 구분은 건조식품에 수분함량을 증가시키거나 수분이 많은 식품을 점차적으로 건조시킴으로서 가능하다. 대부분의 식품에서는 수분의 등온흡습 및 탈습곡선은 일반적으로 일치하지 않으며 이와 같이 일치하지 않는 현상을 히스테리시스 효과라고 불려진다. 온도가 높아질수록 일정한 상대습도에 대응하는 수분함량은 적어지고, 반대로 온도가 낮아질수록 수분함량은 커진다."
3. 탄수화물
3.1. 탄수화물의 분류
탄수화물은 탄소, 수소, 산소로 구성되는 화합물로, 식품 중에 가장 풍부하게 함유되어 있는 3대 영양소 중 하나이다. 식물체의 잎록소에서 광합성 과정을 통해 합성되며, 식물체 내에서 전분, 당분 형태로 저장되고, 동물체 내에서는 포도당, 글리코겐의 형태로 저장된다. 탄수화물은 인체에 에너지를 공급하는 필수 영양소로서, 1g당 4kcal의 에너지를 제공한다.
탄수화물은 일반적으로 탄소 수에 따라 단당류, 이당류, 소당류, 다당류로 분류된다.
단당류는 탄소 수가 3개부터 7개까지의 당류로, 포도당, 과당, 갈락토오스, 만노오스, 아라비노오스, 자일로오스, 리보오스 등이 있다. 단당류는 단맛을 내며, 포도당은 식품 중에 널리 분포되어 있고, 당뇨병 환자의 혈액과 소변에 증가된다. 과당은 설탕보다 감미가 강하고, 과일, 꿀 등에 함유되어 있으며, 효모에 의해 주정 발효가 일어나 탄산가스와 에틸 알코올이 생성된다.
이당류는 단당류 2개가 결합한 형태로, 가수분해 시 단당류 2개로 분해된다. 대표적인 이당류로는 설탕, 맥아당, 유당 등이 있다. 설탕은 식물체에 널리 분포되어 있으며, 사탕수수와 사탕무우가 주요 급원이다. 맥아당은 두 분자의 포도당으로 구성되며, 전분을 가수분해하여 생성된다. 유당은 모유와 우유에 존재한다.
소당류는 3개에서 5개의 단당류가 결합한 형태로, 목화씨, 사탕무우, 콩과식물의 종자 등에 함유되어 있다.
다당류는 수백~수천개의 단당류가 중합된 형태로, 전분, 섬유소, 글리코겐 등이 있다. 전분은 식물에만 존재하며, 쌀, 보리, 밀, 옥수수, 감자 등에 다량 함유되어 있다. 전분은 아밀로오스와 아밀로펙틴으로 구성되어 있다. 섬유소는 모든 식물의 세포벽을 구성하는 성분이며, 사람의 소화효소로는 분해되지 않는다. 글리코겐은 동물 조직에 존재하는 저장 탄수화물로, 동물성 전분이라고 할 수 있다.
3.2. 단당류의 환상...
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