삼투 현상을 이용한 식품의 가공 처리 기술 식품가공학실험실 차 승 현

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1 삼투 현상을 이용한 식품의 가공 처리 기술 식품가공학실험실 2015246009 차 승 현
안녕하세요? 삼투 현상을 이용한 식품의 가공 처리 기술에 대해 발표할 식품가공학실험실의 차승현입니다. 식품가공학실험실 차 승 현

2 사과의 삼투압처리 후 열풍 및 동결건조에 따른 품질특성 참고문헌
INDEX 삼투 현상 정삼투 및 역삼투 삼투 현상을 이용한 식품 가공 기술의 종류 삼투압 탈수(삼투 건조) 막여과 장치 관련 연구 논문 사과 삼투건조시 유리당과 유기산의 변화 사과의 삼투압처리 후 열풍 및 동결건조에 따른 품질특성 참고문헌 발표순서는 다음과 같이 진행을 할 예정입니다.

3 삼투 현상 먼저 삼투현상입니다.

4 삼투 현상 삼투 현상이란 그림에서 처럼 분자의 크기에 따라 선택적으로 물질을 통과시키는 막인 반투과성막을 경계로 용액의 농도차이가 있으면 낮은 농도에서 고농도로 용매분자가 반투막을 통과하여 이동하는 현상을 말합니다. 분자의 크기에 따라 선택적으로 물질을 통과시키는 막(반투막)을 경계로 용액의 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 용매분자가 이동하는 현상이다.

5 역삼투 : 삼투압 이상의 압력을 가하여 역방향으로 삼투 현상을 일으키는 것
정삼투 및 역삼투 이런 삼투현상에는 정삼투 현상과 역삼투 현상이 있습니다. 그림을 통해서 보면 정삼투 현상은 아까 설명한대로 저농도에서 고농도로 용매분자가 이동하는 현상을 이때 저농도에서 고농도로 이동하는 압력이 발생 하는데 이를 삼투압이라고 합니다. 역삼투 현상의 경우에는 고농도에서 저농도로 용매분자가 이동하는 것을 말하는데 일반적으로는 일어나지 않는 현상이며 역삼투 현상을 일으키기 위해서는 삼투압보다 높은 압력을 고농도 용액에 주어야 생기게 됩니다. 삼투압 : 삼투 현상을 통해 생긴 압력 역삼투 : 삼투압 이상의 압력을 가하여 역방향으로 삼투 현상을 일으키는 것

6 삼투 현상을 이용한 식품 가공 기술의 종류 다음은 삼투현상을 이용한 식품가공 기술의 종류입니다.

7 삼투압 탈수 (삼투 건조) 삼투건조란? 채소나 과일과 같은 수분의 양이 많은 식품을 고농도의 용액에 침지함으로써 식품 속에 존재하는 수분을 제거하는 과정 염장, 당장 등 먼저 삼투압 탈수 또는 삼투 건조가 있습니다. 이 삼투건조란 채소나 과일과 같은 수분의 양이 많은 식품을 고농도의 용액에 침지함으로써 식품 속에 존재하는 수분을 제거하는 방법으로 김치를 담글 때 배추를 소금절임 하는 염장이나 설탕에 담그는 당장등이 대표적이라고 할 수 있습니다. 아래 그림은 삼투건조과정에서 일어날 수 있는 현상을 나타낸것으로 식품에서 수분과 영양성분(산, 당, 미네랄 등)이 삼투용액으로 확산이 일어나고 삼투용액에서 용매가 식품속으로 들어가는 현상이 있습니다. 용매가 식품속으로 들어가는 것 보다 수분이 삼투용액으로 빠져나가는 것이 더 빨리 일어나게 되어 건조를 시킬 수 있습니다.

8 소금, 설탕 등의 용질이 식품 속으로 침투하여 맛 등에 영향을 줄 수 있다.
삼투압 탈수 (삼투 건조) 삼투건조의 장점 삼투 건조에 쓰이는 것으로는 소금, 설탕, 락토오즈, 글리세롤, 복합제 등이 있으며 소금의 경우에는 고기 및 야채에 쓰이고, 설탕과 락토오즈는 과일, 글리세롤은 과일과 채소, 복합제는 모두 쓰입니다. 소금의 경우 매우 높은 수분 탈수를 일으킬 수 있고 설탕은 갈변을 방지하고 휘발성 물질을 보존하는 등의 장점이 있습니다. 삼투건조의 단점 소금, 설탕 등의 용질이 식품 속으로 침투하여 맛 등에 영향을 줄 수 있다.

9 삼투압 탈수 (삼투 건조) 식품가공에서의 삼투건조 식품가공에서 삼투 건조의 이용은 그림과 같이 이용이 됩니다.
그림을 자세히 보시면 먼저 건조하고자 하는 식품을 삼투용액으로 삼투건조를 시킨후 건조된 식품은 다시 동결시키거나, 저온살균, 고압처리 방식을 거쳐 식품으로 사용을 하거나 삼투건조과정을 대류건조, microwave건조 방법의 전처리 방법으로 이용되기도 합니다.

10 선택성이 있는 격벽으로서 막을 개재하여 현탁액 내의 고체입자 또는 용질과 용매를 압력을 이용하여 분리하는 조작.
막여과 장치 막여과 선택성이 있는 격벽으로서 막을 개재하여 현탁액 내의 고체입자 또는 용질과 용매를 압력을 이용하여 분리하는 조작. 고체입자 또는 분리용질의 크기에 따라 막의 종류가 정해진다. 다음은 막여과 장치로 선택성이 있는 격벽으로 막을 개재하여 현탁액 내의 고체입자 또는 용질과 용매를 압력을 이용하여 분리하는 방법으로 고체입자 또는 분리용질의 크기에 따라 아래와 표와 같이 막의 종류가 정해집니다.

11 막여과 장치 막여과 구 분 분리 대상 막구조(막형태) 조작압력(MPa) 용도 정밀여과법(MF) 입자 지름 0.025∼10㎛
입자 지름 ∼10㎛ 현탁미립자, 미생물 균질막 비대칭막 1Kgf/㎠ (감압∼0.1) - 정수처리 - 의료 및 제약용수 - 식품가공용수 - RO, UF 전처리 한외여과막(UF) 분획분자량 1,000∼300,000Da Colloid, 고분자 2~5Kgf/㎠ ( 0.2∼0.5) - RO 전처리 - 재료분리, 농축 - 의료용 무균수 제조 나노여과막(NF) 분획분자량 350∼1,000Da 2가 이상 ion, 저분자 복합막 5~40Kgf/㎠ (0.5∼4) - 중/저분자물질 분리 - 탈염 및 경수의 연수화 역삼투막(RO) 염류∼분획분자량 350Da 이하 Ion성 물질 40~100Kgf/㎠ (4∼10) - 해수, 공업용수의 탈염 - 초순수 제조 앞서 보여드린 막 종류를 더 자세히 보면 정밀여과의 경우에는 현탁미립자 및 미생물을 분리하는 방법으로 정수처리나 식품가공용수 등에 용도로 사용되고, 한외여과는 colloid, 고분자

12 막여과 장치 역삼투압 정수 필터 친전필터: 녹물과 마사 혹은 여러 종류의 찌꺼기 등을 걸러주는 역할.
선카본 필터: 카본의 흡착 성질을 이용해서 염소 소독 냄새, 나쁜 냄새, 화학 물질 등을 제거 역삼투압(RO)필터: 0.001~ 마이크로 단위로 각종 세균과 중금속까지 정수된다. 후카본 필터: 흡착 성질을 이용해서 냄새를 제거하고 물맛을 좋게 하는 기능.

13 관련 연구 논문 먼저 삼투현상입니다.

14 먼저 삼투현상입니다.

15 사과를 삼투압처리 시 당 용액의 농도 및 침지시간이 품질에 미치는 영향을 조사.
연구 목적 사과를 삼투압처리 시 당 용액의 농도 및 침지시간이 품질에 미치는 영향을 조사. 삼투건조 후 열풍 및 동결건조가 품질특성에 미치는 영향 비교. 연구 방법 1. 실험재료 - Fuji품종의 사과를 5℃ 냉장보관. - 3x3x0.3 cm의 형태로 절단하여 사용. 2. 삼투압처리 - 20, 40, 60Brix의 sucrose용액에 1:10(w/v) 비율로 침지. - shaking incubator 30℃ 100rpm으로 2, 4, 8시간 - 삼투압 후 사과를 여과지에 흡수시켜 표면의 sucrose 제거 3. 열풍 및 동결건조 - 열풍건조기 70℃ 3시간 건조 - 동결건조기 -40℃ 21시간 건조 4. 삼투압처리 시 물질이동 특성 - 중량감소, 수분손실, 고형분증가 5. 건조사과의 이화학적 특성 - 수분, 색도, 조직감 측정 6. 건조사과의 유리당 분석 - HPLC 분석 먼저 삼투현상입니다.

16 연구 결과 및 고찰 삼투압처리 시 물질이동 특성 중량감소 : 농도가 증가함에 따라 중량감소 큼.
먼저 삼투현상입니다. 중량감소 : 농도가 증가함에 따라 중량감소 큼. 수분손실 : 농도와 시간이 증가할 수록 손실이 큼. 고형분 증가 : 농도와 시간이 증가할 수록 고형분 증가.

17 연구 결과 및 고찰 건조사과의 품질특성 수분함량 열풍건조에서 삼투처리 유무에 따른 수분함량은 유의적 차이는 없음
먼저 삼투현상입니다. 열풍건조에서 삼투처리 유무에 따른 수분함량은 유의적 차이는 없음 - CHOI 등(6)은 열풍건조로 사과 실험 시료를 건조하였을 때, 최대한 수분을 제거한 시간이 3시간이다. 40Brix 용액 침지 후 동결건조에서 가장 낮은 수분함량을 보였다.

18 삼투압 전처리를 거친 후 동결건조 하는 것이 갈변이 가장 적다.
연구 결과 및 고찰 건조사과의 품질특성 색도 먼저 삼투현상입니다. 열풍건조의 경우 삼투압처리를 하지 않은 대조구보다 삼투압처리 한 시료가 더 낮은 L, a, b값을 보였다. - 삼투압 전처리는 열풍의 고온으로 인한 갈변을 억제한다. - 60Brix에 침지한 경우 가장 낮은 L 값을 보여 삼투용액의 농도와 침지시간이 증가할수록 낮아진다. 동결건조의 경우 삼투압처리 후 a 값이 낮아지는 경향을 보여 갈변을 억제하는 것으로 보인다. - L 값은 삼투용액의 농도와 침지시간에 큰 영향이 없다. 삼투압 전처리를 거친 후 동결건조 하는 것이 갈변이 가장 적다.

19 연구 결과 및 고찰 건조사과의 품질특성 조직감(경도) 농도와 시간이 증가 할 수록 경도가 높아진다.
먼저 삼투현상입니다. 농도와 시간이 증가 할 수록 경도가 높아진다. 40Brix 이상부터 유의적 차이를 보인다. 열풍건조와 동결건조간의 경도는 유의적 차이를 보이지 않는다.

20 연구 결과 및 고찰 건조사과의 유리당 함량 먼저 삼투현상입니다. 삼투압 처리 한 시료가 대조구보다 glucose와 fructose 함량은 더 낮고 sucrose 함량은 더 높은 경향을 보임. 삼투용액의 농도가 높을 수록 glucose와 fructose 함량은 감소, sucrose 함량은 증가. 삼투압 처리 한 시료가 대조구보다 유리당 함량이 증가. 동결건조가 열풍건조보다 더 높은 유리당 함량을 보임.

21 참고문헌 1. 네이버 지식백과 2. Kim GC, Lee SY, Kim KM, Kim Y, Kim JS, Kim HR Quality characteristics of hot-air and freeze dried apples slices after osmotic dehydration. J Korean Soc Food Sci Nutr 40: 3. Hong JH, Youn KS, Choi YH Optimization for the process of osmotic dehydration for the manufacturing of dried kiwifruit. 4. Park SH Effect of osmotic dehydration on the quality of sliced-dried sweet persimmons products in hot-air drying. Sejong university. 5. Youn KS, Lee JH, Choi YH Changes of free sugar and organic acid in the osmotic dehydration process of apples. Korean J Food Sci Technol 28: 6. Choi HD, Lee HC, Kim YS, Choi IW, Park YK, Seog HM Effect of combined osmotic dehydration and hot-air drying on the quality of dried apple products. Korean J Food Sci Technol 40: 36-41 먼저 삼투현상입니다.

22 먼저 삼투현상입니다.