식품의 구성 성분들 - 수분 ( 2 )

2. 수분 함량에 따른  식품 구분
 식품은 수분 햠량에 따라 구분하기도 한다. 불론 다양한 구분이 가능하기도 하지만 수분이 많은 식품과 수분이 적은 식품 그리고 인공적으로 수분을 적게 한 식품으로 나누기도 한다. 
 - 수분이 많은 신선 식품 침 가공 식품
 수분이 많은 식품으로는 야채, 과일, 어패류, 육류, 치즈, 햄 등이 있으며 이런 식품들은 일바적으로 조직감은 부드럽지만 저장 기간이 그다지 길지 않은 특징을 가지고 있어서 저장이나 포장장에 많은 신경을 쓸 필요가 있다. 
 - 수분이 아주 적은 자연 건조 식품
 특별한 건조 과정을 거치지 않고도 수분 함량이 20% 이하인 식품으로는 쌀, 보리, 콩, 땅콩, 호도 등을 들 수  있으며  수분이 많은 식품에 비하여 저장 기간이 충분한 특징을 가지고 있지만 조직감은 매우 딱딱한 특징을 가지는 것이 일반적이다. 
 - 수분을 적게 한 인공 건조 식품
 수분이 많은 자연 상태의 식품을 저장 기간 증대를 목적으로 인공적으로 건조한 식품에는 오징어, 명태나 황태태를 일부 건조 생선류, 곶감, 탈지분유, 콘프레이크 등이 있다. 

3. 수분의 종류
 수분의 종류는 결합하는 물질의 종류 및 그 운동성에 따라 자유수와 결합수로 나누어 질 수 있다. 
 - 결합수
 식품의 구성 성분인 단백질, 전분과 결합하여 있는 수분을 결합수라고 한다. 이것은 영하 30 ~ 40도에서도 동결이 잘 되지 않고, 이동성도 없다. 다른 물질에 대한 용배로도 사용되지 않아서 미생물의 번식이나 식품 성분 간의 화학적 반응에 관여하지 않는다. 이러한 특성 때문에 식품에서 결합도가 강한 결합수인 경우 식품을 안전하게 저장할 수 있다. 
 -자유수
 결합수와 반대로 자유수는 이동성도 있고 다른 물질에 대하여 용매로 이용될 수 있기 때문에 식품 저장에 밀접하게 영향을 주고 있다. 식품에서 자유수의 함량을 수분 활성도라는 용어로 결합수와 구분하여 표기하기도 한다. 

4. 수분의 결합 특성
 수분은 다른 물 분자와 수소 결합을 하고 있으며, 수소 원자가 양 전하를 띤 상태에서 주위의 다른 음 전하를 띤 원자와 결합하는 형태를 이루고 있다. 이러한 수소 결합은 공유 결합이나 또는 이온 결합에 비해 매우 약하며 이러한 특징의 수분의 여러 가지 역할과 매우 밀접한 관련을 가지고 있다. 
 - 얼음(고체)의 특성
 고체의 형태로 존재하는 모든 물  분자는 4개의 다른 물 분자와 결합하고 있으며, 모든 2개의 산소 분자 사이에는 반드시 1개의 수소 분자가 위치하고 있다. 이러한 규칙성 및 정렬성은 모든 산소 분자 사이의 거리는 2.76A 이고 산소 - 산소 - 산소 각도는 109도라는 사실에서 더욱 명확히 보여주고 있다. 
 - 물(액체)의 특성
 고체에 비하여 액체 상태의 수분은 결정 구조가 부서져 있으며 물 분자가 가까이 결합된 상태로 얼음에 비하여 주위에 따라 큰 영향을 받는 유연한 구조라고 할 수 있다.  액체 상태에서도 수분은 일정한 정도의 수소 결합을 유지하며 이 결합은 결합과 깨짐을 반복하지만 결합 정도는 온도에 따라 좌우된다. 
 - 수증기의 구조
 에너지를 가하면 수분의 수소 결합은 끊어져 수증기가 되며 기화되게 된다. 따라서 수소 결합의 정도와 결합과 깨짐의 정도에 따라 수분의 고체 액체 기체의 형태가 결정된다고 할 수 있다. 

5.식품에서 수분의 저장학적 의미
 수분의 존재 여부에 따라 식품의 화학적 그리고 미생물학적 저장 기간은 많은 영향을 받게 된다. 특히 자유수 함량의 증가는 여러 화학적 미생물학적 반응을 증가 시켜 식품의 저장 기간을 감소시킨다.  그러나 저장 기간을 증가시키기 위해서 수분을 제거하면 식품의 저장 기간 향상에 큰 영향을 미치게 되고 이러한 영향이 나타나는 이유는 다음과 같다. 
 - 화학적 의미
 수분은 화학 변화에 있어서 용매 또는 성분들의 운반체로서의 기능을 수행하고 있으며, 수분 그 자체가 직접 반응 성분으로서 화학적 변화를 유발할 수 있다. 
 - 식품 조직의 변화(물리적 의의)
 탈수나 건조 과정을 통한 수분 함량의 변화는 식품의 조직, 밀도, 기타 물리적인 구조의 변경을 유발하며 이는 식품의 품질 저하로 연결되고 있다. 
 - 미생물학적인 의의 
 수분 특히 미생물들이나 독성 성분 생성 미생물들의 성장과 직접 연관되어 있어 식품의 고전적 의미에서의 변질을 촉진하게 된다.  수분 함량은 식품의 중량을 감소시키고 이는 제품 수송비를 절감하고 위에서 언급한 대로 저장 기간을 증가시키는 경제적 효과를 줄 수 있다. 
 - 영양학적 의의
 식품 중의 많은 영양 성분들, 특히 비타민 B, C 그리고 일부 단백질, 아미노산 등이 식품 중에서 수용성의 형태로 존재하고 있으나, 식품의 수분 함량이 변함에 따라 형태와 성질이 변하여 일부 영양학적인 가치가 떨어질 수 있다. 

6. 수분의 건조
 건조는 고전적으로 가장 광범위하게 사용되고 있는 저장 방법의 일종으로, 기화나 승화 과정을 거쳐 수분을 제거하여 자유수를 감소시키는 과정을 폭넓게 말한다. 건조 과정을 통하여 식품의 중량이 감소하여 수송이 편리해지고 수분의 화학반응유발 및 미생물 번식의 역할이 없어짐에 따라 식품의 저장 기한을 늘리게 된다. 그러나 이러한 건조 과정을 통하여 수분 감소에 따른 조직감의 상실 그리고 건조 촉진을 위한 가열 과정은 또 다른 품질 저하를 초래할 수 있어 수분 건조로 생기는 저장 기간 증가의 이익과 가열로 생기는 품질 저하를 잘 조화시키는 것이 매우 중요하며, 가열을 최소화하면서 건조 속도를 높일 수 있는 방법 개발이 매우 시급하고 주요한 과제라고 할 수 있다. 

 다음 글에 건조과정, 건조 속도를 높이는 방법, 건조시 유의사항, 효과적인 수분의 건조 방법에 대해 더 알아보기로 하자.
                                                                                                                                                 *출처 : 최신 식품학(안덕준)