삼투압을 이용한 식품저장

삼투압의 정의

• 농도가 다른 두 액체를 반투과성 막으로 분리해 놓았을 때, 용질의 농도가 낮은 곳에서 높은 쪽으로 용매가 옮겨가는 현상에 의한 압력

 

삼투압을 이용한 식품저장 (염장-salting, 당장-sugaring)

• 염장: 식품이 소금과 접촉하면 삼투압 차이로 소금은 식품 내부로 침투하고 식품의 수분은 밖으로 빠져나옴(수용성 성분도 함께 용출, 소금농도 10% 이상)
• 식품 저장 기간이 길어질 수 있는 원리는,

ⓛ세균이 이용할 수 있는  자유수의 감소로 Aw 저하

②높은 삼투압으로 인한 세균의 원형질 분리로 생육 억제

③산소용해도 저하로 호기성 세균의 생육 억제

④소금의 해리에 의해 생성된 염소이온(Cl-)의 살균 작용

예시: 단무지, 김장배추, 청어 절임, 젓갈, 간고등어 등

• 당장: 식품에 당을 첨가하여 탈수. 식품의 Aw를 감소시켜 미생물의 발육을 억제. 소금에 비해 삼투압이 낮아 50% 이상의 고농도 당 사용(Aw 0.90 이하). 삼투압은 분자량이 작은 단당류가 높음. 포도당, 과당, 설탕, 맥아당 등 주로 사용

예시: 잼류, 당과류

 

역삼투압(Reverse osmosis)의 정의

역삼투는 삼투압보다 높은 압력을 가하여 용매가 반투막을 통해 빠져 나오는 현상. 즉, 역삼투압은 삼투압보다 높은 압

역삼투압의 원리

1. 삼투현상은 반투막을 사이에 두고 저농도 측의 용매가 고농도 측으로 이동하는 현상(양쪽 용매의 농도가 같아질 때까지)
2. 평형이 이루어 졌을 때, 이동된 용매의 높이 만큼 삼투압차이 발생
3. 이때 고농도 측에 삼투압차이 이상의 압력을 가해 용매가 저농도 측으로 이동하게 되며, 이 것을 역삼투라 함

 

역삼투압 적용 (막분리 기법)

• 고압의 압력차에 의한 용매와 용질의 분리(물이 막을 투과하며 잔류물질은 현탁물질, 콜로이드, 용해물질 등)
• 막의 공경은 1nm이며 ,막의 재질은 셀룰로오스 아세테이트, 폴리아미드 등
• 적용분야: RO수 제조, 유효성분의 회수 및 농축, 과즙 및 천연감미료의 농축, 탈염, 탈색정제 등