식품의 건조

식품 건조의 정의

• 식품 중 수분을 증발(액상->기체상) 또는 승화(고체상->기체상)시켜 제거하는 단위 조작
• 수분을 제거하여 식품의 유효성분과 보존성, 기호성, 안정성 등을 확보
• 식품위생법 제 7조에 의거한 식품의 기준 및 규격에 의하면 건조물은 원료를 건조하여 남은 고형분으로 수분함량이 15% 이하인 것을 의미함

식품 건조의 목적

• 식품을 변질없이 장기간 저장
• 무게와 부피가 감소하여 다루기가 용이하고, 수송과 운송에 드는 비용 절감 가능
• 건조 공정을 통해 차별화 된 색, 맛, 향기가 형성되어 상품적 가치 향상 가능

식품 건조의 원리

• 식품의 건조는 온도와 압력에 의하여 결정됨
• 건조 촉진을 위해서 공기 중 수증기압을 내리거나, 온도를 높일 수 있음
• A-B(예열, 조절기간): 식품의 온도가 열풍보다 낮아, 식품이 가온되는 단계(평형)
• B-C(항률건조기간): 식품 표면에 있는 수분이 증발되는 단계. 수분의 표면증발량과 식품 내부의 확산량이 동일하여 식품의 온도와 건조속도가 일정
• C-D(감률건조기간): 표면수분이 제거, 식품내 수분 표면으로 이동, 건조. 실제 식품이 건조되는 시간. 표면에서의 증발 속도가 감소하고 식품의 온도 증가. 대부분의 건조기간. 표면경화 발생

식품 건조 중 발생되는 품질 변화 (물가수표 화갈단지비)

• 물리적 변화

1. 가용성물질의 이동: 수분 이동 시 녹아있는 용질이 함께 운반
2. 수축: 건조과정 중 식품의 수축 발생
3. 표면경화: 감률건조가 진행됨에 따라 표면이 딱딱하게 굳어짐. 온도가 높고, 습도가 낮으며 표면증발이 내부확산보다 클 때 발생하며 식품 표면에 피막이 형성되어 건조속도 저하. 식품내부의 수분이 제거되지 못하므로 미생물 번식 가능. 미생물 번식 예방을 위해서 가열속도를 천천히 증가시키거나 가열 도중 중지하고 내부확산이 진행된 다음 다시 건조 진행 필요. 또는 냉풍건졸르 통해 차갑게 건조 진행

• 화학적 변화

1. 갈변현상: 당과 아미노산의 반응에 의한 maillard reaction, 카로티노이드, 클로로필 등의 색소 파괴로 인한 갈변 발생
2. 단백질 변성: 55℃ 이상에서 단백질 변성이 발생하여 품질 변화 발생. 조직감, 보수력, 용해성 등 저하
3. 지질 산패: 고온에서 건조 시 지방의 산패가 진행되어 산패취 발생
4. 비타민 파괴: 수용성 비타민의 파괴 증가

• 품질 저하 예방법

1. 데치기: 효소 불활성화, 미생물 감소 (시레기 제조 시, 데친 후 건조해야 썩지 않고 색이 보존 됨)
2. 박피: 오염 물질 제거
3. 아황산처리: 화학 용품을 통한 갈변 억제, 보존성 향상

건조속도에 영향을 주는 요인

요인	내용
공기속도	빠를수록 건조 속도 증가
온도	높을 수록 건조 속도 증가
습도	낮을 수록 최대 수증기압 차에 의해 건조 속도 증가
기압	낮을 수록 건조 속도 증가, 4.6mmHg 이하 감압 시 승화 가능(동결건조)
공기 방향	공기 흐름이 표면과 수평일 때 효과적
표면적	표면적이 클 수록 건조 속도 증가
식품 성질	지방 함량이 높거나 교질상태의 식품은 건조 속도 저하

건조 원리의 분류

• 대류: 액체나 기체 상태의 물질이 직접 다른 곳으로 이동하며 열 전달. 열풍, 분무, 터널식, 유동층 건조
• 전도: 물질을 이루는 분자들이 충돌하며 열에너지 전달. 드럼, 진공, 동결건조
• 복사: 열이 물질의 도움없이 직접 전달. 적외선, 초단파 건조