[식품공학] 봉의 건조
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- 목차
-
1.
건조이론
2.
실험방법
3.
실험결과
4.
결과분석
5.
고찰
- 본문내용
-
1. 건조이론
(1) 식품의 건조
- 식품가공공정 중에서 에너지 이동을 이용하는 것으로는 열이동과 물질이동이 있는데, 열이동이 있으면 반드시 물질이동이 일어나게 되며 그 물질이동 중에서 가장 기본적인 것이 수분이동이다. 식품 수분의 이동현상 중 가장 일반적인 공정이 건조(drying)이다. 따라서 건조란 수분이 있는 물질에 열에너지를 가해서 수분을 증발시켜 건조된 형태의 물질로 전환하는 조작이다. 건조에 의한 식품저장은 과거부터 가장 널리 사용된 방법으로 자연에서 모방한 방법이다. 건조(drying)와 탈수(dehydration)는 혼용하여 사용되지만 엄밀한 의미로 건조는 식품의 가공에 사 용되는 용어이고, 탈수는 식품의 저장에 사용되는 용어로서 인공건조의 의미를 가진다. 식품공업에서 건조의 의미는 인공건조 과정을 의미한다.
- 그러나 건조되는 식품의 종류가 다양하고 사용되는 건조장치의 유형도 많기 때문에 모든 식품과 모든 건조기를 포괄하는 단일건조이론이란 없다. 원료의 크기와 모양, 수분평형관계, 고체를 통한 수분흐름기구 및 기화에 필요한 열의 공급 방법의 다양성 등 모든 것들이 통일된 취급을 방해한다. 식품을 건조하는 목적은 첫째, 식품의 무게와 부피를 줄일 수 있어 수송과 취급이 편리하다. 둘째, 수분활성을 줄여 미생물이나 효소작용에 의한 부패를 억제하여 식품의 저장성을 높일 수 있다. 셋째, 식품성분의 화학반응에 의한 변질 억제, 농축에 의한 독특한 맛 부여 등이 있다.
(2) 식품건조의 원리(Principle of drying)
- 식품 중에 함유되어 있는 수분을 제거하는 건조기구는 그림 1과 같다. 식품 속에 있는 수분을 수증기로 증발시키기 위해서는 여기에 필요한 증발잠열을 외부로부터 공급해 주어야 하기 때문에 식품을 가열할 필요가 있다. 식품을 가열하는 방법은 일반적으로 가온 공기를 식품에 접 촉함으로써 이루어진다.
- 한편, 수분은 공기와 접촉하는 식품의 표면에서 공기 속으로 이동되기 때문에 식품 내에 존재하고 있는 수분은 일단 표면으로 이동되어야 한다. 이때 수분은 확산이동(diffusion movement)방식을 따르는 경우와 식품조직의 미세한 구멍을 따라 이동하는 모세관이동(capillary moveme nt)에 의존하게 된다.
- 식품의 건조는 열과 물질이 동시에 이동되는 현상이기 때문에 열전달과 물질이동의 원리들이 함께 적용된다. 따라서 건조속도(수분의 증발속도)는 열과 물질의 이동속도에 크게 의존하게되므로 그 구동력(drive force)은 식품과 공기 사이의 온도차이와 수분농도차(수증기 분압차)에 대체로 비례한다고 할 수 있다.
- 식품 속에 있던 수분이 식품의 표면에 도달하면 곧 건조공기와 접촉하면서 증발되어 공기 속으로 이동된다. 이때 건조공기는 식품의 수분을 흡수, 운반, 제거하는 역할을 한다. 따라서 식품 건조에 있어서 공기의 역할은 대단히 중요하며 건조는 공기의 성질(온도, 습도, 엔탈피 등)에 많은 영향을 받을 뿐만 아니라 식품 주위를 이동하는 주변 공기의 흐름상태에 따라서도 영향을 받는다. 또한 식품의 건조는 식품 속에 존재하는 수분의 상태, 건조 후에 일어나는 수분의 재흡수현상과 식품의 품질과도 밀접한 관계를 갖고 있다.
그림.1식품의 건조기구
(3) 수분함량(Moisture Content)
- 식품에 함유된 수분함량은 습량기준(wet weight basis, Xw%)과 건량기준(dry weight basis, X%)으로 나타낸다. 습량기준은 습한 물체 단위 질량당 수분량이고, 건량기준은 건물 단위 질량당 수분량이다.
- 만약 W를 건조 고체와 총수분을 합한 습한 고체의 무게(㎏), Ws를 수분을 제외한 고형분, 즉 건조물체의 무게(㎏)라 하면 습량기준 수분함량 Xw(%)와 건량기준 수분함량 X(%)는 각 각 다음과 같이 구한다.
(4) 수분활성도(Water activity, Aw)
- 식품 중의 수분함량을 보통 %로 표시하는 경우가 많지만 식품의 수분함량은 대기 중의 상대습도에 의하여 크게 영향을 받기 때문에 대기 중의 상대습도까
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