[논문]식품산업에서 물성분석장치의 활용 동향

오임경; 이수용

doi:10.23093/fsi.2018.51.1.2

식품산업에서 물성분석장치의 활용 동향
On-trend utilization of rheological instruments in food industry 원문보기

식품과학과 산업 = Food science and industry, v.51 no.1, 2018년, pp.2 - 7

오임경 (세종대학교 식품생명공학과.탄수화물소재연구소) , 이수용 (세종대학교 식품생명공학과.탄수화물소재연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

Increasing attention has been paid to rheological approaches in the food industry due to great awareness of the quality control of foods by objective analysis. Therefore, a lot of food manufacturers started to make a great of effort to instrumentally investigate the rheological properties of foods. However, the appropriate utilization of rheological instruments in the field of food science has been met with numerous technical challenges because of the lack of fundamental knowledge and knowhow. In this article, a variety of rheological instruments conventionally used in the food industry are reviewed. In addition, new rheological instruments that have been rapidly growing in popularity are introduced for potential applications. This article may provide an opportunity for the food industry to move toward the active utilization of rheological instruments.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이들 장치들은 식품에 대한 물성 정보를 직접적으로 주는 것이 아니라 고체 식품을 변형, 액체 식품을 흐르게 할 수 있는 힘을 가하고 이 때 얻어지는 힘, 거리, 면적 등의 물리적 단위를 가진 변수들을 측정하게 되며, 이 때 얻어진 물리적 변수를 토대로 식품의 물성을 분석할 수 있게 된다(Bourne, 2002). 따라서, 본 원고에서는 식품 리올로지로 대변되는 식품 물성에 초점을 맞추어 식품 산업에서 식품 물성 분석을 위해 사용되고 있는 다양한 분석 장치에 대한 현황을 소개하고자 한다.
하지만, 현재 대형화 및 자동화로 대변되는 식품 산업에서 품질 특성 관리뿐만 아니라 공정 개선 및 신제품 개발을 위해 객관적인 물성 측정이 요구되어 이에 따라 물성 측정 장치에 대한 수요가 높아지고 있다. 본 논문은 현재 널리 사용되고 있거나 앞으로 활용 가능성이 높은 물성 기기들을 위주로 식품산업에서의 물성분석장치 현황을 소개하였다. 응용 분야에 특화된 맞춤형 물성 측정 장치의 개발이 필요한 시점에서 식품 물성 분야의 당면 문제점을 해결하고 공인 측정 방법으로 자리잡기 위해서는 숙련된 인력 양성 및 물성 관련 분야로의 관심이 요구되며 기계, 전자, 소재 등 다양한 분야와의 융합 연구가 필요하다.

제안 방법

텍스처 분석기는 식품의 물성을 측정하기 위하여 식품 산업에서 가장 보편적 사용되는 대표적인 물성 분석 장치이다. 식품 시료를 텍스처 분석기(Fig. 1)에 올려놓고 로드셀(load cell)에 연결된 프로브(probe)를 상하 방향으로 움직임으로써 시료에 압축력(compression) 또는 인장력(tension)을 가하여 변형시키고 그에 따른 반응을 힘, 거리, 시간 등의 물리적 변수로 측정한다. 로드셀은 시료에 받은 힘을 일정한 전기신호로 변환시켜주는 일종의 변환기(transducer)로서 시료마다 매우 넓은 범위의 강도를 가지고 있기 때문에, 측정하고자 하는 시료 강도에 적합한 로드셀을 선택하여야 한다.

후속연구

본 논문은 현재 널리 사용되고 있거나 앞으로 활용 가능성이 높은 물성 기기들을 위주로 식품산업에서의 물성분석장치 현황을 소개하였다. 응용 분야에 특화된 맞춤형 물성 측정 장치의 개발이 필요한 시점에서 식품 물성 분야의 당면 문제점을 해결하고 공인 측정 방법으로 자리잡기 위해서는 숙련된 인력 양성 및 물성 관련 분야로의 관심이 요구되며 기계, 전자, 소재 등 다양한 분야와의 융합 연구가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	텍스처 분석기를 통한 측정은 어떻게 진행되는가?	텍스처 분석기는 식품의 물성을 측정하기 위하여 식품 산업에서 가장 보편적 사용되는 대표적인 물성 분석 장치이다. 식품 시료를 텍스처 분석기(Fig. 1)에 올려놓고 로드셀(load cell)에 연결된 프로브(probe)를 상하 방향으로 움직임으로써 시료에 압축력(compression) 또는 인장력(tension)을 가하여 변형시키고 그에 따른 반응을 힘, 거리, 시간 등의 물리적 변수로 측정한다. 로드셀은 시료에 받은 힘을 일정한 전기신호로 변환시켜주는 일종의 변환기(transducer)로서 시료마다 매우 넓은 범위의 강도를 가지고 있기 때문에, 측정하고자 하는 시료 강도에 적합한 로드셀을 선택하여야 한다.
	신속점도계를 이용하여 곡류의 어떤 특성을 알 수 있는가?	이 장치는 곡류 분말(또는 전분)을 물에 섞은 현탁액을 교반하면서 가열과 냉각 동안의 점도를 측정하여 시료의 페이스트 특성(pasting property)을 분석할 수 있다. 이를 통하여 곡류에 포함된 전분의 호화 및 노화 특성을 비교적 짧은 시간에 분석 및 비교할 수 있다(Corsbie와 Ross, 2007).
	레오미터에서 사용하는 fixture의 종류는 어떻게 되는가?	Fig. 3은 전형적인 레오 미터를 보여주고 있는데, 레오미터는 평판형(parallel plate), 원추-평판형(cone and plate), 원통형(concentric cylinder) 등의 다양한 fixture 장착하여 토크(torque)값을 측정한다(Mezger, 2014). 레오미터의 경우 액체부터 (반)고체까지 측정할 수 있는 시료의 범위가 매우 넓고, 점도 뿐만 아니라 점탄성 측정이 가능하고 온도에 따른 물성 변화를 측정할 수 있다.

참고문헌 (10)

AACC. Approved methods of the AACC. loth ed. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA (2000)
Bourne M. Food Texture and Viscosity: Concept and Measurement. Academic Press, San Diego, California, USA (2002)
Corsbie GB, Ross AS. The RVA Handbook. AACC International Press, St. Paul, MN, USA (2007)
Faridi H, Faubion JM (Eds.). Fundamentals of Dough Rheology. AACC International Press, St. Paul, MN, USA (1986)
Faridi H, Faubion JM. Dough Rheology and Baked Product Texture. Van Nostrand Reinhold, NY, USA (1990)
Hou GG. Asian Noodles: Science, Technology, and Processing, Wiley, Hoboken, New Jersey, USA (2010)
Lee S, Kim YR. Food Rheology, Soohaksa, Seoul, Korea (2017)
Mezger TG. The Rheology Handbook. Vincentz Network, Hanover, Germany (2014)
Nielsen S. Food Analysis, Second Edition, Aspen Publishers Inc. Gaithersburg, Maryland, USA (1998)
Yoon JR, Kim SS, Kim YR, Mok CK, Choi YJ. Food Physics. Sigma Press, Seoul, Korea (2011)

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