[귀농귀촌] 식품 가공 - 열처리

열처리

식품가공저장에서 열을 사용하는 일반적인 목적은 식품을 조리하여 식미감을 증가시키고 데치기, 저온살균, 멸균 등을 통하여 식품의 저장성을 증가시키며 식품 위해 물질을 제거하는 데 있다. 실제로 식품을 가열하는 데 있어서 어떠한 열처리 방법을 사용할 것인가는 식품의 종류, 경제성, 식품의 물성 등에 따라서 결정된다.

(1) 조리

식품학에서 정의하는 조리는 미생물 사멸 또는 생육 억제와 효소 불활성화, 위해물질 파괴, 색, 풍미, 조직의 변화 유도, 소화성 향상 등을 수단으로 실시한다. 그러나 조리 중에는 영양성분의 파괴와 손실, 관능적 특성의 변화 등이 동시에 일어난다.

(2) 데치기

데치기는 채소 또는 과일을 뜨거운 물에 담그든가 수증기로 처리하는 조작으로 채소 또는 과일의 냉동, 건조 또는 통조림 하기 전에 행해진 열처리 공정이다. 데치기 의 목적은 다음과 같다.

○ 효소를 불활성화시켜 가공 중에 일어나는 변색 및 변질을 방지

○ 식품 원료 중에 함유된 가스 배출

○ 원료 중의 성분에 의하여 통조림 또는 건조 등의 공정 중에 일어나는 외관과 맛 의 변화 방지

○ 박피, 썰기, 절단과 같은 기본적인 공정을 쉽게 함

○ 조직을 부드럽게 하여 담기 조작을 쉽게 하고 살균 가열 시 부피 감소 방지

○ 불필요한 냄새 제거

○ 천연의 색 유지

○ 세척 효과

그러나 열에 민감한 비타민의 손실, 수용성 영양소 용출, 조직의 손상 등 바람직하지 못한 원인이 되기도 한다. 따라서 데치기를 하는 방법 및 정도는 식품의 종류와 사용 목적에 따라서 달라진다. 데치기 시간에 영향을 주는 요인은 다음과 같다.

○ 식품 재료와 종류

○ 식품 재료의 크기

○ 데치기 온도

○ 가열방법

상업적으로 가장 많이 사용되는 데치기 방법에는 뜨거운 물을 사용하는 열탕법(hot water blanching)과 포화된 증기를 사용하는 증기법(steam blanching)이 있다. 열탕법은 식품을 70~100℃로 조절된 물속에 일정시간 동안 통과시킨 후 물을 분산시켜 냉각시키는 방법으로, 데치기 공정 중 식품 속의 수용성 영양분의 손실이 큰 단점이 있다.

증기법은 대기압 또는 더 낮은 압력의 포화증기를 식품에 통과시키는 방법으로, 열탕법보다 영양분의 손실은 적지만 세척효과는 다소 떨어진다. 일반적으로 엽채류 처럼 부정형의 것은 열탕법이 적합하고, 근채류나 양송이처럼 크기나 모양이 균일 한 것들은 증기법이 적당하다.

데치기의 핵심은 균일한 열처리와 손실의 최소화에 있다. 열처리를 균일하게 한다는 것은 식품 재료의 처리시간, 재료의 크기, 모양 등이 각기 다르기 때문에 쉬운 일이 아니다. 전통적으로 증기법은 식품 재료가 벨트상에서 층을 이루기 때문에 열처리가 균일하지 못한 경우가 많다. 즉 식품 중심부의 효소를 불활성화시키기 위해서는 온도-시간 관리가 중요하다.

일반적으로 증기법으로 데치기를 할 때 식품의 가장자리는 과도한 열처리로 인해 텍스처 등의 관능적 특성이 감소되며, 열탕법은 에너지 소모가 크고 사용 물량이 많은데, 이러한 단점을 개선하기 위하여 개발된 방법이 IQB(개별 급속 데치기,
individual quick blanching)법이다. 증기법을 개선한 IQB법은 1단계에서 식품 표면의 효소를 불활성화시키기 위해 고온에서 처리하고, 2단계에서는 식품 중심부의 효소를 불활성화시키기 위해 적당한 유지시간을 갖는 것이다.

예를 들어 1cm 크기로 썬 당근을 데치기할 경우, 재래식 방법에서는 3분간 열처리를 하는 데 비해 IQB법에서는 25초간 열처리를 하고 50초간 유지시간을 갖게 된다.

 

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(3) 저온살균

저온살균법(pasteurization)은 포도주를 50~60℃에서 가열하여 이상 발효를 방지한 프랑스의 미생물학자 파스퇴르(Louis Pasteur)의 이름에서 유래되었는데, 현재 이방법은 우유 및 유제품·과일통조림과 병조림·과일주스·피클·맥주·포도주 등의 열처리에 이용된다. 고온살균(또는 멸균)은 식품 중에 존재하는 미생물을 완전히 사멸(멸균)시킨 것으로 ‘sterilization’이라 한다. 이에 대하여 저온살균은 병원성 미생물의 사멸이며, 부패미생물 전체를 사멸시키는 것은 아니다.
저온살균 시 가열시간과 온도는 매우 중요한데, 그것은 혼입된 미생물이나 부패 미생물의 종류와 내열성, 식품 재료의 열에 대한 민감성이 다르기 때문이다. 현재 우유에 사용되는 가열처리 방법을 보면 온도와 처리시간에 따라서 다음과 같은 방법
이 사용된다.

○ 저온장시간살균법[batch pasteurization, low-temperature long-time(LTLT)
pasteurization]; 62.5~65℃, 30분

○ 고온단시간살균법[high-temperature short-time(HTST) pasteurization]; 72~85℃, 15초 이상

(4) 고온살균

살균(sterilization)이란 용어는 생존 미생물을 사멸시키는 것과 관련된 용어이다. 그러나 완전 살균할 경우에는 열이 식품 재료의 많은 부분을 파괴하여 식품에 관능적·영양적 변화를 일으키므로, 이상적인 방법이라고는 할 수 없다. 따라서 식품가공 시에는 소위 상업적 살균(commercial sterilization)을 하게 된다.

이 방법은 명시된 유통기간 내에 어떤 부패 미생물의 생육 때문에 먹을 수 없거나, 어떠한 위해도 받지 않도록 유효적절하게 가열처리하는 것을 말한다. 우리나라 식품공전에서는 “살균이란 미생물의 영양 세포를 죽이는 것”, “멸균이란 미생물의 영양세포와 포자를 모두 죽이는 것”으로 구별되어 있다.

상업적 살균을 행할 때에는 많은 가열조건들이 고려되어야 한다. 즉 식품의 종류,상태, 성질, pH, 가열 후 저장방법, 미생물과 포자의 내열 정도, 산소 용해 정도, 용기, 오염된 미생물의 수 등이 살균 시간과 방법을 결정하는 데 매우 중요한 요소들이다. 그 밖에도 식품 재료가 고체나 액체인지 여부, 열전도가 좋은 것인지, 구성성분이 어떠한지 등은 가열시간과 온도를 결정하는 중요한 요인이 된다. 특히 살균조건의 결정에는 식품의 pH가 매우 중요하다. 일반적으로 통조림 식품은 pH에 따라 다음과 같이 분류한다.

○ 1차 그룹 : 저산성식품, pH 5.0 또는 그 이상, 육류식품, 해산물, 우유와 일부 채소

○ 2차 그룹 : 중산성식품, pH 5.0~4.5. 육류와 채소 혼합물, 스파게티, 수프, 소스

○ 3차 그룹 : 산성식품, pH 4.5~3.7. 토마토, 배, 파인애플, 기타 과일류

○ 4차 그룹 : 강산성식품, pH 3.7 이하. 피클, 자몽, 감귤류 주스

이 산도에 의한 분류에 있어서 가장 중요한 경계는 pH 4.5가 된다. pH값이 이 값보다 산성에서는 식중독을 일으키는 미생물 중에서 가장 내열성이 강한 Clostridium botulinum의 생장은 억제되므로 고온살균(heat sterilization)이 불필요하다. 그러나 pH가 4.5보다 알칼리성인 식품에서는 100℃ 이상의 고온에서 살균해야 한다.

 

 

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