식품, 식품영양학, 식품 공무원, 농학과 농축산식품이용학 1. 훌륭한식품의 조건 강의

제1장 훌륭한 식품의 조건

 

▣ 학습목표

1. 소득 수준의 변화에 따라 식품가치가 변화하는 과정

2. 훌륭한 식품의 조건

3. 식품원료를 효과적으로 이용하는 방법

 

* 강의 흐름

소득수준이 증가하는 과정에서 사람들의 식품소비 양태의 변화에 근거하여 식품가치가 형성되는 과정을 설명

↓

훌륭한 식품이 갖추고 있어야 할 조건 제시

↓

식품원료를 효과적으로 이용하는 방법을 식품의 가치에 근거하여 제시

 

 

▣ 주요용어의 정리

기호성 : 사람이 식품을 즐겨 먹을 수 있는 특성이며 식품의 향미 및 조직에 기인한다.

기능성 : 식품의 영양성분 공급 외에 건강에 기여하는 기능

위생적 품질 : 식품을 섭취하여 건강에 위해를 주는 특성과 관련한 품질

부패 : 식품이 미생물과 효소에 의해 변화하여 불쾌감을 주거나 위생적으로 문제가 되는 성 분이 생산되는 현상

발효 : 발효의 정확한 의미는 “혐기적 에너지 생산대사”이나 “미생물을 사용하여 사람이 필 요로하는 식품 혹은 물질을 생산하는 것”으로 광범위하게 사용됨

효소공학 : 효소를 사용하는 과정 및 공정과 관련한 학문

유전공학 : 유전자를 조작하여 이용하는 과정 및 공정과 관련한 학문

 

강의

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화면 1

사회 변화와 식품가치 변천

저소득 시대( 빈곤기, -1970년대 중반)

식품섭취 관심 : 최소 영양소 섭취

 

중진국 시대(성장기, 1970년대 말-1990년대 초)

식품 섭취 관심 : 기호성 충족

 

선진국 시대(선진화 시기, 1990년대 중반- )

식품섭취 관심 : 기능성 물질 섭취

 

설명

1. 저소득 시대

식량 사정 : 절대 부족

영양소 : 에너지원의 섭취가 급선무

식품 선택 특성 : 영양소 섭취가 중요했으므로 기호품질에 근거하여 식품을 선택할 여지 가 없었음. 야생식품도 섭취

식량 산업 : 에너지원 식량(곡류) 중심

 

2. 중진국 시대

식량 사정 : 기본 식량의 자급자족

영양소 : 에너지원, 단백질, 지방 섭취의 균형

식품선택 특성 : 기호성에 근거하여 선택

식량 산업 : 축산업, 가공식품, 외식 산업 발전

 

3. 선진국 시대

영양소 : 에너지원, 단백질, 지방, 비타민, 무기물 섭취의 균형

식품 선택 특성 : 자연적인 향미, 기능성 중시

식량 산업 : 원예 산업(과일, 채소), 기능성 식품 발전

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화면 2

식품의 조건

영양소 구성

기호성

기능성

위생적 품질

 

설명

1. 영양소 구성

식품의 필수조건은 탄수화물, 지방, 단백질, 비타민, 무기물 등의 영양소를 공급하는 것임. 한가지 식품이 모든 영양소를 갖추고 있기 힘들다.

2. 기호성

혐오스럽지 않아 먹을 수 있어야 함. 한가지 식품이 다양한 기호성을 모두 갖추고 있지 못하다.

3. 기능성

식품에 영양소 공급 외의 건강 증진 기능이 존재함. 한가지 식품이 함유하고 있는 기능성물질의 종류와 량은 많지 못하다.

4. 위생적 품질

모든 식품이 갖추고 있어야 할 기본 조건

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화면 3

식품의 영양 기능

영양소 기능

에너지 생산대사

물질합성대사

식품의 영양적 기능

에너지원 공급 : 탄수화물, 단백질, 지방

합성 불가 성분 공급 : 필수아미노산, 필수지방산, 비타민, 무기물

영양소 섭취의 균형 : 탄수화물 - 에너지의 60%

지방 - 에너지의 20-25%

단백질 - 60-70g/일

Ca, P - 각 700-800mg/일

소화 : 소화효소 분해가능 화학 결합, 성분의 3차구조, 소화효소 저해성분

 

설명

1. 영양소 기능

세포에서 진행되는 대사 반응 즉 에너지 생산 대사와 물질 합성대사에 필요한 모든 물질

2. 식품의 영양적 기능

에너지원 의 공급 : 탄수화물이 주 에너지원 이어야 함

합성불가 성분 공급 : 체내에서 합성되지 못하는 성분은 식품을 통하여 섭취 해야 함.

합성불가 성분- 필수아미노산, 필수지방산, 대부분의 비타민, 무기물

영양소 섭취 균형 : 세포에서는 필요한 성분을 합성하는 기능이 있으나 식품을 통하여 몸 체에서 필요로 하는 성분들을 가급적 균형 있게 섭취하여 불필요한 합성대사가 진행되지 않도록 하는 것이 좋음

소화 : 화학결합 - cellulase를 분비하지 않아 섬유소 이용 못함

phytase를 분비하지 않아 피틴(phytin)태 인의 인을 이용하지 못함

3차구조 - 근육 결합조직, 콩단백질은 3차구조가 견고하여 소화율이 낮음

소화효소 저해제 - 콩의 trypsin inhibitor, 난백의 ovomucoid, ovoinhibitor들은 단백질 소화효소 저해제임. 요리, 가공의 가열에 의해 불활성화 하기 때 문에 익혀 먹는것이 좋음.

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화면 4

기호성

즐거운 감정

↓

홀르몬 분비 조절

↓

생리기능 원활

↓

소화, 흡수, 이용 증진

 

설명

사람은 감정에 따라 생리 기능이 변화하기 때문에 음식을 즐겁게 먹을 수 있도록 하는 것이 중요함

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화면 5

기능성

정장기능

대장 정상균총 유지, 대변의 원활한 배설

항산화 기능

불필요한 산화 반응 억제

콜레스테롤 흡수 억제

콜레스테롤 배설 유도

담즙산 재흡수 방해

 

설명

1. 식품의 기능성

영양적 기능을 제외한 모든 기능

2. 정장 기능

대장에는 젖산균과 위해미생물이 함께 서식함으로 위해 미생물이 젖산균에 우점하지 않도록 해야 하고 대변이 모두 배설되도록 해야 한다.

젖산균 : 위해 미생물과 경쟁하여 정상 균총 유지에 기여

식이섬유-대변의 골격이 되어 대변이 모두 배설되도록 함

3. 항산화 기능

자유라디칼에 의한 불포화지방, DNA의 산화는 노화, 암의 원인임.

식품의 항산화물질이 수소를 공급하여 자동산화반응을 중지시킴

catechin(녹차, 홍차), gingerol(생강), anthocyanin(검은쌀), kaempferol(부추,양상치),

quercetin(양파, 브로콜리), 세사몰린(참깨), resveratrol(적포도),

lycopene(토마토, 수박) 등이 항산화기능을 가진다.

4. 콜레스테롤 흡수 억제

키토산 : 지방소화과정에서 지방을 유화했던 담즙산이 키토산과 결합하여 배설됨

섬유소 : 식품으로 섭취 된 콜레스테롤 흡착하여 배설시킴

 

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화면 6

위생적 품질

부패

미생물이 조절되지 않은 상태에서 번식

위해 물질 및 불쾌한 물질 생산

병원성 미생물

질병 유발 미생물 : Corynebacterium diptheria, Brucella arbortus, Mycobacterium tuberclosis, Coxiella burnetti

포자 형성 식중독 세균 : Bacillus, Clostridium

enterotoxin 생산 미생물 : Stapylococcus aureus, E. coli O157:H7,

Clostridium perfringens, Vibrio cholerae,

Yersinia enterocolitica, Shigella dysenteriae

원료의 유해성분

solanin : 감자 눈

prunasin : 고사리

tetrodotoxin : 복어 알

 

설명

1. 부패

식품의 모든 미생물은 조절되지 않은 상태에서 번식하면 식품을 부패 시킨다.

불쾌한 물질 : 쓴맛의 peptide, 함 유황물질(유화수소), 암모니아

위해 물질 : toxin

2. 병원성 미생물

유발 질병 : 디프테리아(Corynebacterium diptheria ), 블루셀라(Brucella

arbortus), 결핵(Mycobacterium tuberclosis), Q열병(Coxiella burnetti)

세균 포자 : 가열에 생존

enterotoxin : 세균에 의해 생산 분비되는 exotoxin 으로서 단백질이다. enterotoxin은 장 세포막에 결합하여 Cl-, Na+이온의 투과성을 변화하여 삼투압을 증가 시킴으로서 장의 수분함량 증가 하고, 구역질, 설사, 복통 유발한다. Stapylococcus aureus, E. coli O157:H7, Clostridium perfringens,

Vibrio cholerae, Yersinia enterocolitica, Shigella dysenteriae 등이 enterotoxin을 생산한다.

3. 원료 유해성분

solanin : glycoalkaloid. 미토콘드리아 막과 결합하면 Ca2+농도가 변화하여 세포가 사 멸. 구역질, 설사, 두통 유발

 

 

prunasin : cyanogenetic glucoside. DNA polymerase 저해. 급성 호 흡 곤란 유발

 

 

 

tetrodotoxin : 세포막 표면 이온 channel에 결합하여 이온 이동 방 해. 횡격막 마비에 의한 호흡곤란

 

 

 

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화면 7

농축산 식품의 효과적인 이용

원료생산원 개선

작물, 가축 육종

농업생물체 유전능력 발현 최대화

재배, 사양 환경 및 기술의 최적화

식품원료의 가치 보존

물리적 손실, 화학적 손실, 생물학적 손실의 방지

가공

위생적 품질 확보, 가치 개선, 가치 창출

 

 

설명

1. 원료 생산원 개선

식품의 품질은 원료의 성분에 기인하며, 원료의 성분 구성 및 함량은 원료생산원, 즉 작물 혹은 가축의 유전적 특성에 기인한다. 작물과 가축의 육종 목표는 소비자 요구와 식품의 영양 생리 특성에 근거하여 설정해야 한다.

 

2. 농업생물체 유전능력 발현 최대화

유전적 능력이 잘 발현되기 위해서는 작물과 가축에게 최적의 환경이 갖추어져야 하고 훌륭한 원료(비료, 사료)를 공급해야 한다. 작물을 재배하고 가축을 사양하는 것은 농민이기 때문에 훌륭한 식품을 생산하는데 있어서 농민의 역할은 중요하다.

3. 식품원료 손실

식품원료가 손실되는 요인은 물리적 손실(쥐, 곤충), 화학적 손실(산화), 생물학적 손실(미생물, 효소에 의한 부패) 등이며 이를 방지 함으로서 원료의 양적, 질적 가치를 보존 할 수 있다.

4. 식품원료 가치 보존

물리적 손실 방지 : 동물 방제,

산화 방지 : 질소 충전 및 진공포장, 저온 저장

부패 방지 : 질소 충전 및 진공포장- 호기성 미생물 번식 방지

저온 저장 - 미생물 번식지연 혹은 정지,

건조, 농축, 절임 - 유용수분 감소(수분활성도 감소)에 의한 미생물 번식 방지 기체조절 저장 : 원료 세포 대사 정지에 의한 신선도 유지

 

5. 가공

위생적 품질 확보 : 살균

가치 개선 : 기호성, 영양개선

가치 창출 : 발효, 효소공학, 유전공학

 

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화면 8

가 공

 

위생적 품질 확보

위해 미생물 사멸, 저장성 확보

영양 개선

성분의 첨가, 성분의 제거

기호성 개선

조직변화, 향미 조절

가치 창출

발효, 효소공학, 유전공학

 

설명

1. 위생적 품질 확보

원칙 : 위해 미생물 사멸-질병 유발 및 식중독 미생물의 사멸

저장성 확보-적절한 유통환경을 거쳐 식품이 소비자에게 도달 했을 때 식품의 위생적 품질에 문제가 생기지 않아야 함

방법 : 멸균- 121℃에서 15-20분 가열하여 모든 미생물 사멸하여 위생적 품질을 완벽 하게 확보 할 수 있으나 영양적 가치(비타민, 유용성 lysine의 파괴)가 감 소하고 유독성물질 생성, 열처리 비용 증가 등의 문제가 있다.

살균-병원성미생물을 모두 사멸 하고 부패성 미생물을 상당한 정도로 사멸하여 냉장유통조건에서 일정기간(약 1주일) 경과한 후에도 위생적 품질이 유지 될 수 있을 정도로 가열하는 방법

상업적 멸균-병원성 미생물과 실온에서 번식하는 모든 미생물을 사멸하여 무균 포장 하면 실온에서 수개월간 저장할 수 있을 정도로 가열하는 방법이며, 냉장 유통체계가 갖추어지지 않는 국가에서 사용되는 방법이다.

 

2. 영양 개선

성분 첨가 : 가공과정에서 부족한 영양성분을 첨가한다. 어린이용 조제유, 비타민 강화우 유 등이 한 예이다.

성분 제거 : 불필요하거나 유해한 성분을 제거함으로서 영양적 가치를 개선한다. 탈지유, 치즈가 예이다.

 

3. 기호성 개선

조직의 변화 : 식품을 분쇄, 세절, 유화, 가열, 효소 분해 하면 원료의 조직이 변화한다. 소시지, 고기 통조림, 치즈, gel 형 요구르트, 밀가루 가공 식품, 쌀가루 가 공 식품 등이 예이다.

향미 성분 첨가 : 대부분의 가공식품은 소비자의 요구에 적절하게 향미성분을 첨가한다.

 

4. 가치 창출

발효 : 미생물이 식품원료를 이용하여 번식하면서 새로운 물질을 합성한다. 모든 발효식 품(장류, 발효유제품, 발효술)이 이에 해당한다.

효소공학 : 효소는 원료를 다른 물질로 전환할 수 있어 새로운 가치를 창출할 수 있다.

유전공학 : 농업생물체의 유전정보를 변화 하여 새로운 성분을 가지는 원료를 생산 할 수 있다.

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화면 9

식품의 선택

 

위생적 품질 확인

골고루 섭취

전통 발효 식품

 

설명

1. 위생적 품질 확인

모든 식품은 반드시 위생적으로 안전해야 한다.

2. 골고루 섭취

한 가지 식품이 영양소, 기호성, 기능성을 완전하게 갖추고 있지 못하기 때문에 여러가지 식품을 함께 섭취하여 상호 보완해야 한다.

3. 전통발효 식품

전통 발효식품은 새로운 가치가 창출된 식품일 뿐만 아니라 우수성이 오랜 기간 동안 경험에 의하여 입증된 식품이다.

 

 

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연습문제

1. 소득이 증가할 때 영양소 섭취가 변화하는 양태를 제시하시오(화면 1)

2. 식품을 골고루 섭취해야 하는 이유를 제시 하시오(화면 2)

3. 기호성분은 영양적 기능이 없음에도 불구하고 중요한 이유는 무엇인가 ?(화면 4)

4. 훌륭한 식품의 생산에서 농민의 역할은 무엇인가 ?(화면 7)

5. 식품 산업에서 식품 원료의 품질이 매우 중요한 이유는 무엇인가 ?(화면 7)

6. 식품원료가 가지지 않는 새로운 가치를 창출할 수 있는 방법을 대별하시오(화면 8)

 

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강의 내용 정리

1. 소득 증가에 따른 식품가치의 변화

① 영양소→기호성→기능성 의 순서로 중요시하는 가치가 변화하였다.

② 중요시하는 가치가 변화하였으나 기호성을 중요시 할 때에는 영양소도 중요시하였고, 기능성이 중요하게 인정된 시기에는 영양소와 기호성도 함께 중요하게 인정하였다.

2. 훌륭한 식품이 갖추고 있어야 할 조건

① 영양소, 기호성, 기능성, 위생적 품질

② 개별 식품이 영양소, 기호성, 기능성을 모두 갖추고 있지 못하기 때문에 여러가지 종류의 식품을 함께 섭취해야 한다.

③ 위생적 품질은 모든 식품이 반드시 갖추고 있어야 한다.

3. 농축산 식품의 효과적인 이용

① 원료 생산원(농업 생물체) 개선, 농업생물체 유전능력 발현 최대화, 식품원료 가치 보 존, 가공 등을 통하여 식품원료의 훼손을 방지하면서 가치를 개선할 수 있다.

② 식품의 품질과 가치는 원료의 성분구성에 기인하며, 식품 원료의 성분 구성과 생산량은 훌륭한 품종, 훌륭한 재배와 사육에 의해 결정된다. 그러므로 식품산업은 농업과 밀접한 관계를 가지지 않을 수 없다.