식품가공기능사 필기시험 3회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 식품가공기능사 필기시험 3회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 식품 성분 및 가공 중 화학적 변화

식품의 주요 성분인 탄수화물, 단백질, 지방이 가공 및 저장 과정에서 어떻게 변하는지에 대한 필수 지식입니다.

1.1. 탄수화물(전분)과 노화의 원리

전분 호화와 노화: 전분은 물과 함께 가열하면 α-화(호화)되어 끈기가 생깁니다. 반면, 이 호화된 전분을 낮은 온도(0~4℃)에서 보관하고 수분 함량이 30~60%일 경우 수분이 이탈하며 본래의 상태로 돌아가려는 β-화(노화) 현상이 발생합니다.
- 노화 조건: 노화는 주로 아밀로스(Amylose) 함량이 높을수록 잘 일어나며(멥쌀), **아밀로펙틴(Amylopectin)**이 많은 찹쌀은 노화가 지연됩니다. 수분 함량이 15% 이하인 건조한 상태에서는 노화가 일어나기 어렵습니다.
환원당의 특성: 설탕(Sucrose)은 환원성이 없는 비환원당입니다. 포도당(Glucose), 과당(Fructose), 맥아당(Maltose) 등은 다른 물질을 환원시키는 능력이 있는 환원당입니다.

1.2. 단백질과 육색소의 변화

육색소의 순환: 육류의 색소는 마이오글로빈에서 시작됩니다. 산소와 결합하면 붉은색의 옥시마이오글로빈이 되며, 산화되면 갈색의 메트마이오글로빈이 됩니다. 여기에 아질산염이 작용하면 선명한 붉은색을 안정적으로 띠게 하는 나이트로소마이오글로빈이 형성됩니다. (참고: 카로틴은 당근, 고추의 식물성 색소이므로 육색소가 아닙니다.)
사후경직: 동물이 도축된 후 근육 내 ATP가 고갈되면서 근육이 긴장되어 굳어지는 현상입니다. 이 기간이 지나면 근육 자체의 효소에 의한 자기소화가 일어나면서 숙성(연화)됩니다.
쌀 단백질의 분리: 쌀의 주된 단백질인 **오리제닌(Oryzenin, 글루텔린의 일종)**은 글루텔린의 성질을 따라 묽은 염을 첨가할 때 침전되어 분리될 수 있습니다.

1.3. 지방 및 갈변 반응

유지 튀김 중 변화: 유지를 고온에서 튀김에 사용할 경우, 지방산의 불포화 결합이 산화 및 중합되면서 **아이오딘가(불포화도를 나타냄)**는 감소하게 됩니다. 반면, 산가(산패 정도), 점도 등은 증가합니다.
비효소적 갈변 억제: 마이얄(Maillard) 반응으로 대표되는 비효소적 갈변은 pH가 높아질수록(알칼리성) 촉진됩니다. 따라서 갈변을 억제하기 위해서는 **pH를 7 이하(산성)**로 낮추는 것이 가장 효과적인 방법입니다.
채소의 성분: 채소의 향기 성분으로는 에스터류, 알데하이드류, 황화합물 등이 있으나, 카로티노이드류는 당근이나 토마토 등의 색소 성분에 해당합니다.
해조류 흰 가루: 건조된 미역, 다시마, 곰피 표면에 피는 흰 가루는 **만니톨(Mannitol)**이라는 당알코올 성분입니다.

2. 식품 가공 및 저장 기술

유제품, 육가공품, 통조림 및 저장 환경 제어 기술 등 핵심 가공 기술에 대한 정리입니다.

2.1. 유가공품 제조 공정 (버터 및 우유)

버터의 상전환: 버터 제조 시 우유 크림은 물에 지방이 분산된 수중유탁액(O/W) 상태입니다. 이를 연압(Working) 공정에서 교반하여 덩어리로 뭉치게 할 때 지방 속에 물방울이 분산된 유중수탁액(W/O) 상태로 상전환이 이루어집니다.
크림 분리 온도: 우유에서 크림(유지방분)을 원심분리할 때 가장 적절한 온도는 지방 분리가 용이한 50~55℃ 정도입니다.
균질화 효과: 우유의 **균질화(Homogenization)**는 지방구를 미세하게 만들어 지방이 분리되는 것을 막고 소화 흡수율을 높이지만, 미생물의 번식을 억제하는 효과는 없습니다.
치즈 응고: 치즈 제조 시 우유 단백질(카세인)을 응고시키는 효소인 레닌(Rennin)은 **Ca2+(칼슘 이온)**과 함께 작용하여 카세인을 응고시킵니다.
저온살균법: 우유의 파스퇴르 저온살균법은 60~65℃에서 30분 동안 살균하는 방법으로, 유익균을 보존하면서도 병원성 미생물을 제거합니다.
가당연유의 특징: 우유를 농축한 후 약 16%의 설탕을 첨가하여 삼투압에 의해 저장성을 높인 제품이 가당연유입니다.

2.2. 육가공 및 저장법

염지제 (아질산염) 효과: 육가공 시 아질산염은 육색의 안정화, 독특한 풍미 부여, 식중독 원인균 등 미생물 억제 및 산패 지연 등의 효과가 있으며, 조리 수율 증대는 아질산염의 주된 효과가 아닙니다.
발색제: 육가공에서 육색을 안정화시키는 발색제로 **질산칼륨(KNO3)**이나 아질산염 등이 사용됩니다.
CA 저장: 과일의 CA(Controlled Atmosphere) 저장은 냉장실의 온도뿐만 아니라 공기 조성을 제어하는 방법입니다. 주로 **이산화탄소(CO2)**의 분압을 높이고 **산소(O2)**의 분압을 낮춤으로써 청과물의 호흡을 억제하여 신선도를 장기간 유지합니다.
냉동 보관 온도: 식품은 -30℃부터 -40℃ 사이에서 급속 동결 처리된 후, 일반적으로 -15℃ 이하에서 보관됩니다.

2.3. 기타 가공 기술

통조림의 저장성: 고온장시간 가열살균을 거치는 통조림 제품은 상온에서 장기간 저장성을 가집니다.
통조림 탈기 부족: 통조림 제조 시 탈기가 불충분할 경우 내부 압력으로 인해 뚜껑이나 바닥이 약간 팽창하는 현상이 나타나는데, 이를 **플리퍼(Flipper)**라고 합니다.
고점도 원료 건조: 점도가 높은 페이스트 상태나 고형분이 많은 액상 원료를 건조할 때에는 **드럼 건조기(Drum Dryer)**가 가장 적합합니다.

3. 식품 미생물, 위생 및 안전 관리

식품의 안전성을 확보하기 위한 법규, 미생물 독소, 그리고 감염병에 대한 규정입니다.

3.1. 위생 관련 규정

WHO 식품위생 정의: 세계보건기구(WHO)에 따르면 식품 위생이란 식품의 생육, 생산 및 제조로부터 인간이 섭취하는 최종 단계까지 식품의 안전성과 건전성이 요구되는 모든 단계를 의미합니다.
화학적 합성품 정의: 식품위생법상 "화학적 합성품"이란 화학적 수단으로 원소 또는 화합물에 분해반응 외의 화학반응을 일으켜서 얻은 물질을 말합니다.
식품 종사자 건강진단: 식품위생 관련 영업 및 집단급식소 종사자는 장티푸스 검진을 1년마다 1회 이상 받아야 합니다.

3.2. 유해 물질 및 독소

마이코톡신(곰팡이 독소): 마이코톡신은 곰팡이의 2차 대사산물로, 아플라톡신(Aspergillus 속) 등이 대표적이며 인체에 유해합니다. 식육의 오염 지표는 주로 대장균군이며 마이코톡신은 아닙니다.
발암 물질: 숯불에 검게 탄 갈비 등의 식품에서 발견될 수 있는 발암성 물질은 불완전 연소 시 생성되는 벤조피렌입니다.
자연 독소: 피마자유에는 강력한 독성 단백질인 **리신(Ricin)**이 들어 있습니다.
- 참고: 감자에는 솔라닌, 살구씨/복숭아씨에는 아미그달린이 있습니다.
감염병의 특징: 경구 감염병은 오염된 음식이나 물을 통해 감염되며, 미량의 병원체로도 발병할 수 있습니다.
법정 감염병 분류:
- 제1급 감염병: 치명률이 높아 격리가 필요한 질병. 디프테리아가 해당됩니다.
- 제2급 감염병: 예방접종을 통해 예방 및 관리가 가능한 질병. 파라티푸스, 유행성이하선염, 세균성이질 등이 해당됩니다.

4. 식품 분석 및 가공 설비

식품의 품질을 측정하는 분석법과 가공에 필요한 기계 장치에 대한 핵심 정리입니다.

4.1. 분석 및 정량법

냉동톤 (RT): 냉동능력을 나타내는 단위로, 1냉동톤은 3,320 kcal/hr의 냉동능력을 의미합니다. (0℃ 물 1톤을 24시간 동안 0℃ 얼음으로 만드는 능력).
정량법의 종류:
- 질소 정량 (단백질): 켈달(Kjeldahl) 정량법은 분해 → 증류 → 적정 과정을 거치며, **회화(회분 측정)**는 포함되지 않습니다. 조단백질 계수 6.25를 사용하여 질소 함량을 단백질 함량으로 환산합니다.
- 아미노산 정성: 닌하이드린(Ninhydrin) 반응은 아미노산의 정성 시험에 이용되며, 청자색의 색소 형성으로 아미노산의 존재를 확인합니다.
노르말 농도 희석: N1V1 = N2V2 공식을 사용합니다. 2N NaOH 용액으로 0.1N 용액 1,000mL를 만들려면 0.1N / 2N = 0.05 이므로, 1000mL * 0.05 = 50mL의 2N NaOH 용액이 필요합니다.

4.2. 가공 장비 및 단위 조작

유지 채취 수율: 유지 채취 방법 중 용매에 녹여 유지를 얻는 **추출법(용출법)**이 압착법이나 가열법에 비해 수율이 가장 높습니다.
단위 조작:
- 기계적 조작: 분쇄, 제분, 압출, 성형, 혼합, 정선 등 물리적인 힘을 가하는 조작입니다.
- 확산 조작: 추출은 성분을 분리하는 화학/물리적 확산 조작에 해당하며 기계적 조작이 아닙니다.
유체의 성질: 전단 속도의 증가에 따라 점도가 증가하는 유체를 팽창성(Dilatant) 유체라고 하며, 소시지, 슬러리, 균질화된 땅콩버터 등이 해당됩니다.
파이프 이음쇠: 유체의 흐름 방향을 90° 직각으로 바꿀 때 사용하는 이음쇠는 **엘보(Elbow)**입니다.
유체 저항: 유체에 있어서 흐름에 대한 저항을 나타내는 물성 용어는 **점성(Viscosity)**입니다.

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