식품가공기능사 필기시험 9회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 식품가공기능사 필기시험 9회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 식품 화학 및 영양학 핵심 개념 (Food Chemistry & Nutrition)

식품을 구성하는 성분의 특성과 변화를 이해하는 것은 가공의 기본입니다.

1-1. 수분 및 탄수화물 관련 중요 사항

수분의 역할: 물은 극성 비타민(수용성)은 용해하지만, 모든 비타민(지용성 포함)을 용해하지는 못합니다. 화학 반응의 매개체이며, 미생물 성장과 식품 품질에 결정적인 영향을 미칩니다.
수분활성도 (aw): 식품 중의 수증기압을 동일 온도에서 순수한 물의 수증기압으로 나눈 값입니다. (예: 10 mmHg / 20 mmHg = 0.5)
다당류와 이당류:
- 다당류 예시: 펙틴, 키틴, 한천, 글리코겐.
- 이당류 예시: 맥아당 (Maltose).
전화당 (Invert Sugar): 설탕을 산이나 효소로 가수분해했을 때 생성되는 포도당과 과당의 혼합물입니다.
글리코겐 (Glycogen): 동물성 식품의 간, 근육, 조개류 등에 저장되는 동물의 저장 탄수화물입니다.
찹쌀과 멥쌀의 차이: 찹쌀은 거의 아밀로펙틴(Amylopectin)으로만 구성되어 있어 끈기가 강합니다. 멥쌀은 아밀로스와 아밀로펙틴을 모두 포함합니다.
탄수화물의 작용기: 탄수화물은 알데하이드, 하이드록실, 케톤 작용기를 포함합니다. 단백질과 관련된 아민(Amine) 작용기는 포함하지 않습니다.

1-2. 전분의 변화 및 과일의 연화

노화 (Retrogradation): 밥을 상온에 두었을 때 알파(alpha)화된 전분이 베타(beta)화되면서 생쌀과 같이 굳어지는 현상입니다.
- 노화 촉진 조건: 온도 0°C ~ 4°C, 수분 함량 30% ~ 60% 일 때 가장 잘 일어납니다.
호화 영향 요인: 전분의 종류, 수분 함량, 온도, pH, 염류, 설탕 등이 영향을 미치며 자외선은 직접적인 영향이 없습니다.
과실의 연화: 과일이 익어 조직이 연해지는 이유는 덜 익은 과일의 불용성 프로토펙틴이 효소 작용으로 가용성 펙틴으로 분해되기 때문입니다.

1-3. 유지 및 단백질의 특성

불포화지방산: 올레산 (Oleic Acid)이 대표적입니다. (라우르산, 스테아린산, 팔미트산은 포화지방산입니다.)
굴절률: 유지의 굴절률은 불포화지방산 함량(아이오딘가)이 많을수록 증가합니다.
지방의 가수분해 생성물: 지방이 가수분해되면 글리세롤과 지방산으로 분해됩니다.
건성유의 아이오딘가: 130 이상입니다. (예: 아마인유, 들기름)
- 반건성유는 100 ~ 130 (예: 참기름, 콩기름), 불건성유는 100 이하입니다.
유지의 품질 평가: 유지 품질 저하의 직접적 원인인 유리지방산 함량이 가장 중요합니다.
단백질 구성: 단백질은 평균적으로 탄소 53%, 질소 16%, 산소 23% 등으로 구성됩니다.
단백질 변성: 단백질 변성이 일어나면 용해도 감소, 반응성 증가, 생물학적 활성 소실, 응고 및 젤(Gel)화 현상이 나타납니다. 용해도는 감소합니다.
우유의 알칼리성: 우유는 칼슘 (Ca) 등 알칼리 생성 원소가 다량 함유되어 있어 알칼리성 식품에 속합니다.

2. 식품 위생 및 미생물학 (Hygiene & Microbiology)

식품의 안전을 지키고 미생물을 이용하는 기술을 이해합니다.

2-1. 위생 관련 규정과 미생물 분류

식품 규격 지침서: 식품의 규격과 기준에 대한 지침서는 식품공전입니다.
종의 학명: 속명과 종명으로 구성됩니다.
세균 생육의 대수기: 균체수가 대수적으로 증가하는 시기로, 물리·화학적으로 감수성이 가장 높습니다.
세균 분류 기준: 편모 유무 및 착생 부위, 그람(Gram) 염색성, 포자 형성 유무가 기준이 됩니다. 격벽(Septum)의 유무는 곰팡이 분류 기준입니다.
편모 (Flagella): 세균의 운동기관입니다.
중온균의 최적 온도: 25°C ~ 35°C입니다.
유제품 미생물: 버터나 치즈 제조에는 젖산균이 주로 이용됩니다.

2-2. 미생물 활성 및 식중독

최소 수분활성도 순서: 미생물의 성장을 위해 필요한 최소 수분활성도는 세균 (0.91) > 효모 (0.88) > 곰팡이 (0.80) 순입니다.
메주 생육 세균: 한식 된장 제조 시 메주에 생육하는 세균은 바실루스 섭틸리스 (Bacillus subtilis, 고초균) 입니다.
산에 의한 응고: 우유 단백질인 카세인이 산에 의해 응고하는 성질을 이용한 식품은 요구르트입니다.
녹말 분해 효소: 녹말(전분)을 맥아당으로 분해하는 효소는 아밀레이스 (Amylase) 입니다.
위균사 형성 효모: 일반적으로 칸디다 (Candida) 속 효모가 위균사를 형성합니다.
에틸 알코올 발효 경로: 효모에 의한 알코올 발효는 혐기적 대사인 EMP (Embden-Meyerhof-Parnas) 경로를 거칩니다.
곰팡이 분류: 균사에 격막(격벽, Septa)이 없는 것이 조상균류이고, 격막을 가진 것이 순정균류입니다.
곰팡이 증식 방법: 곰팡이는 주로 무성포자 형성법으로 증식합니다.
엔테로톡신 (Enterotoxin) 생산균: 장독소인 엔테로톡신을 생산하는 식중독균은 스타필로코쿠스 (Staphylococcus, 황색포도상구균) 입니다.
갈조류: 한류 해수에 잘 서식하며 다시마, 미역 등이 속합니다.
미생물 필수 무기원소: 아미노산(시스테인, 메티오닌)의 구성 성분인 무기원소는 황 (S) 입니다.
Koji 곰팡이 특징: 코지 곰팡이 (Aspergillus oryzae)는 전분 당화력과 단백질 분해력이 모두 강합니다.
세균 변질 방지법: 세균은 중온성, 중성에서 잘 자라므로, 세균으로 인한 변질을 막을 수 있는 가장 적합한 방법은 가열처리입니다.

3. 식품 가공 및 저장 핵심 기술 (Processing & Preservation)

식품 가공과 저장 시 사용되는 핵심적인 단위 조작과 원리를 숙지해야 합니다.

3-1. 단위 조작 및 분리 기술

식품 가공의 화학적 방법: 산/알칼리 처리, 식염 처리, 효소 처리, 표백 등이 해당합니다. 여과, 압착, 건조는 물리적 방법입니다.
기계적 조작: 분쇄, 제분, 압출, 성형, 혼합, 정선 등이 있으며, 추출은 분리 조작에 해당합니다.
공기 압송식 컨베이어: 가루나 알갱이를 관 속으로 수송하여 위생적이며, 자유로운 배관이 가능합니다.
광학 선별기: 식품의 색깔을 기준으로 선별하는 기계입니다.
마찰 세척: 식품 재료끼리 또는 세척기와 부딪히는 힘(마찰력)으로 오염물질을 제거하는 건식 세척 방법입니다.
분쇄에 사용되는 힘: 압축력, 절단력, 전단력, 충격력 등을 사용하며 유화력은 유화(Emulsification)에 사용됩니다.
해머 밀 (Hammer Mill): 충격력을 이용하며 중간 분쇄기에 속합니다.
콜로이드 밀 (Colloid Mill): 회전자에 의한 강한 원심력을 이용하여 유화시키는 유화기입니다.

3-2. 농축 및 건조

농축 효과 저해 요인: 끓는점 상승, 점도의 증가, 거품의 생성, 관석 발생 등은 농축 효과를 저해합니다. 압력의 감소는 끓는점을 낮추어 농축을 촉진합니다.
농축 계산 (소금물):
- 소금의 양은 변하지 않습니다. 3% 소금물 10 kg 속 소금 = 0.3 kg 입니다.
- 15% 소금물을 만들기 위한 전체 소금물 양은 0.3 kg / 0.15 = 2 kg 입니다.
- 증발시켜야 할 수분 양 = 10 kg - 2 kg = 8 kg 입니다.
건조 달걀: 건조 달걀 (전란, 난황)은 주로 분무건조기를 사용하여 건조합니다. (드럼건조기는 부적합합니다.)
진공동결건조 (Freeze Drying): 향미 손실이 적고 복원성이 좋지만, 열풍건조에 비해 건조시간이 오래 걸리고 비용이 비쌉니다.
분무건조: 액상 식품을 미세한 입자로 분무하여 열풍에 접촉시켜 순간적으로 건조하는 방법입니다.

3-3. 냉장, 저장 및 가공 식품

접촉동결법: 저온의 금속판 사이에 식품을 끼워서 동결하는 방법입니다.
냉동 사이클: 압축기 → 응축기 → 팽창밸브 → 증발기 순서로 순환됩니다.
염장의 방부 원리: 삼투압에 의한 미생물의 원형질 분리, 수분활성도 감소, 산소 용해도 감소 등이 원리입니다. 단백질 분해효소의 작용은 억제시킵니다.
호흡 급상승 과일 저장: 사과, 배 등 후숙하는 과일의 선도 유지를 위해 에틸렌 가스 흡수제를 사용합니다.
플라스틱 필름법: 포장으로 호흡작용과 증산작용을 억제하며, 냉장을 겸용하여 장기간 저장이 가능합니다. (CA 저장과 유사한 효과)
두부 응고 단백질: 콩 단백질 주성분인 **글리시닌 (Glycinin)**은 열에 응고되지 않아 응고제(염화칼슘, 황산칼슘 등)를 첨가하여 응고시킵니다.
제면용 밀가루: 일반적으로 중력분이 제면에 가장 적당하고 많이 사용됩니다.

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