식품에서의 물(수분,Water)

물(Water)

 

물은 수소 원자 둘과 산소 원자 하나로 이루어진 화합물(H2O)이죠.

생명 활동에 있어서 직접적으로 에너지를 공급하거나 체성분을 만들지는 못하지만

인체의 약 70%로서 생명활동에 가장 필수적인 성분인 물에 대해서 기본적인 개념부터 알아보겠습니다.

 

1. 물(수분,Water)
   
   

   

   물의 특징

   
   
    물은 식품에서 있어서 형태와 구조 그리고 맛에 큰 영향을 주며, 함량에 따라서 식품의 품질을 좌지우지 하기도 합니다. 뿐만 아니라 우리의 에너지와 체성분을 생성하는 유기물은 아니지만 없이는 존재할 수 없는 필수적인 무기물입니다. 따라서 물은 생명에게도 식품에서도 필수적인 존재라고 할 수 있습니다.
   
    물의 삼중점은 고체, 액체, 기체가 공존하는 융해 곡선, 증기 압력 곡선, 승화 곡선이 만나는 점을 이야기합니다. 임계온도는 액화가 가능한 최고온도를 이야기하고, 임계압력은 임계 온도에서 기체가 액화하는 최소의 압력을 이야기합니다. 그리고 임계 온도와 임계 압력이 만나는 점이며 액체와 기체의 상이 구분될 수 있는 최대의 온도-압력 한계를 임계점이라고 합니다.
   
    잠열은 온도는 변하지 않고 상태의 변화에 필요한 열량으로 물이 고체에서 액체로 바뀔 때 드는 에너지인 용융열은 79.9cal/g, 기화할 때 외부에서 흡수하는 열량인 증발잠열은 539.6cal/g입니다.
   
    물은 수소 결합 때문에 분자량보다 상당히 높은 비열을 가지고 있습니다. 수소 결합이 물 분자를 붙들어 놓고 있기 때문에 끓이기 위해서는 결합을 해제해야 해서 상당한 에너지를 필요로 합니다. 이는 곧 바꿔말하면 온도를 올리기가 쉽지 않고 열을 잘 저장한다는 의미도 됩니다.
     
   
   
2. 특성
   
   

   

   물의 산소 수소 공유결합

   
   1) 산소-수소 공유결합
    물은 산소 2개의 비공유 전자 쌍을 공유결합으로 가지고 있는 구조입니다. 전기음성도에 따른 공유결합구조로 산소와 수소 두 개의 사이는 104.5도에 가깝습니다. 이 각도 때문에 상당한 극성을 갖고 있고 다른 극성물질들을 용해하기도 유용합니다.
   
   
3. 유리수(Free water)와 결합수(Bound water)
   
   

   

   유리수와 결합수의 특징

   
    식품중에 들어있는 물을 구분할 때 흔히 유리수(자유수, Free water)와 결합수(Bound water)로 구분하고는 합니다. 이는 식품 중에 물이 식품과 떨어져 있는가 아니면 밀접하게 결합하고 있는가에 따라 구분하는 기준입니다. 하지만 식품에서 유리수와 결합수는 각각 따로 독립되어 있는 상태가 아니며, 온도나 용질의 종류 기타 조건 등에 따라 가역적인 변화를 보입니다.
   
    유리수는 식품 중에 유리상태(결합이 이루어지지 않은 상태)로 있는 물로 식품을 건조시키면 쉽게 제거됩니다. 또한, 결합되지 않은 상태이기 때문에 0℃ 이하에선 원래 특성대로 얼게 됩니다. 식품 중에서 당류, 염류, 수용성 단백질 등을 용해하는 용매로서 작용합니다.
   
    결합수는 보통 식품에 있는 유기물과 잘 결합되어 쉽게 분해되거나 떨어지지 않는 물을 이야기합니다. 식품 중에 있는 단백질이나 탄수화물 등의 분자와 물 분자가 수소결합에 의해 밀접하게 결합하고 있는 상태입니다. 결합수는 그 특성 때문에 미생물이 번식과 발아에 쉽게 이용할 수도 없습니다.