히스테리시스-이력현상(Hysteresis)에 대해

히스테리시스, 이력현상 또는 기역효과라고도 합니다.

이는 단순 식품뿐만 아니라 역학, 물리학, 수문학,경제학 등 여러 분야에서 활용되고 있는 용어이기도 합니다.

간단한 설명으로는 "파괴된 뒤 결코 다시 회복할 수 없는 현상"인데요,

식품에서 쓰일 때는 그 의미가 유사하기도 하면서도 적용하는 사례가 다릅니다.

 

간단하게 얘기하면 식품에서의 히스테리시스는 일정한 수분 활성도(Aw)와 온도에서 수분이 탈습되었다가
다시 흡습되는 경우 전량이 돌아오지 않는 현상을 이야기 합니다.
이는 탈습 과정 중에 조직을 형성하고 있던 분자 조직들이 수분이 빠져나감과 동시에
 공간을 통해 수축하여 다시 흡습될 수 있는 공간을 적게 만들어 주는 것 등이 원인이 됩니다.

히스테리시스 현상

그래프에서와 같이 대부분 식품에 있어서
수분의 등온흡습곡선과 등온탈습곡선은 일반적으로 일치하지 않습니다.

원인은 상기에서 언급한 바와 같이 물리적인 원인과 화학적인 원인으로 나누어 볼 수 있습니다.
물리적인 원인으로는 모세관에 존재하는 수분이 흡습시 주변의 상대습도가 더 크지 않는 한 전량 다시 흡수되지 않습니다.
또한 탈습과정 중 조직을 형성하고 있는 분자조직체의 수축에 의해서 흡착표면에 이용할 수 있는
흡착장소들의 수가 감소됨으로써 수분의 가역적인 흡수가 불가능하게 됩니다.

화학적 변화로는 식품성분의 변성이나
흡습에 의해 용질이 용액으로 되면서 탈습에 의한 수분의 이탈이 어려워지는 점 등이 있습니다.
이러한 히스테리시스 현상은 등온흡습 및 탈습곡선의 굴곡점에서 가장 차이가 크게 나타납니다.

히스테리시스 현상은 건조식품의 제조 또는 저장에 있어서 품질에 큰 영향을 미칩니다.
최적수분 함량을 이루기 위해 건조시키는 과정에서 동일한 상대습도이지만
탈습곡선이 아닌 흡습곡선의 너무 낮은 수분함량을 가지게 될 수도 있고,
반대로 수분 함량을 증가시키는 과정에서 흡습곡선이 아니라
탈습곡선의 높은 수분 함량을 가질 수 있게 됨으로써 저장성이 떨어질수도 있습니다.