식품 화학 및 분석

식품 화학 및 분석

식품 가공 및 저장 기술은 식품의 안전성과 품질을 유지하면서 유통기한을 연장하는 데 중요한 역할을 합니다.

최근 이 분야에서 주목받고 있는 5가지 주요 기술에 대해 살펴보겠습니다.

 

1. 식품 중 잔류농약 분석법 개발

2. 식품 향미 성분의 분석 및 응용 연구

3. 식품 중 유해물질 저감화 기술

4. 식품 단백질의 구조-기능 관계 연구

5. 식품 지방의 산화 안정성 향상 기술

 

식품 화학 및 분석 분야는 식품의 안전성과 품질을 확보하는 데 중요한 역할을 합니다.

이 분야의 주요 연구 주제 5가지에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

 

 

▶ 식품 중 잔류농약 분석법 개발

 

잔류농약 분석은 식품 안전성 확보를 위해 매우 중요합니다. 최근 분석 기술의 발전으로 더욱 정확하고 효율적인 분석이 가능해졌습니다.

 

주요 분석 기술:

1. LC-MS/MS (액체 크로마토그래피-질량분석기)
2. GC-MS/MS (기체 크로마토그래피-질량분석기)

이러한 기술을 이용한 다성분 동시분석법이 개발되어 많은 나라에서 공인 시험분석법으로 사용되고 있습니다.

특히 QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe) 추출법과 결합하여 효율적인 분석이 가능해졌습니다.

 

최근 개발된 분석법은 GC-MS/MS와 LC-MS/MS를 이용하여 총 511종에 달하는 농약을 동시에 분석할 수 있습니다.

이는 식품의약품안전처와 국립농산물품질관리원이 공동으로 개발한 것으로, 식품공전에 등재되어 있습니다.

 

주요 분석 항목:

• 유전자 신속검사 (식중독균, 식중독 바이러스 7종)
• 잔류농약, 동물용의약품 검사
• GMO 검사
• 살충제 검사
• 중금속, 3-MCPD, 메틸수은 검사

이러한 분석법의 발전으로 더욱 안전한 식품 공급이 가능해지고 있습니다.

 

 

▶ 식품 향미 성분의 분석 및 응용 연구

 

식품의 향과 맛은 소비자 선호도와 제품 성공에 큰 영향을 미칩니다.

따라서 향미 성분의 분석과 응용 연구는 식품 산업에서 매우 중요합니다.

 

주요 분석 기술:

1. GC-MS (기체 크로마토그래피-질량분석기)
2. HS-GC (헤드스페이스-기체 크로마토그래피)
3. SPME (고체상 미량추출법)
4. NMR 분광학

이러한 기술들은 식품의 휘발성 및 반휘발성 화합물을 분석하는 데 사용됩니다.

특히 HS-GC와 SPME는 커피, 와인, 과일 주스 등의 휘발성 향기 화합물을 측정하는 데 널리 사용됩니다.

 

응용 분야:

1. 제품 개발: 새로운 향미 프로필 창출
2. 품질 관리: 제품의 일관성 유지
3. 진위 판별: 식품 원료의 진위 여부 확인
4. 유통기한 테스트: 시간에 따른 향미 변화 모니터링

향미 성분 분석은 식품 산업에서 제품 혁신과 품질 향상에 크게 기여하고 있습니다.

 

 

▶ 식품 중 유해물질 저감화 기술

 

식품 가공 및 조리 과정에서 자연적으로 생성되는 유해물질을 줄이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있습니다.

 

주요 유해물질:

• 아크릴아마이드
• 3-MCPD
• 벤조피렌
• 퓨란

식품의약품안전처는 이러한 유해물질 저감화를 위해 '유해오염물질 저감화 협의체'를 구성하여 운영하고 있습니다.

이 협의체는 식약처와 27개 업체가 참여하여 제조공정 중 저감화 기술을 개발하고 있습니다.

 

저감화 기술 사례:

1. 아크릴아마이드: 과자류 제조 시 원료 선택, 가공 조건 조절 등을 통해 저감화

2. 퓨란: 천연 항산화제 첨가를 통한 저감화

• 호박죽에 아황산소다 첨가: 90% 저감
• 커피에 클로로겐산 첨가: 74% 저감
• 토마토 주스에 EGCG 첨가: 15% 저감

이러한 저감화 기술은 식품의 안전성을 높이는 동시에 영양가와 관능적 특성을 유지하는 것을 목표로 합니다.

 

 

▶ 식품 단백질의 구조-기능 관계 연구

 

단백질의 구조와 기능 사이의 관계를 이해하는 것은 식품 과학에서 매우 중요합니다.

이는 새로운 기능성 식품 개발이나 식품의 품질 향상에 활용될 수 있습니다.

 

연구 방법:

1. X선 결정학
2. NMR 분광학
3. Two-Hybrid 방법 (단백질-단백질 상호작용 연구)

이러한 방법들을 통해 단백질의 3차원 구조를 파악하고, 이를 바탕으로 기능을 예측할 수 있습니다.

 

최근 연구 동향:

• 식물성 단백질을 활용한 바이오‧기능성 소재 발굴
• 3D 하이드로겔 개발을 통한 물성 강화 및 기능성 물질 전달 시스템 연구

이러한 연구는 식물성 단백질을 활용한 대체 식품 개발이나 새로운 기능성 식품 소재 개발에 활용될 수 있습니다.

 

 

▶ 식품 지방의 산화 안정성 향상 기술

 

식품 중 지방의 산화는 제품의 품질 저하와 유통기한 단축의 주요 원인입니다.

따라서 지방의 산화 안정성을 향상하는 기술은 식품 산업에서 매우 중요합니다.

 

산화 안정성 향상 방법:

1. 항산화제 첨가
2. 포장 기술 개선
3. 저장 조건 최적화

사례 연구:

코코넛 오일을 포함하는 마요네즈의 산화 안정성 향상 연구가 진행되었습니다. 이 연구에서는 코코넛 오일 첨가가 다음과 같은 효과를 보였습니다:

• 화학첨가물인 EDTA의 첨가량 감소
• 산화 안정성 향상으로 유통기한 연장
• 장기간 관능성 유지 5

이러한 연구 결과는 다른 식품에도 적용될 수 있어, 전반적인 식품의 품질 향상과 유통기한 연장에 기여할 수 있습니다.

 

결론적으로, 식품 화학 및 분석 분야의 이러한 연구들은 식품의 안전성, 품질, 기능성을 향상하는 데 크게 기여하고 있습니다.

잔류농약 분석법의 발전, 향미 성분의 정밀한 분석, 유해물질 저감화 기술, 단백질 구조-기능 관계 연구, 그리고 지방의 산화 안정성 향상 기술 등은 모두 소비자에게 더 안전하고 품질 좋은 식품을 제공하는 데 목적을 두고 있습니다.

앞으로도 이 분야의 지속적인 연구와 기술 발전이 기대됩니다.