건조식품의 안전성은 수분함량에 의해 좌우 되는데 본 실험에서는 단분자층 수분함량을 계산하기 위해 평형상태에 다다랐다고 생각되는 저장일 수 12일 때 기준으로 계산 했다. 흡습에 영향을 주는 건 온도와 분말 입자의 pore size도 있지만 가장 큰 영향을 주는 건 상대습도였다.
<h2>평형수분함량 측정</h2><p>건조식품의 안전성은 수분함량에 따라서 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. Fig. 3은 \( 25^{\circ} \mathrm{C} \)의 저장고 내에서 상대습도 변화에 따른 마분말의 평형수분함량에 도달하는 기간을 조사한 결과를 나타내었다. 상대습도가 증가할수록 수분 흡습량이 증가하는 경향으로 나타났다. 그리고 낮은 상대습도에서는 수분평형 상태에 도달하는 시간이 짧은 반면에 상대습도가 증가 할 수록 평형 수분함량에 도달하는 시간이 길어짐을 알 수가 있다. 저장상대습도에 따른 평형 수분함량의 도달시간은 상대습도가 \( 75 \% \) 까지는 4일 이내에 평형상태에 다다르는 것으로 나타났으며 \( 84 \% \)일 경우는 저장일수가 10일이 넘어가면서 수분의 함량의 증가가 \( 5 \mathrm{mg} \) 이내로 유지되어 거의 평형상태에 이르는 것으로 나타났다. 따라서 본 실험에서는 단분자층 수분함량을 계산하기 위한 평형수분의 량을 충분히 흡습이 이루어져 평형상태에 다다랐다고 생각되는 저장일 수 12일 때의 수분함량을 기준으로 계산하였다.</p><p>F1g. 4는 각 건조방법별 등온흡습곡선으로서 동결건조, 진공건조, 열풍건조 순으로 흡습이 잘되는 것으로 나타났다. 흡습에 미치는 영향은 여러 가지가 있는데 위에서 살펴본 바와 같이 마분말을 각기 다른 방법으로 건조했을 경우 성분변화와 품질변화는 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러므로 흡습의 차이는 각각의 물리적 특성에 따른 차이로 보여지며, 특히 물리적 특성치중 공극에 따른 차이로 사료된다. 즉, 공극면적이 가장 크다는 것은 그 만큼 수분을 흡습할 수 있는 공간이 크기 때문에 동결건조에서 가장 많은 흡습량을 보여주고, 가장 공극이 적은 열풍건조가 제일 낮은 흡습량을 보여주는데, 이는 물리적 특성 중 공극률과 공극면적이 흡습에 직접 영향을 미치며 공극이 클수록 흡습이 많이 되기 때문이다. 또한 이러한 결과로 상대습도 \( 84 \% \)에서 저장 한 시료는 열풍건조를 제외한 진공건조와 동결 건조 시료에서 곰팡이가 생성됨을 볼 수 있었는데 이는 Lim 등에 의한 보고와 비슷한 결과를 보여주었다. 이와 같은 결과는 김의 모형식품분말의 흡습특성에서 보고한 바와 같이 동결건조한 시료의 입자구조가 다공성이라 흡습성이 더 높다는 것과 유사하였으며, 입자크기에 따른 보고에 의하면 작은 입자일수록 흡습이 크다고 했는데 이는 입자가 작을수록 흡착표면적이 크다는 것을 의미하고 있는 것으로 사료된다. 결론적으로 흡습에 가장 큰 영향을 주는 것으로는 상대습도이지만 그 외에 온도와 분말 입자의 pore size와도 상관성이 있는 것으로 보인다.</p><h2>단분자층 수분함량 및 등온흡습곡선</h2><p>식품의 등온흡습곡선을 예측하기 위하여 흔히 이용되어 왔던 BET식과 수분활성도가 0.9까지의 넓은 범위에서까지도 잘 적용되어 최근에 이용되고 있는 GAB식을 이용하여 등온흡습곡선을 예측한 것을 Fig. 5, 6에 나타내었다. 또한 이들의 예측 결과로부터 건조방법에 따른 저장 적정 수분 함량인 단분자층 수분함량을 구한 결과를 Table 4에 나타내었다. BET방정식에 의하여 계산된 단분자층 수분함량은 \( 0.0508 \sim 0.0588 \mathrm{g} \mathrm{~H}_{2} \mathrm{O} / \mathrm{g} \) solid의 값을 보여 주고 있으며 GAB 방정식에 의하여 계산된 단분자층 수분함량은 \( 0.0705 \sim 0.0811 \mathrm{g} \mathrm{~H}_{2} \mathrm{O} / \mathrm{g} \) solid 이다. 이와 같이 단분자층 수분함량의 경우 두 식의 계산결과에서 다소 차이를 보여주고 있으며, 모든 값에서 GAB 방정식으로 구한 값이 BET방정식으로 구한 값보다 큰 값을 나타내고 있다. 이와 같은 결과는 GAB식이 Aw를 제곱의 항으로 처리하여 평형수분함량에 대한 민감도를 증가시킨 것에 기인하는 것으로 생각된다. 건조 방법에 따른 단분자층 수분함량은 동결건조한 것이 가장 높은 값을 보여주며, 열풍건조한 값이 가장 낮았다. 이 러한 결과는 건조시료의 물리적 특성에서 나타난 바와 같이 porosity와 pore의 표면적에 기인하는것으로 생각된다.</p>