식품분석학실험 | 직접회화법을 이용한 계란과자의 조회분 정량

 

 

TIP

 

 

1. 조회분 정량(무게분석)의 원리를 이해한다. 
2. 직접 회화법에 대하여 이해한다. 
3. 무게분석에서 항량의 중요성을 이해한다. 
4. 직접 회화법을 이용하여 식품 중의 회분을 정량할 수 있다.

 

 

 

식품분석에 있어서 회분이란 식품을 태우고 남은 재를 말하는 것으로서 대체로 무기질의 양이라고 정의할 수 있다. 그러나 대다수의 식품에서 무기질인 염소는 그 일부 또는 대부분이 회화될 때에 소실된다. 또한 두류, 야채류, 해조류 등의 회분에는 본래 유기질이라고 볼 수 있는 탄산이 다량 함유되어 있기 때문에 실제로 식품을 태워서 남은 재를 순전히 무기물 자체라고는 인정할 수 없다. 무기질은 인체 내에서 에너지원이 되지 않으나 신체의 구성 이나 기능조절에 필수적이다. 탄소, 산소, 질소, 수소를 제외한 다른 모든 것을 무기질이라 하며, 인체 내에 꼭 필요한 무기질은 약 20종이다. 가장 많은 무기질은 칼슘과 인으로 골격과 치아의 주성분이 된다.

 

이러한 역할을 하는 무기질이 식품 속에 차지하는 양을 알기위하여 조회분 정량을 하게 되는데, 조회분이란 회분과 거의 비슷한데, 앞의 ‘조(組)’는 정제되지 않은, 가공되지 않은 등의 의미를 가지고 있어 단순회화 시에 회분만 남지 않고 다른 물질도 남아있기 때문에 이를 통틀어 조회분이라 한다.

 

조회분을 정량하는 방법으로는 시료를 회화용기에 넣고 직접 550～600℃의 온도에서 완전히 회화시키는 직접회화법과 제분·제빵 공장에서 회분정량을 신속히 하기 위하여 시료에다 일정량의 초산마그네슘과 질산마그네슘을 가하여, 재를 염기성으로 하여 신속히 회화시키는 초산마그네슘 첨가 신속회화법이 있다.

 

 

무기질의 역할

1. 비타민과 마찬가지로 미량 영양소의 역할을 한다

칼슘, 인, 마그네슘이 주된 3대 무기질로 뼈를 튼튼하게 만들어 주며, 이외의 철분, 구리는 혈액 조성과 관련이 있고, 나트륨, 염소는 채액 균형의 관련된 일을 한다.

 

2. 채내 산-알칼리 평형이 유지되도록 작용한다.

산성 물질과 알칼리성 물질이 계속 서로 작용하면서 몸이 중화되어 중성을 유지하도록 도와준다. 알칼리성 무기질에는 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘이 있고, 산성 무기질에는 염소, 인, 황 등이 있다.

 

3. 우리 몸의 60%를 차지하는 수분 함량을 조절한다.

세포 내외의 수분함량이 일정하게 유지되도록 한다. 예를 들어, 세포 내 무기질 농도가 높으면 농도를 같게 하기위해서 농도가 낮은 쪽에서 수분이 이동해 와 농도를 조절한다. 무기질 중 나트륨, 칼륨, 염소 등이 수분 이동에 관여한다.

 

4. 신경 전달 과정에도 관여한다.

신경 세포 밖에 있는 나트륨과 세포 안에 있는 칼륨이 서로 자유롭게 교환되면서 신경 세포막 전하에 변화를 주어 신경 자극이 전달된다.

 

 

조회분 정량법

1. 직접회화법(Classical dry ashing technique)

시료를 회회용기(자제도가니)에 넣고 전기회화로(electrical muffle furnace)에서 직접 550～600℃의 온도에서 완전히 회화 처리하였을 때의 재의 양이 회분의 양이 되며 이를 이용하여 함량을 계산한다. 즉 식품을 550～600℃로 가열하면 식품성분은 산화, 분해되어 많은 가스를 발생하고 타르(tar)모양으로 되며 점차로 탄화된다. 다시말해, 탄소는 더욱 산화되어 탄산가스로 되어 방출되지만 인산이 많은 시료는 열을 가하면 용융상태가 되어 산소 공급이 부족해 회화의 진행이 어렵다. 다수의 식품에서는 무기질의 염소이온(Cl^-) 등 휘발성 무기물은 휘산되기도 하고, 양이온의 일부는 공존하는 음이온과 반응하여 인산염, 황산염, 규산염 등으로 되기도 하며, 유기물 기원의 탄산염으로 되기 때문에 조회분(crude ash)이라고 한다.

 

2. 초산마그네슘 첨가 신속회화법

일반적으로 제분, 제빵 공장에서 회분정량을 신속하게 하기 위해 시료에 일정량의 초산마그네슘 또는 질산마그네슘을 가하여 재를 염기성으로 하여 신속히 회화시키는 방법이다. 특히, 인산이 많은 식품은 회화시키는 데 매우 오래걸리기 때문에 신속하게 회화하기 위해 이 방법을 많이 사용한다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 도가니 무게를 측정하고 전기로에 넣어 550℃에서 1시간 동안 건조한다.

 

2) 전기로를 살짝 열어 250℃까지 온도를 떨어트린 뒤, 장갑과 집게를 이용하여 도가니를 데시케이터로 옮겨 30분간 방랭한다.

 

3) 방랭이 끝난 도가니의 무게를 측정한다.

 

4) 도가니를 전기로에 넣고 550℃에서 30분간 건조한다.

 

5) 실험 2)～3)과 동일하게 방랭을 실시하고 무게를 측정한다.

 

6) 도가니를 올리고 저울의 무게를 0으로 설정한 뒤, 시료를 담아 시료의 무게를 측정한다

 

7) 시료가 담긴 도가니를 전기로에 넣고 550℃에서 4시간 동안 건조시키고, 실험 2)～3)과 동일한 방법으로 방랭과 무게측정을 하고, 결과 값을 계산식에 대입하여 조회분 함량을 구한다.

 

 

 

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