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1. 물리적 변화
- 수분 손실(건조): 냉각저장 시 증발로 인해 식품 표면의 수분이 손실되어 중량 감소, 신선도 저하, 외관 손상 등이 발생합니다. 특히 표면적이 넓은 채소나 과일에서 두드러지게 나타납니다.
- 냉동상해 (Freezing Injury): 냉동점 이하의 온도에 장기간 노출되면 세포 내외의 수분이 얼면서 세포벽이 손상됩니다. 이로 인해 해동 시 조직이 흐물흐물해지고 원래의 질감을 잃게 됩니다.
- 성분 분리 및 침전: 낮은 온도에서 특정 성분이 용해도를 잃고 분리되거나 침전될 수 있습니다. 예를 들어, 유지방이 분리되거나 전분이 노화되어 겔화되는 현상이 발생합니다.
2. 화학적 변화
- 지질 산패: 냉장고 내의 공기와 빛에 의해 지방이 산화되어 불쾌한 냄새(산패취)와 맛을 생성합니다. 특히 불포화지방산이 많은 식품(예: 생선, 육류)에서 쉽게 발생합니다.
- 효소적 갈변: 사과나 감자 같은 식품은 냉각저장 중에도 효소(폴리페놀 산화효소)의 활성이 완전히 정지되지 않아 산소와 반응하여 갈색으로 변색될 수 있습니다.
- 비효소적 갈변 (마이야르 반응): 아미노산과 환원당이 반응하여 갈색 색소와 풍미를 형성하는 마이야르 반응은 주로 고온에서 발생하지만, 장기간 냉각저장 시에도 서서히 진행될 수 있습니다.
3. 생화학적 변화
- 호흡 작용: 채소나 과일은 저장 중에도 계속해서 호흡하며 당분, 유기산 등을 소모합니다. 이로 인해 단맛이 감소하거나 비타민 C 같은 영양소가 파괴될 수 있습니다.
- 노화 (Senescence): 과일의 경우 냉장고 안에서도 에틸렌 가스를 생성하며 서서히 숙성과 노화가 진행됩니다.
- 저온 장애 (Chilling Injury): 특정 열대/아열대 작물(바나나, 오이, 감자 등)은 냉장고 온도(10℃ 이하)에 민감하여 저장 시 껍질 변색, 물러짐, 부패 등의 증상이 나타납니다. 이는 세포막의 기능이 손상되어 발생하는 현상입니다.
4. 미생물적 변화
- 내냉성 미생물 증식: 저온에서 잘 자라는 효모, 곰팡이, 특정 세균(예: Pseudomonads)은 냉장고 안에서도 증식하여 식품 부패의 원인이 될 수 있습니다.
- 독소 생성: 일부 미생물은 저온에서 독소를 생성하여 식중독을 유발할 수 있습니다. (예: Clostridium botulinum의 경우 저온에서도 독소를 생성함)
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