분말이 왜 제멋대로 행동할까

하지만 분말이 다른 곳에서 일으킬 수 있는 위험한 문제를 아직 모르실 수도 있습니다. 눈에 잘 띄지 않고 잘 알려지지 않은 이러한 문제들은 건강 위험이나 제품 리콜과 같이 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 이를 무시한다면 그 책임은 전적으로 본인에게 있습니다.

METER 식품 연구개발실 책임자인 메리 갤러웨이와 수석 식품 과학자 재커리 카트라이트 박사가 새로운 연구 결과를 발표하고, 분말이 예상치 못한 반응을 보이는 다양한 원인을 상세히 설명합니다.

다음 내용을 배우게 됩니다:

• 얼마나 많은 기업이 자사 제품의 기능성 식품 효능을 실수로 잘못 표기하고 있을까
• 저수분 식품의 미생물학적 위험과 이에 대한 위험한 오해
• 분말 안정성에 영향을 미치는 다양한 요인과 그중에서도 특히 주의 깊게 살펴봐야 할 요소들
• 분말 관련 문제가 발생할 위치를 정확히 파악하고, 문제가 발생하기 전에 예방하는 방법

발표자 소개

메리 갤러웨이는 METER 식품 연구개발실의 책임자입니다. 그녀는 수분 활성도를 측정하고 이것이 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하는 장비의 활용 및 테스트를 전문으로 합니다. 그녀는 수분 관련 제품 문제를 해결하기 위해 전 세계에서 가장 규모가 크고 성공적인 수십 개의 식품 브랜드와 협력해 왔습니다.

재커리 카트라이트 박사는 METER Group의 수석 식품 과학자입니다. 그는 워싱턴 주립대학교에서 식품과학 박사 학위를, 뉴멕시코 주립대학교에서 생화학 학사 학위를 취득했습니다. 그는 등온 분석 및 증기 흡착 분석기(VSA) 활용 분야의 전문가입니다.

명확성을 위해 편집된 대본

재커리:

안녕하세요, 여러분. ‘Why Powders Misbehave’에 오신 것을 환영합니다. 제 이름은 재커리 카트라이트입니다.

메리:

그리고 저는 메리 갤러웨이입니다.

재커리:

오늘 다룰 내용을 간략히 소개해 드리겠습니다. 먼저 분말이 무엇인지, 그 정의에 대해 설명해 드린 후, 주로 분말의 세 가지 측면에 초점을 맞춰 살펴보겠습니다. 응집, 뭉침, 유동성 저하와 같은 물리적 안정성을 살펴볼 예정입니다. 메리 씨가 준비한 실험 데이터를 공유해 주실 것이며, 이어서 산패나 갈변 반응과 관련된 화학적 안정성으로 넘어가겠습니다. 여러분께서도 관련 연구 결과를 준비해 오셨을 것으로 알고 있습니다.

메리:

네, 그렇습니다. 저희 연구실에서 비타민 C의 분해에 관한 연구를 진행했습니다.

재커리:

마지막으로 미생물학적 안정성에 대해 살펴보겠습니다. 수분 활성도가 낮은 환경이긴 하지만, 여전히 미생물 관련 우려 사항이 존재합니다. 제가 알기로는 선생님께서 방금 우리가 중점적으로 다룰 예정인 논문을 집필 중이시거나, 해당 논문에 인용되신 것으로 알고 있습니다.

파우더 기초: 기초 지식과 정의

재커리:

메리, 가루란 무엇인가요? 가루를 어떻게 정의하시겠어요?

메리:

글쎄요, 분말이 무엇인지 이론적으로는 대부분 알고 계실 겁니다. 우리 주변에서 정말 다양한 곳에서 볼 수 있으니까요. 앞서 이 주제를 논의할 때, ‘시장’이 중요한 요소였습니다. 분말의 범주를 이야기할 때, 향신료나 식재료를 예로 들 수 있습니다. 제약 업계에서도 이 용어를 부형제나 원료의약품(API)을 지칭하는 데 사용하며, 이들은 매우 다양한 기능을 수행합니다.

기본적으로 분말이란 미세한 입자 형태의 제품을 말합니다. 우리는 2017년 Bandari의 논문에서 이에 대한 훌륭한 정의를 찾아냈습니다. 요약하자면, 이 논문은 분말의 주요 정의로 ‘구조’를 꼽고 있습니다. 비결정질, 결정질, 또는 이 둘의 조합이 이에 해당합니다. 이 두 가지의 상호작용 방식과 입자 크기는 분말의 기능성, 용도, 그리고 생산 과정에 영향을 미칩니다.

이것이 바로 분말 시장이 왜 그토록 거대하고, 왜 다루기 어려운지 설명해 주는 이유입니다. 분말은 너무나 다양한 시장과 기능성 그룹에 걸쳐 있기 때문입니다.

재커리:

이전 웨비나에서 분말에 대해 다룬 바 있는데, 그때는 비결정질과 결정질에 대해 좀 더 깊이 있게 살펴본 바 있습니다. 기본적으로 분자 구조 측면에서 몇 가지 핵심적인 차이점이 있습니다. 결정질 구조는 명확하게 정의된 반복적인 구조를 가지고 있습니다. 이는 분자 수준에서 확인할 수 있는 특징입니다. 육안으로도 분말의 이러한 차이점을 확인할 수 있으며, 이에 대한 몇 가지 도표도 준비되어 있습니다.

지난번에는 이러한 분말들을 혼합하고 그 시너지 효과를 살펴보는 것에 대해 이야기했습니다. 이에 대해 더 자세히 알고 싶으시다면, 지난 웨비나 영상을 다시 확인해 보시기 바랍니다. 또한 입자 크기에 대해서도 다뤘는데, 이 부분에 대해 좀 더 자세히 설명해 드리겠습니다. 입자 크기는 분말의 특성에 어떤 영향을 미칠까요?

메리:

입자 크기는 분말의 특성에 큰 영향을 미치며, 분말 처리가 까다로워지는 주된 이유이기도 합니다. 입자 크기가 작으면 예상치 못한 입자 간 브릿징 현상이 발생할 수 있으며, 이로 인해 입자가 끈적거리거나 응집되는 등의 문제가 생길 수 있습니다.

단순한 입자 크기 외에도 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다. 입자 모양도 중요한 요인 중 하나입니다. 관련 연구 결과에 따르면, 결정성 분말들을 혼합하면 ‘용해 현상’이라 불리는 현상이 발생하는데, 이는 개별 분말이 예상되는 시점보다 더 일찍 고체 상태에서 액체 상태로 변하는 현상을 말합니다. 그 원인은 입자 크기가 서로 다르기 때문입니다.

이러한 접촉 부위가 생기면, 입자 간 결합 현상이 일어나거나 문제가 발생할 수 있습니다. 결정질 분말은 특히 다루기 까다로운데, 말씀하신 대로 구조가 매우 규칙적이기 때문에 수분이 본질적으로 구조의 외부 표면에만 달라붙게 됩니다. 비정질 분말의 경우 수많은 틈새와 불규칙한 형태 및 크기를 가지고 있어 물이 더 쉽게 결합할 수 있는 반면, 결정질 분말은 표면 상호작용에 그칩니다. 이는 기능적으로 차이를 만들 뿐만 아니라, 제형 개발자로서 이를 사용할 때에도 영향을 미칩니다.

재커리: 지난번에 이야기했을 때, 응집의 다섯 단계를 살펴보았습니다. 응집 단계에 이르러 결국 액화 상태에 도달하기까지는 여러 단계가 있습니다.

오늘 이 내용들을 일일이 다 다루지는 않겠지만, 초기 단계부터 뭉침이나 덩어리짐 현상이 발생할 수 있다는 점은 꼭 지적하고 싶습니다. 이를 관리하는 한 가지 방법은 해당 분말의 수분 함량과 수분 활성도를 살펴보는 것입니다. 저희는 대부분의 웨비나에서 이 내용을 다루고 있지만, 수분 함량과 수분 활성도가 무엇인지 명확히 정의하고, 이 두 가지를 함께 활용하여 물리적 변화와 화학적·미생물학적 안정성을 어떻게 고려할 수 있는지 논의하는 것은 언제나 유익합니다.

먼저 수분 함량과 수분 활성도를 살펴보겠습니다. 이 주제에 대해 훌륭한 그래픽 자료와 명확한 정의가 준비되어 있는 걸로 알고 있습니다. 이 두 가지 측정값을 어떻게 구분하시나요?

메리:

저희가 이야기를 나누는 분들 중 일부에게는 ‘수분 활성도’가 생소한 개념이지만, 대부분의 사람들은 ‘수분 함량’에는 매우 익숙합니다. 저는 이 두 가지를 구분하여, 우리가 측정할 수 있는 수분 관련 지표가 두 가지라고 설명하곤 합니다. 하나는 물의 양, 즉 수분 함량을 살펴보는 것이고, 다른 하나는 물의 에너지, 즉 물이 어떤 작용을 할 수 있는지를 살펴보는 것입니다. 이 두 가지는 완전히 다른 방식으로 측정됩니다.

수분 함량을 살펴볼 때는 질량 백분율로 표시되므로 단순히 무게를 보는 것입니다. 하지만 수분 활성을 살펴볼 때는 실제로 ‘증기압’이라고 하는 것을 측정하는 것이므로, 이는 시료에서 방출되는 수증기의 습도와 유사한 개념입니다.

저희 연구 자료나 다른 웨비나를 참고하시면, 수분 활성도에 대해 다루고 있는 내용을 확인하실 수 있습니다. 여기서 말하는 수분 활성도는 기본적으로 시료에서 방출되는 평형 상태의 습도를 의미한다는 점을 염두에 두시면, 이 두 가지 개념을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 또한 외부 및 주변 환경 조건이 제품에 어떤 영향을 미칠 수 있는지도 주목하고 모니터링해야 할 사항입니다.

재커리:

좋은 지적입니다. 여전히 수분 활성도를 단순히 ‘물의 가용성’으로 잘못 정의하는 경우를 꽤 자주 보는데, 이는 엄밀히 말해 정확한 표현이 아닙니다. 수분 활성도는 열역학적 원리에 기반한 개념입니다. 이는 실제로 물이 지닌 에너지를 의미하며, 물의 에너지는 화학 반응이나 질감 변화 등 다양한 용도로 활용될 수 있으므로 이를 이해하는 것이 중요합니다. 그 점을 명확히 하는 것이 좋습니다. 수분 활성도를 통해 우리는 물이 지닌 에너지를 살펴보는 것입니다.

저희에게는 수분 함량 기록은 잘 관리하고 있지만, 정확한 수치를 측정하는 데 큰 어려움을 겪는 고객들이 끊임없이 찾아옵니다. 수분 함량을 정확히 파악하지 못하다 보니, 현재 겪고 있는 문제 중 일부를 수분 함량과 연관 짓기가 어렵습니다. 특히 분말의 경우, 수분 함량만으로는 필요한 모든 정보를 얻을 수 없습니다.

수분 활도와 수분 함량을 결합하면 등온선을 분석할 수 있습니다. 이는 우리가 항상 자주 언급하는 주제인데, 바로 이러한 제품 내 수분을 관찰하고 수분이 제품 내에서 어떻게 행동하는지에 대한 전체적인 그림을 파악할 수 있는 독특한 방법이기 때문입니다. 등온선은 어떻게 측정하나요? 그 형태를 어떻게 분석하여 분말의 다양한 특성과 연관 지을 수 있나요?

메리:

등온선을 활용하는 방법 중 하나는, 제품의 조직 구조 내에서 식감 변화나 기타 변화가 나타나기 시작하는 임계점, 즉 임계 수분 활성을 정의하는 것입니다. 기본적으로, 어떤 시점에서 변화가 시작되어 수분 흡수가 급격히 증가하는지 파악하는 것이죠. 일반적으로 분말의 경우, 이 시점이 바로 뭉침이나 덩어리짐 현상이 나타나기 시작하는 지점입니다. 스낵과 같은 다른 제품의 경우, 부드러워지기 시작할 수 있으므로 이러한 현상들을 파악하는 것이 중요합니다. 또한 등온선 자체의 기울기나 형태를 관찰하여 앞서 언급한 무정형과 결정질의 구조적 차이를 식별할 수도 있습니다. 이를 통해 분석할 수 있습니다. 또한 시료를 습한 공기에 노출시켜 실시간으로 그 변화를 관찰함으로써, 고객에게 유용한 해당 제품에 대한 많은 유용한 정보를 얻을 수 있습니다.

재커리:

저희가 ‘동적 이슬점 등온선’이라고 부르는 독자적인 방법을 보유하고 있다는 점을 강조하고 싶습니다. 이는 물의 거동 양상을 고해상도의 그래프나 이미지로 파악할 수 있는 가장 좋은 방법입니다. 나중에 다룰 다른 방법들도 있지만, 동적 이슬점 등온선과 수증기 흡수 분석기를 함께 사용하는 것이 물의 특성을 파악하고, 물리적 안정성을 시작으로 고려해야 할 여러 요인들을 살펴보는 데 가장 효과적인 방법입니다. 다음 섹션에서는 물리적 안정성과 이것이 분말에 어떤 의미를 갖는지 살펴보겠습니다.

메리:

좋아.

분말의 물리적 안정성 분석

재커리:

물리적 안정성에 대해 좀 더 자세히 알아보겠습니다. 물리적 안정성과 분말에 관해 생각할 때, 고려해야 할 세 가지 주요 요소가 있습니다. 바로 수분, 온도, 그리고 시간입니다. 이 부분들을 먼저 살펴보시고, 필요에 따라 내용을 보충해 주시기 바랍니다.

메리:

수분의 경우, 기본적으로 수분이 더 많이 공급되면 변화하는 과정도 더 많아지고, 변화하는 구조도 더 많아지게 됩니다. 방금 DDI에 대해 말씀하실 때, 제 머릿속에 가장 먼저 떠오른 것은 유리질 상태에서 고무질 상태로 변하는 분무 건조 분유였습니다.

만약 우리가 좀 더 전통적인 방식의 등온선을 사용했다면, 그 변화 과정을 놓치게 될 텐데, 왜냐하면 등온선이 그 지점을 그냥 건너뛰기 때문이죠. 보통은 특정 습도 조건에서 물질을 유지한 채 어떤 변화가 일어나는지 관찰하죠. 하지만 DDI에서는 실시간 과정이 진행되므로 이러한 전환이 실제로 일어나는 모습을 직접 볼 수 있습니다. 제가 등온선을 활용해 실시간 데이터를 확인하고, 그 중요한 전환점이 언제 시작되는지 파악할 수 있다고 말할 때 바로 이 점을 의미합니다. 수분은 물질을 가속화하는 경향이 있기 때문에 이러한 과정에 큰 영향을 미칩니다.

수분은 용매가 될 수도 있고, 반응물이 될 수도 있으며, 심지어 화학 반응에서 완충제 역할을 하기도 합니다. 때로는 공정이 진행되거나 공정에 수분이 더 추가됨에 따라 그 역할이 바뀌기도 하며, 이에 따라 반응 속도도 달라지는 것을 확인할 수 있습니다. 수분 외에도 온도도 살펴볼 필요가 있습니다. 우리가 자주 보여주는 그래픽이 하나 있는데, 이는 제품에 열을 가하거나 온도를 높일 때 앞서 언급했던 그 임계점이 어떻게 변하는지를 잘 보여주기 때문입니다. 실제로 생각해 보면 당연한 일이지만, 온도가 올라가면 그 변화가 더 빠르게 일어납니다. 시스템에 에너지를 공급하면 시스템의 흐름이 빨라집니다. 그 결과, 수분 활성도가 더 낮은 조건에서, 혹은 공정 속도가 더 빨라진 상태에서 이러한 변화가 일어납니다.

마지막으로 중요한 것은 시간입니다. 어떤 과정에 충분한 시간을 주면, 그 과정은 변화하게 됩니다. 온도와 습도 같은 다른 조건들을 그대로 고정해 둔다 해도, 충분한 시간이 주어진다면 변화는 일어날 것입니다. 며칠 전 이 예시를 떠올렸습니다. 오래된 유리창을 생각해 보세요. 아주 오래된 유리창의 상단과 하단을 측정해 보면, 하단이 상단보다 두꺼운 것을 알 수 있습니다. 이는 오랜 시간 동안 유리가 흐르며 변형되었기 때문입니다. 이는 어떤 과정에 충분한 시간을 주면 결국 완성 단계에 이르게 된다는 개념입니다. 이 세 가지 요소 모두 물리적 안정성에 영향을 미칩니다.

재커리:

또한 질문의 내용에 따라 사용할 수 있는 방법이나 등온선의 종류가 다르다는 점도 유의해야 합니다. 동적 이슬점 등온선으로 돌아가 보면, 이를 통해 그 임계점을 찾아내고, 정확히 어떤 수분 활성도나 상대 습도와 온도의 조합에서 해당 현상이 발생하는지 파악할 수 있습니다. 그런 다음 그 임계점이 어디인지 파악하면, 시간에 대한 질문을 던지기 위해 DVS(동적 수증기 흡수) 시험을 수행할 수도 있습니다.

앞서 언급하신 창문 예시로 돌아가 보자면, 특정 조건 하에서 실제로 이 임계점에 도달하는 데 얼마나 걸릴까요? 이에 대한 답을 찾을 수 있는 방법이 있습니다. 저희는 이 두 가지 방법을 모두 수행할 수 있는 증기 흡수 분석기를 보유하고 있는데, 이는 독보적인 장비이며 실제로 이 두 가지 테스트를 모두 수행할 수 있는 유일한 기기입니다. 물리적 안정성에 문제가 있다면, 이 두 가지 유형의 테스트를 모두 활용할 수 있다는 점이 효과적일 수 있습니다.

그럼 이제 여러분의 향신료 배합 프로젝트에 대해 이야기해 봅시다. 이 프로젝트는 어떤 것이었나요? 목표는 무엇이었고, 이를 통해 무엇을 배웠나요?

메리:

아시다시피, 수분 활성도의 차이가 있기 때문에 수분은 이동하게 됩니다. 문제는 수분이 얼마나 이동하느냐는 것입니다. 이를 예측할 수 있을까요? 그리고 그 예측은 얼마나 정확할까요? 우리에게는 도구가 있습니다. 제품 간의 상호작용을 모델링하려는 방정식들이 분명히 존재합니다. 우리 프로젝트에서 수행한 작업은 기본적으로 여섯 가지 다른 혼합물을 준비한 것이었습니다. 일부는 향신료였고, 일부는 소르비톨, 옥수수 전분, 양파 소금에 말토덱스트린을 혼합한 것이었으며, 나머지는 세이지, 오레가노, 커민 같은 향신료였습니다. 이들을 함께 혼합했습니다. 먼저, 모든 혼합물의 수분 활성을 매우 구체적인 수준으로 맞추었습니다. 또한 모든 성분에 대해 등온선 분석을 수행했는데, 이는 초기 수분 활성이나 혈액 내 질량 비율뿐만 아니라 수분이 존재할 때 어떻게 반응하는지, 즉 등온선의 특성이 주요 요인이기 때문입니다.

우리는 물질이 수분을 흡수하는지, 흡수하지 않는지, 혹은 어떤 식으로든 반응하는지 알고 싶습니다. 우리는 정확한 예측 모델을 구축하기 위해 해당 제품에 대한 정보를 파악해야 합니다. 이를 위해 실험을 진행한 후, 알려진 질량 비율로 혼합했습니다. 이후 평형 상태에 도달할 시간을 준 뒤 수분 활성도를 정확히 측정했습니다. 이어 예측을 수행했는데, 결과가 매우 훌륭했습니다. 기본적으로 제가 보여드리는 것은 우리가 시도한 조합들인데, 맨 위는 옥수수 전분과 양파 소금입니다. 옥수수 전분 1.5g을 혼합했을 때 수분 활성도는 0.435로 시작했습니다. 양파 소금은 1g을 사용했는데, 수분 활성도가 더 낮았습니다. 보시다시피 수분 활성도는 0.35로 시작했고, 이를 혼합했을 때 실제 혼합물의 수분 활성도는 0.429였습니다.

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등온선을 고려하고 초기 질량 및 초기 수분 활성을 반영한 예측 모델을 실행했을 때, 최종 수분 활성도가 0.431이 될 것으로 예측되었는데, 이는 실제로 매우, 매우 근접한 수치였습니다. 이 결과들은 훌륭했습니다. 입자 크기가 매우 미세해서 표면 접촉 면적이 넓기 때문에 평형 상태에 더 빨리 도달할 수 있습니다. 그다지 놀라운 결과는 아니었지만, 이렇게 잘 작동해서 기뻤습니다. 다른 예시들을 보시면 우리가 실험을 아주 잘 수행했음을 알 수 있습니다. 말토덱스트린과 소르비톨 실험도 진행했습니다. 양을 달리하고 초기 농도를 다르게 설정했습니다. 하나는 다른 것보다 농도가 높았고, 그 다음에는 그 순서를 바꿔보았습니다. 다양한 조합을 시도해 보며 조금 테스트해 보았습니다. 그리고 하단에는 세이지, 커민, 오레가노 같은 향신료 실험도 진행했습니다.

그 결과들은 꽤 괜찮았습니다. 이번 실험에서 가장 좋지 않았던 결과는 마지막 예시였습니다. — 이런 말을 해서는 안 되겠지만, 과학자로서 꼭 말씀드려야 할 것 같습니다. 보시다시피 예측 수분 활성도는 0.35였는데, 실제 수치는 0.395였습니다. 예측치보다 약 0.05 낮았습니다. 저는 이 원리와 우리가 수행한 비교 분석에 대해 말씀드리고 싶었습니다.

여기에서는 세이지, 큐민, 오레가노의 등온선과, 이 모든 재료를 합친 통합 모델의 등온선을 모두 확인하실 수 있습니다. 또한 우리가 어디서 시작했는지도 보여드리고 싶었습니다. 여기에서 우리는 등온선과 질량 비율을 바탕으로 초기 수분 활도와 초기 수분 함량을 가진 모든 원료를 시작점으로 삼았습니다. 모든 것을 투입한 후, 최종 수분 활도가 0.349가 된 것을 보실 수 있습니다.

자, 여기서 중요한 점은 우리가 이 과정을 수학적으로 접근하고 있다는 것입니다. 따라서 각 재료에 대해 정확한 표현과 적절한 수학적 방정식, 계수를 확보해야 합니다. 이를 바탕으로 예측치를 도출해 봤는데, 결과가 꽤 근접해서 상당히 만족스러웠습니다. 향신료의 입자 크기나 재료 간의 접촉이 충분히 이루어지지 않았을 수도 있어서, 두 재료를 더 오래 함께 두었다면 결과가 조금 달랐을 수도 있습니다. 하지만 얻은 결과에 매우 만족했습니다. 또한 이 결과를 바탕으로 다른 관점에서도 살펴보고 싶었습니다.

여기 빨간색 곡선으로 표시된 것처럼 등온선을 모델링했습니다. 하지만 이 혼합물을 조제한 후 실제로 어떤 결과가 나올지 확인하기 위해 등온선 실험을 진행했기 때문에, 모델링된 등온선과 실제 등온선을 비교해 보고 싶었습니다. 여기서 실제 등온선과 모델링된 등온선의 차이를 확인하실 수 있는데, 두 곡선이 매우 잘 일치하며 특히 우리가 주목하고 있는 영역에서 그 일치가 두드러집니다. 향료의 수분 활성도를 살펴보면 대개 0.2에서 0.4 사이인데, 이는 일반적으로 향료가 존재하는 수분 활성도 범위입니다. 보시다시피 매우 잘 맞아떨어집니다. 이번 연구의 데이터에 대해 매우 만족스럽습니다. 앞서 말씀드렸듯이, 이것은 우리가 겪은 최악의 경우였습니다. 나머지 경우들은 실제로 훨씬 더 좋은 결과를 보였습니다.

재커리:

잠시 한 걸음 물러서서 이 기술의 실제 적용 사례를 생각해 보고 싶습니다. 저는 신제품을 최대한 빨리 출시해야 한다는 막중한 압박을 받고 있는 과학자들과 끊임없이 대화를 나누곤 합니다. 건조 원료 혼합물에 이러한 모델링을 적용한다면, 제품을 실제로 제조하기 전에 최종 제품에 대한 다양한 통찰력을 빠르게 얻을 수 있는 방법입니다. 각 성분에 대한 등온선을 확보하고 라이브러리를 구축하는 데는 약간의 시간이 걸리지만, 일단 구축하고 나면 컴퓨터 앞에서 평형 수분 활성도가 어떻게 될지 매우 빠르게 파악할 수 있습니다. 당사의 수증기 흡수 분석기와 함께 제공되는 '수분 분석 툴킷(Moisture Analysis Toolkit)'의 새로운 프로그램을 사용하면, 툴킷 소프트웨어가 모든 작업을 대신 처리해 줍니다. 방금 언급하신 방정식들이 배경에 작용하고 있지만, 직접 스프레드시트를 만들거나 모든 작업을 수동으로 수행할 필요 없이, 그 모든 작업이 자동으로 처리되므로 평형 수분 활성도를 쉽게 파악할 수 있습니다.

이제 방금 언급하신 모델의 계수 값도 확인하실 수 있습니다. 이 계수 값을 활용하면 예상 유통기한은 얼마인지, 임계 수분 활성도에 도달하는 데 얼마나 걸리는지, 어떤 종류의 포장을 사용해야 하는지 등에 대해 구체적으로 질문해 볼 수 있습니다. 시간을 내어 이러한 등온선을 살펴보고, 이 데이터를 어떻게 활용하면 다양한 질문에 답할 수 있는지 정확히 이해한다면 할 수 있는 일이 정말 많습니다. 참고로, 지금 보여드리고 있는 그래프들은 Moisture Analysis Toolkit 소프트웨어에서 나온 것입니다. 영양 보충제를 제조하는 고객사부터 국내 최대 규모의 향신료 생산업체에 이르기까지, 많은 고객사가 이러한 방정식과 도구를 활용하여 생산 과정을 가속화하고 있습니다.

메리:

좋은 지적입니다. 덧붙이자면, 등온선을 확보하면 이 예측을 몇 번이고 다시 실행할 수 있습니다. 어떤 부분을 변경하더라도 순식간에 다시 실행할 수 있죠. 예를 들어, 이 배합이 마음에 들지 않거나 유동성이 좋지 않거나, 혹은 맛이 별로라고 판단되면 질량 비율을 변경할 수 있습니다. 쿠민이 너무 많이 들어갔거나 하는 경우 말이죠. 그런 경우 레시피를 조정할 수 있고, 소프트웨어에서 바로 처리할 수 있습니다. 아니면 예를 들어, 이전 웨비나에서 계절성에 대해 이야기한 적이 있는데, 계절에 따라 입고되는 원료의 특성이 달라질 수 있다는 점을 생각해 봅시다.

수분 활성도는 여름에는 높고 겨울에는 낮은 경향이 있습니다. 예상치 못했거나 원치 않는 수분이 제품에 유입되는 불상사가 발생하지 않도록, 제품이 도착했을 때의 상태를 꼼꼼히 확인하는 것이 중요합니다. 이 부분은 여기서 수정할 수 있습니다. 해당 제품들의 초기 수분 활성도를 변경한 다음 예측을 다시 실행하면 됩니다. 이 정보를 확보하면 이를 활용해 다양한 작업을 수행할 수 있습니다.

재커리:

자, 지금까지는 주로 물리적 안정성에 관한 내용이었습니다. 이제 화학적 안정성으로 넘어가서, 수분 활성도를 활용해 화학적 안정성을 더 잘 파악하거나 이해하는 방법에 대해 이야기해 보겠습니다.

분말의 화학적 안정성 분석

재커리:

이제 화학적 안정성으로 넘어가서, 방금 전에 보았던 안정성 다이어그램을 다시 살펴보겠습니다.

이 점이 중요한 이유는, 해당 분말이 약속된 건강상의 이점을 실제로 제공하는지 고려해야 하기 때문입니다. 비타민 성분은 약속한 대로 그대로 남아 있는지, 아니면 주의해야 할 어떤 화학적 변화가 발생했는지 확인해야 합니다. 안정성 도표를 살펴보면, 분해 속도나 반응 속도가 변화하는 여러 지점이 있습니다. 예를 들어, 수분 활성도가 약 0.6일 무렵에는 갈변 반응이 증가할 수 있습니다. 수분 활성도가 매우 낮은 수준에서는 지질 산화가 증가하기 시작하는 것을 볼 수 있습니다.

수분 활도가 반응 속도에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 어떤 반응들이 유통기한 만료와 관련이 있는지 파악하기만 하면 됩니다. 최근에 비타민 C 실험을 진행하면서 그것이 어떤 수분 활도와 연관되어 있는지 살펴보셨다고 알고 있습니다. 그 실험 내용과 어떤 결과를 얻으셨는지 설명해 주시겠어요?

메리:

화학 반응 속도를 추적하는 것은 다소 복잡하지만, 가능하다면 충분히 해낼 수 있습니다. 반응 속도를 추적할 수 있다면, 그 정보를 바탕으로 유통기한을 예측하고, 사실상 유통기한이 끝났다고 간주할 수 있는 시점에 이르는 시간대를 파악할 수 있습니다. 저희 연구는 아스코르빈산을 대상으로 진행되었으며, 기본적으로 두 가지 다른 수분 활도와 세 가지 다른 온도에 노출시켰습니다. 그런 다음 UV-Vis 분광법을 사용하여 분해 과정을 추적했고, 이를 통해 분해 속도를 계산할 수 있었습니다.

이 부분에서 중요한 점 중 하나는, 우리가 이러한 유형의 반응에 흔히 사용되는 아레니우스 방정식을 적용했다는 것입니다. 기본적으로 반응 속도를 온도와 에너지와 연관 짓는 것이죠. 우리는 이미 에너지를 수활도와 구체적으로 연관 지을 수 있다는 사실을 알고 있습니다.

저희는 시간 0을 기점으로 연구를 진행하며, 며칠에서 몇 주에 걸쳐 아스코르빈산을 특정 미생물 군집과 온도에 노출시킨 후, 그 변화를 관찰하고 그래프로 나타냅니다. 이것이 바로 저희의 연구입니다. 기본적으로 온도와 수분 활도가 분해 속도에 어떤 영향을 미치는지 파악하고자 합니다. 여기 그래프로 표시된 시간 경과에 따른 데이터가 있습니다. 수분 활성도는 0.76과 0.948이며, 사용한 온도 조건도 명시되어 있습니다. 이 실험은 가속화 실험으로 진행하고 있습니다. 30°C, 40°C, 50°C 조건이 있습니다. 기본적으로 이 값들을 계산기에 입력하고 아레니우스 방정식을 사용하여 정보를 도출하고 모든 요소를 상호 연관 지을 것입니다. 모든 데이터와 연구 결과를 입력하면, 프로그램에게 구체적으로 어떤 부분에 관심이 있는지 지정할 수 있습니다.

어떤 온도를 기준으로 삼을까요? 어떤 수분 활성을 기준으로 삼을까요? 또한 연구에서 유통기한을 어디까지로 정할지도 정의해야 합니다. 잔여량이 몇 퍼센트여야 할까요? 저희의 경우, 비타민 C가 75% 남아 있을 때를 유통기한 종료 시점으로 정했습니다. 본질적으로 비타민 C의 25%가 손실되는 시점을 유통기한 종료 시점으로 규정하는 것입니다. 만약 여러분이 제형 개발자나 제조업체라면, 앞서 언급하신 것과 같은 비타민을 함유한 제품을 통해 특정 비타민 함량이나 제품의 효능을 주장하고 있을 것입니다. 그러면 유통기한 종료 시점을 그 값을 기준으로 정하게 될 것입니다.

이 모든 정보를 입력하면 유통기한을 계산할 수 있습니다. 여기서 아스코르빈산을 예로 들면, 섭씨 30도 조건에서 수분 활성도가 약 0.8 정도일 경우를 가정해 보겠습니다. 이는 꽤 높은 수치이지만, 김이 자욱한 욕실 같은 환경에서는 이 정도 수치가 나올 수 있습니다. 이는 상대 습도 약 80%에 해당합니다. 앞서 말씀드렸듯이, 75%가 한계점입니다. 이 아스코르브산이 더 이상 충분한 효능을 발휘하지 못하게 되기까지 62일이 남게 됩니다.

화학적인 안정성은 기본적으로 그런 원리로 작동합니다. 우리는 그저 이를 추적하기만 하면 되고, 만약 이를 측정할 수 있다면 이 연구를 진행할 수 있습니다.

재커리:

다시 말씀드리자면, 이 도구는 수분 분석 툴킷에 포함된 또 다른 도구로, 특히 화학적 안정성 분석에 특화되어 있습니다. 데이터를 수집하는 데는 다소 시간이 걸릴 수 있지만, 일단 데이터를 확보하면 툴킷 내에서 쉽게 그래프로 시각화할 수 있습니다. 방금 보여드린 것처럼 초기 수분 활성도와 대상 온도를 입력하고, 유통 기한을 결정하는 요인을 정의하기만 하면 신속하게 계산 결과를 얻을 수 있습니다. 연구 설정을 하는 데는 다소 시간이 걸릴 수 있으며, 이러한 연구는 저희가 직접 수행하거나 고객사가 습도 챔버를 사용하도록 안내해 드릴 수도 있습니다. 하지만 일단 데이터가 수집되면 계산에 있어 매우 유연하게 활용할 수 있으며, 많은 통찰력을 얻을 수 있습니다. 방금 사례에서는 특히 비타민 C를 살펴보았지만, 이는 측정 가능하고 값을 할당할 수 있는 모든 물질에 적용될 수 있습니다.

메리:

양방향으로 작용할 수 있습니다. 이번 경우에는 분해 속도일 수도 있지만, 갈변 반응 같은 것이 시간이 지남에 따라 증가하여 유통기한을 단축시킨 것일 수도 있습니다. 아마도 특정 색도 값이었을 수도 있겠지요. 측정할 수만 있다면 무엇이든 상관없습니다. 그 변화를 실제로 추적할 수 있는 방법이 있다면, 이를 속도로 환산하여 이와 같은 그래프를 얻을 수 있습니다.

재커리:

요즘에는 영양 보충제가 정말 많고 분말 형태의 제품도 많기 때문에, 이런 도구를 활용하면 목표 수분 활성도나 유통기한 조건, 혹은 유통기한을 단축시키는 요인이 무엇인지 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다. 특정 비타민이 몇 퍼센트나 손실되는지, 라벨에 표기된 내용을 어떻게 입증할 수 있는지, 또 어떻게 확신할 수 있는지 등 말이죠. 이 도구를 사용하는 것이 이를 확인하는 좋은 방법입니다.

메리:

다시 말씀드리자면, 방금 보신 예시에서 관심 변수를 변경할 수 있습니다. 관심 변수를 변경할 수 있다는 뜻입니다. 관심 변수의 온도나 수분 활성도를 변경하거나, 최종적으로 원하는 양을 조정할 수도 있습니다. 이 모든 설정은 쉽게 변경할 수 있으며, 변경 후 예측을 다시 실행하기만 하면 됩니다.

분말의 미생물학적 안정성 평가

재커리:

마지막으로 미생물학적 안정성 문제입니다. 많은 분말 제제는 수분 활성도가 낮은 편인데, 때로는 사람들이 여전히 안전상의 우려가 있을 수 있다는 점을 간과하곤 합니다. 제 말은, 분말에 문제가 될 수 있는 미생물이 존재할 수 있고, 안전할 수는 있지만 반드시 무균 상태인 것은 아니라는 점입니다. 일단 분말을 재수화하면, 만약 포자나 문제가 될 수 있는 미생물이 존재할 경우, 재수화되는 순간부터 안전상의 문제가 발생할 수 있습니다. 최근에 논문에 기여하셨다고 들었는데, 그 논문의 내용에 대해 말씀해 주시면 좋겠습니다.

메리:

정확히 말씀하셨습니다. 수분 함량이 낮은 식품이라면 미생물 증식을 걱정할 필요가 없고 수분 활성도에 대해 알 필요도 없다는 인식이 있지만, 안타깝게도 실제로 수분 함량이 낮은 식품에서 대장균이나 살모넬라균이 발생해 리콜된 사례가 많습니다. 땅콩버터나 밀가루, 분유 같은 것들이죠. 정말 안타까운 일입니다. 바로 그 점이 문제입니다. 수분 활성도는 미생물 증식을 억제하는 훌륭한 지표입니다. 수분 활성도가 0.6 미만이면 어떤 미생물도 증식하지 않습니다. 하지만 이는 잘못된 안전감을 줍니다. '내 제품은 수분 활성도가 낮으니 걱정할 필요가 없다'고 생각하게 되죠. 하지만 방금 말씀하신 대로 수분 활성도는 살균 단계가 아닙니다. 즉, 미생물이 여전히 살아있으며 단지 휴면 상태에 있을 뿐이라는 뜻입니다.

만약 더 높은 습도나 수분 활성도가 높은 환경에 노출된다면, 예를 들어 밀가루를 쿠키 반죽에 넣는 경우(이것이 바로 우리가 원하는 용도이겠지만) 이제 미생물들이 자라고 번식할 수 있는 환경이 조성된 셈이며, 살모넬라나 대장균 등이 대중에게 위험해지는 이유를 알 수 있습니다. 사실 이건 꽤 광범위한 주제입니다. 최근 식품 안전 컨퍼런스에 참석했을 때, 이 주제에 대해 꽤 많이 논의했고 관련 세션도 많았으며, 현재 저수분 식품을 살균하거나 저온 살균할 수 있는 방법에 대한 연구도 많이 진행되고 있습니다. 연구가 활발히 진행 중이며, 저희도 알고 있고 여러분도 아시다시피, 미생물 증식을 막거나 현재 발생하고 있는 식중독 사태를 방지하기 위해 저수분 식품을 저온 살균하거나 멸균할 수 있는 방법을 모색하고 개발하는 데 매우 적극적으로 매진하고 있는 연구자들이 여러 명 있습니다.

재커리:

최근 저희가 인터뷰한 연구원 중 한 분인 제니퍼 아커프 박사는 수분 함량이 낮은 식품과 그 생산 환경을 연구하며, 식품 매개 병원균이 수분 함량이 낮은 식품에조차 침투하지 못하도록 방지할 수 있는 다양한 방법이나 위생 기술을 모색하고 있습니다. 최근 그녀와 함께 팟캐스트를 녹음했는데, 그 자리에서 그녀가 이 주제에 대해 이야기했습니다. 제 관점에서 볼 때, 위생 관리를 철저히 하고 환경을 가능한 한 청결하게 유지하는 것이 중요합니다. 이는 최근 워싱턴 주립대학교의 민토 마이클 박사님과도 다시 한번 논의했던 내용으로, 미생물학을 살펴보고 다양한 온도, 시간 조합 및 수분 활성도를 이해하는 것이 중요하지만, 말씀하신 것처럼 모든 종류의 식품을 가열할 수는 없습니다. 가열하면 식품의 구조적 변화가 일어날 수 있기 때문입니다.

수분 활성도를 고려하는 것 외에도, 전자레인지나 고압 처리 등 다른 방법을 병행하여 식품의 안전성을 최대한 확보할 수 있는 방안이 있을 수 있습니다. 원하신다면, 아커프 박사님이나 마이클 박사님과 함께한 팟캐스트를 들어보시면 식품 안전에 대해 더 자세히 알아보실 수 있습니다.

메리:

또한 저온 살균 과정을 진행할 때 수분 활성도가 실제로 어떤 역할을 하는지 생각해 보았습니다. 설령 그 과정을 수행할 수 있다고 해도, 예를 들어 육포 같은 경우라면 효과를 보기 위해서는 적절한 시간-온도 조합과 함께 습도 조절도 필요합니다. 또 다른 측면은, 설령 그 과정을 수행할 수 있다고 해도, 실제로 제거하고자 하는 미생물을 사멸시킬 수 있는 환경을 조성하고 있는지가 중요합니다. 적절한 시간과 온도를 적용하더라도 습도가 낮다면 살균 효과도 떨어지게 됩니다. 확실히 이 모든 요소가 복합적으로 작용하는 것이죠.

요약 및 권장 사항

재커리:

간단히 정리하자면:

• 오늘 우리는 분말에 대해 살펴보고, 그 정의를 내려보았습니다.
• 우리는 물리적, 화학적 및 미생물학적 안정성을 조사했습니다.
• 오늘 논의한 내용을 연구하고 정리하는 데 활용했던 AQUALAB 제품 몇 가지를 소개해 드렸습니다.

여기서 한 가지 언급하고 싶은 점은, 당사가 완제품이나 원료를 측정하는 솔루션을 개발하고 있지만, 분무 건조 제품에 특히 유용한 ‘SKALA Dry’라는 인라인 솔루션도 보유하고 있다는 것입니다.

기온이나 계절이 변함에 따라 일관된 품질의 제품을 생산하는 데 어려움을 겪고 계신다면, SKALA Dry가 해당 제품에 적합한 수분 활성을 자동으로 달성하도록 도와드립니다.

또한, 앞서 언급했던 팟캐스트 ‘Water In Food’도 꼭 들어보세요. 유튜브 채널도 운영하고 있으니, 청취와 구독을 잊지 말아 주세요.

그럼 이제 청중 여러분의 질문을 받겠습니다.

1. 제가 다루는 분말의 흡습성을 측정하거나 추적할 수 있는 방법이 있을까요?

재커리:

좋은 질문입니다. 흡습성에 관해서는 등온선 곡선의 모양을 살펴보면 됩니다. 이는 앞서 언급했던 내용인데, 지금 다시 다루어도 좋을 것 같습니다. 핵심은 곡선의 기울기를 살펴보는 것입니다.

이번에는 다양한 부형제를 살펴보고 있는데, 곡선의 기울기가 가팔라질수록 흡습성이 높아지며, 해당 분말이 수분을 더 많이 흡수한다는 것을 의미합니다. 곡선의 모양만으로도 해당 분말들의 흡습성 차이를 매우 빠르고 직관적으로 파악할 수 있습니다. 혹시 덧붙일 말씀이 있으신가요?

메리:

좋은 설명이네요. 기본적으로 그 기울기가 가팔라질수록 흡습성이 강해지며, 이는 최종 제품이 무엇이든 간에 그 제품에 더 많은 수분을 공급할 수 있다는 뜻이기도 합니다. 이러한 상관관계와 물질의 흡습성을 이해하는 것은 분명 중요한 요소입니다.

재커리:

또한, 사용하는 공식이나 목표, 최종 결과에 따라 기울기가 더 가파른 것이 좋을 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다는 점을 덧붙이고 싶습니다. 어떤 유형의 기울기를 원하는지는 단순히 제품과 공식에 따라 달라질 것입니다.

메리:

원하는 대로 수분을 증가시키거나 수분과 결합할 수 있는 성분을 원하신다면, 이것이 좋은 방법입니다. 수분 흡수율이 높은 성분을 사용하면 많은 수분을 흡수하여 제품에 풍부한 수분을 공급할 수 있으며, 이를 통해 목표하는 특정 수분 활성도에 맞춰 제형을 설계할 수 있습니다. 하지만 이것이 반드시 나쁜 것은 아니며, 단지 알아두면 좋은 점일 뿐입니다.

2. 비타민 C의 분해에 더 큰 영향을 미친 요인은 온도인가, 수분 활성도인가?

메리:

좋아요, 제가 이 부분을 설명해 드릴게요. 비타민 C의 분해에 있어 수분 활성도가 온도보다 확실히 더 큰 요인이었습니다. 데이터를 다시 확인해 보시면 직접 확인하실 수 있을 텐데요, 온도만 변화시킨 경우와 수분 활성도를 변화시킨 경우의 반응을 비교해 보면, 이 실험에서는 수분 활성도가 더 중요한 요인이라는 점이 실제로 매우 명확하게 드러납니다.

재커리:

이는 각 비타민의 특성에 따라 달라질 것이며, 사실 최근에 우리가 논의해 온 주제이기도 합니다. 하지만 비타민 C가 이런 특정 양상을 보였다고 해도, 여러분이 관심을 갖는 것이 무엇이든 간에 각 비타민이나 각 활성 성분을 개별적으로 살펴봐야 합니다. 이것이 항상 나타나는 경향은 아닐 것입니다. 수분 활성이 항상 더 큰 영향을 미치는 것은 아닙니다. 어떤 요소가 더 큰 영향을 미치는지 파악하려면 이러한 유형의 연구를 수행해야 합니다.

메리:

맞아요. 산패될 수 있는 성분은 산소나 비타민 E일 수도 있으니까요. 그런 요인을 추적해 보면 그에 따라 다른 반응이 나타날 수도 있겠죠. 하지만 비타민 C의 경우에는 수분 활성도가 원인이었습니다.

3. 수분 활성도나 수분 함량은 분말의 용해 속도와 어떤 관계가 있습니까?

메리:

물 활성도나 수분 함량 그 자체 때문이라고 단정할 수는 없고, 분말 자체의 구조와 용해 속도, 그리고 그 분말이 놓이게 될 환경이 더 중요한 요인이라고 생각합니다. 만약 음료 믹스 같은 경우라면, 물 활성도가 높은 환경에 놓이게 되므로 빠르게 용해될 것입니다. 하지만 상황에 따라 다릅니다. 예를 들어, 수화물을 함유한 물질의 경우, 일반적으로 이미 물이 결합되어 있어 더 빨리 용해되는 경향이 있습니다. 모든 것은 상황에 따라 다릅니다. 단순히 분말의 수분 활성도와 수분 함량을 아는 것만으로는 충분하지 않으며, 분말의 구조와 그것이 얼마나 빨리 용해될 수 있는지가 더 중요합니다.

재커리:

또한 등온선과 DVS 시험 결과를 함께 살펴보면, 용해점이나 모든 물질이 용액으로 완전히 녹아드는 지점을 파악할 수 있다면, DVS 시험을 통해 이 과정이 얼마나 걸릴지 파악할 수 있습니다. 아마도 물질을 관찰하고 등온선 정보를 참고하는 방식이 될 것입니다.

메리:

맞아요. 분말의 중요한 특징 중 하나는 용해되는 것인데, 우리가 접해본 대부분의 분말은 원래 그렇게 되어 있으니까요. 그냥 음료 믹스라면 다른 것에 섞어 마시면 되겠지만, 포장되기 전에 뭉치거나 덩어리지지 않게 하려면 어떻게 해야 할까요? 우리 모두 그런 경험을 해봤을 거예요. 음료 믹스 같은 걸 꺼내 봤더니 딱딱하게 굳어 있는 경우 말이죠. 어쩌면 등온선을 살펴보고, 그 혼합물에 대한 임계점이 어디인지 파악한 다음, 그 온도를 넘지 않도록 보장하는 포장을 사용하거나, 혹은 고결 방지제 같은 것을 첨가해야 할 수도 있습니다. 이 모든 요소가 분말의 용해성에 영향을 미칩니다.

4. 비결정질 분말의 유통기한은 결정질 분말의 유통기한과 비교했을 때 어떤가요?

재커리:

유통기한을 단축시키는 요인이 무엇인지에 따라 달라질 것입니다. 질감의 변화인가, 아니면 화학적 변화인가요? 먼저 그 최종 상태가 어떤 모습인지 명확히 규명해야 하며, 그 후에 어떤 성분을 첨가할 것인지 결정해야 합니다.

메리:

좋은 질문이네요. 결정성 분말의 경우, 제가 앞서 언급했듯이 용해점이 있습니다. 알다시피, 고체 상태에서 바로 액체 상태로 변하는 현상인데, 이는 노출되는 습도에 따라 달라집니다. 만약 그 결정성 분말 주변 환경을 그 점 이하로 유지할 수 있다면, 분말의 구조는 변하지 않은 채 활성도가 급격히 변화할 수 있습니다. 그러면 유통기한을 매우 길게 할 수 있죠. 자당이나 염화나트륨 같은 것을 생각해보시면 됩니다. 그런 물질들은 유통기한이 아주 길죠.

하지만 그 수치를 초과하면 문제가 생깁니다. 당신이 말한 것과는 달리 모든 요소가 중요합니다. 유통기한을 단축시키는 요인은 무엇인가요? 제품이 노출될 환경은 어떤가요? 그렇다면 어떤 접근 방식이 타당할까요? 저희는 감미료에 관한 웨비나도 진행했는데, 감미료의 용해성 특성에 관한 부분이 흥미로웠습니다. 무정형과 결정질 구조 사이를 오가며, 이것이 제품에서 어떻게 침전될 수 있는지는 본질적으로 복잡한 문제입니다. 명확한 답이 있을까요? 제가 간단히 설명해 볼게요. 결정질 구조의 경우, 임계점 이하로 유지할 수 있다면 그 온도 이하의 어떤 환경에도 노출시켜도 됩니다. 실제로는 변하지 않을 것입니다. 물과의 상호작용은 모두 표면에서 일어나기 때문입니다. 하지만 다시 말해, 임계점을 넘거나 화학 반응이 일어나거나 다른 요인이 작용한다면, 이는 우리가 논의해야 할 또 다른 문제입니다.

재커리:

한 가지 덧붙이자면, 결정질 고체나 분말의 경우 용해점이 대개 상당히 높아서 수분 활성도가 0.9 정도나 그 근처 수준인 반면, 비결정질 분말은 수분 활성도가 0.3에서 0.6 사이일 때 물리적 변화가 일어날 수 있습니다. 만약 질감만 고려해서 유통기한을 결정한다면, 대부분의 결정질 고체가 유통기한이 더 길 것이라고 생각됩니다. 하지만 우리가 우려하는 것이 화학적 안정성이나 화학 반응이라면, 그 질문에 답하기 위해서는 더 심층적인 분석과 실험이 필요할 것입니다.

메리:

앞서 언급하지 않았던 또 다른 결정체 관련 사항으로는, 입자 크기가 작거나 특이한 구조나 형태를 띠거나 크기가 제각각일 경우, 실온의 습도 조건에서 예기치 않게 브릿징 현상이 발생하는 위치에 영향을 미칠 수 있다는 점입니다. 결정체라 하더라도 용해점 이하로 유지하면 문제가 없지만, 입자 크기는 결정 구조의 안정성에 확실히 영향을 미칩니다.

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