인류는 역사가 시작된 이래 다양한 식품 저장법을 발전시켜 왔으며, 선사시대부터 전해오는 가장 보편적인 방법이 건조법, 소금 등에 절이는 방법, 얼려서 저장하는 방법 등이다. 과거의 냉동 저장법은 자연에 의존하였기 때문에 계절적이나 지역적인 한계를 지니고 있었으나, 냉동기술이 발전한 오늘날에는 이런 제약은 거의 사라졌다. 소득 수준이 향상하면서 보다 자연상태에 가까운 식품을 선호하는 추세와 더불어 냉동식품은 새롭게 주목 받는 상품이 되고 있다.
일반적으로 냉동식품(冷凍食品, frozen food)이란 식품을 냉동하여 장기간 보존할 수 있도록 한 것을 말하며, 식품위생법(식품공전)에서는 “제조‧가공 또는 조리한 식품을 장기 보존할 목적으로 냉동처리, 냉동보관 하는 것으로서 용기‧포장에 넣은 식품”으로 정의하고 있으며, 별도의 가열과정 없이 그대로 섭취할 수 있는 것과 별도의 가열과정을 거쳐야만 하는 것으로 구분한다. 가열하여 섭취하는 냉동식품은 다시 냉동 전에 가열 공정이 있는 것과 없는 것으로 구분되며, 이런 구분에 의해 미생물 규격에 차이를 두어 관리하고 있다.
국내에서 상업적인 냉동식품 생산은 1974년에 창업한 천일식품이 연근해 수산물을 냉동제품으로 가공하여 수출하기 시작한 것이 시초이며, 1980년대 중반에 여러 중소업체에서 냉동만두 사업에 참여함으로써 국내 시장이 형성되기 시작하였다. 그 후 롯데, 동원, CJ, 오뚜기 등 대기업들의 참여로 시장규모는 더욱 확대되었다. 오늘날 국내의 냉동식품 산업은 육류, 어류, 과채류의 원료식품을 비롯하여 소비자들이 사용하기 편리하게 포장된 조리 냉동식품에 이르기까지 광범위하게 확산되고 있다.
기체의 부피가 급속히 팽창하면 운동에너지가 빠르게 증가하며, 이런 운동에너지의 증가는 주위로부터 에너지를 빼앗은 결과이고, 에너지를 빼앗긴 주위의 물체는 온도가 내려가게 된다. 이것이 오늘날에도 이용되고 있는 냉각기술의 기본이며, 1748년 영국 글래스고대학(University of Glasgow)의 윌리엄 컬런(William Cullen) 박사에 의해 최초로 시도되었다. 그는 에틸에테르를 반진공(半眞空) 상태에서 기화시켜 냉동에 성공하였으며, 냉동기의 기원은 그의 실험에서 비롯되었다.
실험실을 벗어나 실용적인 목적의 냉동기는 1805년 미국의 발명가인 올리버 에반스(Oliver Evans)에 의해 설계되었으나 그도 직접 제작하지는 않았으며, 1834년 제이콥 퍼킨스(Jacob Perkins)에 의해 최초의 냉동기가 제작되었다. 그 후 냉동기술은 지속적인 발전을 하였으며, 현재 공업적으로 널리 사용되는 냉동법으로는 차가운 공기를 순환시켜 얼리는 방법(blast freezing)과 식품을 저온의 표면 위에 놓거나 용기 속에 넣어서 얼리는 방법(contact freezing)이 있다.
냉동식품의 가장 큰 장점은 저온에서 보존되므로 비타민 등 영양소의 손실이 적고, 미생물의 우려가 없으므로 합성보존료(방부제) 등의 첨가물을 사용할 필요가 없다는 점이다. 조리된 냉동식품의 경우에는 원료의 불필요한 부분이 제거되어 있으므로 소비자의 수고가 절약되고 폐기물의 발생도 최소화할 수 있다. 단체급식 등에서는 포장 단위로 균일화되어 있으므로 급식 인원수에 맞추어 계획성 있게 사용할 수 있다는 장점도 있다.
냉동식품은 미생물의 증식이 억제되고 효소의 작용이 정지되어 식품의 부패와 변질을 막을 수 있어서 영양이나 풍미를 변화시키지 않고 1년 이상 장기간 보존할 수 있으며, 또한 해동만 하면 간단히 이용할 수 있는 간편성까지 갖추고 있기 때문에 웰빙이라는 사회적 분위기에 잘 맞는 식품이다. 그러나, 냉동식품이라도 장점만 있는 것은 아니며, 제조과정이나 소비자 사용 과정에서 부주의할 경우 품질의 변화는 물론 미생물적인 문제도 발생할 수 있다.
일반적으로 식품을 냉동하면 미생물적인 문제는 없는 것으로 여겨지고 있으나 실제로는 그렇지 않다. 대부분의 미생물은 냉동에 의해 죽지는 않으며 다만 활동이 정지될 뿐이다. 따라서, 냉동식품 제조시 상온에서 냉동에 이르는 시간이나 섭취나 조리를 위하여 해동하는 과정에서 조건만 맞으면 미생물이 증식할 기회는 얼마든지 있으며, 이런 식품을 먹게 되면 식중독에 걸릴 수도 있다. 냉동이나 해동은 가능한 한 짧은 시간에 끝내는 것이 좋으며, 일단 해동한 식품은 재냉동하지 않는 것이 좋다.
냉동식품은 냉동 과정에서 물이 얼음결정으로 변하면서 부피가 커져 식품의 조직을 파괴하고, 이로 인해 해동 후에도 식감이 변하는 문제점이 있다. 이를 극복하기 위하여 급속냉동법이 사용되며, 급속냉동을 시키면 얼음의 결정이 미세해져 조직의 파괴가 적어진다. 급속냉동법이란 일반적으로 최대빙결정생성대(zone of maximum ice crystal formation)를 약 30분 이내에 통과하여 빙결정의 크기를 최소화하는 방법을 말한다. 최대빙결정생성대란 -1℃~-5℃ 범위의 온도대를 말하며, 식품구조에 영향을 주는 세포내 빙결정의 60~80%가 이때에 생성된다.
급속냉동을 위하여 액체질소(-196℃)를 이용하기도 하나 일반적으로는 -40℃ 이하의 저온 냉동고에 넣어서 식품의 내부온도를 신속히 -10℃ 이하로 낮춘다. 급속냉동은 냉동시간을 단축시키는 장점이 있으나 비용이 많이 드는 단점이 있다. 따라서, 일단 동결이 완료된 식품은 다른 냉동고로 옮겨서 보관하는 것이 보통이다. 영하의 온도라도 0℃에 가까운 온도에서는 보관 중 서서히 얼음결정이 성장하여 급속냉동의 효과가 줄어들기 때문에 냉동식품은 -18℃ 이하에서 보관 및 유통하는 것이 좋다고 한다.
참고로, 냉동보존의 기준이 되는 온도가 -15℃나 -20℃가 아니라 -18℃로 된 것은 화씨온도를 사용하는 국가에서 실험한 결과가 일반화되었기 때문이다. -18℃는 원래는 0℉로서 이것을 섭씨온도로 환산하면 약 -18℃가 된다. 화씨온도는 독일의 파렌하이트(Daniel Gabriel Fahrenheit)가 1714년에 제안한 것으로 물의 어는 온도를 32도로 하고 끓는 온도를 212도로 하여 그 사이를 180등분하여 표현한다. “화씨(華氏)”란 Fahrenheit의 중국어 표기 華倫海特에서 유래된 것이며, 미국을 비롯한 영어권 국가에서 주로 사용한다. 오늘날 대부분의 국가에서는 미터법에 따른 섭씨온도를 사용하고 있으며, 이는 1742년 스웨덴의 셀시우스(Ander Celsius)가 제안하였고, “섭씨(攝氏)”는 Celsius의 중국어 표기 攝爾修에서 유래한다.< ※ 화씨온도를 섭씨온도로 바꾸는 공식 --- C = 5/9(F-32) > |
