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반려동물 사료의 수분 활성도

30년 동안 아무 문제 없이 사용해 온 반려동물 사료 회사가 곰팡이가 핀 제품을 리콜해야 했지만, 수분 함량은 변하지 않았다고 주장합니다. 수분 함량 대신 수분 활성도만 측정했다면 좋았을 텐데요.

반려동물 사료 생산은 2018년 기준 910억 달러 규모로 전 세계적으로 가장 빠르게 성장하는 산업 중 하나입니다.
반려동물에게 식탁에서 남은 음식을 먹이던 시대는 지났습니다.
오늘날 반려동물 사료는 건강한 식단을 제공하고 알레르기를 예방하며 다양성을 제공하기 위해 신중하게 제조됩니다.
반려동물 사료의 가치가 높아짐에 따라 안전성, 품질 및 일관성에 대한 기대치도 높아졌습니다.
기대치가 높아짐에 따라 정부의 감독 및 규제가 더욱 강화되었습니다.
2011년 식품 안전 현대화법(FSMA)이 서명되었을 때 반려동물 사료 생산에 대한 규정을 인간 식품 생산과 동등하게 만드는 권장 사항이 포함되었습니다.
이러한 규정의 마지막 업데이트는 2018년 9월부터 매우 작은 기업을 대상으로 시행되었습니다.
이러한 새로운 FSMA 규정을 충족하면서도 수익성 있는 안전하고 고품질의 제품을 만드는 것이 반려동물 사료 산업의 현재 목표이자 과제입니다.

반려동물 사료의 수분 활성도와 미생물 안전성

각 미생물은 이상적인 수분 활성도를 유지해야 합니다.
미생물이 수분 활성도가 내부 수분 활성도보다 낮은 환경에 노출되면 삼투압 스트레스를 받아 수분이 높은 수분 활성도(에너지)에서 낮은 수분 활성도로 이동하면서 환경으로 수분을 잃기 시작합니다.
이러한 수분 손실은 팽압을 감소시키고 정상적인 대사 활동을 지연시킵니다.
생물의 번식 및 성장 능력은 주변 환경의 수분 함량(수분 함량)에 의존하지 않고, 수분 에너지(수분 활성도)와 성장을 위해 해당 수분을 이용할 수 있는지 여부에 따라 결정됩니다.
따라서 각 미생물은 성장할 수 없는 고유한 한계 수분 활성도를 가지고 있습니다.
반려동물 사료에서 미생물의 안전과 성장을 제어하는 핵심은 박테리아 성장을 막기 위해 수분 활성도를 0.85 aw 미만, 곰팡이 성장을 막기 위해 0.70 aw 미만, 모든 미생물의 성장을 막기 위해 0.60 aw 미만으로 처리하는 것입니다.
이러한 한계 사이에서는 반려동물 사료의 안정성을 쉽게 제어할 수 있습니다.

반려동물 사료의 수분 활성도와 화학적 안정성

수분 활성도는 활성화 에너지를 감소시키고, 이동도를 증가시키며, 속도 상수를 증가시켜 반응 속도에 영향을 미칩니다.
결과적으로, 반응 속도는 수분 함량보다 수분 활성도와 더 높은 상관관계를 보입니다.
일반적으로 수분 활성도가 증가하면 반응 속도도 증가하지만, 구체적인 상관관계는 생성물의 종류와 반응에 따라 달라집니다.
대부분의 반응은 높은 수분 활성도에서 희석으로 인해 0.70~0.80 aw 범위에서 최대값에 도달하지만, 낮은 수분 활성도에서 증가하는 유일한 반응은 지질 산화입니다.
반려동물 사료의 품질에 가장 큰 영향을 미치는 반응은 지질 산화 또는 산패입니다.
이는 여러 가지 가능한 경로를 가진 복잡한 반응이며, 발생하려면 지질(지방), 산소, 그리고 자유 라디칼이 필요합니다.
따라서 질소 플러싱이나 산소 흡수제를 사용하여 산소를 제거함으로써 산패를 조절하는 것이 가장 일반적입니다.
산패는 지질 산화로 인해 곰팡이 냄새와 맛을 유발하는 악취 화합물이 생성될 때 발생합니다.
산패를 예방하려면 사료의 화학적 안정성을 관리해야 합니다.
건사료는 신선도 유지와 영양 증진을 위해 지방 코팅이 되어 있는 경우가 많아 산패되기 쉽습니다.
반려동물은 산패된 사료를 거부하거나, 주인은 산패 냄새가 나는 사료를 버리기 때문입니다.

반려동물 사의 수분 활성도(aw)와 물리적 안정성

수분 활성도의 변화는 반려동물 사료의 물리적 안정성(구조 및 질감)에 영향을 미칠 수 있으며, 각 제품은 질감이 최적의 상태를 유지하는 이상적인 수분 활성도 범위를 가지고 있습니다.
유통기한을 극대화하려면 제품을 이상적인 수분 활성도 범위에 맞춰 제조하고 운송 및 보관 중에도 해당 수분 활성도를 유지해야 합니다.
건사료의 경우 수분 활성도가 낮고 바삭바삭한 질감을 기대할 수 있지만, 수분 활성도가 이상적인 범위를 벗어나 증가하면 사료가 부드러워지고 맛이 떨어집니다.
반면, 반건조 사료는 수분 활성도가 높고 부드럽고 유연한 구조를 가질 것으로 예상됩니다.
반건조 사료의 수분 활성도가 이상적인 범위를 벗어나 감소하면 사료가 딱딱해지고 맛이 떨어집니다.

반려동물 사료의 수분활성 성분 검사

이상적인 수분 활성도 사양이 확인되면 다음 과제는 그 이상적인 수준에서 제품을 일관되게 생산하는 것입니다.
이상적으로는 오븐 온도 및 벨트 속도와 같은 생산 설정을 설정하고 각 생산 공정 동안 동일하게 유지하여 매번 동일한 수분 활성도를 가진 제품을 생산할 수 있습니다.
하지만 안타깝게도 생산 설정 조정을 필요로 하는 외부 요인들이 있습니다.
이러한 요인에는 입고되는 재료의 불일치 및 생산 환경 변화 등이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.
입고되는 재료의 불일치로 인해 발생하는 문제를 방지하는 효과적인 해결책은 재료의 수분 활성도를 추적하고 제한된 생산 조정으로 사양을 충족하는 제품을 생산할 수 있는 허용 범위를 설정하는 것입니다.
많은 반려동물 사료 제조업체가 최종 제품의 수분 활성도를 측정하지만, 수분 활성도를 사용하여 입고되는 재료를 선별하는 아이디어는 새롭지만 잠재적으로 유용한 개념일 수 있습니다.

가장 중요한 사양: 반려동물 사료의 수분 활성도

반려동물 사료의 경우, 이상적인 수분 활성도 규격을 설정하는 것은 안전성, 품질, 물리적 및 화학적 안정성을 위한 제형 개발에 있어 중요한 단계입니다.
오늘날에도 많은 반려동물 사료 제조업체들이 제품의 안전성을 판단하기 위해 수분 함량을 사용하다가 곰팡이가 핀 제품을 발견하는 경우가 많습니다.
수분 함량 대신 수분 활성도 규격을 사용하면 이러한 문제를 완전히 예방할 수 있습니다.
수분 활성도 규격은 미생물 증식, 화학 반응, 물리적 및 구조적 분해, 그리고 수분 이동을 방지하도록 설정할 수 있습니다.
이상적인 수분 활성도는 건조 제품의 질감 저하, 반건조 제품의 화학적 분해, 습식 사료의 미생물 증식 등 가장 발생 가능성이 높은 불량 유형을 기반으로 결정할 수 있습니다.
이상적인 수분 활성도가 결정되면 가공 및 제형을 결합하여 이상적인 수분 활성도를 달성할 수 있습니다.
이를 통해 최적의 유통기한과 최대 수익을 보장하는 안전하고 고품질의 제품을 생산할 수 있습니다.

반려동물 사료의 경우, 이상적인 수분 활성도 규격을 설정하는 것은 안전성과 품질을 위한 제형 개발에 있어 중요한 단계입니다. 이 규격은 미생물 증식, 화학 반응, 물리적 및 구조적 분해, 그리고 수분 이동을 방지하도록 설정할 수 있습니다. 이상적인 값은 건조 제품의 질감 저하, 반건조 제품의 화학적 분해, 그리고 습식 사료의 미생물 증식과 같이 가장 발생 가능성이 높은 불량 유형을 기반으로 결정될 수 있습니다. 이상적인 수분 활성도가 결정되면, 가공 및 제형을 결합하여 이상적인 수분 활성도를 달성할 수 있습니다.

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Dr. Brady Carter
세계적으로 유명한 수상 활동 전문가