목차
1. 효소반응에 영향을 주는 요인
(1) 효소와 기질의 농도의 영향
(2) pH의 영향
(3) 온도의 영향
(4) 촉진제 및 억제제
2. 식품가공 및 저장에 영향을 주는 효소
3. 식품가공에 관계하는 효소
(1) 탄수화물 분해효소
(2) 지방질 분해효소
(3) 단백질 분해효소
(4) 뉴클레오티다제
(5) 폴리페놀산화효소
(6) 향미효소
(1) 효소와 기질의 농도의 영향
(2) pH의 영향
(3) 온도의 영향
(4) 촉진제 및 억제제
2. 식품가공 및 저장에 영향을 주는 효소
3. 식품가공에 관계하는 효소
(1) 탄수화물 분해효소
(2) 지방질 분해효소
(3) 단백질 분해효소
(4) 뉴클레오티다제
(5) 폴리페놀산화효소
(6) 향미효소
본문내용
같은 저급 유리 지방산에 기인하는데 이 중 부티르산은 우유의 독특한 산패취의 주원인 물질이다. 한편 리파제는 치즈나 초콜릿의 독특한 향미를 내기 위해 사용되기도 한다.
② 리폭시다제
리폭시다제는 두류에 특히 많이 존재하며 양파, 감자, 아스파라거스, 무, 밀의 배아 등에도 함유되어 있다. 이 효소는 기질 특이성이 높아 리놀레산, 리놀렌산, 아리키돈산 등과 그 에스터에만 작용하여 히드로퍼옥시드(hydroperoxide)를 생성한다. 이 효소는 카로틴, 엽록소, 안토시안 등과 같은 색소를 파괴시켜 향미를 손상시키므로 과일이나 태소를 저장할 때에는 전처리 과정으로 데치기를 하여 불활성화시켜야 한다.
(3) 단백질 분해효소
① 펩신
펩신은 위액 중에 불활성 전구물질인 펩시노겐으로 분비되어 위의 염산에 의해 자기촉매적으로 펩신으로 활성화된다. 이 효소는 산성 아미노산의 카복실기와 방향족 아미노산의 아미노기의 결합을 가수분해하는 효소로 최적 pH는 1.0~2.0이다.
② 트립신과 키모트립신
췌장에서 분비되는 트립신은 아르기닌, 리신과 같은 염기성 아미노산의 카복실기와 펩티드 결합을 가수분해하며 중성 pH에서 잘 작용한다. 키모트립신은 췌장에서 분비되는 효소로 방향족 아미노산의 카복실기와 펩티드 결합을 가수분해한다.
③ 카텝신
육류는 사후강직에 의해 생성된 젖산에 의해 pH가 감소되어 pH 6 정도가 되면 카텝신이 작용하게 되어 사후강직이 해제되면서 육질이 연화된다. 카텝신에는 펩신과 비슷한 기질 특이성을 보이는 카텝신 A, 트립신과 유사한 기질 특이성을 나타내는 카텝신 B 등이 있다.
④ 레닌
레닌은 송아지의 제4 위에서 생산되는 효소로 Mucor 속의 곰팡이가 분비하는 효소를 많이 이용한다. 이 효소는 우유의 카제인을 부분적으로 가수분해하여 불용성의 파라카제인을 생성하는데 이 원리를 이용하면 치즈를 만들 수 있다.
⑤ 파파인
파파인은 파파야에 함유되어 있는 효소로 염기성 아미노산이나 류신, 글리신과의 결합을 가수분해한다. 고기의 연육제, 맥주의 혼탁 제거, 소화제 등으로 이용한다.
(4) 뉴클레오티다제
뉴클레오티다제(nucleotidase)는 5′-모노뉴클레오티드를 분해하는 효소이다. 5′-IMP, 5′-GMP 등과 같은 5′-모노뉴클레오티드는 고기 및 생선의 구수한 맛 성분으로, 이들 식품에는 특히 5′-IMP가 많이 함유되어 있다. 5′-IMP는 뉴클레오티다제에 의해 이노신으로 분해되고, 이노신은 다시 하이포잔틴(hypoxanthin)으로 분해된다. 5′-IMP는 구수한 맛을 내지만, 분해산물인 이노신과 하이포잔틴은 쓴맛을 낸다. 고기나 생선을 오래 저장하면 구수한 맛이 감소되는 것은 5′-IMP가 분해되기 때문이다.
5′-IMP의 생성은 사후강직과 밀접한 관계가 있다. 즉 동물의 사후에 포도당이 혐기적으로 분해되어 젖산이 생성되어 pH가 낮아지고 ATP가 급격히 감소하면서 사후강직 현상이 일어난다.
(5) 폴리페놀산화효소
폴리페놀산화효소인 페놀라제와티로시나제는 과일이나 채소에서 효소적 갈변을 일으키는 효소이다. 폴리페놀산화효소는 화합물인 카테킨이나 그 유도체인 클로로겐산 등을 산화시키는데 이들 화합물은 키논을 거쳐 흑갈색인 멜라닌 색소를 형성한다. 티로시나제는 감자 등에 함유되어 있는 티로신을 산화하여 멜라닌을 생성한다. 사과, 배, 감 등은 상처를 입거나 껍질을 벗기면 변색이 일어나는데 이는 효소의 활성에 산소가 필요하기 때문이다. 이들 효소의 활성은 Cu2+에 의해 활성화되고 CI-에 의해 억제되므로 과일을 깎아서 소금물에 담가 놓으면 갈변을 막을 수 있다.
(6) 향미효소
마늘, 고추냉이(산초) 등은 분말이나 페이스트 형태로 가공되는데, 이들 특유의 강한 매운맛과 향은 조직을 파괴할 때 생성된다.
① 마늘을 썰거나 다지면 전구무질인 알린이 알리나아제라는 효소에 의해 강한 향미를 내는 알리신이 된다. 알리나제의 최적 pH는 5~8이고 최적 온도는 37℃이다. 이보다 온도가 높으면 활성이 낮아지고 50℃ 이상이면 활성을 잃게 되므로 가공 또는 저장할 때 온도에 주의해야 한다.
② 고추냉이의 근경을 마쇄하면 전구체로 존재하는 시니그린이 미로시나제에 의해 분해되어 매운 향미성분인 알릴이소티오시아네이트를 생성한다. 분말형태의 고추냉이는 저장 중에 효소반응이 일어나지 않도록 온도와 수분함량을 잘 조절해야 한다. 수분함량이 1% 이하인 것은 오랫동안 저장할 수 있으나 5% 정도 되는 것은 2~3 개월 저장하면 물을 넣고 페이스트 상태로 만들어도 매운맛을 내지 않는다.
② 리폭시다제
리폭시다제는 두류에 특히 많이 존재하며 양파, 감자, 아스파라거스, 무, 밀의 배아 등에도 함유되어 있다. 이 효소는 기질 특이성이 높아 리놀레산, 리놀렌산, 아리키돈산 등과 그 에스터에만 작용하여 히드로퍼옥시드(hydroperoxide)를 생성한다. 이 효소는 카로틴, 엽록소, 안토시안 등과 같은 색소를 파괴시켜 향미를 손상시키므로 과일이나 태소를 저장할 때에는 전처리 과정으로 데치기를 하여 불활성화시켜야 한다.
(3) 단백질 분해효소
① 펩신
펩신은 위액 중에 불활성 전구물질인 펩시노겐으로 분비되어 위의 염산에 의해 자기촉매적으로 펩신으로 활성화된다. 이 효소는 산성 아미노산의 카복실기와 방향족 아미노산의 아미노기의 결합을 가수분해하는 효소로 최적 pH는 1.0~2.0이다.
② 트립신과 키모트립신
췌장에서 분비되는 트립신은 아르기닌, 리신과 같은 염기성 아미노산의 카복실기와 펩티드 결합을 가수분해하며 중성 pH에서 잘 작용한다. 키모트립신은 췌장에서 분비되는 효소로 방향족 아미노산의 카복실기와 펩티드 결합을 가수분해한다.
③ 카텝신
육류는 사후강직에 의해 생성된 젖산에 의해 pH가 감소되어 pH 6 정도가 되면 카텝신이 작용하게 되어 사후강직이 해제되면서 육질이 연화된다. 카텝신에는 펩신과 비슷한 기질 특이성을 보이는 카텝신 A, 트립신과 유사한 기질 특이성을 나타내는 카텝신 B 등이 있다.
④ 레닌
레닌은 송아지의 제4 위에서 생산되는 효소로 Mucor 속의 곰팡이가 분비하는 효소를 많이 이용한다. 이 효소는 우유의 카제인을 부분적으로 가수분해하여 불용성의 파라카제인을 생성하는데 이 원리를 이용하면 치즈를 만들 수 있다.
⑤ 파파인
파파인은 파파야에 함유되어 있는 효소로 염기성 아미노산이나 류신, 글리신과의 결합을 가수분해한다. 고기의 연육제, 맥주의 혼탁 제거, 소화제 등으로 이용한다.
(4) 뉴클레오티다제
뉴클레오티다제(nucleotidase)는 5′-모노뉴클레오티드를 분해하는 효소이다. 5′-IMP, 5′-GMP 등과 같은 5′-모노뉴클레오티드는 고기 및 생선의 구수한 맛 성분으로, 이들 식품에는 특히 5′-IMP가 많이 함유되어 있다. 5′-IMP는 뉴클레오티다제에 의해 이노신으로 분해되고, 이노신은 다시 하이포잔틴(hypoxanthin)으로 분해된다. 5′-IMP는 구수한 맛을 내지만, 분해산물인 이노신과 하이포잔틴은 쓴맛을 낸다. 고기나 생선을 오래 저장하면 구수한 맛이 감소되는 것은 5′-IMP가 분해되기 때문이다.
5′-IMP의 생성은 사후강직과 밀접한 관계가 있다. 즉 동물의 사후에 포도당이 혐기적으로 분해되어 젖산이 생성되어 pH가 낮아지고 ATP가 급격히 감소하면서 사후강직 현상이 일어난다.
(5) 폴리페놀산화효소
폴리페놀산화효소인 페놀라제와티로시나제는 과일이나 채소에서 효소적 갈변을 일으키는 효소이다. 폴리페놀산화효소는 화합물인 카테킨이나 그 유도체인 클로로겐산 등을 산화시키는데 이들 화합물은 키논을 거쳐 흑갈색인 멜라닌 색소를 형성한다. 티로시나제는 감자 등에 함유되어 있는 티로신을 산화하여 멜라닌을 생성한다. 사과, 배, 감 등은 상처를 입거나 껍질을 벗기면 변색이 일어나는데 이는 효소의 활성에 산소가 필요하기 때문이다. 이들 효소의 활성은 Cu2+에 의해 활성화되고 CI-에 의해 억제되므로 과일을 깎아서 소금물에 담가 놓으면 갈변을 막을 수 있다.
(6) 향미효소
마늘, 고추냉이(산초) 등은 분말이나 페이스트 형태로 가공되는데, 이들 특유의 강한 매운맛과 향은 조직을 파괴할 때 생성된다.
① 마늘을 썰거나 다지면 전구무질인 알린이 알리나아제라는 효소에 의해 강한 향미를 내는 알리신이 된다. 알리나제의 최적 pH는 5~8이고 최적 온도는 37℃이다. 이보다 온도가 높으면 활성이 낮아지고 50℃ 이상이면 활성을 잃게 되므로 가공 또는 저장할 때 온도에 주의해야 한다.
② 고추냉이의 근경을 마쇄하면 전구체로 존재하는 시니그린이 미로시나제에 의해 분해되어 매운 향미성분인 알릴이소티오시아네이트를 생성한다. 분말형태의 고추냉이는 저장 중에 효소반응이 일어나지 않도록 온도와 수분함량을 잘 조절해야 한다. 수분함량이 1% 이하인 것은 오랫동안 저장할 수 있으나 5% 정도 되는 것은 2~3 개월 저장하면 물을 넣고 페이스트 상태로 만들어도 매운맛을 내지 않는다.
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