비효소적 갈변화

목차

1.Maillard 반응
1) Maillard 반응의 메커니즘
2)Maillard 반응에 영향을 미치는 요인

2.caramel화 반응(caramelization)

3.ascorbic acid 산화반응

**비효소적 갈색화 반응의 실례

본문내용

비효소적 갈변 반응은 효소의 관여 없이 식품 중의 어떤 성분이나 또는 성분 상호간의 화학적인 반응에 의하여 갈색 물질을 형성하는 것이다. 비효소적 갈변 반응은 보통 그 반응의 메커니즘에 따라 다음 3가지로 구분한다.
- Maillard 반응(Maillard reaction): 식품중의 단백질(또는 아미노산)과 당분이 가열에 의하여 갈색색소 물질(melanoidin)을 생성하는 갈변 반응
- caramel화 반응(caramelization): 당을 고온으로 장신간 가열할 때 생성되는 갈색의 색소
- ascorbic acid 산화반응(ascorbic acid oxidation):비타민C 산화반응 이다.
그러나 식품은 복잡한 여러 가지 성분으로 이루어져 있기 때문에 식품에서의 비효소적 갈변 반응은 이상의 3가지 반응이 단독으로 일어나기보다는 대부분이 혼합되어 일어난다.

Maillard 반응
식품의 비효소적 갈변의 대표적인 것으로 당류의 카르보닐기와 단백질의 아미노기가 가열에 의해 갈색물질(melanoidins)을 생성하는 반응이며, 자연적으로 생성되는 것이 특징인 대표적인 비효소적 갈변이다.
모든 식품에서 자연발생적으로 일어나는 반응으로 아미노산의 amino기와 환원당의 carbonyl기가 축합하는 초기단계와 중간단계, 최종단계를 거쳐 갈색물질 인 melanoidin을 생성하는 반응으로 일명 Amino-carbonyl 반응이라고도 한다. 특히 이들의 반응은 potato chip, 과즙류, 과실주, 잼류, 맥주 등의 가공식품을 갈색으로 변하게 하여 식품의 품질 저하를 가져오는 단점이 있으나 커피, 홍차, 식빵, 간장, 된장 등의 식품 경우는 이 반응 없이는 고유의 색깔, 풍미, 방향을 얻을 수 없다. 이 반응 중 Amino-carbonyl 은 Caramelization과 달리 외부로부터 에너지의 공급이 적거나, 경우에 따라서는 없는 상태에서도 반응이 일어난다.

이 반응은 프랑스 화학자 Maillard(1912)에 의해서 glucose와 glycine의 용액을 가열하였을 때 갈색 색소인 melanoidin을 생성한다고 처음으로 공식 논의되었기 때문에 Maillard 반응이라고 부르게 되었다. 이 반응은 활성을 가진 유리 aldehyderl나 ketone기와 같은 carbonyl기를 가진 환원 당 또는 가수분해 되어 환원 당을 만들 수 있는 당류가 아미노산, peptide, 단백질과 같은 유리 amino기를 가진 질소화합물과 상호 반응하여 갈색 물질을 생성하는 것이므로 그 반응의 본질을 따서 amino-carbonyl 반응이라고도 하며 또한 생성되는 최종 갈색 물질의 이름을 따서 melanoidin 반응이라고도 하며 또한 생성되는 최종 갈색 물질의 이름을 따서 melanoidin 반응이라고도 부른다.
일반적으로 대부분의 식품들은 양의 차이는 있겠으나 그 성분으로써 당류 등의 carbonyl 화합물과 단백질 등의 amino기를 가진 질소화합물을 다소라도 함유하고 있으므로 Maillard 반응은 거의 모든 식품에서 일어날 수 있는 갈변 반응이며 실제로도 식품 가공이나 저장 중에 있어서 가장 중요한 비효소적 갈변 반응이다.

또한 Maillard 반응에 의한 갈변은 외부에서 가열과 같은 에너지 공급이 있어야 비로소 일어나는 화학 반응과 달리 거의 자연 발생적으로 일어난다는 중요한 특징을 가지고 있다. 따라서 이 갈변 반응은 식품 가공 과정에서는 물론 저장 시에도 계속 일어날 수 있으며 또한 억제하기도 어려운 매우 중요한 반응이다.
1) Maillard 반응의 메커니즘
Maillard 반응에 의한 갈변의 진행 메커니즘에 대해서는 비교적 잘 알려져 있으며, 그 반응은 대체로 초기 단계(primary step), 중간 단계(intermediate step), 최종 단계(final step)의 3가지 단계로 구분한다.
(1) 초기 단계 Maillard 반응의 초기단계의 첫 활성화 과정인 배당체 glycosylamine의 형성.
① 당류화 amino화합물의 축합 반응(condensation reaction)
Maillard 반응의 진행되기 위해서는 먼저 환원당과 amino 화합물이 축합 반응을 일으켜 질소배당체인 glycosylamine을 형성하여야 한다. 예를 들면, 환원당인 glucose와 amino기를 가진 glycine이 축합하여 질소배당체인 glucosylglycine이 형성된다. 이 과정이 Maillard 반응의 첫 활성화 단계라고 할 수 있다. ② Amadori 전위의 과정
Amadori 전위(Amadori rearrangement) : 당류와 amino화합물의 축합에 의하여 형성된 glycosylamine은 대응하

키워드

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