Reaction of non enzymic browning

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Reaction of non enzymic browning에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

순으로 반응속도가 크다.
반응물질의 농도 :
갈색화 반응속도는 환원당의 농도에 비례하고 아미노화합물의 농도가 경과시간의 자승에 비례한다. 농도가 높을수록 반응속도는 빨라진다.
금속이온의 영향 :
조건에 따라 다르나 일반적으로 철이나 구리는 reductone산화를 촉매하므로 갈변을 촉진한다.
(3) 갈변화 방지법
① 저온을 유지시킬 것
② pH를 낮출 것
반응물질을 희석할 것(농출과즙을 희석하면 효과적이다.)
반응물질의 제거
(glucose 대신 sucrose를 사용하면 유리 카르보닐기가 없어서 효과있다.)
수분함량을 낮게 할 것(수분 10~18%에서 갈변되기 쉽다.)
저해물질 첨가 : 카르보닐 화합물에 반응을 저해하는 물질을 넣으면 방지 할 수 있다.
저해물질로서 아황산과 그 염을 첨가하면 아황산이 aldehyde기에 부가하 여 hydroxysulphonic acid를 생성시키기 때문이다.
2) 캐러멜화 반응
당류를 녹는점보다 높은 온도로 가열할 때 탈수, 분해, 중합 등의 반응을 거쳐 끈적끈적한 갈색의 캐러멜이 생기는데, 이를 캐러멜화반응이라 한다. 당류 중에서 과당은 포도당보다 캐러멜화되기 쉽고, 설탕, 전화당, 꿀로부터 제조한 캐러멜이 많이 이용된다.
캐러멜화 반응은 당의 아미노화, aldose-ketose의 이성질화, 분자 내 또는 분자 간 탈수반응, 분자 간 glucoside 전달에 의한 새로운 glucoside 결합의 생성, 그 외에 당의 탄소 개열 등에 의해 이루어지지만, 반응 매케니즘은 아직 확실치 않다. 촉매로는 산, 알칼리, 염류 또는 암모니아 등을 가하여 가열하는 것이 많고, 반응조건에 따라 성질이 다른 캐러멜이 형성된다.
설탕은 캐러멜 색소와 향의 생성에 주로 이용되며, 160℃에서 산선 또는 산성 암모늄염과 함께 가열하면 상업적으로 3가지 종류의 색소를 생산한다. 암모늄 중아황산염(ammonium bisulfite)을 사용하여 콜라와 같은 음료에 사용하는 색소를 만들고, 이를 암모늄이온과 함께 가열하여 맥주나 진저엘 등에 사용하는 색소를 만든다.
당을 이용한 식품의 조리, 가공에서 흔히 일어나며, 식품, 캔디 및 음료의 색과 향미에 영향을 주어 착색, 착향의 목적으로 이용된다. 간장의 색깔은 마이야르 반응에 의하여 주로 형성되거나, 캐러멜화 반응에 의한 갈변도 어느 정도 기여하고 있다.
온도와 pH가 증가할수록 반응속도는 증가하며, pH 8.0에서 pH 5.9에서 보다 반응속도가 10배가 빠르다. 또한 설탕을 200℃에서 계속 가열하면 고분자량의 humin(C125H188O80)이 생성되나, 쓴맛이 나므로 캐러멜 향 생성을 목적으로 할 때는 바람직하지 못하다.
캐러멜 향의 특징적인 성분으로 구운 빵 냄새성분인 maltol( 3-hydroxy-2-methyl pyran-4-one)과 isomaltol, 그리고 조리한 육류의 탄 냄새성분인 2-H-4-hydroxy-5 -methylfuran-3-one 등이 있다.
3) 아스코르브산의 산화반응
아스코르브산의 산화반응은 레몬이나 자몽의 과즙이나 농축과즙 또는 분말과즙과 같은 제품의 갈변의 원인으로 품질에 영향을 미친다.
아스코르브산의 산화반응은 환원당에 의한 갈변보다 빨리 일어나고 pH2전후의 산성조건하에서도 빠르게 일어난다.
① 리덕톤류의 생성 : 아스코르브산은 산소하에서 dehydroascorbic acid를 거쳐
2,3-diketogulonic acid가 생성되고 이것은 탈탄산되어 xylosone을 거쳐 여러 가지 리덕톤류를 생성한다.
② osone류의 생성 : 아스코르브산은 모두가 dehydroascorbic acid를 거쳐서 분해되는 것 이 아니라, 일부는 바로 3-deoxypentosone을 거쳐 2-furancarboxylic 와 furfurl을 생성한다. 이 중간생성물은 아미노화합물과 결합하여 마이랴 르 반응을 일으킨다. 중합이나 축합반응을 일으켜 갈색색소를 형성한다.
유기산의 생성 : 아스코르브산의 분해산물은 리덕톤류와 osone류 외에 여러 가지 유기 산이 생성된다. 주요 유기산으로는 L-threonic acid, 2,5-dihydro- 2 -
furoic acid, furan-2-carboxylic acid 및 수산 등이 있다.
dehydroascorbic acid와 아미노산에 의한 홍변현상 : 식품에 산화방지제로 아스코르브 산을 첨가하여 건조 또는 동결 건조하면 때때로 홍색으로 착색되는 수가 있다. 이것은 dehydroascorbic acid와 유리아미노산이 반응하여 홍변이 일어나는 것이 며, 아스코르브산과 diketogulonic acid는 홍변하지 않는다. α-아미노산 이외에 암모늄염, 아마이드도 홍변하나, β-alanine, proline, amine류는 반응하지 않는 다.
이러한 사실을 보고 우리가 흔히 먹는 콜라의 색소 등은 흔히 우리가 생각하는 화학반응에 의한 화학물질의 것이 아닌 식품 자체의 화학반응에 의해서 생성이 된다는 것을 알 수 있었다. 평소 우리가 볼 수 있는 과일의 갈변은 효소적 갈변이다. 자세히 조사는 하지 않았지만, 우리가 흔히 볼 수 있는 것이다. 처음에는 이 현상은 비효소적 갈변이라고 생각을 했지만, 이레포트를 하면서 조사를 하면서, 생각을 달리 할 수 있었다. 잘못된 지식을 바로 잡을 수 있어서 좋았다. 또한 여태까지 레포트를 하면서 수업내용과 뉴스를 보면서 이것이 옳은지, 안 옳은지도 알 수 있고, 이해를 확실히 할 수 있어서 좋았다.
★참고문헌★
식품화학/ 이숙영, 정해정, 이영은, 김미리, 김미라, 송효남/ 파워북/ pp. 299~315
식품화학/ 이숙영, 정해정, 이영은, 김미리, 김미라, 송효남/ 파워북/ p. 292
식품화학/ 이숙영, 정해정, 이영은, 김미리, 김미라, 송효남/ 파워북/ p. 292 표9-1인용
식품화학/ 이숙영, 정해정, 이영은, 김미리, 김미라, 송효남/ 파워북/
식품화학/ 이숙영, 정해정, 이영은, 김미리, 김미라, 송효남/ 파워북/ p. 301~308, 312, 314 <그림인용>
최신 식품화학/ 한명규 지음/ 형설출판사/ pp. 251~261

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갈변반응