식품의 갈변현상의 장단점 4가지와 갈변 억제 방법 2가지

 

식품의 갈변현상의 장단점 4가지와 갈변 억제 방법 2가지

 

갈변현상의 정의

천연식품이 갖고 있는 고유의 색과 형태가 변하는 현상으로 식품에 긍정적인 측면과 부정적인 측면이 있으며, 식품제조시 과즙류, 과실주, 잼, 맥주 등의 갈변은 품질를 나쁘게 하거나, 된장, 간장, 양갱의 경우에는 각각 식품의 고유의 색깔을 만들기도 합니다.

갈변의 종류

■ 효소적 갈변

polyphenolase, tyrosinase, catalase, peroxidase 등의 효소들은 생감자, 사과, 밤, 홍차, 녹차의 제조시 갈변을 시키고 있습니다.
① Polyphenol oxidase(PE) 반응 : 채소나 과일에 존재하는 Catechol이 PE에 의해 산화되어 melanine을 생성하는 갈색화 반응 ex) 사과를 까아 놓으면 갈색으로 변하는것, 고구마 또는 바나나의 갈색으로 변한는것, 신성한 차의 잎으로 홍차 제조

② Tyrosinase 반응 : 감자의 갈변에 주요 원인이 되며 tyrosine이 산화되어 melanine을 생성하는 갈색화 반응 ex) 감자를 깍아 놓아두면 갈색으로 변하는것

 

 

■ 비효소적 갈변

(1) maillard 반응

ⓐ 당의 카보닐기와 단백질의 아미노기가 반응하여 자연발생적으로 생기는 현상으로 식품제조 과정에서 melanoidin 생성 합니다.

ⓑ 빵의 제조공정 중 초기과정에서 생기는 빵 표면의 갈색반응이며 간장, 된장, 양갱 등의 갈변반응은 필수적이나 감자칩, 과즙, 과실주, 쨈류, 맥주 등의 식품에는 악영향을 줍니다.

ⓒ 초기, 중기, 최종단계의 과정을 거쳐 발생 합니다.

ⓓ maillard 반응에 영향을 주는 인자 : 온도, pH, 당의 종류, 아미노산의 종류 및 반응물질

(2) Caramelization(Caramel 반응)

ⓐ 당류는 융점보다 높은 온도로 가열하면 주로 탈수, 분해, 중합반응 등이 일어나며 캔디류, 당과류 등의 가열에 의한 갈색화 반응으로 착색료로 이용

ⓑ 빵의 제조공정 중 후기과정의 고온에서 노릇노릇하게 갈색으로 변하여 맛과 향을 만들어 냅니다.

ⓒ 요쿠르트의 제조공정 중 요쿠르트의 색과 맛을 내기 위하여 응용

ⓓ ascorbic acid oxidation : ascorbic acid 산화에 의한 갈색반응으로 쥬스의 갈변에 영향

ⓔ 기타 탄닌에 의한 갈변 반응

 

갈변반응이 식품에 미치는 영향

① 색깔의 변화

식품건조시 고유의 색상이 변화되는 분말상의 감자, 고구마, 건조과실류, 건조 생선 등을 들수 있으며 가공중의 갈변은 과즙류, 과실류, 쨈류, 토마토 캡찹, 토마토 쥬스, 맥주 등이다.

② 향미에 대한 영향

가공 식품의 특징 있는 향미의 주성분은 갈변반응의 결과이다 (볶은 콩, 볶은 땅콩, 조리된 식품의 맛과 냄새 등)

③ 영양가 손실 : 가공중의 아미노산의 파괴와 필수아미노산의 파괴

④ 갈변반응의 항산화 효과 : 돼지기름을 가열할 경우

 

 

갈변반응의 억제

(1) 효소에 의한 갈변 억제법

효소에 의한 갈변을 억제시키는 방법은 크게 효소를 불활성화시키는 방법, 기질을 제거하는 방법, 반응을 억제하는 방법 등이 있습니다.

ⓐ 효소 불활성화 : 효소는 단백질로 구성, 가열에 의해 쉽게 불활성화 ⇒ 열처리(Blanching)

ⓑ 최적조건 변동 : 효소의 최적조건 즉, pH, 온도, 기타 조건을 변동시켜 억제

ⓒ 산소 제거 : 산화반응 억제가능

ⓓ 환원성 물질 첨가

   - 아황산(SO2)가스 또는 아황산염 이용 : phenolase 억제

   - SH 화합물

   - 주석이온 : Sn++, 강한 환원력 이용

   - 금속이온의 제거 : 금속제거제로 제거하여 갈색반응 억제

ⓔ 산의 첨가 및 이용 : 산소제거제, 식품성분시스템의 환원영역으로 이동, 산화생성물 환원 효과, pH 낮춤 ex) Ascorbic acid, citric acid, malic acid, tartaric acid 처리 등

ⓕ phenolase 기질의 methyl 화

ⓖ 기타 : 붕산 및 붕산염의 이용, 소금에 의한 억제 등

 

(2) 비효소에 의한 갈변 억제법

ⓐ 온도의 상승에 따라 반응이 크므로 가급적 온도를 낮추어서 가공

ⓑ pH를 낮춤(알칼리 쪽일수록 반응속도가 증가)

 

이와 같이 식품에서의 갈변현상은 상품의 품질을 좌우하는 중요한 측정기준이 될 수도 있습니다. 따라서 농산물, 축산물, 수산물 등을 원료로 하여 제조하는 가공공장에서 특히 관심을 기울려야 하며, 완제품에 대한 유통, 저장, 조리과정에서도 갈색화 반응은 계속되므로, 갈색화 반응에 대한 연구가 진행되고 있으며, 제조 가공업체에서 품질관리 기준도 됩니다.