식품과영양관리론 7 차시 강비타민의영양적품질 학습내용 비타민의발견 비타민의종류 : 지용성, 수용성비타민 비타민의권장량 비타민함유식품의조리와영양 채소 채소류의분류 채소의일반성분 채소의구조 학습목표 비타민의발견에대해이해할수있다. 비타민의종류 : 지용성, 수용성비타민에대해이해할수있다. 비타민의권장량에대해이해할수있다. 비타민함유식품의조리와영양에대해이해할수있다. 채소에대해이해할수있다. 채소류의분류에대해이해할수있다. 채소의일반성분에대해이해할수있다. 채소의구조에대해이해할수있다. 에대해이해할수있다. 에대해이해할수있다. 비타민의발견 과학적으로비타민의존재를규명한것은 0 세기초반으로, 영국의생화학자인홉킨스 (Frederick Hopkins) 경이식품에는당질, 지질, 단백질이외에어떤다른요소가있음을밝힘 -- -- -- --
비타민의종류 : 지용성, 수용성비타민 비타민의종류 : 지용성, 수용성비타민 종의비타민이추출 분석되고합성되었으며대부분권장량이설정되어있음 이비타민들은화학적성질에따라지용성과수용성비타민으로분류될수있음 지용성비타민 지용성비타민은비타민 A, D, E, K로유기용매에녹으며간이나지방조직세포, 주로피하지방조직에저장되고대체적으로조직에오랫동안보유됨 [ 표 -] 지용성비타민의체내주요기능및결핍증과과잉증 Vitamin 체내주요기능결핍증과잉증 Vitamin A 시홍의구성체, 상피세포보호, 야맹증, 시력상실, 두통, 구토, 식욕감퇴, (retinool) 뼈의건강, 항암작용, 생식기능 안구건조증, 식욕감퇴, 성장정지 근육과뼈의통증 Vitamin D (calciferol) 뼈의성장과석회화촉진, 칼슘의흡수를증진 구루병 ( 어린이 ), 골다공증 ( 성인 ) 구토, 설사, 체중감소, 신장손상 Vitamini E 세포손상을막는항산화제 적혈구용혈빈혈 거의무독성 (tocopherol) Vitamin K (phylloquinone) 혈액응고출혈 ( 내출혈 ) 거의무독성 -5- -6- 비타민의종류 : 지용성, 수용성비타민 비타민의종류 : 지용성, 수용성비타민 수용성비타민 체내의수용성매개체를통해운반되는비타민은수용성으로분류되며, 이수용성비타민은체내조직에저장되지않음 [ 표-0] 수용성비타민의체내주요기능및결핍증 Vitamin 체내주요기능 결핍증 Vitamin B (h (thiamin)) 에너지대사에관여, 각기병, 말초신경염, 부종식육부진, 이산화탄소제거반응의조효소 (TPP) 허약, 심장비대 수용성비타민 [ 표 -] 지용성비타민과수용성비타민의비교 구분지용성비타민수용성비타민 종류비타민 A, D, E, K 비타민 B 군, C 용해도지질및유기용매에녹음물에용해 Vitamin B (riboflavin) 조효소의구성물질 구순구각염, 눈병 Niacin i 에너지대사에관여, 산화환원작용에관여 펠라그라라 (pellagra) Vitamin B 6 단백질대사에관여, 적혈구형성에관여 피로, 우울증, 불면증, 피부질환, 면역능저하, 설염 Vitamin B (cobalamin) DNA 합성에관여 악성빈혈, 신경장애, 부정맥 전구체 예 ) 비타민 A : carotene 류 예 ) 트립토판 : 나이아신의전구체 비타민 D : 7-dehydrocholesterol 소화 흡수 지질과함께소화 흡수되어이용됨 탄수화물, 아미노산과함께소화 흡수되어이용됨 저장간이나지방조직에저장됨사용되고남은양은체외로배설되고저장되지않음 Folacin ( 엽산 ) 핵산대사에관여거대적혈구성빈혈, 위장장애, 설사 결핍증단기간에급속한결핍증은나타나지않음단기간에중증의결핍증이급속히나타남 Pantothenic acid 조효소 A의구성물질 피로, 복부경련구토, 손과발의감각이상 Biotin 지질, 단백질, 글리코겐합성에관여 피부염, 피로, 탈모 Vitamin C (ascorbic acid) 콜라겐합성에관여 괴혈병, 근육쇠약 과잉증장기간다량섭취시중증의과잉증이나타날수있음과잉증이나타나는경우는드묾 손실산화등을통해손실이나타날수있음조리시물, 열, 광선에의해쉽게파괴될수있음 -7- -8-
비타민의권장량 비타민함유식품의조리와영양 지용성및수용성비타민의급원식품과권장량을다음에요약하였음 [ 표 -] 참고 채소류 수분이많고, 열량원이적으며, 비타민과무기질이풍부하게들어있고섬유질이많아소화가잘되며정장작용을하며단위 g당함유열량이낮아체중감량을목표로하는다이어트의주재료로활용되고있음 칼륨, 칼슘, 철등을공급해주는알칼리성식품이며색소, 향기성분, 유기산등이함유되어있음 -- -- 비타민함유식품의조리와영양 5 채소 과일류 채소 는수분함량이 80~0% 임. 과일은수분과과당의함량이많음 저장과정에서도화학적변화가계속되기때문에과일의특성에맞는온도와습도를택하여저장하여야함조리과정에서도영양소의파괴를최소한줄일수있도록하는것이중요함 해조류 녹조류갈조류홍조류 근채류와경채류 : 아스파르트산, 글루탐산, 유리아미노산등을함유 ( 감칠맛 ) 지질함량은거의없으며, 비타민과무기질이풍부함 독특한풍미와다양한색 : 식욕을증진시켜줌 영양소이외에건강에유익한다양한생리활성물질을함유함 ( 건강을유지하고질병을예방 ) 풍부한식이섬유 : 현대인의장을건강하게하고배변을도움 -- --
6 채소류의분류 7 채소의일반성분 식용하는부위에따라경엽채류, 근채류, 과채류, 화채류로분류함 경엽채류 경엽채류 줄기및잎을주로식용하는것으로잎채소인배추, 양배추, 상추, 쑥갓, 시금치등이있음 근채류 땅밑뿌리에양분을저장하는채소로무, 당근등이있음 수분함량이 0% 이상임. 섬유질이풍부함. 카로틴, 비타민 B, 비타민 C 등함유 ( 경채류에는다소낮은편이지만잎채소에는풍부함 ) 취나물류는비타민 A, 비타민B의함량이매우풍부함 과채류 초본식물의열매를식용하는채소로호박, 가지, 오이, 토마토등이있음 화채류 꽃을식용으로하는채소로브로콜리, 콜리플라워, 아티초크등이있음 7 채소의일반성분 8 채소의구조 과채류 수분함량이 0% 이상임. 색이가지는식물화학물질이풍부하여생리적기능을함섬유질과비타민 C 가풍부함. 무기질은칼슘 (Ca), 인 (P) 이많음 식물세포는핵, 세포벽, 세포질로되어있음 세포질은 : 콜로이드상태로되어있어, 물질이자유롭게이동될수있음 색소체, 액포, 미토콘드리아, 리보솜등이있음 세포대사에필수적인기관들이있음 화채류단백질, 비타민 C, 비타민 A, 칼슘, 철의함량이풍부함엽산의좋은급원식품임 -- 근채류전분함량이높음 ( 열량을제공 ) 비타민 B, 비타민 C, 비타민 A가많음특히녹색잎에마그네슘이풍부함 -- -5- -6-
8 채소의구조 8 채소의구조 세포벽 색소체 섬유질로구성되어있고물질을선택적으로투과시키는데, 주요성분은셀룰로오스임 세포와세포사이에는해미셀룰로오스와펙틴이들어있음 펙틴은식물조직의세포벽이나세포막사이에물질을결착시켜주는물질로시멘트같은역할을하며, 채소류나과실류의가공저장중의조직이나신선도를유지하는역할을함 유색체에존재하는색소들과수용성인액포에녹아있는색소들로분류함 색소체 에는엽록체, 백색체, 색소체등이있음엽록체는녹색채소에많은반면, 색소체는녹황색채소에많이함유되어있고, 특히녹황색채소에는카로티노이드색소가많이들어있음 -7- -8-8 채소의구조 8 채소의구조 액포 액포 세포질에서큰비중 ( 약 0% 정도까지 ) 을차지하며, 어린식물은다수의작은액포를가지고있으나, 성장하면서합쳐져서큰 액포 가됨액포의내부에는세포액이들어있는데, 세포액은대부분이수분이며염, 수용성색소, 당등이녹아있음수용성색소로는안토시아닌계색소가있음 채소류는찬물에담그면물이세포벽을통과하여액포로들어감이때세포벽이압력을견딜만큼최대로흡수하여균형을이룬상태를 팽만상태 라고하며, 즙이많고아삭거리는질감을갖게됨 그러나너무오랜시간이경과하면균형이깨져서원형이유지되지못함 -- -0-
질감의연화 질감의연화 감자, 고구마등에함유된전분은호화되어연해짐 채소의세포벽성분인해미셀룰로오스와프로토펙틴이분해되어펙틴으로되면서질감이연화되는것임 이는세포사이의충전물질이며시멘트역할을하는펙틴이분해되어연화되는것임감자나고구마가연화되는것은바람직한변화임채소는아삭함이사라지고물러질수있음 아스파라거스같은채소의조직을단단하게삶으려면마그네슘이나칼슘을함유한호염을넣고조리하면채소의단단함을유지할수가있음지하수같은경수를사용하는경우에도조직이잘연해지지않음 칼슘과펙틴이결합하면불용성칼슘염을형성하게되어세포벽이강화되어조직이단단해짐 산의첨가시채소의질감을단단하게하므로신김치는오래끓여도생배추처럼쉽게흐물흐물해지지가않음 -- -- 아린맛제거, 불순물제거 향기성분의변화 생죽순, 토란의경우 : 쌀뜨물을부어오랜시간삶으면호모겐티스산이상당량제거되어질감도연해지고떫은맛을다소제거할수있음근대의풋내와흙내 : 소금물에데치면제거할수가있으며, 시금치, 쑥갓등도데쳐서헹구어물에담가두면떫은맛성분인수산을제거할수있음무국 : 끓일때도무를볶아주면황화알릴류가휘발되어떫은맛이없어짐생고사리 : 티아미나아제가있어서비타민 B을파괴하므로, 충분히삶아서사용하면효소가불활성화되어비타민의파괴를막을수있음 채소의향기성분 : 휘발성에스터류, 휘발성유황화합물또는유황화합물들에의해생성물들이향기를유발함 -- --
향기성분의변화 향기성분의변화 채소들은 채소들은 신선한생야채상태 : 신선한향기를내고 조리과정중: 불쾌한냄새를내기도하고강한향이약해지기도함 양배추류, 배추류를가열조리하면배추중에함유되어있는유황화합물들이분해되어형성된황화수소 (SH) 나기타휘발성유황화합물인이소시아네이트류에의한불쾌취를내게됨 양파, 마늘의특이한휘발성향기성분은 휘발성유황화합물들임 마늘은알린이라고하는물질이존재함 조리하기위해마늘을썰거나다질때세포막의파괴로인해이물질의분해효소인알리이나아제가노출되어알린을분해하여매운맛인알리신을형성함 시간이경과하면알리신은불쾌취를갖게되므로조리하게직전에다져서바로사용하여먹는것이좋음 -5- -6- 향기성분의변화 영양성분의변화 양파의매운맛성분도휘발성임 조리시사용하는물의양, 가열시간에따라양파의맛이달라짐 물을이용한조리 데칠경우 전자레인지조리 찌는경우 볶는경우 튀기는경우 수용성성분의용출이생김 유리당, 유리아미노산, 무기질, 색소등이용출된다. 비타민 C는다른비타민보다손실이큰데, 산화되기쉽고열에불안정하며알칼리에의한손실이크다. 비타민 C의약 0~50% 가손실됨 또한함유량이많은무기질은수용성으로조리시물을많이사용하므로칼륨, 나트륨, 칼슘, 인, 황등의용출량이큼 -7- -8-
영양성분의변화 영양성분의변화 물을이용한조리 단시간에조리한다. 데칠경우 불릴때는재료의특성에따라불리는시간을조절함 전자레인지조리 찌는경우 볶는경우 튀기는경우 불리는시간이길수록, 온도가높을수록표면적이작을수록수용성영양소가많이용출됨 조리수를버리지않고조리에이용하는것도손실을줄이는방법임 ( 예 : 버섯데친물 ) 물을이용한조리 물을사용하지않음. 데칠경우 조리시간이단축됨. 영양성분, 색의손실을줄일수있음 전자레인지조리 찌는경우 볶는경우 튀기는경우 -- -0- 영양성분의변화 영양성분의변화 물을이용한조리 데칠경우 전자레인지조리 수용성성분의손실이적음 고열로인한비타민 B의파괴와색의손실이있음 물을이용한조리 데칠경우 전자레인지조리 지용성색소의흡수를도와줌 카로틴은산소와의접촉에의한손실이크며, 비타민 B, B 등은가열에안정함 찌는경우 찌는경우 볶는경우 볶는경우 튀기는경우 튀기는경우 -- --
영양성분의변화 지용성색소 : 클로로필류와카로티노이드들이있음 물을이용한조리 기름에의해고온으로단시간조리함. 데칠경우 수용성성분의용출이나열에의한영양성분의손실이가장적음 전자레인지조리 찌는경우 볶는경우 튀기는경우 수용성색소 들로는플라보노이드계색소가있음 클로로필, 카로티노이드및플라보노이드의안토시아닌과안토크산틴등의색소가있음 아름다운외관으로식사의즐거움을주며식욕을돋움 색소는유통, 저장과정중에빛, 산소등에의해변화됨. 색소의변화는신선도를나타내는척도이기도함 피토케미컬생리활성물질 : 활성산소를방지하여면역기능을강화시켜 ( 노화및질병예방에효과 ) 과일에다량으로함유되어있음 -- -- 녹색채소 ( 클로로필계색소 ) 녹색채소 의잎에는엽록소가있으며광합성을통해전분을저장하며녹색을나타냄카로티노이드와함께단백질또는지단백질과결합한상태로엽록체에존재하고, 엽록소는지용성이므로물에녹지않고기름에녹음클로로필은 개의피롤핵이메틸기에의해서로결합한포르피린환의중심에마그네슘을가지고있음 녹색채소 ( 클로로필계색소 ) 산성에서의변화 -5- 조리시산성에의해변색됨피클, 오이소박이, 시금치등조리시젖산, 유기산과같은산의첨가에의해변색이일어남클로로필은청록색인 a와황록색인 b가보통 :정도임산용액에서가열하면 : 엽록소 a는회색을띤녹색이되고, 엽록소 b는황색을띤녹색이됨엽록소에결합되어있는마그네슘 (Mg+) 이온이빠져나오고수소 (H+) 이온이그자리에대치되어갈색의페오피틴이됨푸른잎이시간이지나면누렇게갈변되는것 : 자가소화에의해식물의유기산이클로로필에작용하여페오피틴을생성하기때문임 -6-
녹색채소 ( 클로로필계색소 ) 녹색채소 ( 클로로필계색소 ) 알칼리성에서의변화 알칼리성에서의변화 엽록소는알칼리에안정함 조리수가약알칼리일때녹색채소는초록색을최대한으로보유함 이것은알칼리성용액에서가열하면피톨기가떨어져나가수용성인녹색의클로로필라이드가되고, 다시메틸에스테르결합이가수분해되어수용성인진한녹색의클로로필린이됨 녹색채소를가열할때중조 (NaHCO₃) 를소량넣어주면색이선명해짐 중조는약한알칼리성이므로엽록소에접촉했을때엽록소를클로로필린으로변하게하고, 이것은선명한녹색물질이므로채소의색은선명해짐알칼리는섬유소를연화시켜채소의질감을나쁘게할뿐만아니라비타민 B, 비타민 C 를파괴하여영양소의손실을초래하므로사용시주의함 녹색채소 ( 클로로필계색소 ) 가열에의한변화 녹색채소를물에단시간가열하면클로로필은지용성이지만클로로필라제에의해피톨기를잃으면수용성으로됨수용성인클로로필라드가조리수로용출되어푸르게됨세포간공기층이데치는과정에서빠져나가녹색이더진해져선명한녹색을띠게됨채소를오랜시간가열하면유기산이유리되어조리수가산성화되어녹갈색으로변색됨녹색채소를데칠때에는 : 뚜껑을열어유기산이휘발되도록해야하며, 다량의물을사용하여유기산을희석시키고고온단시간에데쳐냄 등황색채소 ( 카로티노이드계색소 ) 카로티노이드 : 오렌지색, 황색또는황적색을띠는색소엽록체에엽록소와함께존재하는경우에그녹색에가려나타나지않지만, 녹색잎을데치지않은채로공기중에그대로두면누렇게변하게됨이때나타나는황색도카로티노이드색에의한것임 카로티노이드는 : 물에는녹지않으나기름에는녹는지용성으로체내에서비타민 A로전환됨카로티노이드색소는 : 다시 카로틴 류와 잔토필 류로분류됨 -7- -8- -- -0-
등황색채소 ( 카로티노이드계색소 ) 카로틴류 α- 카로틴, β- 카로틴, γ- 카로틴, 리코펜등이있음 α,β,γ 카로틴 : 당근, 고구마, 살구등에많이들어있으며체내에서비타민 A 로전환됨 리코펜 : 붉은토마토에많이함유되어있으며비타민 A 효과는없음 잔토필류 카로틴계색소의산화유도체로비타민A 효력이없음 캡산틴, 크립토잔틴, 루테인으로나뉨 캡산틴 : 고추, 파프리카 크립토잔틴 : 오렌지, 감, 앵두, 노란옥수수등에있음.( 비타민 A 효력이있음 ) 루테인 : 밀, 고추, 일부해조류의녹색잎에함유되어있음 등황색채소 ( 카로티노이드계색소 ) 조리중변화 카로티노이드계색은지용성이므로기름에조리하는것이효율적임열에비교적안전함조리과정중에손실은거의없으나산소나산화효소, 햇빛에매우약함공기중에쉽게산화되므로포장재료, 용기등에주의카로티노이드함유식품을가열하면카로티노이드는변화하여프로비타민 A로서의효력이없어짐카로티노이드계색을유지하려면: - 효소를불활성화시키거나산소를차단해야함 플라보노이드계색소는안토잔틴, 안토시아닌그리고저분자의탄닌인카테킨및루코안토시안등으로나뉘며, 주로식물의황색계통색소임식물계에널리존재하는수용성색소로서액포중에존재함 ) 안토잔틴 채소, 과일의무색, 백색, 담황색내지황색의색소이며밀감류, 감자, 양배추속, 연근, 우엉, 파슬리, 샐러리, 양파, 차, 콩등이있음구조에따라플라본, 플라보놀, 플라바논, 이소플라본등이존재함 -- -- -- --
) 안토잔틴 ) 안토잔틴 산 알칼리 금속 안토잔틴은수용성색소이므로물에잘녹고, 산에는안정하여식초를넣어도변색되지않으므로손질한우엉이나연근을식초에넣으면갈색을막을수있음 산 알칼리 금속 알칼리에는불안정하여황색을띰 중국집의국수나식소다 ( 중탄산나트륨 ) 를넣어서만든빵의색이다소누렇게되는것을볼수있음 가열 가열 -5- -6- ) 안토잔틴 ) 안토잔틴 산 양배추, 연근, 죽순, 고구마, 콩등을지하수나약숫물같은경수로끓일때황색이짙어짐 안토잔틴은주석에는큰변화가없으므로, 주석으로알칼리만든기기나증류기등을사용해도색의변화가없음 철과결합하면처음에는녹색으로착색되나곧금속갈색으로변함 감자, 도라지, 우엉이나연근을철제칼로손질하고가열나면흑갈색으로변하게됨 산 알칼리 금속 가열 가열하게되면당과결합해서배당체로존재하던안토잔틴이당과분리되면서색이점점더진해짐 감자, 옥수수, 생강등은가열하면백색이선명해짐 -7- -8-
) 안토시아닌 ) 안토시아닌 딸기, 팥, 체리, 복숭아, 적색순무, 체리, 사과등의색소로선명한적색, 자색또는청색을띰수용성색소이므로물에잘우러나색을낼수있는데, 산에는안정하여선명한붉은색을띰중성에서는자색이되며, 알칼리성에서는청색이됨산소와결합하면산화되어갈변되므로붉은과일주스등을공기중에방치하면갈색으로변함 산에는안정하므로여기에레몬즙이나식초를넣어주면선명한붉은색을유지할수있음열에의해파괴되므로센불에서단시간에조리해야함주석, 철, 알루미늄등의금속과반응 : 색이암청회색이나적갈색으로변화되는성질이있음통조림의경우부식되어금속이유출되지않도록잘코팅해야하며사용하고남은내용물은다른용기에담아저장하는것이좋음 ) 탄닌 ) 탄닌 탄닌은폴리페놀을총칭하는것식물성탄닌은수용성이고탄닌은혀의점막단백질을응고시켜떫은맛을느끼게함. 미숙과일때에는탄닌세포에함유된수용성탄닌에의해떫은맛을내지만, 과일이숙성하면탄닌함량은점차감소하게됨공기중에노출되었을때 : 산화, 환원반응의기질로작용하여적갈색이나흑색을나타내어조리시색에영향을줌 감을칼로자르면갈색으로변하며, 차를경수에끓이면적갈색의침전을일으킴탄닌은단백질과결합하면침전되는현상 맥주제조시혼탁을일으키는원인이됨 -- -50- -5- -5-