식품의색 1. 식품의색은? (1) 식품의신선도를나타내고수용도에영향을주어식품의기호와식욕을결정 (2) 천연식품은색은밝고선명한데비해변질된식품은어둡고탁함 (3) 변색은식품의변질을나타내는표식 (4) 수송, 저장, 가공과정에서산소, 광선, 열, 효소, 미생물등의영향으로쉽게변색 (5) 발색이론 - 색소란파장이긴적색부 (800 nm) 에서파장이짧은자색부 (400 nm) 까지의각파장을반사하는물질 - 발색단은 C=O, -N=N-, -C=C-, NO 2, -NO, -C=S 등의원자단 - 색소원은발색단을갖는분자 2. 식물성식품의색 (1) 수용성 - 물에녹는색소 - 플라보노이드계색소 : 적자색-안토시아닌, 흰색-안토잔틴, 탄닌류 - 수렴성탄닌은무색투명의교질상태로존재하나쉽게산화되어갈색, 또는흑갈색의불용성물질로변함 (2) 불용성 - 물에녹지않는색소 - 클로로필류, 카로티노이드계 3. 동물성식품의색 (1) 헤모글로빈 - 동물의혈액에존재 (2) 미오글로빈 - 동물의살코기색 (3) 난황, 우유 - 카로티노이드색소 4. 천연색소의분류
5. 클로로필 - 채소와과일의초록색은클로로필 ( 엽록소 ) 에의함 - 단백질또는지단백질과결합상태로엽록체에존재 (1) 클로로필의구조 - 클로로필 a( 청록색 ), b( 황록색 ), c, d - 고등식물에서클로로필 a와 b는 2~3:1로존재 - 클로로필 c와 d는해조류에존재 - 클로로필의포르피린고리와결합하고있는마그네슘은두개의공유결합과두개의배위결합에의해결합 - 물에는불용, 아세톤과에테르, 벤젠등에는가용 (2) 산에의한변화 - 산과반응하면마그네슘이수소와치환되어갈색의페오피틴이형성 ( 비가역적반응 ) - 산이지속적으로작용하면피틸에스테르기가가수분해되어갈색의페오포바이드형성 - 녹색채소발효음식의갈색은발효에의해생긴초산, 젖산이클로로필에작용한것 - 변색을억제하기위해서는휘발성산을신속히증발시키고클로로필과산의접촉시간을짧게함 (3) 알칼리에의한변화 - 알칼리용액에서가열하면파이톨기가떨어져나가수용성인녹색의클로로필리드형성 - 다시메틸에스테르결합이가수분해되어수용성인진한녹색의클로로필린형성 - 알칼리의농도가클때는염의형태로존재하여물에잘녹으며청록색을띰 - 녹색채소를삶을때중탄산나트륨 ( 식소다, 중조 ) 첨가하면녹색은보존되나비타민 C등이파괴되고지나치게물러짐 (4) 클로로필라아제에의한변화 - 식물조직이손상되면클로로필은클로로필라아제의작용으로파이톨기가떨어져나가선명한녹색인클로로필라이드를형성 - 계속하여식물조직내의산또는자가산화로생긴산에의해마그네슘이유리되어페오포바이드를형성녹색을잃음. - 채소를데치면효소가불활성화되어색이보존가능. - 녹차를만들때차잎을덖거나찌면차잎의효소를불활성화시켜녹색유지 (5) 가열에의한변화 - 가열하면채소조직의부분적인파괴에의해액포내의휘발성및비휘발성유기산이유리됨 - 녹색채소를천천히오래삶으면단백질과의결합이끊어져클로로필이유리되고유기산과반응해서페오피틴을생성하므로갈색으로변화 - 가열할때많은양의물을사용하면유기산이희석되는효과가있어클로로필이더잘유지 (6) 금속과의반응 - 클로로필은구리나철과함께가열하면클로로필의마그네슘이온이이들금속이온과치환되어안정한청록색의구리-클로로필, 또는선명한갈색의철-클로로필을형성 - 이들은수용성염형태로착색제로이용
- 완두콩통조림제조시, 변색을억제하기위해소량의황산구리를사용. 구리- 클로로필의짙은청록색을갖게함 - 금속-클로로필은물에녹지않으므로진한알카리로가수분해한후, 나트륨염으로만들어착색제로사용 6. 카로티노이드계색소 - 등황색 황색 오렌지색 주홍색의지용성색소 - 카로티노이드가클로로필과공존하면녹색에가려나타나지않아녹색채소로보임 - 식물, 미생물은카로티노이드계합성 - 동물성식품은동물의먹이에서기인한것 (1) 분류 - 카로틴류는이소프렌의축합체인탄화수소 - 잔토필류는수산기, 카르보닐기등을갖는카로틴의산화유도체 - 카로티노이드구조는양끝에고리모양으로되어있는경우와사슬모양으로되어있는경우가있으며, 카로티노이드양끝의구조에따라색및화학적성질이달라짐 (2) 성질 - 물에는녹지않으나기름에는녹음 - 열에안정하며약산과약알칼리에는파괴되지않음 - 조리과정중에손실은거의없음 - 산소나산화효소, 햇빛등에의해쉽게산화변색 - 가열하면프로비타민 A 효력상실 - 자연계에는트랜스형으로존재하나가열, 산, 광선에의해일부시스형으로이성화가됨 - 변색방지법 : 효소의불활성화, 산소의차단 ( 진공포장, 질소충진, 항산화제첨가 ) 등 7. 플라보노이드계색소 - 디페닐프로판을기본골격으로하는페놀류 - 안토잔틴, 안토시아닌, 저분자의탄닌인카테킨및루코안토시안등 - 기본구조는모두 2개의벤젠핵이 3개의탄소로연결된 C 6 -C 3 -C 6 의탄소골격 - 식물계에널리존재하는수용성색소 - 세포내의액포중에유리상태또는배당체로존재 (1) 안토잔틴 - 담황색또는황색의색소 - 안토잔틴은식물체에서유리상태 ( 아글리콘, aglycone) 로존재하나대부분은당류와결합된배당체글리코시드 (glycoside) 로존재 - 구조에따라플라본, 플라보놀, 플라바논, 이소플라본등이존재 ( - 플라본 : 벤조피렌의 2위치에페닐기를가진 2-페닐벤조피렌 - 플라보놀 : 플라본의 3위치의수소가 OH로치환된것 ( 무색 ) - 플라바논 : 2, 3의이중결합이포화상태인구조 ( 무색 ) - 이소플라본 : 벤조피렌의 3위치에페닐기를가진 3-페닐벤조피렌 - 물에잘녹고산에안정하며알칼리와산화에는불안정 - 약산성에서는무색이고경수로가열하거나알칼리성으로하면황색을띠며산화하면
갈색으로변화 - 주석 (Sn) 과복합체를형성하나색깔변화없음 - 철과결합하면처음에는녹색을띠나곧갈색화 - 비타민P: 정상적인모세혈관을튼튼하게또는투과성을유지에필요한물질. 메밀에함유된헤스페리딘, 푸틴, 퀘르세틴물질 (2) 안토시아닌 ( 화청소 ) - 과일, 채소의선명한적색, 자색또는청색의색깔을가진수용성색소로배당체로존재 - 안토시아니딘 : 비당부분 ( 아글리콘 ) : 플라빌리움화합물과같은구조 ( 그림 8-5) - 안토시아니딘의벤젠고리의치환기의수에따른분류 : 펠라고니딘계는기본구조에서 2의위치에있는페닐기에 OH기가한개 : 시아니딘계는기본구조에서 2의위치에있는페닐기에 OH기가두개 : 델피니딘계는기본구조에서 2의위치에있는페닐기에 OH기가세개 8. 안토시아닌에영향을미치는요인들 (1) ph - 양성물질 (amphoteric substance), ph에따라색변함 - 산성에서적색, 중성에서자색, 알칼리성에서청색 (2) 금속 - 철과반응하면청색으로변화 ( 예 : 가지염장시, 쇳조각을넣어두면가지가고운청색을띰 ) (3) 산소 - 산소가없는상태 : 안토시아닌이나안토시아니딘의안정성은증가하나산화되면갈변됨 ( 예 : 오래된포도주의갈변. 가지절임의갈변 (4) 효소 - 안토시아나제는안토시아닌을분해하여안토시아닌의함량을감소시켜식품을퇴색하게함 9. 탄닌 - 카테킨류, 루코안토시안류, 클로로겐산등이있으며기본구조는플라보노이드와같음 - 수렴성이있고떫은맛 ( 삽미, astringency) 을가진것과보통떫은맛이없는것도포함하여무색의폴리페놀성분을총칭 - 무색이나공기, 금속이온또는산화효소작용으로짙은갈색, 흑색또는홍색으로변화되는불안정한물질 - 식품의갈변반응에중요한기질 (1) 카테킨류 - 카테킨, 갈로카테킨 : 떫은맛은없고쓴맛을띠나이들의갈레이트는떫은맛 - 과일, 채소에는대부분카테킨 - 카테킨류는무색이지만폴리페놀옥시다아제에의해산화, 갈변
- 홍차는발효과정에서카테킨과갈로카테킨이폴리페놀옥시다아제의작용으로결합하여테아플라빈색소가생성된것 (2) 루코안토시안류 - 플라반-3,4-디올구조의루코안토시아니딘함유과일의통조림의적변현상은루코시아니딘을낮은 ph에서장시간가열하면시아니딘 ( 안토시아니딘계물질 ) 이생성되기때문 (3) 클로로겐산및폴리페놀류 - 폴리페놀류 : 저분자의카페산, 파라-쿠마르산, 갈산, 엘라그산 - 클로로겐산과네오클로로겐산 : 커피콩, 감자, 사과, 포도의효소적갈변기질 10. 탄닌의성질 (1) 산화 - 공기중에쉽게산화, 중합되어흑갈색의중합체형성 - 탄닌은과일이익으면산화되어안토시아닌또는안토잔틴으로전화 - 과일이익으면불용화되므로떫은맛과수렴성소실 (2) 단백질과반응 - 탄닌은단백질과결합하면침전 - 호프나보리의루코안토시아닌이보리의글로불린과결합하여이온을흡착하면불용성의침전물을형성하므로맥주를혼탁하게함 (3) 금속과반응 - 금속과복합염을형성하여회색, 갈색, 적색, 청록색형성 - 떫은감을철제칼로깎으면암갈색화 - 차를끓일때, 경수중의칼슘과마그네슘이탄닌과결합하여적갈색침전형성