[식품학] 식품의 색소

1. 발색

1. 발색단

- 발색의 기본이 되는 원자단

- carbonyl(-CO-), azo(-N=N-), ethylene(-C=C-), nitro(-NO₂),  nitroso(-NO), nitroso(-NO), thiocarbonyl(-CS-)

 

2. 조색단

- 빛의 흡수를 긴파장 쪽으로 옮기는 효과

- hydroxyl(-OH), amino(-NH₂)

 

 

 

2. 색소

1. 출처

- 식물성 색소 : 지용성(엽록소, 카로티노이드), 수용성(플라보노이드(=안토잔틴), 안토시아닌, 베타라인, 탄닌)

- 동물성 색소 : 헤모글로빈(혈색소), 미오글로빈(육색소)

 

2. 화학구조

- tetrapyrrole 유도체 : chloropyll, hemoglobin, myoglobin

- isoprenoid 유도체 : carotinoid

- benzopyran 유도체 : flavonoid, anthocyanin

 

 

 

3. 식물성색소

1. chlorophyll(엽록소)

- 기본구조 : 4개의 prrrole 유도체가 methin기로 연결된 porphyrin에 Mg²+원자가 결합

- 분해 : 효소, 산에 의해 촉진

- 변화

  → 금속반응 : Cu - chlorophyll :청록색.  Fe - chlorophyll, Zn - chlorophyll : 선명한 녹색

  → 산(초산, 젖산, 오랜가열) : 클로로필(청록) → 페오피틴(갈색) → 페오포르비드(갈색)

  → 알칼리(ex. 중조NaHCO₃) : 클로로필(청록) → 클로로필리드(청색) → 클로로필린(청색)

 

2. carotinoid

- 오렌지색, 황색, 황적색 색소

- 8개의 isoprene 단위가 결합하여 형성

- 종류

  → carotene류 : α-carotene, β-carotene, γ-carotene, lycopen

  → xanthophyll류 : (carntene의 산화생성물) cryptoxanthine, zeaxanthine, lutein, capsathin, capsorbin, myxoxanthine, fucoxanthine

- 산, 알칼리에 의한 파괴X

 

3. flavonoid계 : 식물의 황색색소(화황소)

- 안토잔틴의 특징

  → 알칼리에 불안정 :밀가루 + 중조(NaHCO₃) → 황색, 짙은 갈색

  → 감자, 고구마, 양파, 양배추, 쌀 + 경수 가열조리시 : 황색

  → 금속과 반응 → 독특한 색의 불용성 복합체 생성 : 녹색, 청갈색, 암청색

 

4. anthocyan계 : 빨간, 자색, 청색 색소(화청소), 꽃과실 배상체

- anthocyanin(배당체) → anthocyanidin + sugar

- 화학적으로 불안정(pH에 따라 색이 달라짐) : 산성(적색), 중성(무색~자색), 염기성(청색)

- 식물줄기, 잎, 뿌리, 덜익은 과실, 식물종자의 떫은 맛, 쓴맛 내는 물질

 

 

5. 탄닌 : 폴리페놀 성분의 총칭

- 그 자체엔 색 없음. 산화생성물은 갈색, 흑색, 홍색

- polyphenol oxidase에 의한 산화로 갈변

- 뜨거운물, 냉수에서 교질성 입자 형성

 

* chlorogenic acid : 커피

* catechins : 차(tea)

* leucocyanidin :여러종류의 식물성 식품

* phlorglucinol : 감

 

 

 

4. 동물성색소

1. myoglobin(육색소)

- 1 heme + 1 globin (복합단백질)

- Fe²+ 함유

- 산화·가열 반응에 의해 쉽게 변색

 

2. hemoglobin(혈색소)

- 1 globin + 4 heme

- 산소 운반체 작용

 

 

 

5. 갈변

* 된장, 간장, 호차, 커피, 맥주, 빵, 비스킷 등

 

1. 효소적 갈변

- polyphenol oxidase ( phenolase), monophenol oxidase (tryrosinase) - Cu²+ 함유효소

- 공기 중 방치 사과, 배(chlorogenic acid, ptrocatechin → quinone) 산화·중합하여 갈변

- 방지법 : 효소제거, 기질에서 효소반응 물질분리. 산, 환원성물질, 미생물, 열, 산소제거

- PPO에 의한 갈변 : phenol류 polyphenol류 + 산화효소(polyphenol oxidase, phenolase, polyphenolase, phenoloxidase)

- trosinase에 의한 갈변 : tyrosine이 tyrosinase에 작용 → 갈변·감자갈변

 

2. 비효소적갈변

- Maillard 반응 : 아미노기 + carnonyl 공존 시

  → = amion carnbonyl반응, melanoidin반응

  →  요인 : 온도↑, pH↑, 수분(최적수분), 산소, 광선(가시광선, 자외선, γ선), 금속용기, 당(5탄당>6탄당>환원성이당류), 아미노산(glycine)

- caramel화 반응

  → 당류 180~200℃의 고온가열 시 산화·분해산물의 중합or축합으로 생성되는 갈색물질에 의해 착색되는 갈변

  → 최적 pH :6.5~8.2

  → 특징 : pH2~3일 때 반응 일어나기 가장어려움

- ascorbic acid의 반응 

  → 감귤류, 기타과일주스의 갈변

  → 특징 : pH낮을수록(pH 2~3.5) 현저히 증가

 

* 배당체 : 당 + aglycone

* salmic acid :연어, 송어 육색

*astaxanthin :갑각류

* melanin : 오징어, 먹물 색소

* guanine : 신선 생선 표면광채

* zeaxanthin : 옥수수·난황 황색색소