껍질을 깎아 둔 사과 표면에 레몬즙이나 비타민 C 용액을 듬뿍 발라두면 시간이 지나도 표면이 갈색으로 변하지 않고 싱싱함을 유지할 수 있는데 그 원리는 무엇인가요?

Question

껍질을 깎아 둔 사과 표면에 레몬즙이나 비타민 C 용액을 듬뿍 발라두면 시간이 지나도 표면이 갈색으로 변하지 않고 싱싱함을 유지할 수 있는데 그 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

사과 표면이 갈색으로 변하는 갈변 현상을 레몬즙과 비타민 C가 화학적으로 차단하기 때문입니다.

사과 껍질을 깎으면 세포가 깨지면서 내부의 폴리페놀 화합물과 폴리페놀 산화효소가 공기 중의 산소와 만납니다. 효소가 산소를 이용해 폴리페놀을 퀴논이라는 물질로 산화시키고, 이 퀴논이 결합하면서 갈색 색소인 멜라닌을 형성합니다.

비타민 C는 강력한 항산화제입니다. 산소에 의해 생성된 퀴논을 갈색 색소로 뭉치기 전에 다시 무색의 폴리페놀 상태로 되돌려 놓습니다. 또한 산소와 먼저 반응하여 효소가 사용할 산소를 빼앗는 산소 포집제 역할도 합니다.

갈변 효소는 중성(pH 6~7) 환경에서 가장 활발하게 활동하며, 산도가 높을수록 활동이 마비됩니다. 레몬즙의 시트르산과 비타민 C가 사과 표면을 산성 환경으로 만들어 효소의 기능을 멈추게 합니다.

폴리페놀 산화효소가 활성화되려면 효소 내부에 있는 구리 이온이 필수적입니다. 레몬즙의 시트르산은 이 구리 이온과 결합하여 붙잡아둠으로써 효소가 정상적으로 작동하지 못하도록 방해합니다.