안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
과일의 껍질을 깎거나 썰어 두었을 때 표면이 갈색으로 변하는 것은 세포 상처로 인해 발생하는 자연적인 효소적 갈변 반응입니다.
온전한 과일 세포 내부에는 폴리페놀과 이를 산화시키는 폴리페놀 산화효소가 각각 서로 다른 영역에 분리되어 들어 있습니다. 하지만 칼로 과일을 깎거나 상처를 내면 세포막이 파괴되면서 이 두 물질이 서로 섞이게 되고, 이때 공기 중의 산소가 세포와 만나면, 산화효소가 폴리페놀과 산소의 결합을 촉진하여 퀴논이라는 물질을 만들어냅니다. 퀴논은 매우 불안정하여 자기들끼리 연쇄적으로 결합하는 과정에서 갈색을 띠는 멜라닌 색소가 합성되어 과일 표면이 갈색으로 변합니다.
이러한 갈변 현상은 과일이 스스로를 보호하기 위해 작동시키는 생체 방어 기작입니다. 식물은 상처가 난 부위를 멜라닌 색소층으로 빠르게 덮음으로써 외부의 미생물이나 곰팡이가 식물 내부로 침투하는 것을 차단합니다. 따라서 갈변이 일어난 직후의 과일은 비타민 C 등 일부 영양소가 줄어들고 식감이 떨어질 수는 있지만, 유해 물질이 생겨난 것은 아니므로 안심하고 먹어도 무방합니다.
레몬즙을 뿌리면 변색이 늦어지는 것은 레몬에 들어 있는 시트르산과 비타민 C가 강력한 항산화제로 작용하여, 산소보다 먼저 반응하거나 이미 산화된 퀴논 물질을 다시 원래의 폴리페놀 상태로 되돌려 놓는 환원 작용을 일으켜 갈변을 막아줍니다.
과일을 냉장고에 넣어 두어도 갈변이 조금씩 진행되는 이유는 저온 환경이 효소의 반응 속도를 낮춰줄 뿐, 효소를 완전히 파괴하거나 반응을 멈추게 하지는 못하기 때문입니다.