갈변 현상이 일어나는 화학적 원리를 산화 효소와 관련지어 설명하고, 이를 방지할 수 있는 실생활 속 방법은 무엇인 있는지 알려주세요.

Question

사과나 감자를 깎아둔 채로 공기 중에 오래 방치하면 표면이 갈색으로 변색되는 현상을 흔히 볼 수 있습니다. 이러한 갈변 현상이 일어나는 화학적 원리를 산화 효소와 관련지어 설명하고, 이를 방지할 수 있는 실생활 속 방법은 무엇인 있는지 알려주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

사과를 깍아서 바로 먹지 않고 놓아 두면 갈색으로 변하는 현상을 누구나 경험해 보셨을 거예요. 이런 현상이 왜 일어나는 설명해 드릴께요.

사과나 감자 껍질을 깎았을 때 표면이 갈색으로 변하는 것은 대표적인 효소적 갈변 현상입니다. 과일과 채소의 세포 속에는 폴리페놀이라는 화합물과 이를 산화시키는 폴리페놀 산화효소가 원래 분리되어 있습니다. 하지만 칼질이나 충격으로 세포벽이 파괴되면 두 물질이 서로 섞이게 되고, 공기 중의 산소와 만나면서 산화 반응이 시작됩니다. 이때 효소의 작용으로 무색의 폴리페놀은 반응성이 큰 퀴논 화합물로 변하며, 이 퀴논 화합물들이 스스로 연쇄적인 중합 반응을 일으켜 흑갈색의 멜라닌 색소를 만들면서 표면이 갈색으로 변색됩니다.

이러한 갈변을 막으려면 반응의 핵심 요소인 산소를 차단하거나 효소의 활성을 억제해야 합니다. 실생활에서 가장 간편한 방법은 깎은 식재료를 소금물이나 설탕물에 담그는 것입니다. 이는 공기 중의 산소 접촉을 물리적으로 막아주며, 특히 소금의 염소 이온은 효소의 활성 자체를 억제해 줍니다. 레몬즙이나 식초를 바르는 것도 좋은 방법인데, 산성 성분이 pH를 낮춰 효소의 구조를 변형시키고 풍부한 비타민 C가 산화를 막아주기 때문입니다. 감자를 조리할 때는 끓는 물에 살짝 데치면 열에 의해 효소가 완전히 파괴되어 갈변을 예방할 수 있습니다.

읽어주셔서 감사합니다. 행복한 하루 되세요~