사과를 자른 후에 갈변하는 걸 레몬즙으로 막는 이유는 무엇인가요?

Question

사과를 자른후 갈변하는 현상을 막기 위해서는 레몬즙을 뿌리면 막을 수 있다고 하더군요. 그런데, 레몬즙을 뿌리면 갈변이 방지할 수 있는 화학적 근거가 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

사과를 자르면 내부에 있던 폴리페놀과 폴리페놀 산화효소가 공기 중의 산소와 접촉하게 됩니다. 이때 효소가 폴리페놀을 산화시켜 퀴논이라는 물질을 만들고, 퀴논은 다른 성분들과 결합해 갈색을 띠는 색소를 형성합니다. 이것이 우리가 흔히 보는 사과의 갈변 현상입니다.

여기에 레몬즙을 뿌리면 이 과정이 크게 억제됩니다. 첫째, 레몬즙은 산성이 강해 사과 표면의 pH를 낮추는데, 폴리페놀 산화효소는 산성 환경에서 활성이 떨어지므로 반응이 잘 일어나지 않습니다. 둘째, 레몬즙 속에는 아스코르빈산이 들어 있는데, 이는 강력한 환원제로서 이미 산화된 퀴논을 다시 폴리페놀로 되돌려 색소 형성을 막습니다.

마지막으로, 레몬즙이 사과 표면을 덮으면서 산소와 직접 닿는 것을 줄여주는 물리적 효과도 있습니다.

결국 레몬즙은 효소 억제, 항산화 작용, 산소 차단이라는 세 가지 방식으로 사과의 갈변을 늦추거나 방지하는 역할을 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

사과가 갈변하는건 주변의 산소와 사과 내부의 폴리페놀이 만나 퀴논이라는 물질로 바뀌게 되는데 이 퀴논이 멜라닌색소를 만들어내면서 주변이 갈색이 되는 것 입니다.

하지만 레몬즙을 바르게 되면 폴리페놀이 산소와 만날 수 없게 만들어 줍니다. 단순히 다시 껍질을 씌워주는 코팅의 개념은 아닙니다.

폴리페놀이 산소와 만나기 위해서는 ph 가 중성정도 여야 하는데 레몬즙을 바르면 레몬즙이 산성이라 ph를 중성이 아닌 산성으로 만들게되어 폴리페놀이 산소와 만나 반응 할 수 없게 만듭니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)

Answer 3

안녕하세요.

사과를 자른 뒤 시간이 지나면 표면이 갈색으로 변하는 현상은 효소가 관여하는 산화 반응의 결과입니다. 사과를 자르거나 껍질을 벗기면, 그동안 세포 내부에 분리되어 있던 물질들이 서로 접촉하게 되는데요 이때 핵심 역할을 하는 것이 폴리페놀 산화효소라는 효소입니다. 이 효소는 사과 속에 존재하는 폴리페놀류 화합물을 산소와 반응시켜 퀴논이라는 물질로 산화시키고, 이 퀴논들이 서로 중합되면서 갈색 색소를 형성하게 됩니다. 즉, 사과 갈변은 공기 중 산소와 효소, 그리고 폴리페놀이 동시에 존재할 때 일어나는 효소적 산화 반응입니다.

이때 레몬즙을 사용하게 되면 pH를 감소시켜서 효소 활성을 억제하게 됩니다. 폴리페놀 산화효소는 중성에 가까운 pH에서 가장 활발하게 작동하는데요, 레몬즙에는 구연산이 풍부하여 사과 표면의 pH를 급격히 낮춥니다. pH가 낮아지면 효소의 단백질 구조가 미세하게 변형되어 활성 부위가 제대로 작동하지 못하게 되고, 그 결과 산화 반응 속도가 크게 감소합니다. 즉, 레몬즙은 효소가 제 역할을 하지 못하는 환경을 만들어 주는 것입니다. 특히 레몬즙에는 비타민 C가 풍부한데, 이 물질은 매우 강한 환원제입니다. 비타민 C는 폴리페놀 산화 과정에서 생성된 퀴논을 다시 원래의 폴리페놀 형태로 환원시켜 버리며 즉 갈색 물질이 만들어지기 직전 단계에서 이를 되돌려 놓는 역할을 하는 것입니다. 따라서 설령 산화가 일부 진행되더라도, 비타민 C가 이를 상쇄하여 눈에 보이는 갈변으로 이어지지 않게 됩니다. 감사합니다.