학문
우유 가열 시에 막이 생기는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 우유를 가열할 때 바깥쪽에 생기는 막은 단백질과 지방의 변화와 관련이 있다고 하던데요, 이 막이 생기는 화학적 원리는 무엇인가요?
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안녕하세요.
질문해주신 것과 같이 우유를 가열할 때 윗면에 생기는 얇은 막은 단백질과 지방이 열에 의해 변성되고 응집되면서 형성되는 현상인데요, 단백질 중에서도 특히 유청단백질과 지방이 막 형성의 핵심 역할을 합니다.
우유를 가열하면 우유 속 유청단백질 중에서도 특히 β-락토글로불린과 α-락트알부민은 온도가 약 60 ~ 70 °C 이상이 되면 변성됩니다. 이때 단백질의 3차 구조가 풀리면서 내부의 황 결합(S–S bond)이나 소수성 부분이 노출되고, 인접 단백질들과 서로 결합해 응집체를 형성하는데요, 이 현상은 비가역적인 화학적 변성 반응입니다.
또한 우유의 표면 근처에는 지방구들이 존재하는데, 이들이 변성된 단백질과 결합하면서 복합막을 형성합니다. 이때 표면에 있는 물이 증발하면서 단백질-지질 혼합물이 표면에 농축되어 점차 얇은 막으로 굳습니다.
가열 도중 표면에서는 지속적으로 수분이 증발하며 증발로 인해 그 자리에 단백질과 지방이 모여들어 점점 더 조밀한 막을 형성하게 됩니다. 따라서 물리적 응집과 화학적 변성이 동시에 일어나게 되는 것입니다. 감사합니다.