안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
껍질을 깎은 사과나 바나나가 상온에서 갈색으로 변하는 것은 효소적 갈변 반응이라는 생화학적 현상 때문입니다. 과일의 갈변은 상온에서 효소와 공기 중의 산소가 만나 일어나는 반응입니다. 그 원리에 대해 설명해 드릴게요.
과일 세포 내부에는 폴리페놀 화합물과 폴리페놀 산화 효소가 존재하는데, 칼로 껍질을 깎으면 격리되어 있던 폴리페놀 화합물과 폴리페놀 산화 효소가 섞이게 되고, 표면이 공기 중의 산소와 직접 만납니다. 폴리페놀 산화 효소가 산소를 촉매 삼아 무색의 폴리페놀 화합물을 공격해 반응성이 매우 강한 퀴논이라는 중간 물질로 산화시킵니다. 생성된 퀴논 분자들은 서로 강하게 엉겨 붙고, 아미노산 등과 결합하면서 최종적으로 갈색을 띠는 멜라닌 색소를 만들어 내면서 갈색으로 변하게 됩니다.
과일이 굳이 맛없는 갈색으로 변하는 이유는 식물의 상처 부위 자가치료 및 방어 작용입니다. 세포가 깨졌을 때 생긴 퀴논 성분은 강력한 독성을 띠어 곰팡이나 세균 같은 병원균이 상처 부위로 침투하는 것을 막는 천연 항균제 역할을 합니다. 또한, 최종 산물인 멜라닌 색소는 단단하게 굳어 상처 부위를 덮는 일종의 생체 딱지 역할을 합니다.