고기를 재울 때 키위나 파인애플을 넣으면 단백질 분해 효소가 질긴 근섬유를 부드럽게 연육시키는 생화학적 작용 원리는 무엇인가요?

Question

고기를 재울 때 키위나 파인애플을 넣으면 단백질 분해 효소가 질긴 근섬유를 부드럽게 연육시키는 생화학적 작용 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

키위와 파인애플이 고기를 부드럽게 만드는 원리는 열매 속에 다량 함유된 식물성 시스테인 단백질 분해 효소가 고기의 단백질 사슬을 화학적으로 끊어내는 가수분해 작용 때문입니다. 좀 더 자세히 설명해 드릴게요.

작용 원리를 보면, 효소가 고기 단백질을 구성하는 아미노산 간의 연결 고리인 펩티드 결합에 침투하여 효소의 활성 부위가 촉매 역할을 하여 수분 분자를 이용해 결합을 끊어냄으로써 결합 단백질을 작은 분자의 펩티드 조각으로 잘라냅니다. 고기의 질긴 식감을 만드는 주원인은 근가섬유와 결합조직 때문으로 효소가 그물망처럼 촘촘히 엮인 콜라겐의 삼중 나선 구조와 근섬유 뼈대를 직접 파괴하면서 고기의 질긴 성질이 급격히 줄어듭니다. 또한, 단백질 망상 구조가 절단되면서 내부 빈 공간이 넓어지고, 단백질 안쪽에 숨어 있던 친수성 아미노산 기가 외부로 노출되면서 육즙을 강하게 끌어당겨 고기 내부에 수분을 가두기 때문에 익혔을 때 촉촉하고 부드러운 상태가 유지됩니다.

다만, 과도하게 오래 재워 둘 경우 근섬유 구조가 완전히 형체를 잃고 육질이 형편없는 죽이나 슬러지 상태로 무너질 수 있으므로 적절한 시간을 유지해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

고기를 재울때 키위나 파인애플을 넣으면 과일에 함유된 식물성 단백질 분해효소가 고기의 단백질을 어느정도 분해하기 때문입니다.

키위나 파인애플 속에는 액티니딘, 브로멜라민이라는 단백질 구조를 분해하는 효소가 있습니다. 이것이 육고기에 침투하게 되면 고기의 단백질 구조를 분해하여 고기를 연하게 만들어 줍니다.

실제로 고기가 질기다고 느끼는 것은 고기의 근육을 감싸고 있는 콜라겐 같은 결합조직 때문인데 과일의 효소는 이콜라겐의 구조를 끊어주기 때문에 고기가 연해지는 것 입니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

Answer 3

안녕하세요. 고기를 재울 때 키위나 파인애플을 넣으면 고기가 부드러워지는 이유는 과일에 들어 있는 단백질 분해효소인 프로테아제가 고기의 단백질을 잘게 분해하기 때문인데요, 키위에는 액티니딘, 파인애플에는 브로멜라인이라는 대표적인 단백질 분해효소가 들어 있습니다. 이 효소들은 단백질을 구성하는 펩타이드 결합을 가수분해하여 긴 단백질 사슬을 더 짧은 펩타이드와 아미노산으로 분해합니다.

고기의 질긴 식감은 단순히 근육세포 자체 때문만이 아니라, 근육을 서로 연결하고 지지하는 콜라겐과 엘라스틴 같은 결합조직, 그리고 근육 단백질의 구조와도 관련이 있습니다. 키위나 파인애플의 효소가 고기 표면에 침투하면 이러한 단백질 가운데 일부를 분해하면서 근육 조직의 구조가 느슨해지고, 결과적으로 씹었을 때 저항이 감소합니다. 특히 액티니딘과 브로멜라인은 다양한 단백질을 분해할 수 있기 때문에 육류의 연육에 활용됩니다.

이때 중요한 점은 효소가 고기 전체를 녹이는 것이 아니라는 것인데요, 효소가 주로 고기 표면에서 작용하면서 단백질의 일부를 분해하기 때문에 고기가 부드러워지는 것입니다. 또한 효소의 활성은 온도와 시간, pH 등에 영향을 받습니다. 너무 오래 재우면 표면의 단백질이 과도하게 분해되어 고기 겉부분이 물러지고 으깨지는 듯한 식감이 될 수도 있습니다. 따라서 키위나 파인애플을 사용할 때는 고기의 종류와 양에 따라 비교적 짧은 시간 동안 사용하는 것이 좋습니다. 특히 파인애플의 브로멜라인은 특히 열에 의해 쉽게 활성이 감소합니다. 따라서 통조림 파인애플처럼 가열 처리된 제품은 생파인애플보다 연육 효과가 약할 수 있으며, 키위의 액티니딘 역시 가열 과정에서 활성이 떨어질 수 있습니다. 감사합니다.