식품의 색소에 대해 알아보자[식품화학3]

식품의 색에 대해 알아보자

식품의 색소는 재료에 따라 식물성과 동물성 색소로 구분할 수 있다. 동물성 색소로는 근육의 색소인 미오글로빈과 혈색소인 헤모글로빈, 식물성 색소는 용해성에 따라 클로로필, 카로티노이드와 같은 지용성의 색소와 플라보노이드, 안토시아닌, 베탈레인과 같은 수용성색소로 분류된다. 

 

1) 미오글로빈과 헤모글로빈

육류의 근육이 붉은색을 나타내는 것은 미오글로빈과 헤모글로빈에 의한 것으로 미오글로빈은 근육에 산소를 저장하며, 헤모글로빈은 산소를 폐에서 조직으로 운반하는 역할을 한다. 육류의 붉은색의 95% 정도는 미오글로빈에 의한 것이고, 나머지는 모세혈관에 남아 있는 혈액 내의 헤모글로빈에 의한 것이다. 이는 육류의 도축 시 혈액을 제거하는 방혈과정을 거치기 때문이다. 

신선한 육류의 붉은 색을 나타내는 미오글로빈은 원래 적자색이나 공기 중에 노출되면 산소와 결합하여 선명한 적색의 옥시미오글로빈을 형성한다. 이것을 다시 긴 시간 동안 방치하면 갈색으로 변하는데 이것은 헤미크롬 형태의 메트미오글로빈이 형성되었기 때문이다. 이러한 반응은 가열에 의해 촉진된다. 헤모글로빈도 미오글로빈과 마찬가지로  육류의 저장 또는 가열 조리 중에 옥시헤모글로빈을 거쳐 갈색의 메트헤모글로빈을 형성한다.

추가로 햄이나 베이컨 같은 육류 가공품은 색깔 고정을 위해 발색제를 사용한다. 발색제로 사용되는 질산염과 아질산염은 미오글로빈과 결합하여 선홍색의 산화질소미오글로빈을 형성한다. 

2) 클로로필

클로로필은 광합성을 하는 모든 식물의 엽록체에 존재하며, 채소나 과일, 해조류 등의 색을 나타내는 녹색 색소이다. 배추나 오이김치 등이 갈변하는 것은 발효에 의해 생성된 젖산이나 초산이 클로로필에 작용하여 녹갈색의 페오피틴을 형성하기 때문이다. 조리나 가공 시 중조나 글루탐산염과 같은 알칼리를 이용하면 마그네슘이온의 수소치환이 일어나지 않기 때문에 녹색을 유지할 수 있으나, 비타민 파괴 또는 조직이 연화될 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 채소를 데칠 때애는 뚜껑을 열고 유기산을 휘발시키거나 고온에서 단시간, 다량의 물을 사용하는 것이 더 효과적이다. 

3) 카로티노이드

카로티노이드는 황색, 주황색, 적색의 지용성 색소로 당근에서 처음 분리되어 카로티노이드라는 이름을 가지게 되었으며 아이소프렌 단위가 중합되어 이루어진 색소들의 총칭이다. 새우, 게 등의 갑각류와 연어, 송어 등에는 아스타잔틴이라는 카로티노이드가 함유되어 있다. 아스타잔틴 색소는 원래 적색이나 갑각류 내에서 단백질과 결합한 형태로 청록색 또는 흑갈색을 띠게 된다. 갑각류 조리 시 단백질의 변성으로 아스타잔틴은 유리되고 가열하는 동안 산화되어 적색의 아스타신이 된다.

4) 플라보노이드계

플라보노이드와 안토시아니딘은 phenolic계 색소로 분류되며 식물의 잎, 꽃, 열매 등에서 빨강, 노랑, 파랑 등 다양한 색을 나타낸다. 플라보노이드는 수용성 색소로 안토잔틴, 안토시아닌, 카테킨, 루코안토시아닌 등을 포함하나, 좁은 의미에서는 안토잔틴만을 의미한다.

안토잔틴은 식물의 황색 색소를 이루며, 채소나 밀감류의 껍질에 주로 존재한다. 안토잔틴은 대부분 배당체의 형태로 존재하는데 배당체 상태에서는 무색이나 백색을 띠고 가열 조리 시 가수분해 되어 식품의 색이 노란색으로 더 짙어지게 된다. 예를 들면 감자나 옥수수 등을 가열조리하면 색이 더 진해진다. 

5) 안토시아닌

안토시아닌은 꽃, 과일 및 채소류에 존재하는 적색, 자색 또는 청색의 수용성 색소이며 글루코스, 갈락토스 등의 당류와 결합한 배당체로 존재한다. 이 색소는 산, 알칼리, 효소 등에 의해 쉽게 가수분해 되어 아글리콘인 안토시아니딘과 당류로 분리된다. 안토시아 색소는 안토시아니딘의 종류 및 pH에 따라 색이 다른데, 산성에서는 적색, 중성에서는 자색, 알칼리성에서는 청색이나 청록색을 나타낸다. 안토시안 색소는 금속이온들과 반응하여 청색, 자색, 갈색 등의 복합체를 형성하기도 하는데, 이는 채소나 과일이 통조림 제조 시 깡통의 금속에 의해 회색으로 변색되는 원인이 된다.

 

 

[참고도서]

재미있는 식품화학, 수학사, 김건희 외 6인, 2014