첨가물에 따른 채소의 색과 질감의 변화[실험조리12]

조리 시 클로로필의 변화를 알아보자

클로로필은 산에 불안정하여 채소의 가열조리 과정(시금치 된장국 등)이나 숙성된 김치, 오이지 등의 조리과정에서 유기산이 용출되면 클로로필의 포피린 고리의 마그네슘이 수소이온으로 쉽게 치환되어 녹갈색의 페오피틴으로 변하게 된다. 이 페오피틴에 계속해서 산이 작용하면 클로로필에 존재하는 피톨이 제거되어 갈색의 페오포비드가 형성된다. 그러나 녹색 채소를 단시간에 데치면 녹색이 오히려 선명해지는데 그것은 조직 세포 간 공기층이 데치는 과정에서 제거되기 때문이다. 그러므로 녹색 채소를 데치거나 조리할 때 처음 5~7분은 냄비의 뚜껑을 열어서 유기산을 휘발시키는 것이 좋다. 채소를 1~2% 소금물에 데치게 되면 데치는 물의 농도가 채소의 세포액의 농도와 같아지기 때문에 채소의 수용성 성분이 적게 용출되고, 클로로필 용출도 적게 함으로써 클로로필의 안정화에 좋은 역할을 한다. 반면 조리수가 약알칼리일 때 지용성의 클로로필에서 피톨이 떨어져 나가 녹색채소는 짙은 푸른색의 수용성 클로로필디드가 되고 계속해서 클로로필의 메탄올이 떨어져 나가 짙은 청록색의 클로로필린이 된다. 그러므로 녹색채소를 중조를 넣은 끓는 물에 데치는 경우 색은 짙은 청록색으로 선명하게 유지되지만 비타민C가 파괴되고 조직이 연화되므로 바람직하지 않다. 클로로필은 구리, 아연 등의 금속이온과 함께 가열하면 클로로필 중의 마그네슘이온이 이들 금속이온과 치환되어 안정하고 선명한 녹색의 구리-클로로필, 아연-클로로필을 형성한다.

 

조리 시 카로티노이드의 변화를 알아보자

카로티노이드는 가열조리에 비교적 안정하며, 약산이나 알칼리에 의해 쉽게 파괴되지 않는다. 그러나 카로티노이드는 이중결합이 많으므로, 장시간의 가열, 광선, 산 등의 영향으로 황색이 엷어지고 비타민A 활성이 저하된다. 당근 조리 시 조리시간이 길어지면 색깔이 갈변되는 경우가 있는데 이는 카로티노이드의 변화가 아니라 채소 내에 함유되어 있는 당에 의한 캐러멜화에 의한 것이다.

 

조리 시 플라보노이드의 변화를 알아보자

자연계에 존재하는 대부분의 플라보노이드는 당과 결합되어 있는 배당체로 수용성이다. 플라보노이드의 종류에는 안토시아닌, 안토잔틴, 루코안토시안, 카테킨 등이 있다. 루코안토시안, 카테킨은 본래의 색이 없고 산화되어 갈색으로 변하여 탄닌으로 분류된다. 

1. 안토시아닌: 홍당무, 비트, 자색 양배추, 가지, 자색감자에 있는 안토시아닌은 채소와 적색, 청색, 자색 등의 선명한 색으로 수용성이어서 많은 양의 색소가 물의 용해되면 색이 엷어진다. 안토시아닌은 조리과정에서 매우 불안정한 색소이며 pH에 따라 가역적으로 색이 변한다. 
   • pH에 의한 변화: 안토시아닌은 pH에 따라 색이 변한다. 산에 안정하여 pH 4 이하에서는 적색을 나타내거나 색 자체가 더욱 선명하게 유지되고, pH 8.5 부근에서는 자색, pH 11.0 보다 알칼리성일 때는 청색 또는 녹색으로 변색이 된다. 그러나 이 반응은 가역적이어서 다시 식초나 기타 유기산이 많은 식품으로 처리하면 다시 적색으로 환원된다.
   • 금속이온에 의한 변화: 안토시아닌은 알루미늄이나 철 같은 금속이온과 안정된 착염을 형성하므로 가지절임이나 검정콩을 삶을 때 쇳조각을 넣어주면 선명한 청자색과 흑색을 띠게 된다.
   • 가열에 의한 변화: 안토시아닌 색소는 열에 불안정하여 열처리 하는 동안 색소가 쉽게 분해, 중합되어 색이 변한다.
2. 안토잔틴
   • pH에 의한 변화: 안토잔틴은 양파, 연근, 우엉, 양배추, 감자 등의 백색채소에 들어있는 무색 또는 담황색의 수용성 색소로 산에는 안정하여 선명한 백색을 유지하고 알칼리에서는 불안정하여 황색이 된다.
   • 금속이온에 의한 변화: 안토잔틴은 분자 내 여러 개의 페놀성 수산기를 갖고 있어 금속과 반응하면 불영성 착화합물을 만든다. 알루미늄과는 황색 화합물을 만든다. 구리나 철 등과 결합하면 흑갈색 화합물을 만든다. 

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[실험재료]

• 시금치 20g*5
• 당근 20g*5
• 양파 20g*5
• 적양배추 20g*5
• 소금 4g*4
• 식초 2mL*4
• 중조 1g*4
• 황산구리 0.1g*4

1. 실험목적

조리 조건에 의한 여러 가지 채소(시금치, 당금, 양파, 적양배추)의 색 변화와 고형물의 질감변화를 살펴보고 이를 통해 채소의 색을 살릴 수 있는 적절한 조리방법을 알아본다.

 

2. 실험방법

 1) 비커에 물, 소금물, 초산액, 중조액, 황산구리액을 준비하여 각각의 pH를 측정해 둔다.

• 물 200mL
• 물 200mL + 소금 4g → 2% 소금물
• 물 200mL + 식초 2mL → 1% 초산액
• 물 200mL + 중조 1g → 0.5% 중조액
• 물 200mL + 황산구리 0.1g → 0.05% 황산구리액

 2) 시금치를 손질하여 20씩 5등분하여 달아 둔다.

 3) 1)의 용액을 가열하여 끓인다.

 4) 끓인 직후에 준비한 시금치를 비커에 각각 넣고 5분간 끓인 후 조리수와 고형질을 분리한다.

 5) 조리수의 pH와 색소의 변화를 관찰하고, 고형질은 흰 접시에 담아 색과 질감의 변화를 비교한다.

 

[참고도서]

한눈에 보이는 실험조리, 교문사, 우인애·이병순·김동희·송태희, 2012

조리과학 이론과 실험실습, 수학사, 김기숙 외 3명, 1998

이해하기 쉬운 조리과학, 교문사, 송태희 외 4인, 2014