<식품화학> 마이얄 반응

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<식품화학> 마이얄 반응에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.마이얄 반응의 의의

2.마이얄 반응의 기구
(1)초기 단계
(2) 중 간 기
(3)최종 단계

3. 마이얄 반응에 영향을 주는 요인들
(1) 온도의 영향
(2) 수분의 영향
(3) PH의 영향

4.당의 종류

5.아미노산의 종류
(1) 반응물질의 농도
(2) 캐러멜화 반응
(3) 캐러멜화 반응의 기구

6.식품 중의 하이드로키시메틸 훌후랄(HMF)의 의의
(1)갈색화 반응
(2)갈색화 반응의 의의
(3)향미에 대한 영향
(4) 영양가 손실
(5) 갈색화 반응 생성물의 항산화 효과
(6) 갈색화 반응 생성물의 돌연변이 유발성
(7)유기산 또는 그 염들 존재하 에서의
캐러멜화형 갈색화 반응
(8) 아스콜빈산의 산화에 의한 갈색화 반응
① 아스콜빈산 산화에 의한 갈색화 반응의 기구
(9) 빵을 굽는 과정과 갈색화 반응
(10) 감자튀김 등의 감자 가공품들의 색깔과
갈색화 반응
(11)토마토 케찹의 갈색화 반응
(1) 비 효소적 갈변 반응
(2) Maillard 반응에 의한 갈변
(3) 커피 콩을 볶는 과정에서의 비효소 갈색화 반응
(4) 분말 오렌지 등에 있어서의 비효소 갈색화 반응

본문내용

오스는 대체로 마이얄 반응(Maillard reaction)의 중간 단계에서와 같은 여러 과정들을 거쳐서 5-하이드로키시메틸-2-훌후랄(5-hydroxymethyl-2-furfural, 5-HMF), 또는 이와 유사한 훌후랄 유도체들(furfurals)을 형성한다.
다만 이상과 같은 여러 과정은 아민 화합물들에 의해서 활성화되고 있다고 볼 수 있는 마이얄 반응의 경우와 같이 쉽게 일어나지 않으며, 지속적인 가열 또는 아주 장기간의 자연방치 등에 의해서만 가능하다.
만레이 들(Manley, C.H. et al., 1970)은 이상의 5-HMF 형성과정을 그림1-3와 같이 설명하고 있다.
③레덕톤, 후란, 레뷸리닌산, 락톤류의 형성
이와 같이 형성된 훌후랄 유도체들은 케토오스(ketose)의 산화생성물들과 (oxidation products)함께 더욱 산화되어 레덕톤류(reductones), 후란유도체들(furan derivatives), 레뷸리닌산(levulinic acid), 락톤류(lactones), 예로서 α-또는 β-안젤라카 락톤류(α- or β-angelica lactones) 등을 형성한다.
전술한 만레이 들(Manley, C.H.,et al., 1970) 은 당류에서부터의 이상과 같은 레뷸리닌산(levulinic acid), 락톤류(lactones)의 형성과정을 역시 그림1-3과 같이 설명하고 있다.
그림1-13. 당류에서 5-HMF, 레뷸리닌산(levulinic acid), 안젤리카 락톤류
(angelica lactones)들이 형성되는 기구를 표시한 그림
④ 산화생성물의 분열 물질들의 형성
일부 케토오스의 산화생성물들이나 훌후랄 유도체들, 레덕톤류 등은 계속 산화, 분열(fragmentation)에 의해서 탄소 수가 적은, 즉 분자량이 적은 휘발성 카아보닐 화합물들(volatile carbonyl compounds)을 형성한다.
이상과 같은 분열 물질들의 예로서는 의산(formic acid), 초산(acetic acid), 피루빈산(pyruvic acid), 아세트알데하이드(acetaldehyde), 폼알데하이드(fo-
rmaldehyde), 글라이오기잘(glyoxal) 등이 있으며, 이들이 식품의 향미에 대해서 큰 영향을 미치는 사실에 대해서는 이미 언급한 바 있다.
⑤휴민 물질들의 형성
전술한 바와 같은 레덕톤류, 훌후랄 유도체들, 락톤류, 카아보닐 화합물들의 분열생성물들은 매우 반응성(反應性)이 큰 화합물들이며, 이들은 쉽게 축합(condensation)또는 중합(polymerization)에 의해서 흑색 또는 흑갈색의 휴민 물질들(humins or humic substances)을 형성하게 된다. 이 휴민 물질들의 본질에 대해서는 아직 확실하게 알려진 바 없다.
한편, 토양(soil), 특히 부식토(腐植土)에서 흑갈색의 유기색소(organic pig-
ments)로써 휴민 물질(humic substances) 또는 휴민산(humic acid)이 얻어지고 있으며, 식물체의 낙엽 등의 부식물(腐植物)에서 형성되는 사실이 알려져 있다. 캬라멜화 갈색화 반응에서 얻어지는 휴민 물질과 형태, 성질이 매우 유사하나 자세한 것은 아직 잘 알려져 있지 않다.
6.식품 중의 하이드로키시메틸 훌후랄(HMF)의 의의
전술한 대로 하이드로키시메틸훌후랄(HMF)은 환원당류(reducing sugars)의 캬라멜화형 또는 마이얄형 갈색화 반응의 중간 단계에서 형성되는 매우 반응성이 큰 화합물이며, 일반적으로 온도가 높을수록 이 HMF의 형성량도 많아진다.
훌후랄(furfural) 자체도 매우 반응성이 강하며, 실온(室溫)에서도 공기와 접촉된 상태에서는 쉽게 자동산화(autoxidation)에 의해서 산화, 중합되어 흑갈색 또는 흑색의 착색물질들을 만드는 사실이 널리 알려져 있다.
따라서, HMF 등의 형성은 곧 실제로 착색반응(着色反應)을 가져오는 갈색화 반응의 최종단계가 다가섰음을 의미한다고 볼 수 있다.
이상과 같은 이유로 일부 당함량이 큰 식품들, 특히 가공식품들에 있어서는 그 속에 함유된 HMF의 함량을 측정함으로써 그 식품의 저장 중의 품질을 검토하기도 하며, 평가하기도 한다.
루우 들(Luh, B.S. et al., 1966)은 배 퓨레이(pear puree)의 통조림에 있어서, 저장온도, 저장일수와 HMF의 형성량 사이의 관계를 조사하였다.
이들은 저장온도가 0℃～20℃ 사이에서는 HMF의 형성량은 거의 무시할 수 있을 만큼 미미했으나, 저장온도가 30℃～37℃에서는 저장일수가 늘어남에 따라 HMF의 형성량이 상당이 증가했음을 보여주고 있다. (그림1-14참조)
한편, 루우 들(Luh, B.S. et al., 1964)은 HMF의 형성량을 토마토 페이스트 통조림(canned tomato paste)의 저장 중의 품질표시요인(food quality indic-ator)의 하나로서 사용할 것을 제안하고 있다.
그림 1-14. 배 퓨레이 통조림의 HMF함량과 저장일수 및 저장온도 사이의 관계
(1) 갈색화 반응
- 식품의 갈변반응에는 효소적 갈변반응과 비 효소적 갈변반응이 있다.
☞ 갈색화 반응은 식품을 가공 또는 저장하는 과정에서 일어나는 식품 전체의 색깔이 점차 갈색 내지는 암갈색을 갖게 되는 여러 가지의 복잡한 반응들을 말하며, 이 반응의 진행 정도는 가공 내지는 저장식품들의 색깔을 통해서 이들 식품의 품질에 직접적으로, 또는 간접적으로 큰 영향을 주기 때문에 매우 중요하게 다루어져 왔었다. 또한 근래에 와서 이 갈색화 반응의 생성물들이 가공 또는 저장식품의 향미, 영양가에 큰 영향을 줄 뿐만 아니라 이외에도 여러 중요한 성질들을 가진 사실이 점차 규명되고 있어서 그 중요성은 더욱 깊이 인식되고 있다.
(2) 갈색화 반응의 의의
색깔 각종 가공 식품들을 제조할 때 특히 건조식품을 제조할 때 효소의 불황성화를 비롯한 각종의 가열과정을 포함하는 전처리과정까지는 주로 효소작용에 의한 갈색화 반응이 이와 같은 전처리를 거친 후의 건조과정에서는 효소에 의하지 않은 갈색화가 진행된다. 전자의 효소에 의한 갈색화 반응에 대해서는 린데트, 온슬오우, 센트

키워드

갈색화 반응,   마이얄반응,   아미노산,   아마도리 전위,   산화,   축합반응