제과제빵의 재료 기초 과학 (지방에서 효소까지)

Ⅱ. 지방

탄소(C), 수소(H), 산소(O)로 구성된 유기화합물로 3 분자의 지방산과 1 분자의 글리세린(글리세롤, 3가의 알코올)이 결합 되어 만들어진 에스테르, 즉 트리글리세리드입니다.

1. 지질의 분류

⑴ 단순 지방

① 중성지방 : 상온에서 고체 또는 액체를 결정하는 성분인 포화 지방산과, 불포화 지방산이 있습니다. 3 분자의 지방산과 1 분자의 글리세린으로 결합된 것입니다.

② 납(왁스) : 고급 지방산과 고급 알코올이 결합한 고체 형태의 단순 지방입니다.

⑵ 복합지방:지방산과 알코올 이외에 다른 분자군을 함유한 지방입니다.

① 인지질 : 난황, 콩, 간 등에 많이 함유돼 있으며 유화제로 쓰이고 노른자의 레시틴이 대표적입니다.

② 당지질 : 중성지방과 당류가 결합 된 형태로 뇌, 신경조직에 존재합니다.

⑶ 유도지방 : 중성지방, 복합지방을 가수 분해할 때 유도되는 지방

① 지방산 : 글리세린과 결합하여 지방을 구성합니다.

② 콜레스테롤 : 동물성 스테롤로 뇌, 골수, 신경계, 담즙, 혈액 등에 많으며 자외선에 의해 비타민D3이 됩니다. 식물성 기름과 함께 섭취하는 것이 좋습니다.

③ 글리세린 : 지방산과 함께 지방을 구성하고 있는 성분으로 흡습성, 안전성, 용매, 유화제로 작용합니다. 일명 글리세롤이라고도 합니다.

④ 에르고스테롤 : 식물성 스테롤로 버섯, 효모, 간유 등에 함유되어 있으며 자외선에 의해 비타민D2가 되어 비타민D의 전구체 역할을 합니다.

2. 지방의 구조

⑴ 지방산

① 포화지방산

㉠ 탄소와 탄소의 결합이 전자가 한 개인 단일 결합으로 이루어져 있습니다.

㉡ 산화되기가 어렵고 융점이 높아 상온에서는 고체입니다.

㉢ 동물성 유지에 다량 함유되어 있습니다.

㉣ 종류에는 뷰티르산, 카프르산, 미리스트산, 스테아르산, 팔미트산 등이 있습니다.

② 불포화지방산(수소가 첨가되면 포화지방산)

㉠ 탄소와 탄소의 결합에 이중결합이 11개 이상 있는 지방산입니다.

㉡ 산화되기 쉽고 융점이 낮아 상온에서 액체입니다.

㉢ 식물성 유지에 다량 함유되어 있습니다.

㉣ 종류에는 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 아리키돈산 등이 있습니다.

㉤ 필수지방산 : 리놀레산, 리놀렌산, 아리키돈산 등이 있으며 체내에서 합성되지 않아 음식물에서 섭취해야 하는 지방산입니다.

⑵ 글리세린

① 3개의 수산기(-OH)를 가지고 있어서 3가의 알코올이기 때문에 글리세롤이라고도 합니다.

② 무색, 무취, 감미를 가진 시럽 형태의 액체입니다.

③ 물보다 비중이 크므로 글리세린이 물에 가라앉습니다.

④ 지방을 가수분해하여 얻을 수 있습니다.

⑤ 수분보유력이 커서 식품의 보습제로 이용됩니다.

⑥ 물-기름 유탄액에 대한 안정 기능이 있어 크림을 만들 때 물과 지방의 분리를 억제합니다.

 

Ⅲ. 단백질

탄소(C), 수소(H), 질소(N), 산소(O), 유황(S) 등의 원소로 구성된 유기화합물로 질소가 단백질의 특성을 규정짓습니다. 단백질을 구성하는 기본 단위는 아미노 그룹(-NH2)과 카르복실기 그룹(-COOH)을 함유하는 유기산으로 이뤄진 아미노산입니다. 단백질 조직은 수많은 아미노산 펩티드(Peptide) 결합으로 이루어집니다.

◉ 암기가 필요한 아미노산

- 함황아미노산(황을 포함하고 있는 아미노산):시스테인, 시스틴, 메티오닌

- 필수아미노산(체내에서 합성하지 못하므로 음식물을 통해 섭취하여야 합니다.)

: 리신, 트립토판, 페닐알라닌, 류신, 이소류신, 트레오닌, 메티오닌, 발린

1. 단백질의 분류

⑴ 단순 단백질 : 가수 분해에 의해 아미노산만이 생성되는 단백질입니다.

① 알부민 : 물이나 묽은 염류에 녹고, 열과 강한 알코올에 응고됩니다.

② 글로불린 : 물에는 녹지 않으나, 묽은 염류 용액에는 녹습니다.

③ 글루텔린 : 중성 용매에는 녹지 않으나 묽은 산, 알칼리에는 녹습니다. 밀의 글루테닌이 해당됩니다.

④ 프롤라민 : 70~80%의 알코올에 용해되는 특징이 있으며, 밀의 글리아딘, 옥수수의 제인, 보리의 호르데인이 해당됩니다.

⑵ 복합단백질 : 단순 단백질에 다른 물질이 결합되어 있는 단백질입니다.

① 핵단백질 : 세포의 활동을 지배하는 세포핵을 구성하는 단백질입니다.

② 당단백질 : 복잡한 탄수 화합물과 단백질이 결합한 화합물로 일명 글루코 프로테인이라고도 합니다.

③ 인단백질 : 단백질이 유기인과 결합한 화합물

④ 색소단백질 : 발색단을 가지고 있는 단백질의 화합물로 일명 크로모단백질이라고 합니다.

⑤ 금속단백질:철, 구리, 아연, 망간 등과 결합한 단백질로 호르몬 구성의 성분이 됩니다.

⑶ 유도단백질

효소나 산, 알칼리, 열 등 적절한 작용제에 의한 분해로 얻어지는 단백질의 제1차, 제2차 분해산물입니다. 종류에는 메타 단백질, 프로테오스, 펩톤, 폴리펩티드, 펩티드가 있습니다.

◉ 펩티트(Peptide) : 아미노산과 아미노 산간의 결합으로 이루어진 단백질의 2차 구조입니다.

 

Ⅳ. 효소

단백질로 구성된 효소는 생물체 속에서 일어나는 유기화학반응의 촉매 역할을 합니다. 효소는 유기화합물인 단백질로 구성되었기 때문에 온도, pH, 수분 등의 영향을 받습니다.

1. 효소의 분류 : 효소의 어느 특정한 기질에만 반응하는 선택성에 따라 다음과 같이 분류합니다.

⑴ 탄수화물 분해효소

①이당류 분해효소

㉠ 인베르테아제 : 설탕을 포도당과 과당으로 분해하며, 이스트에 존재합니다.

㉡ 말타아제 : 장에서 분비, 맥아당을 포도당 22 분자로 분해하며 이스트에 존재합니다.

㉢ 락타아제 : 소장에서 분비하며 동물성 당인 유당을 포도당과 갈락토오스로 분해합니다. 단세포 생물인 이스트에는 락타아제가 없습니다.

② 다당류 분해효소

㉠ 아밀라아제 : 전분이나 글리코겐을 덱스트린, 맥아당으로 분해

㉡ 셀룰라아제 : 섬유소를 포도당으로 분해

㉢ 이눌라아제 : 이눌린을 과당으로 분해

③ 산화효소

㉠ 아치마아제 : 치마아제는 포도당, 갈락토오스, 과당과 같은 단당류를 알코올과 이산화탄소로 분해시키는 효소로 제빵용 이스트에 있습니다.

㉡ 퍼옥시다아제 : 카로틴계의 황색 색소를 무색으로 산화

⑵ 지방분해효소

① 리파아제 : 지방을 지방산과 글리세린으로 분해

② 스테압신 : 췌장에 존재하며 지방을 지방산과 글리세린으로 분해, 이자라고도 함

⑶ 단백질 분해효소

① 프로테아제 : 단백질을 펩톤, 폴리펩티드, 펩티드, 아미노산으로 분해

② 펩신 : 위액 속에 존재하는 단백질 분해효소

③ 레닌 : 위액에 존재하는 단백질 응고 효소

④ 트립신 : 췌액에 존재하는 단백질 분해 효소

⑤ 펩티다아제 : 췌장에 존재하는 단백질 분해효소

⑥ 에렙신 : 장액 존재하는 단백질 분해효소