식품 조리 원리 - 당질과 조리 - 단당류, 이당류, 다당류

식품 중의 당질은 단당류(monosaccharide), 이당류(disaccharide), 소당류(oligosaccharide), 다당류(polysaccharide)로 분류되며 단당류에서는 포도당 · 과당, 이당류에서는 서당 · 맥아당 · 유당 등이 있다. 이러한 것들은 친수성이라는 결정화되기 쉽고 단맛을 내는 것이 많다.

포도당(glucose)과 서당(sucrose)은 분자량이 적은 탄수화물이며, 서당은 포도당과 과당(fructose)으로 이루어진 것이므로 소화되어 포도당과 과당으로 분해된 후 혈관에 흡수되어 에너지원으로 이용되며 과잉 섭취하면 비만의 원인이 된다.

다당류는 단당류가 많이 결합한 고분자물질로서 중요한 에너지원인 전분, 덱스트린, 글리코겐, 셀룰로스, 글루코만난, 펙틴 등이 있다. 일반적으로 물이 있으면 팽윤 (swelling)되고, 셀룰로스를 빼고는 가열에 의해 졸 상태(sol, 콜로이드 용액)로 되고, 온도가 내려가면 겔화 (gel, 콜로이드 용액이 굳은 것) 되는 성질을 가지고 있다.

식물성 식품인 세포막을 구성하고 있는 셀룰로스 및 한천(우무)의 주성분인 카라기난 등의 탄수화물은 이것을 소화하는 효소가 인체 내에서는 분비되지 않으므로 직접 분해 · 소화되지는 않지만, 적당량의 섭취는 혈당치 상승 억제, 콜레스테롤 흡수 저하, 장(腸)운동 촉진, 정장 작용 등의 생리작용이 있다. 또 저칼로리 식품으로도 이용되고 있다. 탄수화물 식품으로는 당류, 곡류, 전분, 서류 등으로 열량원으로서의 역할이 크다.

 

1. 당질

1) 당의 분류

(1) 단당류

①포도당(glucose)

자연계에 널리 분포된 당으로 혈액, 꽃, 과실 특히 포도에 많으며 생물의 중요한 에너지원이다. 사람의 혈액에는 혈당으로 들어있다.
②과당(fructose)

포도당과 함께 과실, 꽃 등에 존재하고, 특히 벌꿀에 많으며, 설탕, 설탕의 가수분해에 의해서 형성된 전화당(invert sugar) 등의 주성분이다. 돼지감자, 달리아 뿌리 등에 들어있는 이눌린(inulin)은 과당이 다수 중합한 다당류이다.

단맛은 설탕보다 강하며 용해도는 당류 중에서 가장 커서 과포화되기 쉽다. 또한 점도가 설탕이나 포도당보다 작고, 강한 흡수성이 있으므로 포도당과 혼합된 액체당의 원료로 쓰이고 있다.

③갈락토스(galactose)

포도당과 결합하여 락토스(lactose)가 되며, 락토스가 소화될 떄 유제품이 발효되는 과정에서 생성된다.

한천, 아라비아고무(gum arabic) 등의 구성성분으로 자연에 널리 분포되어 있으며, 동물의 뇌 신경조직 내의 일부인 지방질의 구성성분으로 존재한다.

 

(2) 이당류

① 서당(설탕, 자당, sucrose, saceharose)

한 분자의 포도당과 과당이 결합된 이당류로 과실, 꽃, 종자 등의 식물계에 널리 분포되어 있으며, 주로 사사탕수수, 사탕무에 많으며 단맛이 강하여 식품성분으로 중요하다.

설탕이 산이나 효소에 의해서 가수분해된 것을 전화라 하고 포도당과 과당의 동량 혼합물을 전화당이라고 한다.

전화당은 감미가 설탕과 비슷하며 특히 벌꿀에 많이 들어 있다.

② 맥아당(maltose)

식물의 잎이나  발아 중의 곡류에 분포하며, 특히 엿기름(malt) 속에 많고 엿의 주성분이다. 전분이나 글리코겐(glycogen)에 아밀라아제(amy-lase)가 작용할 때 생성되며, 두 분자의 포도당이 결합한 당이다. 감미도는 설탕을 100으로  했을 때 60 정도이다.

③ 젖당(유당, lactose)

동물의 종류에 따라서 그 함량이 다르나 일반적으로 포유동물의 유즙 중에 1.5~8% 정도 돌어 있다.

식품 내의 젖당은 장내 젖산균에 의해 발효되고, 그 결과 다른 유해균의 발육을 억제하는 정장 효과가 있다. 공업적으로는 치즈 제조에 사용하다 남은 여액에서 결정으로 얻어지며, 보통 효모에 의해서 발효되지 않는다.

 

(3) 다당류(polysaccharide)

① 전분(starch)

포도당으로 된 단순 다당류로서 식물체 내에서 탄소 동호 작용으로 합성되어 주로 종자, 뿌리 등에 에너지원으로 저장된다. 

전분은 물에 녹지 않으나 물과 함께 가열하면 팽윤하고, 60~70℃에서 호화되어서 투명해지며 접착성을 띤다. 전분립은 식물의 종류에 따라 그 모양과 크기가 다르며, 흰색으로 맛과 냄새가 없다.
② 글리코겐(glycogen)

동물체의 저장 당질로서 간장, 근육, 조개류에 주로 많고, 효모 등의 미생물에도 들어 있다. 구성단위는 포도당만으로 되어 있으며, 무정형의 분말로서 맛고 냄새가 없고, 찬물에 녹아 교질용액이 된다.

③ 덱스트린(dextrins)

전분의 가수분해 중간산물로서 일반적으로 물에 녹고, 전분처럼 젤(gel)을 형성하지 않으며, 단맛이 다소 있다. 물엿에는 40% 정도의 덱스트린이 들어 있다.

④ 이눌린(inulin)

돼지감자, 백합 뿌리, 달리아 뿌리 등에 들어있는 다당류로, 과당이 다수 결합된 것이다. 사람은 이눌린을 분해하는 소화효소가 없기 때문에 식품으로서의 가치는 없으나, 과당의 제조원료로 쓰이고 있다.

⑤ 섬유소(celluose)

자연계에 가장 널리 분포ㄷ한 다당류로 주로 식물성 세포막의 주성분을 이룬다. 초식동물은 사료 중의 섬유소를 장 내의 세균에 의해 분해하여 일부 흡수 이용하고 있다. 그러나 사람은 이것을 소화할 수 없으므로 영양적 가치는 없으나, 장(腸)의 운동을 자극하여 변통 등에 효과적이다. 

섬유소는 가공 처리하여 결정 섬유소를 만들며, 보향성 및 염색성이 뛰어나 착색 안료, 향기를 흡착시키는 데 사용하기도 한다. 청량음료, 아이스크림, 과자류, 빵 등의 제조에 이용된다.

⑥ 펙틴질(pectin)

식물의 과실, 괴경, 줄기 등에 널리 분포되어 있고, 특히 과실이나 채소의 어린 조직에 많다. 산(pH 3~3.5), 당(50% 이상)과 함께 가열하면 젤리(jelly)화 하는 성질이 있어 과실 껌이나 잼을 만드는 데 이용한다.

 

 

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