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식품화학실험6_과산화물가측정

식품화학실험 6Ⅰ. 과산화물가 측정학 과식품생명공학과학 번이 름교수명조Ⅰ. 과산화물가 측정1. 실험목적유지의 산패 측정 방법 중에서 가장 많이 쓰이는 측정방법이 과산화물가이다. 산패도를 임의적으로 달리한 유지 시료의 과산화물가 측정을 통해서, 유지의 산패에 미치는 영향을 검토한다.2. 실험이론[ 과산화물가 ]식용유지 또는 지방질 식품 등에 존재하는 과산화물들의 함량 또는 과산화물의 형성 속도를 측정함으로써, 산패의 발생을 검출하거나 유도기간의 길이를 측정하는 방법이 오랫동안 사용되어 왔었다.유지 중에 존재하는 과산화물의 함량을 측정하는 것으로서, 그 원리는 유지가 산화할 경우 처음에는 이중결합 부위에 산소윈자가 부가되어 과산화물(peroxide)을 만드는데 과산화물가는 이 부분의 산소의 양을 측정하는 것으로 유지산패의 시작정도를 알 수 있다.즉, 소정의 방법에 의해 시료에 KI를 가하면 과산화물이 요오드화칼륨(KI)과 반응하여 요오드가 유리되므로 그 요오드의 양을 thio황산나트륨용액으로 적정해서 정량한다.과산화물가는 유지의 산패를 검출하거나 유도기간을 측정하는데 이용된다. 과산화물 값은 유지 1 kg에 함유된 과산화물의 mmole수 또는 meq수로서 표시한다. 보통 유지를 아세트산 또는 클로포름과 아세트산 혼합액의 용매에 용해시킨 후, 요오드화칼륨(KI)을 용해시켜 형성되는 요오드 이온(I-)을 용해된 유지 중의 과산화물과 반응시켜 요오드(I2)로 산화시킨다. 이 때 생성된 요오드를 Na2S2O3의 표준용액으로 적정하여 그 소비량으로부터 과산화물의 함량을 계산한다.이 방법의 결점은 유지의 산패가 진행됨에 따라 생성되는 hydroperoxide의 함량은 자동산화의 진행에 따라 일단 최고값에 도달한 후 감소하기 때문에 산패가 발생한 지 오래된 유지는 시간이 경과하면 과산화물이 aldehyde, ketone, alc. 등으로 분해 되므로 과산화물 값이 의외로 낮을 때가 있다는 점이다.일반적으로 식물성 기름은 과산화물 값이 60∼100 meq/kg에 도달하는데 소요되는 시간을 그 유도기간으로 정하며, 동물성 유지의 경우는 과산화물값이 20∼40 meq/kg이 되는데 소요되는 시간을 그 유도기간으로 정하고 있다.이 실험의 목적은 유지의 산화정도 즉, 초기단계의 산패를 나타내므로 이 값이 높을수록 신선하지 못하므로 식품으로 부적한 것을 알기 위함이다.[ 유지의 자동산화 과정 ]< 그림 1. 유지의 자동산화 과정 >< 그림 2. 초기 단계 >초기단계는 열, 기계적 에너지, 빛, 수분 등에 의해 유리라디칼Free radical이 생성되거나, 이미 생성되어 있던 과산화물이나 유리라디칼에 의해 새로운 라디칼이 생성되는 반응이다. 이 과정에 일어나는 반응을 아래에 간단하게 정리하였다.< 그림 3. 전파 단계 >전파단계(연쇄단계)는 초기 단계에서 만들어진 유리라디칼과 peroxy radical에 의해 공기 중의 산소가 유지의 이중결합 부분에 결합하여 과산화물을 계속적으로 만들어가는 과정이다. 초기에 사용된 라디칼은 이 반응을 거치면서 다시 재활용되어 과산화물은 계속적으로 만들어진다. 이 단계에서 산소흡수량이 늘어나며 동시에 과산화물 역시 증가하게 된다.< 그림 4. 종결 단계 >종결 단계는 크게 중합반응과 분해반응으로 이루어진다. 이 과정에서 앞에 만들어진 유리 라디칼들은 사라지게 된다. 중합반응에 의해 이전에는 없던 고분자의 중합체가 만들어 지고, 분해 반응에 의해 이전에는 없었던 aldehyde, ketone,alcohol, carboxylic acid 등이 생성되어 산패취의 원인이 된다. 분해반응에 의해 전파단계에서 만들어진 과산화물은 분해되어 과산화물가가 오히려 감소하는 모습을 보이게 된다.3. 실험 결과 및 토론[ Blank ][ 신선한 기름 ][ 저장된 기름 ]Figure 1. 적정 전의 모습[ Blank ][ 신선한 기름 ][ 저장된 기름 ]Figure 1. 적정 후의 모습처리구1차 0.01Nsodium thiosulfate전분지시약2차 0.01Nsodium thiosulfateBlank 11ml1.2ml평균1.25mlBlank 21ml1.3ml신선한 기름 13.8ml평균3.75ml1ml1.4ml평균1.35ml신선한 기름 23.7ml1ml1.3ml저장된 기름 14.5ml평균4.55ml1ml4.2ml평균4.05ml저장된 기름 24.6ml1ml3.9mlTable 1. 적정에 사용된 0.01N sodium thiosulfate의 양PV```=` {(s-b) TIMES N TIMES 1000} over {w} `s = sodium thiosulfate 적정량b = blank sodium thiosulfate 적정량N = sodium thiosulfate의 노르말농도w = 들어간 기름의 무게1) 신선한 기름w= 5.01g, s= 5.1ml, b= 1.25ml, N= 0.01(5.1-1.25) × 0.01 × 1000=7.684meq/kg lipid5.012) 저장된 기름w= 5.07g, s= 8.6ml, b= 1.25ml, N= 0.01(8.6-1.25) × 0.01 × 1000=14.497meq/kg lipid5.07시료0.01N sodium thiosulfate 적정량(ml)과산화물가( meq/kg )Blank1.25-신선한 기름5.17.684저장된 기름8.614.497Table 2. 각 시료에 따른 과산화물가[ 토 론 ]적정을 해주자 Blank test에서 적정량이 1.25ml가 나왔고 그에 따른 신선한 기름과 저장된 기름의 과산화물가는 위의 표에서 보는 값처럼 7.684과 14.497로 계산되었다.위의 표를 비교해 볼 때 적정량이 적을수록 과산화물가도 적은 것을 알 수 있다. 또한 산패가 진행된 것이 신선한 콩기름보다 과산화물가가 크게 나타났다. 산패된 기간이 더 길어진다면 과산화물가는 더 크게 나타났을 것이다.과산화물은 유지의 산화가 진행됨에 따라 증가하다가 carbonyl 화합물로 분해되어 다시 감소하기 때문에 산패가 발생한 지 오래 된 유지나 지방질 식품의 과산화물가가 의외로 낮게 측정되는 단점이 있다. 따라서 과산화물가는 유지의 산패 초기 단계시 있어서의 산패 정도를 나타내는 척도가 되며, 이 값이 높을수록 유지의 산패가 진행된 것으로 식품으로서 부적당한 것이다.이 실험은 정확히 적정이 되는 지점을 알기가 어려웠다. 그래서 Blank test에서 조금 더 많은 양의 0.01N sodium thiosulfate가 들어갔다. 아마 적정이 되는 지점을 잘 관찰해서 과산화물가를 계산하였다면 좀 더 높은 값이 나왔을 것이다. 적정이 되는 지점은 Blank test에서는 흰색으로 바뀌고 나머지 두 시료에서는 위에 맑은 층이 분리되면 적정이 끝난 것이다.

공학/기술| 2023.11.21| 7페이지| 2,000원| 조회(165)

과산화물가, 식품화학실험, 유지의자동산화, 과산화물가측정, 유지의산화

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식품첨가물 제출자료_식품보존료ppt

식품 보존제 (Preservatives) 식품생명공학과 ** *C ontents 0 1 서론 - 보존제의 정의 , 분류 , 특징 0 2 본론 - 보존제의 종류 0 3 결론보존제의 정의 식품의 변질 , 부패를 방지하고 , 그 보존력을 높일 목적으로 미생물을 증식시키지 않는 정균작용을 하기 위해 식품에 첨가하는 물질보존제의 분류 1 차 보존제 : 식품의 부패 , 변패원인 미생물을 사전에 생육하지 못하도록 하는 목적으로 사용 2 차 보존제 : 제조된 식품에 첨가하여 재료의 보존상태 보존시기를 향상시키는 목적으로 사용 화학적 특성 분류 무기형 : 무기산과 염 , 알칼리 및 염 , 금속산화물 , 과산화물 유기형 : 유기산 및 염보존제의 작용이론 보존료가 세포벽을 통과 후 세포벽에 이르러 첨가물의 투과성을 증가 세포성분의 유출을 유도하며 필수효소의 활성을 억제 유전물질의 파괴 또는 기능의 불활성화보존제의 작용이론 미생물에 대한 저해작용 보존료가 미생물에 흡착 , 확산하여 그 축적농도가 높아지면서 미생물 세포성분과 각종 화학반응 일으킴 미생물의 정상적인 기능이 저해되며 미생물의 생육이 불가능 보존료의 성분이 미생물 내부에 존재하는 효소 작용을 불활성화 미생물의 정상적인 기능 둔화 변화보존제의 작용이론 유도기 연장에 관여하는 보존료 대수기 연장에 관여하는 보존료 유도기 - 대수기 모두에 관여하는 보존료1) 유도기 연장에 관여하는 보존료 보존제의 지질친화성이 크면 미생물 세포의 표면적이 내용에 비해 크므로 투과효과 가 좋아짐 투과된 보존료는 세포내에 축적 되어 축적량이 증가 보존료 농도와 평형을 이루는 투석평형이 이루어질때까지 투과가 계속됨 따라서 보존료는 미생물의 생육기능을 억제 하여 세포크기와 세포 증대를 막음으로 유도기 연장 Ex : 산형보존료 에스테르류 , 페놀류2) 대수기 연장에 관여하는 보존료 보존료의 정균작용은 특이적 또는 비특이적 미생물 세포내의 활성 부위에서 일어남 보존료의 투과와 이행이 반드시 활성 부위에까지 이행될 때만 정균효과 나타남 미생물의 원형질 단백질의 경우 투과된 보존료를 단백질이 흡착함으로 단백질은 비가역적으로 변성 , 세포 활성 저해 대수기 억제는 유도기 억제와 함께 일어나는 경우가 많으며 대수기만 억제되는 경우는 흔하지 않음3) 유도기 - 대수기 모두 관여하는 보존료 보존료 농도를 높여주면 투과속도가 커지게 되며 상대적으로 미생물 세포의 호흡능력이 한계 세포내의 환원형 보효소인 NADH, NADPH 의 소비가 증가하여 미생물 자체의 발육이 지장받음 보존료의 농도증가 와 함께 환원속도 , 확산속도 증가 하며 , 보존료의 세포내 이행확산속도가 클수록 보존효과는 증가보존료의 효과에 영향을 주는 인자 PH 와 방부제 효과 식품의 수분 식품의 성분 제조시의 가열온도 첨가방법 미생물의 오염도1. PH 와 방부제 효과 PH 가 낮을수록 효과가 크다 pH 5.5-8.0 에서는 미생물의 번식이 잘됨 PH5.5 이하에서는 산에 강한 미생물이 번식한다1. PH 와 방부제 효과 비해리분자 그룹 만이 미행물의 세포막과 원형질을 쉽게 투과 정균작용은 비해리 분자 농도 에 의해서 결정 PH 가 낮으면 수소이온 농도가 상대적으로 증가하여 해리를 억제 비해리 분자농도가 커져 지질친화성이 증가하고 흡착량이 커짐 세포의 대사 활성부위와 어느 정도 반응하는지에 따라 결정2. 식품 보존료의 종류 데히드로초산 나트륨 소르빈산과 그 염류 안식향산과 그 염류 파라옥시향산에틸 프로피온산과 그 염류 페놀화합물 자몽종자추출물 E- 폴리리신 효소계 보존료2.1 데하이드로초산 나트륨 성질 물에 녹고 에테르에 녹지 않음 수용액은 산화제에 의해 분해가 잘됨 2) 항미생물효과 곰팡이 , 효모 , 혐기성 Gram 양성균에 산성에서 효과 pH 5.5 에서 0.1~0.005% 의 농도가 유효 살균작용은 약하나 , 발육저지작용 은 강하다 아실기의 탄소수가 증가할수록 효과가 증가 3) 사용기준 자연치즈 , 가공치즈 , 버터류 , 마가린류 : 0.5g/kg 이하2.1 데하이드로초산 4) 사용법 산보다 나트륨염 이 물에 잘 녹음 치즈 에 0.1~0.2% 수용액 을 표면에 분무 버터 , 마가린 에는 소금 과 함께 혼합 5) 사용상의 주의 금속과 난용섬의 염 을 만듬 소금용액에서 백색침전 적색으로 착색을 시키는 경우가 있어 금속용기 사용을 피함2. 식품 보존료의 종류2.2 소르빈산과 그 염류 성질 백색의 결정성 분말 공기중 에 오랜시간 방치하면 산화되어 착색 2) 항미생물효과 미생물 발육저지작용 을 하며 , 살균작용은 약하다 산형방부제로 pH 영향 받음 (pH3.0~5.5) PH 가 낮을 수록 소르빈산의 향균효과 증가 향균작용은 비해리분자에 의함 미생물의 탈수소효소계 저해 가열처리를 병행하면 적은 양으로 큰 효과 3) 사용기준 지연치즈 , 가공치즈 : 3.0g/kg 이하 식육가공품 : 2.0g/kg 이하 콜라겐 케이싱 : 0.1g/kg 이하 젓갈류 : 1.0g/kg 이하 ** ADI : 0~25mg/kg2.2 소르빈산과 그 염류 4) 소르빈산의 특징 α 위치에 이중결합 가진 지방산 카복실그룹 이 매우 활성적 , 금속과 반응하여 염 만듬 칼륨형 이 용해도가 높고 , 안전하며 , 제조가 쉬워서 많이 사용 5) 생화학적 대사와 안전성 지방산인 caproic acid 와 같이 체내에서 분해 많이 섭취하면 다식증 증상 발색제와 함께 사용 하면 향균효과 상승하지만 DNA 손상물질인 ENA 와 furoxan 물질 이 생겨 발암 원인 (PH3.5~4.2 사에에서 발암물질 많이 생성 , 6.0 이상 사용이 좋음 )2.3 안식향산과 그 염류 성질 물 , 알코올에 녹고 에테르에 잘 녹는다 수용액은 산성 ** ADI : 0~5mg/kg 2) 안식향산 특징 - 사용된 첨가물 중 가장 오래됨 값이 싸고 방부력도 뛰어나고 독성이 낮아 많이 사용 승화성 이 있어 휘산하며 흡습성이 있고 금속과 결합하여 금속염 형성 나트륨형은 용해도가 높고 단맛 나며 공기중 안정하고 수용액은 알칼리성2.3 안식향산과 그 염류 3) 향균적 특징 PH 자체보다 용액상에서 비해리와 해리부분의 상대적 비율이 향균효과를 결정 향균효과는 안식향산의 pKa 값 , 세포막의 mobility 에 따라 결정 ( pH 4.5 이하 효과↑ ) - 비해리 부분 에 따라 결정 효모와 박테리아에 더 효과적으로 생육 억제 비이온성 계면활성제와 함께 사용하면 효과 없어짐 세균의 발육저지작용2.3 안식향산과 그 염류 4) 생화학적 대사와 안정성 토양에서 서서히 분해되고 , 소량 식품에 사용할 경우 문제 없음 흡수 , 배설이 빨라 체외로 거의 배설 GRAS 물질 5) 사용기준 ( 아래의 식품 외 사용금지 ) 과일 , 채소음료류 ( 비가열제품제외 ) : 0.6g/kg 이하 탄산음료류 ( 탄산수 제외 ) : 0.6g/kg 이하 기타음료 ( 분말제품 제외 ), 인삼 - 홍삼음료 : 0.6g/kg 이하2.4 파라옥시안식향산에틸 성질 백색 결정성 물질 , 냄새와 맛이 없다 물에 잘 녹지않고 , 아세톤 - 에테르에 녹는다 ** ADI : 0~10mg/kg 2) 항미생물효과 발효방지 , 살균작용이 있으나 효력이 부틸에스테르의 1/3~1/6 3) 사용기준 캡슐류 : 1.0g/kg 이하 잼류 : 1.0g/kg 이하 한식간장 , 양조간장 , 산분해간장 : 0.25g/L 이하2.5 프로피온산과 그 염류 성질 액체로 특이한 냄새가 있다 . 물 , 알코올 , 에테르에 잘 녹는다 . 저급지방산 으로 자극취가 있는 가연성 액체 흡습성 이 강함 저장 시 주의 미생물의 세포막을 쉽게 투과 해 탈수소효소계 기능 마비시켜 생육 억제 세기 : 안식향산 프로피온산 소르빈산 곰팡이 와 호기성 포자형성세균 에 대해 향균 효과 좋고 일반세균에는 효과가 거의 없음 PH 범위 2.5 에서 5.02.5 프로피온산과 그 염류 2) 생화학적 대사와 안전성 GRAS 로 생체내에서 아미노산이나 콜레스테롤이 분해할 때 지방산이 β 산화 를 하는 과정에서 중간대사물로서 생기는데 섭취한 프로피온산은 쉽게 흡수대어 빠르게 대사 3) 가공식품 가능한 낮은 pH 에서 사용 인산칼슘 , 젖산 , 초산등으로 우선 pH 조절한 후 사용하면 효과 큼2.6 페놀화합물 파라벤 파라벤의 특징 methyl, proptl , heptyl ester 형 제한성이 있는 안식향산 , 살리실산의 대체 보존료로 개발 향균력은 알킬 탄소수가 클수록 , 극성이 적을수록 증가 곰팡이 에 매우 효과적 , pH 에 영향 안받아서 광범위 사용 DNA, RNA, 단백질 합성에 관여하는 효소계에도 작용하여 미생물 대사 저해2.6 페놀화합물 파라벤 파라벤의 특징 향균작용은 페놀화합물이 미생물의 세포 지질부분에 작용하여 필수효소 불활성하거나 유전관련 물질 파괴 또는 기능적 손상입히므로 생김 작용 활성부위는 -OH 인데 미생물의 세포막에 흡착 하여 세포질 구성성분 용출시켜 막 자체 물리적 손상 , 투과막 파괴 유도하여 생육저해 맥주 , 과일음료 , 치약 등 사용2.6 페놀화합물2.7 자몽종자추출물 정의 자몽의 종자를 물 , 에틸알코올 , 글리세린으로 추출하여 얻은 것 성분 : 지방산 , 플라보노이드 2) 성질 점성이 있는 액체 , 쓴맛 물에 잘 안녹고 , 에탄올 - 글리세린에 녹는다 . 2.8 ε - 폴리리신 정의 - 방선균의 일종인 Streptomyces albulus 를 배양한 후 , 이온교환수지에 흡착 , 분리 , 정제하여 얻은 것 2) 성질 황색 분말 , 쓴맛 물에 녹고 , 알코올에 안 녹는다 . 3) 사용 : 전분식품 보조제2.8 효소계 보존료 Nisin 그람양성세균에만 향균력 미생물의 단백질이나 DNA 합성을 저해하는 기능 독성이 없고 열안정성이 좋아 많이 사용 가공치즈 이외에 사용 불가 ( 250mg/kg 이하 ) 2) Natamycin 효모와 곰팡이에 향균력 좋으나 세균에는 효과 없음 치즈 의 곰팡이에 의한 변패 억제하기위해 사용 = 스프레이로 표면 처리 ( 치즈 이외 사용 X )3. 결론Thank you{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2023.11.21| 34페이지| 2,000원| 조회(197)

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식품화학실험10_Anthocyanin,Chloropyll

식품화학실험 10Ⅰ. AnthocyaninⅡ. Chlorophyll학 과식품생명공학과학 번이 름교수명조Ⅰ. Anthocyanin[ 실험 목적 ]식물을 이용하여 포함하는 색소를 금속, pH 등의 조건 하에 색소의 특이성을 파악하여 확인한다.[ 실험 원리 ]식물성 색소들물에 녹지 않는, 즉 주로 식물체의 원형질체(protoplasts)의 유색체(plastid)에 존재하는 색소들(water insoluble plastid pigments)과 수용성인 세포액에 녹아있는 색소들(cell sap water soluble pigments)로 분류될 수 있다. 수용성 색소들로는 안소잔틴류(anthoxanthins), 즉 소위 플라보노이드들(flavonoids)과 안토사이아닌들(anthocyanins)이 있으며, 이외에 이상의 색소들과는 별도의 특유한 구조들을 가진 베탈레인류(betalains)가 여기에 속한다. 한편, 물에 불용성인 색소들로서는 클로로필류(chlorophylls)와 카로티노이드들(carotenoids)이 여기에 속한다. 수렴성 astringent properties)을 가진 탄닌들(tannis)은 보통 무색투명의 교질상태로 존재하나 쉽게 산화, 중합되어 갈색 또는 흑갈색의 불용성 물질들로 변하며, 따라서 연구자들에 따라서는 불용성인 색소류에 일부 탄닌들을 포함시키는 경우도 있다.안토시아닌안토시아닌류는 그 이름에서 짐작할 수 있듯이 과실류나 채소류에 존재하는 선명한 빨간색, 자색, 또는 청색의 색깔을 가진 수용성인 색소들이며, 전에는 화청소라고도 불려졌다.안토시아닌 색소들은 보통 배당체로서 존재하며 이들 배당체는 일반적으로 물에 잘 녹는다. 이 배당체 들은 산. 알칼리. 또는 효소등에 의해서 쉽게 가수밴해 되어 아클리콘인 안토시아니딘류와 당류로 분리 된다.안토시아니딘은 기본구조, 즉 3,5,7-트리하이드록시 플라빌륨 클로라이드의 구조를 갖고 있다. 그림 1의 빨간색으로 표시된 부분이 바로 안토시아닌의 기본 구조이다.여러 종류의 안토시아니딘은 색을 갖는데, 펠라고니딘은 가장 빨간색을 띄고 시아니딘 델피니딘 순으로 청색이 짙어진다. 델피니딘의 유도체로 볼 수 있는 페튜이딘과 말비딘에 있어서는 델피니딘, 페튜이딘, 말비딘의 순서로 빨간색이 점차로 짙어지는 사실이 알려져 있다.Figure 1. 안토시아닌의 구조Figure 2. 안토시아닌의 색Figure 3. 안토시아닌의 색 변화이번 양배추지시약 관찰 실험의 기본적 매커니즘은 그림 .3 으로 설명이 가능하다. 양배추가 갖는 안토시아닌의 기본구조는 OH 즉, 염기성으로 시약이 많아질수록 내부 구조의 전하가 부족한 산소를 공격하여 구조가 변하고 이로 인해 색이 변하는 것을 볼 수 있다.Figure 4. 시아닌의 pH에 따른 구조변화와 그 색[ 실험 결과 ]1. Anthocyanin(양배추)의 PH에 따른 변화control10% NaOH 2ml10% HCL 2mlFig1. 양배추 즙액에 10% NaOH과 10% HCl을 첨가하고 1시간 경과 후 색 변화양배추즙에 10% 산과 염기를 첨가하고 1시간 후의 색을 관찰한 결과 대조구는 보라색, 알칼리를 넣는 즉시 초록색이었다가 1시간 후에는 노란색, 산은 빨간색이 되었다.표1. 양배추 지시약의 변색범위안토시아닌들은 산성에서는 보통 양이온, 알칼리성에서는 음이온으로 존재하는 양성물질들의 하나이며, 그색깔은 pH에 따라 크게 달라진다. 즉 안토시아닌 색소들은 대체로 산성에서는 빨간색을, 중성에서는 자색, 알칼리성에서는 청색 또는 청록색을 나타낸다.안토시아닌의 구조를 보면 +양전하를 가지고 있어 안정화 한데 PH가 산성일수록 안정성이 큰 양이온의 형태로 존재하는 안토시아닌류의 양이 증가하기 때문에 안토시아닌의 안정성은 증가하기 때문에 붉은색이 나타나며. 알칼리성에서는 ?전하를 볼 수 있다. 원래 양전하가 있었던 안토시아닌에 음전하가 붙게 되면 급속도로 불안정해지면서 원래의 색과는 다른 청색을 띄게 되는 것이다. 안토시아닌들은 산성에서 보통 양이온, 알칼리성에서는 음이온으로 존재하는 양성물질이며 그 색깔은 PH에 따라서 크게 달라질 수 있다. 즉 안토시아닌 색소들은 산성에서는 빨간색을 중성에서는 자색, 알칼리성에서는 청색을 나타낸다.2. 금속과의 착염형성에 따른 색 변화첨가 전 (대조구,아연,철)첨가 후 (대조구,아연,철)Fig2. 아연클로라이드, 철클로라이드 첨가 후 양배추 지시약의 색변화양배추즙에 소량의 철과 아연을 첨가하면 바로 색이 변하고 1시간 뒤에는 확연한 차이가 나타난다. 아연을 첨가했을 때 양배추즙의 보라색이 밝아졌고, 철은 흑갈색으로 변해졌다. 1시간 뒤에는 아연이 청색으로 변하였고 철은 흑갈색이 되었다.안토잔틴류, 즉 플로보노이드류는 주석의 이온과 결합하여 복합체를 형성하나, 뚜렷한 색깔변화는 없다. 한편, 철과 결합될 때는 처음에는 녹색으로 착색된 복합체를 형성하나, 이 복합체의 색깔은 곧 흑갈색으로 변한다.3. Anthocyanin의 가수분해의 측정Amyl alcoholAmyl alcohol + HClFig3. 양배추+아밀알콜과 양배추+산+아밀알콜의 알코올층의 색 변화amy alcohol을 첨가한 이유는 알콜층의 색소의 이동을 보기 위해서이다.실험 결과 HCl을 첨가한 것은 알코올 층이 무색 이였으며, 양배추 시약의 색이 변한 것은 HCl이 산성이기 때문에 미홍 색으로 변화하였다. 양배추 용액+Amyl alcohol만을 첨가한 것은 알코올 층이 보라색을 나타내었다.안토시아닌은 글리코실과 방향족 또는 지방족 아실(acyl)기에 의해 조절되어 색과 안정성이 다른 수백 종의 안토시아닌 분자로 된다. 이 배당체들은 산, 알칼리, 효소에 의해 쉽게 가수분해 되어 아글리콘인 안토시아니딘 류와 당류로 분류된다.안토시아닌류의 친수성을 확인해보기 위한 것인데, OH기가 많을수록 친수성이 높아진다. 배당체의 경우는 친수성이 높다. 즉, 당과 결합되어 있을 때 알코올 층의 색소의 이동이 굉장히 빠르다. 반면 당과 분해된 아글리콘의 경우에는 당을 제외하고 보면 친수성이 높지 않다. 그러므로 HCl을 첨가한 것의 상층 액이 맑은 이유는 배당체에서 당과 분리되어서 아글리콘으로 변했기 때문에 알코올 층으로 이동이 힘들어 투명한 것이다.Ⅱ. Chlorophyll[ 실험 원리 ]클로로필류, 즉 엽록소들 식물의 잎이나 줄기의 초록색은 주로 클로로필류에 의한 것이다.클로로필들은 카로티노이드 카로틴류(carotenes) 그리고 잔토필 (xanthophylls)과 함께 세포 내의 엽록체(chloroplast)에 존재한다.크로마토그래피크로마토그래피 분리법의 기본요건은 용매추출법과 같으며 혼합물을 분리 하기 위해서는 최소한 두상, 즉 이동상과 정지상이 있어야 한다. 이 두상은 서로 섞이지 않아야 하고 다른 특성을 가져야 한다. 그러므로 혼합물의 각 성분은 두성분에 대하여 흡착성이나 분배계수가 서로 다르기 때문에 정지상에 친화력이 센 성분은 느리게, 친화력이 약한 성분은 빨리 이동하게 된다. 따라서 이동속도의 차이가 생기는 성질을 이용하여 혼합물을 분리 할 수 있고, 각 성분을 정성 및 정량분석 할 수 있다.표.1 식물의 색소 성분클로로플라스트 성분퍼센트 함량클로로플라스트의 성분퍼센트 함량클로로필(chlorophylls)9.3%왁스(wax)12.3%카로틴(carotenes)0.5%스테롤(sterols)4.5%잔토필(xanthophylls)0.8%불감화물(unsaponifiable)13.3%지방17.5%인산칼슘(calcium phosphate)18.4%클로로필류의 구조클로로필에는 클로로필 a, 클로로필 b, 클로로필 c 및 클로로필 d 등이 있다. 보통 식물체에서는 주로 클로로필 a와 b가 대략 3:1정도의 비율로 분포되어 있는 것으로 알려져 있다.클로로필 a의 색깔은 청록색(bluish green)이며, 클로로필 b의 색깔은 황록색(yellowish green)이다.Fig 1. 클로로필 색소의 분리 모습크로마토그래피의 spotting에 사용되는 클로로필의 색소 모습이다.Fig 2. 시금치 색소들의 크로마토그래피 이동상의 거리시금치를 블랜칭하여 물기를 제거하고 petroleum ether와 acetone을 넣고 흔들고 침지하여 색소를 얻어내고 그 다음 증류수를 넣고 흔든 후 상을 분리해낸다.이와 같은 조작을 반복하여 색소를 분리해낸다.종이에 적당량 찍고 전개용매로 이동거리를 측정한 결과 carotene, pheophytin, chlorophyⅡ a,chlorophyⅡ b,xanthophyⅡ 5가지가 시금치 색소로서 존재하고 있었으며 carotene이 가장 높게 올라갔으며, 그다음은 pheophytin, 클로로필a, b, 잔토필순으로 올라갔다.

공학/기술| 2023.11.21| 10페이지| 2,000원| 조회(134)

chlorophyll, 식품화학실험, Anthocyanin, 양배추지시약, 착염..

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식품화학실험9_Food Gums,고무질물질

식품화학실험 9[ Food Gums ]학 과식품생명공학과학 번이 름교수명조[ 실험 목적 ]고무질 물질은 출처에 따라서 종류 및 성질이 다르며, 일반적으로 물에 녹아서 점성이 높은 수용성 콜로이드 용액을 형성해주는 물질이다. 이번 실험에서는 locust bean gum 과 locuct bean gum+carrageenan 혼합물의 특성을 비교하고 carrageenan 과 carrageenan에 potassium chloride를 첨가한 혼합물을 비교하며 고무질 물질의 종류에 따른 특성(점도, 젤의 특성, 젤 형성유무) 등을 검토하고 기타 다른 고무질 물질의 팽윤도, 점성과 gel 형성에 대해 알아보기로 한다.[ 실험 원리 ]본 실험은 locust bean과 carrageenan의 특성을 측정해 보는 실험으로, locust bean 단독, locust bean과 carrageenan을 혼합, carrageenan 단독, carrageenan과 potassium chloride를 혼합한 것의 용해성과 가열한 후의 최대 점도 등을 측정하였다.locust bean은 메뚜기 콩에서 얻어지는 고무질 물질로서, 냉수에도 풀어지나, 최대의 외관상의 점도를 얻기 위해서는 가열이 필요하다. 이 고무질 물질의 현탁액의 점도는 매우 크며, 5% 수용액의 점도는 121,000cps에 달한다. 메뚜기콩 고무의 교질용액은 자체로서는 젤을 형성하지 않으나, carrageenan 또는 한천 등과 함께 사용될 때는 한천이나 carrageenan 젤의 탄력성을 크게 증가시켜 준다. 또한 중성 중합체 이므로 pH에 의해서는 거의 영향을 받지 않는다. 즉 pH3에서 pH 11에 걸쳐 그 점도나 안정성은 거의 영향을 받지 않는다.Carrageenan은 홍조류에 속하는 해조의 열수 추출물이다. carrageenan은 모두 β-1,3- 결합으로 연결된 β-D- 갈락토오스와 α-1,4- 결합으로 연결된 α-D- 갈락토오스를 반복단위들로 하는 갈락탄류의 기본 구조를 갖고 있으며, 이상의 구성단위들은 모두 황산에스터형 또는 무수형으로 되어 있다. 이상의 carrageenan의 여러 종류 중 실제적으로 가장 중요한 것들로서는 젤을 형성할 수 있는 ι-carrageenan과 그보다 더 잘 알려져 온 -carrageenan, 그리고 젤을 형성하지 않는 λ-carrageenan들이다. -carrageenan은 β-갈락토오스-4-설페이트와 α-3,6-무수-D-갈락토오스로 구성되어 있으며, 이 두 구성단위는 번갈아 β-1,4- 결합과 α-1,3-결합으로 연결되고 있다. 한편 ι-carrageenan은 D-갈락토오스-4-설페이트와 3,6-무수-D-갈락토오스-2-설페이트가 α-1,4-결합으로 연결된 반복구성단위들이 β-1,3-결합으로 연결된 구조를 가지고 있으며, 이 ι-carrageenan은 강한 젤 형성 능력을 갖고 있다. 특히 -carrageenan의 젤 형성 능력은 칼륨염, 즉 칼륨 이온의 존재에 의해서 크게 강화되어 칼륨 이온 존재 하에서는 그 1% 용액은 가열한 후 냉각시키면 매우 강하나 부스러지기 쉬운 젤을 형성하는 사실이 알려지고 있다. 칼슘 이온은 칼륨 이온과 같은 강한 젤 형성 강화작용은 없으나 칼륨 이온과 함께 사용될 때는 매우 강도가 큰 젤을 형성한다는 사실이 알려져 있다. carrageenan들의 구조적인 안정성은 pH 7 보다 클 때는 아주 안정되어 있으나, pH 7보다 낮을 때, 즉 산성이 될 때는 안정성이 급속히 나빠져 일부 구조들의 파괴까지도 일어난다. 그러나 일단 젤이 형성된 후에는 낮은 pH 즉, 산성에서도 비교적 안정된 상태를 잘 유지한다고 한다. 낮은 pH에서의 그 안정성의 순서는 ι> λ 이다.[ 실 험 결 과 ] 각 처리구의 수용액에서의 용해성과 가열 후 25℃에서 냉각 후 각 처리구의 특성처리구수용액에서의 용해성형성 유무gel 또는 교질 용액의 조직과 색, 투명도gel교질용액locust bean수용액에서잘 녹음.·○유백색의 교질 용액으로 점성이 있고 용액이 불투명했다.locust bean+carrageenan수용액에서잘 녹음.○·carrageenan에 의해 약간 노란빛의 불투명한 부드러운 젤이 형성되었다.carrageenan수용액에서잘 녹음.○·노란빛의 투명하고 단단한 겔이 형성되었다. 스푼으로 떴을 때 덩어리로 떨어진다.carrageenan+potassium chloride수용액에서잘 녹음.○·potassium chloride에 의해 carrageenan만을 넣은 용액보다 단단한 겔을 형성하고 노란빛을 띠고 약간 불투명했다.guar gum수용액에서잘 녹음.·○불투명한 백색의 교질용액이 되고 점성이 생겨 걸쭉해짐xanthan gum수용액에서 약간의 덩어리가 지면서 녹음.·○불투명한 백색의 교질용액이 되고 점성이 생겨 걸쭉해짐arabian gum수용액에서 약간의 덩어리가 지면서 녹음.·○불투명한 백색의 교질용액이 되고 점성이 생겨 걸쭉해짐? 7개의 처리구 모두 용액에서 잘 녹는 성질을 가지고 있어 물에 모두 녹았으나 xanthan gum과 arabian gum은 약간의 덩어리가 지면서 녹았다. locust bean, guar gum, xanthan gum, arabian gum은 점성이 있는 교질 용액을 형성하는 물질로, 실험결과 locust bean는 유백색의 불투명한 교질 용액, guar gum, xanthan gum, arabian gum은 locust bean보다 불투명하고 점성이 있고 걸쭉한 백색의 교질 용액이 되었다. 카라기난은 gel을 형성하는 물질로 실험결과 locust bean+carrageenan, carrageenan, carrageenan+potassium chloride 이 3가지 처리구에 gel이 형성되었다. gel 형성한 3개 처리구의 외관과 내부 조직과 특성처리구외관내부 조직특성locust bean+carrageenan3개 처리구 중 가장 부드럽고 손으로 두들겨 봤을 때 탄력이 있으며 조직이 나머지 2개의 처리구보다 덜 치밀하다. 카라기난과 포타슘을 첨가한 카라기난보다 불투명한 색의 겔을 형성했다.carrageenan3개의 처리구 중 2번째로 단단하고, 포타슘을 첨가한 카라기난보다 덜 단단하고 조직이 덜 치밀하며 탄력은 없다.carrageenan+potassium chloride포타슘 클로라이드로 인해 3개 처리구 중 가장 단단한 gel을 형성했다. 탄력은 없으며 조직이 치밀하고 locust bean+carrageenan 보다 투명하다.? locust bean+carrageenan, carrageenan, carrageenan+potassium chloride 이 3가지 처리구를 수용액에 용해시키고 가열한 뒤 25℃로 냉각하고 관찰한 결과, carrageenan+potassium chloride > carrageenan > locust bean+carrageenan 순으로 카라기난에 potassium chloride을 첨가해 gel 형성능력을 증가해서 처리구가 제일 단단하게 gel이 형성되었다. 탄력성을 비교해 보면 손으로 두들겨 봤을 때 3개 처리구 중 가장 부드럽고 탄력성이 있는 것은locust bean+carrageenan으로 이와 같은 이유는 locust bean gum이 그 자체로서는 gel을 형성하지 않으나, 카라기난 또는 한천 등과 함께 사용될 때는 한천이나 카라기난 gel의 탄력성을 크게 증가시켜 주기 때문이다. 각 처리구의 내부 조직은 carrageenan+potassium chloride의 조직이 제일 치밀하고 그 다음으로 carrageenan, locust bean+carrageenan임을 관찰했다.

공학/기술| 2023.11.21| 5페이지| 2,000원| 조회(108)

고무질물질, 식품화학실험, locust bean, guar gum, carrag..

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식품화학실험5_Specific gravity 와 안전성 측정,거품의안정성측정

식품화학실험 5Title. Specific gravity 와 안전성 측정Ⅰ. specific gravity(비중) 측정Ⅱ. 거품의 안정성 측정학 과식품생명공학과학 번이 름교수명조Ⅰ. Specific gravity 와 안전성 측정1. 실험 목적단백질은 탄수화물과 지방처럼 조리할 때 여러 역할 을 할 수 있다. 단백질 중에서도 계란의 난백은 휘저었을때 거품을 형성한다. 거품은 가볍지만 부피감을 준다. 이번 실험에서는 난백의 거품이 형성되는 원리와 비중, 난백에 첨가한 첨가물의 종류에 따라 거품의 형성이 어떤 영향을 미치는지 알아본다. 그리고 난백의 거품을 놔둘 때 떨어지는 액을 통해 안정성에 대해 알아보도록 하자.2. 실험 원리달걀은 양질의 단백질을 함유하며 불포화지방, 철, 인, 티아민, 리포플라빈 등을 공급한다. 달걀은 8~11%의 난각, 56~61%의 난백, 27~32%의 난황으로 구성된다.난백은 주요 고형물은 단백질이며 수분이 약 98%, 단백질 10%,지질 0.03%, 탄수화물 약1%, 무기질 약 0.6%로 구성된다. 난백에 비교적 많이 함유되어 있는 단백질은 오브알부민, 콘알부민, 오보뮤코이드, 라이소자임 등이다.난백의 거품 형성은 휘저을 때 공기를 혼입시키고 단백질 분자를 변성시킨다. 단백질 분자가 응고하여 공기주머니 주위에 막을 형성한다. 변성이 일어날 때 이 막에서 단백질 분자가 펼쳐지고 새로운 결합을 형성하게 된다. 새로운 결합은 거품의 안정성과 구조 형성을 도와준다. 난백은 pH 4.6~4.8에서 거품을 잘 형성한다. 달걀의 신선도가 떨어지면 pH가 높아지기 때문에 신선한 달걀이 더 좋은 거품을 만들 수 있다.단백질 거품에 방해를 하는 인자로는 지방인데, 난황의 지방은 단백질분자간의 결합 그리고 단백질과 물 사이의 결합을 방해한다. 매우 적은 양의 지방이라도 거품의 부피와 안정성을 크게 감소시킬 수 있어 거품이 형성되지 못하게 할 수 있다.설탕은 부분적으로 응고를 방해하며 거품 형성을 지연시킨다. 그러나 설탕 분자는 물과 수소 결합을 형성하여 거품의 안정성을 증가시키기 때문에 난백의 거품내기를 시작한 다음 설탕을 조금씩 첨가하면 가장 좋은 거품을 만들 수 있다. 거품은 공기에 의해 부피가 증가되지만 최대 부피에 도달하기 직전이 가장 안정적이기 때문에 그 상태를 지나면 단백질은 탄력성과 물 분자를 잃어버릴 때 까지 펼쳐진다. 즉, 거품을 만드는 과정에서 차츰 거품의 부피가 증가하나 계속 휘젓게 되면 부피가 감소하게 된다. 처음에는 안정성이 높았으나 계속 교반해주면 안정성이 감소될 수 있다. 또한, 거품을 방치하게 되면 거품은 파괴되어 거칠어지며 점점 파괴가 진행되면서 분리액즙의 양이 증가하게 된다. 한번 파괴된 거품은 단백질의 결합이 파괴되었기 때문에 다시 휘저어도 거품은 다시 생기지 않는다.3. 실험 결과 및 고찰이번 실험은 핸드믹서를 이용하여 난백의 거품을 형성함으로써 비중과 안정성을 알아볼 수 있다. 먼저, 비중이란 물을 1로 기준했을 때 난백의 중량이며 아래의 계산식으로 나타낼 수 있다. 종이컵에 물을 가득 담고 다른 종이컵에 거품을 가득 담아 비중을 측정해 보았다.Ⅰ. specific gravity(비중) 측정비중(specific gravity) : 어떤 물질의 질량과, 이것과 같은 부피를 가진 표준물질의 질량과의 비율specific`gravity`=` {wt.```of```egg```white```foam```container`-`wt.```of```container} over {wt.```of```water```filled```container`-`wt.```of```container}= {(거품+용기무게)`-`용기무게} over {(물+용기무게)`-`용기무게}처리구시료+용기무게 (g)대조구(난백)18sucrose30cream of tartar23NaCl23< 표-1 > 대조구(난백)과 sucrose, cream of tartar, NaCl을 첨가한난백 거품의 시료 + 용기무게종이컵의 무게는 3g이며, 거품의 무게를 구하기 위해 종이컵의 무게를 빼야한다는 것을 잊지 않아야한다.specific`gravity`= {(시료+용기무게)`-`용기무게} over {(물+용기`무게)`-`용기무게} `A= {26-3} over {181-3} =0.129B= {30-3} over {181-3} =0.151C= {24-3} over {181-3} =0.118D= {22-3} over {181-3} =0.107A,B,C,D의 비중 값을 위의 식에 대입하여 구해보았다. 물의 비중은 1로 보았을 때 거품은 물보다 가볍다는 것을 알 수 있다. 한눈에 알아 볼 수 있도록 표2를 그려보았다.처리구비 중대조구(난백)0.129sucrose0.151cream of tartar0.118NaCl0.107< 표-2 > 대조구(난백)과 sucrose, cream of tartar, NaCl을 첨가한난백 거품의 specific gravity난백은 물에 단백질이 교질상으로 산포되어 있는 점성을 가진 액체로 이를 심하게 휘저으면 공기를 단백질의 막이 둘러쌈으로써 기포가 생긴다.이 난백에 Sucrose(설탕)를 첨가하면 난백의 점성을 증가시키고 단백질의 변성을 억제하는 작용이 있어 기포성이 억제되어 거품의 비중이 커진다. cream of tartar(주석산)를 첨가하면 난백의 pH가 저하되어 난백단백질의 등전점(pH 4.8)에 가까워져 난백의 표면장력과 점도가 저하하고 단백질의 농도가 저하되므로 기포성이 좋아진다. 따라서 cream of tartar을 첨가한 거품의 비중은 작아진다. 책마다 NaCl(소금)을 첨가하면 기포형성에 상관이 별로 없다고 하는 것도 있고 소량의 NaCl은 거품형성에 도움을 준다. 이렇게 두 견해가 있었다.이 들과 시료+용기무게를 specific gravity(비중)을 구하는 식에 대입하여 비중을 구한 결과① sucrose 의 비중이 0.151로 가장 높은 값이 나왔고② NaCl이 0.107로 가장 낮은 비중이 나왔다.③ cream of tartar 와 NaCl 은 난백에 첨가되어 거품형성에 도움을 주므로 비중이 난백보다 적게 나왔다.∴ sucrose > 대조구 > cream of tartar > NaClⅡ. 거품의 안정성 측정5분 ( ml )10분 ( ml )20분 ( ml )30분 ( ml )대조구(난백)1.436.39sucrose00.51.94cream of tartar00.5↓1.52.8NaCl138.512.5< 표-3 > 시간경과에 따른 난백거품의 떨어지는 액체의 양(ml)< 그림-1 > 시간경과에 따른 난백거품의 떨어지는 액체의 양(ml)5분10분20분30분대조구(난백)sucrose-cream of tartar-NaCl< 그림-2 > 시간경과에 따른 난백거품의 눈금 test tube 안에 떨어진 액체의 양? sucrose를 첨가한 난백의 거품은 점성이 높을때 기포성은 낮으나 변성을 억제하며 그로 인해 안정성이 높아진다는 것을 알 수 있었다. 그렇기 때문에 sucrose는 단단하고 탄력있는 거품을 형성하기 때문에 비중이 높다는 것을 알 수 있다. sucrose를 넣은 거품을 오래동안 휘젓게되면 공기에 의해 부피는 증가되지만 최대 부피에 도달의 이상으로 넘어가게 되면 거품의 부피가 감소하게 될 것이다. 그러므로 충분량 휘젓게되면 단단하고 안정성이 큰 sucrose를 만들 수 있다.? cream of tartar를 첨가한 처리구의 경우에는 난백의 pH가 저하되어 난백단백질의 등전점에 가까워져 난백의 표면장력과 점도가 저하되어 단백질의 농도가 떨어지게 된다.? NaCl을 소량 첨가하면 단백질의 수화성을 높이고, 단백질의 망상구조를 조밀하게 하며 안정한 거품을 만든다. 하지만 세 개의 처리구 중 액상의 양이 가장 많이 나온 첨가제이다. NaCl은 난백의 기포성에 영향을 주지 않는 것을 알 수 있다. 또한, NaCl은 거품이 잘 생성되지만 거품이 단단하지 않아 시간이 지나면서 거품이 꺼진다. 그렇기 때문에 액상이 다른 처리구에 비해 많이 나왔다는 것을 알 수 있었다. 즉, 안정성이 세 개의 처리구 중 가장 떨어진다고 볼 수 있겠다. 거품에 액상이 많이 나왔다는 것은 거품이 점점 파괴되어 거칠어 진다는 의미를 가질 수 있다.

공학/기술| 2023.11.21| 6페이지| 2,000원| 조회(205)

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