과 목 명 :담당교수 :제출일자 :학 과 :학 번 :이 름 :목 차Ⅰ. 서론 - 2Ⅱ. 본론 - 21. 효소의 반응 속도 - 22. 효소의 반응속도론 - 31) Michaelis-Menten - 32) Briggs-Haldane - 53. 속도를 구하는 방법 - 71) Lineweaver-Burk plot - 72) Hofstee plot - 73) Eadie plot(v~v/[S]) - 84. 효소반응에 영향을 주는 요인 - 81) 온도 - 82) pH - 83) 효소의 농도 - 84) 기질의 농도 - 95) 저해제 - 9① 경쟁적 저해(competitive inhibition) - 9② 비경쟁적 저해(noncompetitive inhibition) - 11③ 무경쟁적 저해(uncompetitive inhibition) - 13Ⅲ. 결론 - 14Ⅳ. 참고문헌 - 15Ⅰ. 서론단백질이 가진 모든 기능 중에서도 가장 중요한 기능은 아마 촉매작용(catalysis)일 것이다. 촉매작용이 없다면, 생태계의 반응 대부분운 너무 느리게 일어나기 때문에, 대사 중인 생명체가 필요로 하는 적절한 곳으로 생성물이 제공되지 못할 것이다. 생명체 내에서 이러한 기능을 수행하는 촉매를 효소(enzyme)라 한다.효소는 가장 효율적인 촉매로 알려져 있으며, 비촉매반응에 비해 최대 1020배까지 반응속도를 증가시킬 수 있다. 반면에 효소가 아닌 촉매는 반응속도를 대개 102~104배 증가시킨다.이러한 효소의 반응속도를 반응속도론에 의해 알아보고 효소의 반응속도에 영향을 미치는 인자들에는 무엇이 있는지 알아본다.Ⅱ. 본론1. 효소의 반응 속도반응속도를 지배하는 인자의 성질에 따라 다음과 같이 네 종류로 나눈다.1) 속도식을 정하고, 속도파라미터를 결정할 것.기질농도, 효소농도 및 여러 첨가물(조효소, 저해제, 활성제 등)의 농도에 따라 속도가 어떻게 변하는가를 조사하여 이것을 설명하는 데 필요한 반응모델을 설정하고 속도식을 유도한다. 이것에 실험결과를 이용하여 속도식에 함유된 속도파라구조를 추정한다.2. 효소의 반응속도론효소반응 속도론은 효소반응이 어떻게 일어나는지를 밝히고, 각종 환경인자가 반응속도에 미치는 영향을 검토하는 것이다. 여기서는 미생물반응의 설계, 조작과 조절을 최적화는 데 필요한 기본 지식을 설명한다. 즉, 반응해석이 목표인 효소반응 속도론의 연구 분야는 우선 반응계에 순수한 효소를 사용하며 안정된 활성을 가져야 하고, 반응개시 직후의 반응속도나 초기속도가 중요하다. 그러나 배양공학과 관련된 효소반응 속도론은 효소활성이 없어지는 실활속도론과 효소활성을 방해하는 저해속도론도 반드시 포함해야 한다.1) Michaelis-Menten기질 S가 효소 E와 불안정한 복합체 ES를 생성하고, ES가 비가역적으로 분해되어 생산물 P를 만들면서 E가 재생되는 반응과정을 Michaelis-Menten이 제안하였고, E와 S가 ES로 되는 가역반응은 ES가 분해되는 반응에 비하여 속도가 월등하게 빨라서 항상 평행상태를 이룬다는 가정에서 P의 생성속도식을 결정한다. 이러한 효소반응 분석방법을 신속평형법이라 한다.Michaelis와 Menten은 효모의 invertase에 의한 sucrose의 가수분해반응의 속도를 여러 효소농도 및 기질농도에 대하여 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.① 일정한 기질농도에서 속도는 효소농도에 비례한다.② 일정한 효소농도에 기질의 농도를 점차로 증가시키면 그것이 낮은 농도에서는 속도는 기질농도에 비례하나, 높이면 포화되고 어떤 일정한 값에 달한다.이 결과로부터 그들은 기질 S와 효소 E와의 중간복합체(ES)를 만들고, 이것이 분해하여 생성물 P를 만들고 효소를 재생하는 2단계의 반응메커니즘을 생각하였다.(1)즉 E와 S와의 평형이 빨리 달성되며, P의 생성속도 dp/dt는 중간복합체 ES의 분해속도에 의하여 결정된다. 위의 식의 평형에 대하여(2)로 쓸 수 있으나 이용한 효소의 일부는 결합하여 E·S로 되어 있으므로 전체 효소농도를 [E]0라 하면 [E]=[E]0-[ES]이다. 기질에 있어서도 같으나 일반적으로 되며, 이때에 Ks=k-1/k1로 정의되는 기질상수(substrate constant)와 일치한다. 이와 반대로 k2>>k-1이면 Km=k2/k1로 되고, ES의 생성과 분해과정에 대응하는 두 개의 속도상수의 비가 된다. Km의 내용은 여러 인자의 영향을 해석하는 경우 문제가 된다. k-1과 k2의 상대치를 정확히 결정하는 것은 일반적으로 곤란하나, 이것을 판정하는 수단은 여러 면으로 생각할 수 있다. 실제로 k-1>>k2, 즉 Km과 Ks이라고 생각하여도 좋을 경우가 많다.Michaelis의 메커니즘을 나타내는 식(1)에서는 E+S?ES를 평형으로 보고 취급하는 방법(Michaelis Menten)과 ES 복합체의 정상상태로부터 유도되는 방법(Briggs-Haldane)의 두 가지가 있으나, 전자는 후자의 특수한 경우(k-1>>k2)로 생각할 수 있다.3. 속도를 구하는 방법일정한 효소농도의 기질의 처음농도 [S]를 바꾸어 초기속도를 측정함으로써 식 (10)에 따라 Michaelis 상수 Km 및 최대속도 Vmax를 구할 수 있다. 여기에는 일반적으로 식 (10)을 변형한 직선 plot식을 이용하는 것이 편리하다. 여기에는 세 종류가 있고 각각 특색이 있으므로 경우에 따라 적당한 선을 선택하면 좋다. Km과 Vmax의 값은 이들 plot의 경사가 가로축 또는 세로축에 교차되는 점으로부터 얻을 수 있다.1) Lineweaver-Burk plot(1/v~1/s)기질의 농도에 따라 효소의 반응속도가 상승하나 기질의 농도가 한 없이 높아지더라도 결코 Vmax 값에 도달하지 못한다. 따라서 정확한 Km값을 구할 수 없다. 이러한 Michaelis-Menten식을 보완한 식이다.(12)가장 잘 이용되는 식이며 [S]가 낮은 곳에서 v의 측정치는 일반적으로 오차가 크나, 이 plot에서는 거기에 하중이 걸리므로 최소자승법에는 적합하지 않다. 단 기질에 의한 저해작용이 있을 경우([S]가 크므로 1/v이 직선에서 떨어져 크게 된다) [s]가 낮은 범위에서 v가 신뢰되므로5℃이다. 최적온도 이상에서는 효소 단백질이 열변성을 일으켜 반응속도가 감소하게 된다. 대부분의 효소는 70℃ 또는 그 이상의 온도에서는 활성을 잃는다.효소의 열변성은 식품공업에서 많이 이용되고 있는데, 식품 중의 효소는 흔히 식품원료를 70℃ 또는 그 이상의 온도에서 수분간 가열(데치기, blanching)함으로써 불활성화된다.2) pH효소의 작용은 온도에서와 마찬가지로 반응용액의 pH에 따라 크게 영향을 받는다. 효소는 일정한 pH의 범위 안에서 최대의 활성도를 나타내는데, 이것을 효소의 최적 pH(optimum pH)라 한다. 반응용액의 pH가 최적 pH보다 알칼리성 또는 산성 쪽으로 증감하면 효소활성도가 점차적으로 감소하여 전형적인 종모양(bell shape)을 나타낸다. 효소는 본체가 단백질이므로 극단적인 산성이나 알칼리성에서는 비가역적 변성을 일으켜 그 활성을 완전히 상실한다. 모든 효소에는 작용 최적 pH가 있는데, 일반적으로 pH 4.5~8.0 범위이나 예외적으로 pepsin은 1.8, arginase는 10.0이다.3) 효소의 농도효소반응에서 일정한 pH, 온도 및 기질농도가 주어졌을 때 효소농도에 따른 반응속도의 변화를 보면 반응의 초기 단계, 즉 효소농도가 낮은 경우에는 효소농도와 반응속도 간의 직선적인 비례관계를 나타낸다. 이때는 효소농도가 제한인자가 되며 기질은 충분하다.반응의 후기단계, 즉 효소농도가 높을 경우에는 효소농도가 증가하여도 반응속도가 그다지 증가하지 않는다. 이때는 기질농도가 제한인자가 되며 기질을 더 첨가하지 않는 한 반응속도는 증가하지 않는다.4) 기질의 농도효소반응에서 일정한 pH, 온도 및 효소농도가 주어졌을 때 기질농도에 따른 반응속도의 변화를 보면 반응의 초기 단계, 즉 기질의 농도가 낮을 경우에는 기질농도가 증가함에 따라 반응속도가 증가하지만, 반응의 후기 단계에는 기질농도가 증가하여도 반응속도에 큰 영향을 주지 않는다.Km값이 작을수록 효소의 기질에 대한 친화성이 크며 Km값이 클수록 친화성이 작아진다.5) 있다. 이러한 작용 양상은 효소의 활성부위에 대해 저해제와 기질이 경쟁적으로 작용하므로 경쟁적 저해(competitive inhibition)라 불린다. 또 다른 주요 부류의 가역적 저해제는 효소 활성부위 이외의 다른 부위에 결합하여 효소의 구조 변화, 특히 활성부위 부근의 구조 변화를 일으키는 모든 저해제가 포함된다. 기질이 여전히 활성부위에 결합할 수는 있지만, 저해제가 결합되어 있으면 효소는 반응을 촉매 할 수 없다. 이러한 작용 양상을 무경쟁적 저해(noncompetitive inhibition)라고 한다.① 경쟁적 저해(competitive inhibition)저해제가 기질과 구조가 유사하여 기질과 경쟁함으로써 효소의 활성 부위에 결합하게 된다. 기질의 농도가 적고 저해제가 많으면 효소와 저해제가 결합할 확률이 증가하고, 반대로 기질이 저해제보다 농도가 아주 높을 경우 저해제는 효소가 결합할 확률이 거의 없어지기 때문에 반응 속도가 저해제가 없을 때와 비슷해진다.경쟁적 저해제가 있으면 라인위버-버크 도표의 기울기는 변하지만 y절편은 변하지 않는다.(x절편은 변함) Vmax는 변화가 없으나 Km은 증가한다. 일정 속도에 도달하기 위해서는 저해제가 없을 때보다 저해제가 있을 때 더 많은 기질이 필요하다. 이 점을 특히 특정값 Vmax/2에 대해 적용시킨다.경쟁적 저해는 기질의 농도가 충분히 높으면 극복될 수 있다.경쟁적 저해제의 존재 시, 효소반응식은 다음과 같다.여기에서 EI는 효소-저해제 복합체이다. 효소-저해제 복합체에 대한 해리상수는 다음과 같이 쓸 수 있다.EI ? E + I저해제 존재 시에는 Km값이 다음의 비율로 증가한다는 것을 대수적으로 유도할 수 있다.식(12)에서 Km대신 Km(1+[I]/KI)을 대입하면 다음을 얻을 수 있다.식(12)에서처럼, 이 식에서 y좌표는 1/V이고 x좌표는 1/[S]이다. 절편 1/Vmax(직선의 식에서 b항)은 변함없이 앞의 식과 같으나, 기울기는 식(12)에서의 기울기 Km/Vmax보다 (1+[I]/KI))
1. 결과 및 고찰이번 실험에서는 우유의 응고과정을 보기 위해 치즈 제조를 하였다.그림 . 실험 재료와 도구먼저 우유를 끓여주어야 하는데, 그냥 냄비를 사용하면 우유에 불이 직접 닿게 되는데 그러면 단백질이 응고되고 효소가 바로 죽기 때문에 이중냄비를 이용한다. 이중냄비의 아래 냄비에 물을 1/3~1/2 정도를 부은 후 우유를 끓여준다.우유는 온도계를 이용하여 32℃ 정도가 될 때까지 끓여준다. 온도계는 중심부위에서 바닥에 닿지 않는 부분에 위치하도록 한 후 온도를 잰다.그림 . 이중냄비그림 . 우유 온도 측정32℃가 되면 가열을 멈추는데 이 때 바로 냄비를 분리해주어야 계속 가열되는 것을 막는다. 그렇다고 차가운 곳에 놓으면 온도가 갑자기 떨어지게 되므로 주의하여야 한다.그림 . 냄비 분리시키기그림 . 끓인 우유끓인 우유에 구연산을 1Tbsp 넣어준다. 구연산을 넣고 저어주면 단백질이 응고되어 덩어리가 보이는 것을 확인 할 수 있다. 구연산은 단백질의 등전점을 맞추기 위해 첨가하는데 꼭 필요하지는 않다.그림 . 구연산그림 . 구연산그림 . 응고된 우유 단백질레닛도 넣어주는데 실험 조건 상에서는 1Tbsp 넣어 주어야 하지만 그 정도로 넣어주면 쓴맛이 나기 때문에 조금 줄여서 넣었다. 레닛을 넣고 저으면 구연산만 넣었을 때보다 눈에 띄게 응고가 많이 된 것을 볼 수 있다.레닛은 소의 위에 있는 효소로서 우유를 응고시키는 역할을 한다. 레닛이 없을 때에는 식초를 사용할 수 있다.그림 . 레닛그림 . 응고된 우유 단백질그리고 우유가 응고되도록 기다려주는데 보통 20~30분 동안 둔다. 적당한 시간만큼 응고시키지 않으면 유청과 제대로 분리되지 않게 된다.그림 . 우유가 응고 되도록 기다림응고가 되면 서서히 주걱으로 저어 응고물을 섞어주고 부숴진 응고물을 면보에 담아서 물기를 빼준다. 이 때 빠져나온 물이 유청이고 면보에 남은 것은 우유단백질이다. 물을 많이 빼면 단단한 치즈를 만들 수 있고 덜 빼면 부드러운 치즈를 만들 수 있다.그림 . 면보에 부어 물기 빼줌그림 . 분리된 유청그림 . 분리된 우유 단백질물기가 빠진 완성된 치즈를 맛보았다.그림 . 완성된 치즈완성된 치즈에 대해서 관능검사를 하였다. 먼저 외관상으로는 덩어리져있는 우유 단백질 그 상태여서 치즈가 맞나 싶을 정도로 치즈의 형태를 갖추지 않았다. 형태를 잡아주지 않아서 그런거 였지만 선뜻 맛보기는 힘들었다.맛을 보았을 때는 치즈라고 하기엔 이상했고 구연산 때문에 신맛이 너무 강했다. 우유 단백질을 그냥 응고만 시킨 상태이고 첨가물을 넣지 않았기 때문에 맛이 없었고 약간의 소금과 향료를 넣고 전자레인지에 돌리면 모짜렐라 치즈를 만들 수 있다고 한다.시험기간이라서 실험을 빨리 진행했지만 시간이 지나거나 재료를 첨가함에 따라서 우유가 변화하는 것을 잘 관찰 할 수 있었다.우리가 만든 치즈를 먹어보고 교수님께서 준비해주신 시중에서 파는 치즈를 맛보았다.그림 . 시중에 파는 치즈확실히 우리가 만든 치즈보다 더 맛있었다. 하지만 뒷면의 성분표를 확인하면 하나의 치즈에 많은 첨가물이 들어있는 것을 알 수 있다.2. 카제인 (casein)casein은 우유 중의 중요한 특유의 단백질로 포유동물의 종류에 따라 함량이 다르다. 여기에서 보면 우유의 casein 함량은 21.5%로 모유의 0.91%보다 2배 이상 많은 양이 함유되어 있다. 또한 기타 단백질과 casein의 비를 보면 우유의 경우 0.19에 불과하나 모유의 경우는 1.35로 확연히 다른 것을 알 수 있다. 이것으로 송아지는 태어나자 곧 뛰어다니지만 사람은 태어나서 혼자 서서 걷기까지 근 1년이 걸리는 반면 두뇌의 발달은 신생아 때부터 활발하게 이루어지는 것과 관련이 있는 것으로 보인다.종 류casein기타 단백질기타 단백질 / casein우 유2.150.400.19마 유1.270.750.59염 소 젖3.620.600.17양 젖4.181.050.25개 젖6.105.150.83모유0.911.231.35( 동물의 종에 따른 casein 함량 )모든 casein은 유일하게 인산칼슘과 함께 카세인 미셀로 알려진 아주 높게 수화된 구상의 복합체로 존재한다. 이들 복합체의 크기는 직경이 30~300nm로 다양하며 극소량은 직경이 600nm가 되는 것도 있으며 총 전하는 음전하를 나타낸다.αs1-casein은 등전점이 pH 4.94이며 전하수는 pH 6.6에서 -20.6으로 전 분자의 전하수의 대부분을 차지하며 αs2는 등전점이 pH 5.37이고 pH 6.6 에서 전하수는 -13.8로 αs1보다 적으나 casein보다 친수성이 더 높다. 한편 β-casein은 casein중에서 가장 소수성이 크며, 온도에 매우 민감하다. 이들 casein에 비해 κ-casein은 소수기와 극성영역을 함유하는 대단히 양성적인 것으로 다른 casein이 음전하의 덩어리를 형성하는데 반하여 κ-casein은 덩어리를 형성하지 않아 casein의 미셀주고를 형성하고 유지하는 데 필수적인 역할을 한다.3. 락토알부민(Lactoalbumin)Lactoalbumin은 우유 유청 단백질의 20%를 차지하며, 모유의 기본적인 단백질로 분자량은 14kDa의 작은 단백질이다.Lactoalbumin 에 트립토판이 비교적 풍부하며, 또한 시스틴과 methionine에 존재하는 풍부한 황을 함유한다. Lactoalbumin 에는 시스테인이 없으며, 대부분의 Lactoalbumin 는 인이나 탄수화물을 가지고 있지 않으며, 일부 미량의 변종만이 인 또는 탄수화물 또는 이들 모두를 갖는다. 등전점은 약 4.8이며, pH의 0.5M NaCl 용액에서 최소 용해도를 나타낸다.Lactoalbumin 는 소, 염소, 양, 돼지, 인간, 물소, 쥐, 기니피그 등에서 분리 할 수 있으며, 종간에서 나타나는 아미노산 서열과 성질의 사소한 차이가 있다. 바다 포유동물의 젖은 Lactoalbumin 가 거의 없거나 없다.Lactoalbumin의 생물학적 기능으로 가장 흥미로운 특성 중의 하나는 유당 합성에서의 역할이다.유당합성효소는 2개의 상이한 단백질 소단위 A와 B로 구성된 유당 생합성의 마지막 단계를 촉매한다. A단백질은 UDP-gaactosyl transferase이고 B 단백질은 lactoalbumin이다. B 단백질이 없는 상태에서 A 단백질은 비특이적 galactosyl transferase로서 작용한다. 이것은 galactose를 UDP-galactose에서 일련의 공여체로 운반한다. B 단백질이 존재하는 상태에서 이 작용은 매우 특이적이며, galactose를 유당이 합성되는 포도당에만 전달한다. 그러므로 Lactoalbumindms 특이적 단백질이며, 생물학적 분자 조절반응에서 매우 독특한 것을 나타낸다. 다양한 종의 우유에서 유래한 Lactoalbumin는 우유 유당 합성효소의 UDP-gaactosyl transferase 반응을 효율적으로 변형 시킬 수 있는 조절단백질이다.4. 락토글로불린 (Lactoglobulin)Lactoglobulin은 전체 유당 단백질의 50%, 전체 유단백질의 12%를 차지하는 중요한 단백질이다. 이 단백질은 첫 번째로 결정화 되었으며 결정화된 것은 순수 단백질의 기준으로서 오랫동안 간주 되었으므로 Lactoglobulin는 촉 넓게 연구되고 특성이 잘 파악된 전형적인 구상 단백질이다.Lactoglobulin는 비록 종간의 차이는 있지만 소, 양, 물소에 주요한 유청단백질이다. 몇 년 전까지만 해도 β-Lactoglobulin는 모유, 쥐, 생쥐, 기니피그의 젖에서는 나타나지 않았으며, α-Lactoglobulin이 주요 단백질이다. A, B, C, D로 명명된 4개의 유전적 변이체가 우유에서 확인 되었다.아미노선 조성으로는 황을 풍부하게 함유하며, 생물가가 110이 되며 180kda의 단량체당 2몰의 시스틴과 1몰의 시스테인은 함유한다. 시스테인은 열변성 후 κ-casein과 이황화결합을 형성하므로 중요한 역할을 하며 rennet 응고와 우유의 열안정성에 유의적 영향을 미친다. 시스테인은 또한 가열한 우유에서는 나타나는 가열취의 원인이 된다.다른 대표적인 우유단백질에는 생물학적인 기능이 있기 때문에 Lactoglobulin도 생물학적인 기능을 수행할 것으로 오랫동안 여겨져 왔으며, 그 기능은 retinol의 운반 기능인 것으로 보인다. Lactoglobulin는 소수성 주머니 안에 레티놀과 결합할 수 있으며, retinol을 산화에서 보호하고 위를 거쳐 retinol;이 Lactoglobulin와 구조가 유사한 retinol 결합 단백질로 이동되는 소장까지 전달한다. Lactoglobulin는 다른 소수성 물질과도 결합할 수 있으므로 retinol 결합하는 능력은 특이적이 아닌 것으로 추측된다.
1. 결과 및 고찰이번 실험에서는 복숭아 병조림을 만들어 보았다.그림 . 실험 재료 및 기구먼저 복숭아 두 개를 깨끗이 세척하고 껍질을 완전히 제거해 주었다. 껍질을 제거한 후 세척하게 되면 당도가 떨어질 뿐만 아니라 껍질에 있는 이물질들이 묻을 수 있기 때문에 세척 후 껍질을 벗겨준다. 그리고 적당하게 6~8등분으로 잘라 주었다.그림 . 껍질을 벗긴 후 자른 복숭아그리고 냄비에 2컵 정도의 물을 붓고 설탕 4Tbsp을 넣고 끓여 주었다. 끓기 시작했을 때 복숭아를 넣어주어야 하는데 복숭아는 열을 많이 받으면 물러지고 당분이 빠져나오므로 끓을 때 넣어 주는 것이 좋다.복숭아를 넣은 후 다시 끓기 시작했을 때 불을 중불로 줄여 약 10분 정도 졸여주었다. 이 때 발생한 거품 미관상 보기 안 좋기 때문에 걷어내 준다.그림 . 거품 걷어냄졸여 줄 때 복숭아가 점점 투명해지는데 복숭아의 크기에 따라서 졸여주는 시간을 다르게 해야 한다. 이 때 1Tbsp 정도의 레몬즙을 넣어주었는데 오래 보관 시 복숭아의 색이 변하는 것을 방지해 준다고 한다. 복숭아가 투명해지고 적당하게 졸여졌을 때 불을 꺼주었다.그림 . 적당히 졸여진 복숭아유리병에 복숭아와 시럽을 함께 담아주었는데 우리가 사용한 유리병은 미리 소독된 것이어서 바로 사용했지만 살균이 되지 않은 유리병은 꼭 살균 과정을 거친 후에 사용해야 한다. 유리병에 복숭아를 담았을 때 1~1.5cm 정도 남게 하여 병을 가득 채우는 것이 좋다. 너무 적게 채우면 headspace 부분이 너무 많아 산소와 접촉하는 부분이 많게 되어 더 빨리 상하게 되고 너무 가득 채우면 탈기나 살균 시 유리병이 깨질 위험이 있기 때문이다.그림 . 유리병에 옮겨 담기냄비에 복숭아가 든 유리병이 반쯤 담길 정도의 물을 붓고 끓여주었다. 이 때 뚜껑은 살짝만 잠그어 주는데 꽉 잠그게 되면 안의 공기가 빠져나오지 못하게 되고 뚜껑을 닫지 않으면 외부에 오염되기 때문에 적당히 잠그어 준다. 병 속에 공기가 들어가면 내용물이 변하거나 호기성 미생물이 번식하숭아 통조림우리가 만든 복숭아 병조림 : 시료 A시판용 복숭아 통조림 : 시료 B? 색 : 시료 A는 주황색 빛을 띠는 노란색 이였고 색이 일정하지 않고 안쪽 부분이 좀더 진하고 겉부분이 연하게 보였다. 조각이 너무 커서 고르게 졸여지지 않은 것 같다. 시료 B는 일정하고 고르게 밝은 노란색 빛을 뗬다.? 냄새 : 시료 A는 첨가한 레몬즙의 양이 많았는지 레몬의 시큼한 냄새가 났고 또 단 냄새 도 강하게 났다. 시료 B는 단냄새보다는 상큼한 냄새가 났다.? 씹었을 때의 느낌 : 시료 A는 조직감이 거의 느껴지지 않을 정도로 무르고 흐물흐물하여 먹는데 거부감이 느껴질 정도였다. 시료 B는 너무 무르지도 않고 적당히 아삭아삭하여 조직감이 살아있었다.? 맛 : 시료 A는 복숭아 즙이 들어간 설탕물을 먹는 듯 하게 단맛이 강했고 시료 B는 많 이 먹어봐서 익숙한 것도 있겠지만 단맛이 적당하고 복숭아 맛도 적당히 어우러져 먹기 좋았다.? 전반적인 느낌 : 시료 A는 색도 별로인데 레몬의 시큼한 냄새도 나면서 단 냄새가 강하 게 나고 강한 단 냄새만큼 단맛도 강했다. 그리고 흐물흐물해서 조직감까지 좋지 않아 한 조각 먹기도 힘들었다. 시료 B는 익숙한 복숭아 통조림의 색, 냄새, 맛 그리고 조직감이 여서 먹는데 거부감이 들지 않고 적당히 먹기 괜찮았다.? 당도 : 두 시료 모두 N2, N3 당도계로 당도를 재었을 때 측정할 수 없었으므로 28Brix° 이하인 것을 확인하였고 N1 당도계로 재었을 때 시료 A는 20.8Brix° 정도, 시료 B는 17.9Brix° 정도로 측정되었다.시료 B의 경우 제조 과정 시 색을 유지하기 위해서나 냄새를 더 좋게 하고, 맛을 부가시키기 위해 첨가물을 넣었을 가능성이 있다.시료 A는 우리가 처음 만들어서 복숭아 조각의 크기 조절이나 졸여진 정도를 잘 맞추지 못한 것도 영향이 있을 것이다. 그리고 자료를 찾아보았는데 복숭아의 껍질을 벗기고 바로 겉부분의 복숭아 살을 어느 정도 제거해주지 않으면 그 부분이 뭉개지고 시럽의 색도 탁하게 만든다통조림의 역사통조림은 원래 식품을 장기간 저장하기 위한 한 수단으로서 식품 중의 부패미생물을 사멸하고 외부로부터의 미생물의 침입을 막아 장기저장을 목적으로 만들어졌다. 1804년 프랑스의 아페르(Appert, N.)에 의하여 최초로 발명되었다.당시 아페르는 자신이 개발한 통조림이 어떤 원리로 식품을 장기간 저장할 수 있는지 잘 알지 못했으며 단순히 음식을 부패시키는 원인이 공기, 또는 공기 속에 들어 있는 산소 때문일 것이라고 생각하였다. 부패의 원인이 조그만 미생물이란 사실은 1864년 프랑스의 화학자 파스퇴르(Pasteur, L.)에 의해 밝혀졌다.그러나 당시의 통조림은 오늘날의 석판(錫鈑) 통조림이 아니라, 유리병에 조리한 식품을 채우고 끓는 물로 가열, 살균한 뒤 병 속의 공기를 제거하고 코르크 마개로 밀봉한 병조림이었다. 결국 오늘날 통조림·병조림·레토르트 식품의 뿌리는 아페르의 병조림에 있다고 하겠다.아페르의 발명 후 6년이 채 안 돼서 영국의 듀란드(Durand, P.)가 양철용기(steel can)를 고안하여 그 후 통조림 발전에 크게 기여하였으며, 1987년에는 이중권체 (double seam)에 의해 통조림을 밀봉하는 소위 위생통(sanitary can)이 완성되었다.이와 같이 통조림이나 병조림의 역사는 길지만 레토르트 식품의 역사는 짧아, 1940년 미국에서 처음으로 연구가 시작되어 1977년 식품의약국(FDA)과 농무부(USDA)에서 허가되어 생산, 판매가 시작되었다.이렇게 해서 가열살균과 밀봉성이 높은 용기라는 2개의 기술에 의해 지지되어 장기보존성이 확립되었으며 그 이후 통조림 산업의 발전에 연결되고 있다.한편 우리 나라 통조림의 기원은 확실하지는 않으나 1901년에서 1905년경에 원산 앞 바다에서 어획되는 털게통조림 생산에서부터 시작되어 광복 전에는 몇몇의 통조림업체들이 일본인에 의하여 경영되었고, 광복 후에는 기술자 부족과 자재난으로 인하여 일시 침체상태를 벗어나지 못하였으나, 6·25전쟁을 계기로 군납품의 길이 트이면서 활기를 거의 대부분을 차지하고 있다.한편 육제품통조림의 경우에는 소시지육과 햄을 배합한 런천미트(luncheon meat)와 염지한 쇠고기를 삶고 갈아서 만든 콘비프(corn beaf)가 대표적인 품목으로 생산되고 있다.이와 같이 통조림 시장은 1970년대 이후 국민소득의 향상과 식생활 개선 운동에 의하여 상승하다가 IMF체제 이후 소득 감소와 소비 위축으로 규모가 축소된 후 그 여파가 99년 상반까지 미쳤으나 하반기부터는 회복 국면으로 전환되고 있으며 청소년 계층의 선호도와 가정의 맞벌이로 인한 간편성, 신속성의 식품 추구로 인하여 향후에도 꾸준히 상승할 것으로 생각된다.3) 통조림 제조 공정일반적인 통조림 제조공정을 살펴보면, 적당히 가공 또는 조미된 원료를 주석 도금이 된 철판용기나 유리병에 주입한 뒤 스팀으로 탈기하고 곧바로 밀봉한다. 이어 원료에 맞는 공정으로 살균처리한 뒤 냉각하여 제품을 만든다.4) 통조림 용기 재료통조림 용기 중 가장 많이 사용되고 있는 재료는 양철판(tin plate)이지만 주로 음료용으로 이용되고 있는 알루미늄관 및 유리병, 무도석강판(無鍍錫鋼板, tin free steel plate:TFS)의 사용이 늘고 있다. 양철판이나 TFS는 다 같이 강판을 소재로 하는데 양철판은 0.3mm 정도의 압연한 얇은 철판에 주석을, TFS는 강판에 크롬을 도금한 것이다.5) 통조림과 레토르트 식품한편 레토르트 식품이라는 것은 레토르트라는 고압 살균솥에 의하여 100℃ 이상의 습열 가열을 받아 상업적 무균성을 부여한 밀봉용기 식품으로 플라스틱 필름과 알루미늄 호일을 적층(lamination)한 다음 열에 의하여 밀봉한 용기를 사용하여 제조한 것이다. PET(polyester), 나일론, PE(polyethylene)와 알루미늄 호일을 적층하여 불투명한 것은 장기보존에 적당하며, 나일론과 PP를 적층한 투명한 것은 3개월 정도 보관 가능한 식품을 담는다.이렇게 제조된 통조림 또는 레토르트 식품은 장기간 저장이 가능하며 가공식품의 유통 및 소비를 간편능하고 간편하게 사용할 수 있어 그 동안 수요가 꾸준히 증가해 왔는데, 특히 참치통조림은 1980년대 말부터 생활 수준이 향상됨에 따라 수요가 폭발적으로 증가했다.그리하여 가장 대중적인 수산가공품으로 자리잡아 1997년 당시 전체 2,700억 원의 수산물통조림 시장 중 약 2,200억 원의 시장을 형성하고 있다. 그 외에도 꽁치·고등어·골뱅이의 품목들이 나오고 있고 일본 등에 약 10억 불을 수출하고 있다.한편 육제품통조림의 경우에는 국민소득의 증가로 인하여 기호도가 고급화되고 육류의 소비가 증가하기 시작하여 최근에 각광을 받고 있다. 그리하여 몇몇 대기업체에 의하여 활성화되고 있는데, 1997년 당시 12,000여 톤에 180억 원의 시장을 형성하고 있다.또한 최근 소비의 특징으로는 커피 등의 음료통조림의 소비 증가, 외식산업의 발전과 함께 업무용통조림과 레토르트 식품의 수요가 확대하고 있는 것 등을 들 수 있다.농수산물을 원료로 하는 통조림제조업은 천연적인 산물을 가공하게 되므로 수확 또는 어획하는 종류와 그 시기에 따라 많은 영향을 받게 된다. 어떠한 원료품목은 협동조합을 통하여 수집된 뒤 업체에 공급되는 경우도 있고 직접 상인으로부터 업체가 공급받는 경우도 있다.이러한 원료조달 방법의 차이에 의하여 야기되는 문제점을 해소할 수 있는 기본적인 방침이 세워져야 하며, 중소기업 및 대기업에 이르기까지 원료구입에의 문제점을 해소하여야 할 것이다.또한 부가가치가 높은 새로운 개념의 신제품 개발이 필요하고 기존 제품의 경우에도 품질 향상과 포장용기의 개발 및 가공 방법 등의 다양화와 새로운 용도 제안 등을 꾸준히 추진해 시장에 지속적으로 신선한 활력을 불어 넣을 수 있는 제품개발에 주력하여야 할 것이다.3. 갈변1) 갈변과실이 절단, 타박, 파쇄 등의 외적 요인, 가공공정 중 또는 저장 중 황갈색으로 착색하는 현상을 말한다.갈변은 효소적 갈변과 비효소적갈변으로 나누어지지만 신선한 과실에서는 주로 전자, 가공품은 후자의 원인에 의해 갈변반응이 일어난다. 효소적 갈변다.
1. 결과 및 고찰이번 실험에서는 머핀의 반죽을 저어주는 정도에 따라 머핀에 나타나는 영향을 알아보았다.먼저 중력분, 베이킹파우더 등의 재료와 머핀 팬, 체, 오븐 등의 기구를 준비하였다. 밀가루를 체에 친 후 220g을 계량하는데 밀가루를 체에 치지 않고 그냥 계량하면 밀가루가 서로 들러붙은 상태로 있기 때문에 더 많은 양이 정량된다. 그렇기 때문에 꼭 체에 내린 후에 계량을 해야 한다.그림 . 밀가루를 체에 내림그리고 보울에 밀가루 220g과 베이킹파우더 14g, 소금 4g, 설탕 38g을 넣고 섞어주었다.그림 . 가루 혼합다른 그릇에는 우유 200ml와 달걀 1개, 식용유 60ml를 넣고 잘 섞어주었고 가루가 혼합되어 있는 보울에 넣어주었다. 이 때 가루와 액체를 다른 그릇에 해주어야 혼합시 글루텐이 생기는 것을 방지해 줄 수 있다. 그리고 가루의 중앙을 살짝 움푹하게 만들어주고 그 부분에 액체를 부어주는 것이 좋다.그림 . 액체 혼합그림 . 가루와 액체 혼합반죽을 나무주걱으로 살살 5번 저어주고 수저로 기름을 살짝 바른 머핀 팬의 머핀 컵 1개에 2/3정도 채워주었다. 반죽을 담을 때에는 수저를 저어주는 것에 의해서도 글루텐이 형성되므로 한쪽에서만 살짝 퍼낸다.그림 . 다섯 번 저은 반죽그림 . 머핀 컵에 넣음나머지 반죽을 10번 더 저어주고 머핀 컵 3개에 담아주었다.그림 . 15번 저은 반죽그림 . 머핀 컵에 넣음나머지 반죽을 50번 더 저어주고 머핀 컵 2개에 담아주었다. 머핀 팬을 다 채우지 않을 때에는 빈 상태로 놔두면 머핀 팬에 균열이 생기므로 물을 1cm 정도 부어주어야 한다.그림 . 65번 저은 반죽그림 . 머핀 컵에 넣음미리 220℃로 예열해 둔 오븐에 넣어 13~18분간 구웠다.그림 .처음 오븐에 넣었을 때그림 . 오븐에서 꺼내기 전머핀이 충분히 구워졌을 때 오븐에서 꺼내준다. 머핀 팬에서 오래두면 남아있는 열로 인하여 밑 부분이 타므로 머핀 팬에서 빨리 제거하여 다른 곳으로 옮겨준다.그림 . 오븐에서 꺼낸 직후그림 . 트레이에 옮겨 놓음머핀의 부피를 측정하여 주는데 종자치환법을 이용하여 측정하였다. 용기에 좁쌀을 가득 담은 후 그것을 메스실린더를 이용하여 부피를 측정하고, 머핀에 랩을 씌워서 용기에 넣고 좁쌀을 가득 부은 후 그 좁쌀의 양을 측정하여 머핀의 부피를 측정한다.그림 . 용기에 좁쌀을 가득 부음그림 . 머핀에 랩을 씌우고 좁쌀을 가득 채워줌다음과 같은 실험을 통해 5번 저은 것, 10번 더 저은 것, 50번 더 저은 것의 3가지 형태의 머핀에 대해 평가를 하였다.5번 저은 것은 겉으로 보기에도 반죽이 잘 되지 않아 밀가루 덩어리가 많이 보였고 터널이 작고 조밀했다. 그리고 폭신하긴 했지만 거친 느낌이 들었고 밀가루 냄새와 기름 냄새가 섞인 냄새가 났다. 머핀이라는 느낌보다는 가루의 느낌이 나서 먹기 꺼려졌다. 종자치환법을 이용하여 잰 부피는 90ml이다.그림 . 5번 저은 머핀의 윗면그림 . 5번 저은 머핀의 내부조직10번 더 저은 것은 노릇하게 잘 구워지고 머핀의 윗부분이 컬리플라워 같이 봉긋봉긋 올라와있었다. 터널의 크기도 적당하였고 거친 느낌이 덜하고 폭신했다. 계란 때문인지 계란빵 같은 냄새가 나면서도 비린내가 났고 소금 때문에 약간 짠맛이 났지만 머핀이라고 할 수 있는 상태였다. 종자치환법을 이용하여 잰 부피는 135ml이다.그림 . 10번 더 저은 머핀의 윗면그림 . 10번 더 저은 머핀의 내부조직50번 더 저은 것은 머핀의 윗부분이 봉긋봉긋 하지 않고 밋밋하였고 내부에는 터널이 크게 크게 형성되어 있었다. 제일 부드러운 느낌이 들긴 했지만 잘 으스러졌다. 계란 냄새가 많이 났고 약간 끈적끈적한 느낌이 들었다. 종자치환법을 이용하여 잰 부피는 105ml이다.그림 . 50번 더 저은 머핀의 윗면그림 . 50번 더 저은 머핀의 내부조직위의 결과를 통해 머핀은 반죽을 저어주는 정도에 따라 부피와 형태, 맛 등에 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. 우리가 실험을 할 때에 오븐의 개수가 부족하여 다른 조와 함께 쓰다 보니 위에 있던 우리 조의 머핀은 윗부분은 탔지만 아랫부분은 덜 구워진 상태였고 위치를 바꾸기 위해 중간에 오븐을 열어 아래로 내려 주었다.원래 머핀을 만들 때에는 외부의 차가운 공기로 인해 머핀이 부푼 게 다시 주저앉으므로 적당히 구워지기 전까지 오븐을 열면 안 되는데 우리는 중간에 한두 번 열었기 때문에 그로 인해 머핀의 부피가 줄어들었을 수도 있다.그리고 종자치환법으로 머핀의 부피를 측정할 때에 용기에 담은 좁쌀을 메스실린더로 옮기기 힘들어 그 과정에서 흘린 좁쌀이 꽤 있었고 머핀을 감싼 랩에 붙은 것 등으로 좁쌀이 손실되어 머핀의 부피를 측정하는 데에 오차가 생기게 되었다.2. 머핀머핀(muffin)이란 밀가루 ·설탕 ·달걀 ·유지 ·우유 ·베이킹 파우더 등을 섞어서 구워 만든 과자를 말한다.영국에서는 아침식사나 3시의 티타임에 주로 먹는다. 잘 섞인 재료를 기름을 두른 원형의 머핀판에 부어넣고 오븐에서 굽는데, 빵을 식사 대용으로 할 때는 기름에 볶은 베이컨이나 햄을 넣기도 하고, 과자로서는 건포도 ·아몬드 등의 너트류에 바닐라 향료를 가미한 것도 있다. 머핀 위에 부재료(副材料)의 명칭을 붙여서 부르기도 한다. 따뜻할 때 버터나 잼을 발라 먹는다.