1. 다당류 탄수화물
ㅇ 수많은 단당류가 글리코시드 결합(glycosidic bond)으로 연결된 중합체(고분자)
- 다당류의 구조와 기능은,
. 다당류를 구성하는 단당류 단위체와 글리코시드 결합 위치로써 결정됨
- 구분
. 저장성 다당류, 구조 다당류
.. 저장 다당류 : 녹말(전분), 글리코젠 등
.. 구조 다당류 : 셀룰로스 (식물 세포를 감싸는 단단한 세포벽의 주요 구성 성분) 등
. 단순 다당류(단일 당류로 구성), 복합 다당류(여러 종류의 당류로 구성)
.. 단순 다당류 : 녹말(전분), 덱스트린, 셀룰로스, 글리코겐, 기틴 등
.. 복합 다당류 : 헤미 셀룰로스, 펙틴, 이눌린, 식물성 검류, 한천, 알긴산 등
- 한편, 녹말,셀룰로스는,
. 동일한 분자식 C6(H2O)5)n을 갖는 서로다른 화합물이므로, 이성질체 임
. 3차원 공간 상의 원자 배열이 다르므로, 입체 이성질체 임
2. 전분 (澱粉, 녹말, Starch)
ㅇ (정의 및 역할)
- 식물이 광합성을 통해 생성한 포도당(글루코스)이 축적되어 형성되는 다당류
- 식물에서는 에너지원으로 저장되며, 인체 섭취 시 주된 탄수화물 공급원이 됨
ㅇ (형태 및 구성)
- 분자구조가, 규칙적으로 배열된 결정 입자(crystalline granule) 형태로 존재
- 화학적으로는, 포도당(glucose) 단위가 반복 결합된 고분자이며, 두 가지 주요 성분으로 구성
. 아밀로스(amylose) : 직선형 구조, α(1→4) 글리코시드 결합
.. 물에 덜 녹으며 점성 낮음
. 아밀로펙틴(amylopectin) : 가지형 구조, α(1→4) 및 α(1→6) 결합 포함
.. 물에 잘 풀리며 점성이 높음.
. 이 두 성분의 비율에 따라 전분의 점성, 투명도, 호화 특성 등이 달라짐
ㅇ (전분의 가수분해)
- 전분은 효소(아밀레이스 등)에 의해 가수분해되면, 말토스 → 포도당으로 분해됨
. 이 포도당은 신체 에너지 생성에 직접 활용됨
ㅇ (식물별 전분 입자 특성)
- 감자,고구마,옥수수,쌀,밀 등 다양한 식물의 뿌리나 씨앗에 존재
- 각 식물에서 유래한 전분 입자는, 크기,형태,구조가 다르며, 조리 시 다른 물성을 보임
. 감자 전분 : 입자 큼, 둥글고 부드럽게 팽윤
. 고구마 전분 : 약간 작고 반투명함
. 옥수수 전분 : 작고 다소 각진 입자
- 식품에 바람직한 물성을 제공
. 물과 함께 가열하면, 팽창하여 부드러워지고, 냉각하면 단단해지는 등
ㅇ (호화와 고화 : 조리 중 전분의 변화)
- 전분을 물과 함께 가열하면 다음과 같은 과정이 일어남
. 흡수 및 팽윤 : 전분 입자가 물을 흡수하여 부풀어 오름
. 호화 (gelatinization) : 입자 구조가 무너지고 점성이 높은 겔(gel) 상태로 변함
.. 例) 죽, 풀 등
. 고화 (set gelatinization / retrogradation) : 냉각되거나 수분이 증발하면서,
.. 하얗고 단단하게 굳는 현상 → 이는 노화(retrogradation)와도 관련됨
ㅇ (전분의 용도)
- 식품 : 떡,면류,빵,소스,수프 등에 점성을 부여하거나 질감을 조절하는 데 사용
- 공업 : 제지,섬유,접착제 등에서 점착성 재료로 활용
3. 셀룰로오스, 셀룰로스 (Cellulose, 섬유소, 纖維素)
ㅇ 식물체 세포벽의 주성분
. 식물 세포를 감싸는 단단한 세포벽의 주요 구성 성분
ㅇ 냄새가 없는 백색 고체
ㅇ 물에 녹지 않음
ㅇ 알칼리에는 강하나, 산에서는 가수분해되어 글루코오스가 됨
ㅇ 셀룰로오스 유도체
- 초산 섬유소(cellulose acetate) : 사진필름(celluloid),포장용지,직물섬유의 원료
- 질산 섬유소(cellulose nitrate) : 플라스틱,폭약,레이온,니스의 원료