[필기][제과제빵기능사] 기초과학, 탄수화물 (당질)
1.정의
우리 몸의 에너지를 생산하는 주원료로, 탄수화물은 당질이라고도 불리며,
탄소(C),수소(H),산소(O), 3원소로 구성된 유기화합물임.
요즘 흔히 말하는 3대 영양소 탄,단,지에서 탄을 맡고 있음.
단당류, 이당류, 다당류, 특수 당류로 구분함.
◎ 탄수화물의 상대적 감미도 순
상대적 감리도는 설탕을 100으로 했을 때, 단맛을 나타내는 수치를 말함.
과당(175) > 전화당(130) > 설탕(자당) (100) > 포도당(75) > 맥아당(32) > 갈락토오스(32) > 유당(16)
1) 단당류 (Monosaccharide)
: 탄수화물의 기본 단위, 탄수화물이 가수 분해에 의해 더 이상 분해되지 않는 가장 단순한 당
① 포도당 (Glucose)
- 육탄당(hexose)의 주요한 단당류중 하나로, 단맛이 있고 물에 잘 녹으며 환원성이 있음.
- 과당 중 포도에 많이 들어 있음.
(하지만 포도에 많이 있어서 포도당으로 이름이 붙여진 건 아님.)
- 포유 동물의 혈액 내에 0/1% 존재하며, 동물 체내의 간과 근육에 글리코겐(다당류) 형태로 저장
② 과당 (Fructose)
- 과일이나 꿀에 많이 들어 있고, 용해성이 좋음.
- 이당류인 설탕에 비해 분자가 작고 단순하기 때문에 깔끔한 맛이 나서 덜 질림.
- 분자가 작고 단순하다는 것은 그 만큼 사람의 몸에 들어가서도 빠르고 몸에 안 좋을 정도로
효율적으로 흡수된다는 것을 의미함.
③ 갈락토오스 (Galactose)
- 포유류의 젓에서만 존재 (젓을 뜻하는 고대 그리스어에서 따왔음)
- 포도당과 결합하여 유당을 구성함.
- 물에 잘 목지 않으며, 우유 중의 유당을 분해하여 얻을 수 있음.
- 단당류 중에서 단맛이 약한 쪽에 속함.
2) 이당류 (Disaccharide)
: 단당류 2분자가 화학적으로 결합한 당.
① 설탕 (Sucrose)
- 자당, 서당이라고도 부름
- 자당의 비율이 높을수록 흰색을 띠며, 백설탕은 자당 그 자체. 당연히 자당의 비율이 높을수록 열량도 높음.
- 인버타제(invertase)에 의해 포도당과 과당으로 분해.
- 열(160~180도)을 가하면 캐러멜화 반응(갈변)이 일어남
- 당중에 유일한 비환원당
※ 비환원당
: 환원성을 보이지 않는 당, 이런 현상은 당끼리 결합하여 이당류 이상의 복합당을 형성할 때 주로 생겨남.
② 엿당 (Maltose)
- 맥아당이라고도 부름.
- 말타아제(Maltase)에 의하 포도당과 포도당으로 분해
③ 젓당 (Lactose)
- 유당이라고도 부름.
- 포유류의 젓 중에 자연 상태로 존재
- 락타아제(lactase)에 의해 포도당과 갈락토오스로 분해
- 이스트가 분해할 수 없는 당 (엄청 중요!!)
3) 다당류 (Polysaccharide)
: 단당류 여러 개가 결합된 것
① 녹말 (Starch)
- 전분이라고 부름
- 전분의 구조
* 전분의 호화 (β-전분/생전분→α-전분/익힌전분)
- 전분에 물을 넣고 가열하면 수분을 흡수하면서 팽윤되며 점성이 커지는데,
투명도도 증가하여 반투명의 α-전분 상태가 됨. 덱스트린화, 젤라틴화라고 부름.
- 전분의 종류에 따라 호화특성과 온도가 다름.
: 밀가루, 감자 전분은 56~60도, 옥수수전분은 80도에서 호화 시작
-수분이 많을수록, pH가 높을수록(알칼리성)호화가 촉진됨.
-전분현탄액에 적당량의 수산화나트륨(NaOH)을 가하면 가열하지 않아도 호화될 수 있음.
* 전분의 노화(α-전분/익힌전분→β-전분/생전분)
- 호화된 전분이 다시 생 전분 상태로 되돌아가려는 현상
- 식품이 딱딱해지거나 거칠어지는 현상으로 미생물과 변질은 아니며, 주요 원인은 수분 증발임
- 노화는 오븐에서 나오자 마자 시작됨.
-노화지연 : 냉장 저장(-18도), 유화제, 밀봉, 고율배합(설탕 많이) 등이 있음.
(설탕이 수분을 약간 잡아줌)
4) 특수 당류
: 일부 탄수화물은 당의 작용기가 특수한 원자로 치환된 것