5. 지질의 산패
(The Rancidity
of Lipid)
목 차
5-1. 중성지방 5-2. 식용유지
5-3. 산패유지의 물리적 성질
5-4. 산패유지의 비누화가와 요오드가 5-5. 산패유지의 산가와 과산화물가 5-6. 산패의 종류
5-7. 유지의 자동산화
5-8. 유지의 자동산화 촉진인자 5-9. 항산화제
5-1. 중성지방 `
• 중성지방 : 트리아실글리세롤(triacylglycerol, TG), 트리글리세리드
• (1) 중성지방의 구조
• 글리세롤(glycerol)의 지방산 에스터(ester)
• (2) 중성지방의 분류
• 형태 : 고체 fat, 액체 oil
• 식용유지의 종류 : 동물성, 식물성
• 식물성유지 : 옥배유, 면실유, 대두유, 아마인유 및 올리브유 등
• 동물성유지 : 소기름, 돼지기름, 유지방, 버터, 라드, 간유 및 기타 어유 등
5-2. 식용유지 `
• (1) 식물성유지 : 불포화 지방(불포화 지방산 > 포화 지방산)
• 샐러드유 : 올리브유
• 종류 : 엑스트라 버진, 파인 버진, 퓨어
• 발연점 : 180～200oC
• 튀김유 : 카놀라유(캐나다 유채유, 저에루카산), 포도씨유
• 발연점 : 250oC
• (2) 동물성유지 : 포화 지방(포화 지방산 > 불포화 지방산)
• (3) 가공유지
• 경화유 : 식물성유지에 수소 첨가
• 마가린 : 불포화 지방(불포화 지방산)의 이중결합에 수소 첨가 → 액상 이 고형으로 전환
• 버터 : 우유
• 라드 : 돼지 지방
• 쇼오트닝 : 라드대용(질소나 탄산가스 혼입)
5-3. 산패유지의 물리적 성질 `
• 비중 : 저급지방산, 불포화지방산 증가(유지 산패) → 비중 증가
• 점도 : 저급지방산, 불포화지방산 증가 → 점도 감소
• 산화(산패) → 중합 증가 → 중합체 증가 → 점도 증가
• 발연점, 인화점, 연소점 : 발연점 < 인화점 < 연소점
• 발연점 : 유지가열시 유지표면에 푸른 연기(아크로레인)가 발생할 때 온도(230oC 이상)
• 인화점 : 발연점이상 가열, 증기와 공기가 섞여 점화
• 연소점 : 인화점이상 가열, 자연적 발화(300oC 이상)
• 유리지방산, 유지 표면적, 혼입물질, 산가 증가 → 발연점 감소
• 산화(산패) → 중합 증가 → 유리지방산 증가 → 발연점 감소
• 산패유지 : 점도 증가, 발연점 감소
5-4. 산패유지의 비누화가와 요오드가 `
• 검화가(비누화가) : 유지 1g을 비누화하는데 필요한 KOH의 mg수
• 비누화 : 알칼리에 의한 중성 지방의 가수분해 반응으로 지방산의 알 칼리염 형성 과정
• 지방산 분자량에 반비례 : 저급지방산 증가 → 비누화가 증가(고급지 방산 증가 → 감소)
• 산화(산패) → 중합 증가 → 분자량 증가 → 비누화가 감소
• 아이오딘(요오드)가 : 유지 100g에 첨가되는 요오드의 g수
• 유지에 첨가하는 요오드양으로 유지의 불포화도 조사
• 불포화지방산에 비례 : 불포화지방산 증가 → 요오드가 증가
• 건성유 : 요오드가 130 이상(아마인유, 호두기름)
• 반건성유 : 100～130(면실유, 대두유, 유채유)
• 불건성유 : 100 이하(동백유, 올리브유, 피마자유)
• 산화(산패) → 이중결합의 중합 → 이중결합 감소 → 요오드가 감소
5-5. 산패유지의 산가와 과산화물가 `
• 산가 : 유지 1g에 함유한 유리지방산을 중화하는데 필요한 KOH의 mg 수
• 신선유, 1.0 이하
• 산화(산패) → 유리지방산 증가 → 산가 증가
• 과산화물가 : 유지 1kg중에 함유한 과산화물 mg당량수
• 산화 : 유지 산패의 척도 → 과산화물가
• 유지 산패 발생시기 :
• 식물성 60～100 meq/kg
• 동물성 20～40 meq/kg
• 산화(산패) → 과산화물 증가 → 과산화물가 증가
• 산패유지 : 검화가 감소, 요오드가 감소, 산가 증가, 과산화물가 증가
5-6. 산패의 종류 `
• 산패의 종류
• 유지의 변질 : 산패 → 가수분해, 자동산화, 가열산화, 산화효소
• (1) 가수분해 : 물, 산, 알칼리와 효소에 의한 분해
• lipase : TG + H2O → fatty acid + glycerol → 아크로레인(acrolein)
• (2) 자동산화 : 유지의 장시간 보존시 산화
• 공기와 접촉 → 산소와 반응 → 과산화물(hydroperoxide) 생성 → 자동 산화
• (3) 가열산화 : 유지를 고온(150～200oC)으로 가열시 유리기 중합
• TG + 가열 → fatty acid → butyrate, glycerol → 아크로레인(acrolein)
• (4) 산화효소 : 지질의 산화를 촉진하는 효소
• lipoxigenase, lipohydroperoxidase
5-6-1. 유지의 변화
`
< 가열에 의한 유지의 중요 변화 >
자료: 조신호 외(2014). 식품화학.
5-7. 유지의 자동산화
유지의 자동산화
① 이중결합의 전위
비공액(non-conjugated) → 공액(conjugated)
② 점도 증가, 발연점 감소
③ 검화가 감소, 요오드가 감소, 산가 증가, 과산화물가 증가
④ 산패취 발생 : 카르보닐 화합물
저급지방산(프로피온산, 부티르산, 카프로산) 아세톤
아세트알데하이드(아크로레인)
⑤ 트랜스(trans) 지방산 생성
시스(cis) 지방산 → 트랜스(trans) 지방산
5-8. 유지의 자동산화 촉진인자
유지의 자동산화(산패) 촉진인자
① 불포화도(이중결합) : 많을수록
② 온도 : 높을수록
③ 금속 & 색소(헴화합물) : Hb, chlorophyll, cytochrome
④ 자외선 : 파장이 짧을수록
⑤ 수분 : 많을수록
⑥ 산소분압
유지의 산패 측정법 (1) 과산화물가(산가) (2) 카보닐가
(3) TBA가 : 말론알데하이드양
5-8-1. 유지의 자동산화
`
< 자동산화 중 중요 성분의 변화>
자료: 조신호 외(2014). 식품화학.
5-9. 항산화제
항산화제 : 산패 방지 종류 :
천연항산화제
세사몰(sesamol, 참기름) 레시틴(콩기름)
토코페롤(식물성기름)
고시폴(gossypol, 목화씨(면실)유) 합성항산화제
BHA BHT
몰식자산 프로필(propyl gallate) 상승제 : 항산화제병용효과
구연산 인산
아스코르브산
5-9-1. 항산화 작용방식
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< 항산화제의 작용 반응식 >
자료: 조신호 외(2014). 식품화학.
5-9-2. 세사몰의 구조
`
< 세사몰의 구조와 존재 형태 >
자료: 조신호 외(2014). 식품화학.
