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열처리 공장식품에서 메일라드 반응에 관계하는 화합물을 감소시키는 방법

전문가 제언: ○ 메일라드 반응은 아미노산과 환원당 간의 화학반응으로 보통 열이 필요하다. 캐러멜화 반응처럼 이는 효소가 필요치 않는 변갈(browning) 반응이다. 반응성 당의 카르보닐기가 친핵성 아미노산과 반응하여 다양한 흥미로운 분자들을 형성한다. 이들은 맛과 향을 내어 조미료 화학에서는 없어서는 안 될 반응이다. 각 타입의 식품은 메일라드 반응에서 생기는 독특한 세트의 감미 화합물들을 가지고 있다. 이 분야 과학자들은 이 방법으로 많은 인공감미 화합물을 만들어 왔다.

○ 메일라드 반응의 예로 글루코오스와 글루탐산의 반응생성물 중 희발성 물질들을 GC 및 MS로 분석한 결과 50개의 피크가 나타났다. 이들은 2개의 산, 2 알코올, 5 카르모닐 화합물, 2 에스테르, 4 락톤, 17 푸란, 4 개의 피라진 그리고 3개의 피롤 들이었다. 메일라드 반응에서는 이처럼 많은 화합물들이 생성되며 이들은 다시 수 백여 개의 화합물로 다시 분해된다.

○ 열처리 되는 식품에서 이 메일라드 반응으로 아크릴아마이드와 푸란 화합물 등의 해로운 부산물이 생긴다. 이 중 아크릴아마이드는 아스파라긴과 환원 당간의 반응에서 생성된다. 어떤 가열 식품에서는 1000μg/kg까지 아크릴아마이드가 생성되기도 한다.

– 이 화합물은 신경독성과 발암성이다. 아크릴아마이드는 감자요리 보다 베이커리에 더 많이 존재한다. 이들을 줄이기 위하여 환원 당 대신 설탕을 사용하거나 NH4HCO3 대신 NaHCO3를 사용하여 이를 감소시키기도 한다.

– 메일라드 반응의 다른 부산물인 푸란은 포유동물에서 세포의 특정 단백질에 결합하여 여러 효과를 준다. 이는 식욕감퇴로 성장률을 낮추고 생식기능 및 신경계에 문제를 일으킨다. 이는 또한 발암물질 이기도 하다.

○ 본 특허에서 퓨란 제거는 언급하지 않고, 아크릴아마이드를 감소시키는 방법을 제공하고 있으나 이는 열처리 전 중간원료의 자유 아스파라긴을 효소로 분해한다는 미국특허 2004/010167에서의 방법과 유사하다.

저자: DSM IP ASSETS B.V.
자료유형: 특허정보