"Food Chemistry Experiments"의 실험#14
음식안에 있는 당은 마이야르(Maillard), 카라멜화(caramelization), 전화(inversion) 이렇게 세 가지 주요한 반응이 일어납니다.
마이야르 반응에서, 환원제(환원당이라고도 함)로 작용할 수 있는 당은 단백질의 아미노산과 반응합니다. 고기와 빵의 껍질이 맛있어 보이도록 갈색으로 변하는 것은 이 반응의 영향입니다.

캐러멜 반응은 또 다른 비효소적으로 당을 갈색으로 변화시키는 반응 입니다. 캐러멜 반응에서 설탕은 열분해 반응으로 가열에 분해되어 새로운 맛이 나고 갈색으로 변합니다.

이번 실험에서는 최종반응 유형인 전화(inversion)를 알아보겠습니다. 당의 전화는 당이 포도당과 과당으로 분해되는 가수 분해 반응입니다. 이 반응에 의해 생긴 당을 전화당(invert Sugar)이라고 합니다. 전화당(invert Sugar)이라는 이름은 편광된 빛의 광학적 회전이 자당(+66.5°)에 대한 양의 값에서 과당과 포도당의 혼합물의 음의 값(–20°)으로 역전(invert)된다는 사실에서 유래되었습니다.

  Sucrose         Glucose         Fructose

[α] = +66.5°    [α] = +52.7°     [α] = –92.4°

이 과정은 물 속에서 실시간으로 모니터링하기에는 너무 느리게 발생하므로 반응 속도를 가속화하기 위해서는 촉매, 산성 또는 효소를 첨가해야 합니다. 이 실험에서 인베르타아제(invertase) 효소는 반응의 촉매제로 사용하고 반응 속도는 편광계를 사용하여 측정합니다.

반응 속도는 반응 시작 물질인 당의 농도 변화에 의해 측정됩니다. 이 농도는 Biot의 법칙에 따라 편광계에 의해 측정되는 샘플의 광학 회전에 비례합니다.

α = [α] βc

  • 인베르타아제(invertase) 촉매를 사용하여 당의 전화(inversion )반응을 관찰합니다.
  • 편광계를 사용하여 반응에 따른 변화를 측정하고 반응 속도를 확인합니다.