무수 구연산은 과일과 채소에 가장 널리 분포된 유기산이며 식품에 가장 널리 사용되는 산미료입니다. 구연산이라고도 알려진 무수 구연산은 중요한 유기산입니다. 이는 무색 결정으로 발생하며 종종 결정수 한 분자를 포함합니다. 냄새가 없고 신맛이 강하며 물에 잘 녹습니다. 칼슘염은 뜨거운 물보다 차가운 물에 더 쉽게 용해되는데, 이는 구연산을 식별하고 분리하는 데 종종 사용되는 특성입니다. 결정화 과정에서 적절한 온도를 조절하면 무수구연산을 얻을 수 있습니다.
속성
1. 우수한 용해도: 무수 구연산은 물, 에탄올 및 에테르에 쉽게 용해됩니다. 물에 대한 용해도는 매우 높아 100°C에서 84%에 이릅니다. 25°C에서 에탄올에 대한 용해도는 58.9%입니다. 또한, 프로필렌 글리콜에 용해된 구연산 및 그 유도체 용액도 오일 및 지방에 용해됩니다. 높은 수용성과 지용성으로 인해 구연산은 다양한 식품에 쉽고 고르게 분산될 수 있습니다.
2. 순수한 신맛: 순한 향으로 모든 유기산 중에서 가장 맛이 좋으며 다양한 향신료와 혼합하여 상큼한 신맛을 낼 수 있어 많은 음식에 인기가 있습니다. 구연산의 약산성은 특정 pH 범위 내에서 박테리아의 성장을 억제하여 방부제 역할도 합니다.
3. 강력한 킬레이트력: 무수구연산은 3개의 카르복실기로 인해 3가지 염 형태를 형성할 수 있습니다. 그러나 알칼리 금속염을 제외한 대부분의 다른 염은 물에 불용성이거나 난용성입니다. 또한 뜨거운 물보다 찬물에 더 잘 녹는 독특한 특성을 가지고 있습니다.
4. 알칼리나 염과 완충액을 형성할 수 있다. 예를 들어 인산수소이나트륨과 다양한 비율로 혼합하면 농도가 2~8인 일련의 완충액이 생성됩니다.
5. 낮은 독성: 구연산은 인체의 트리카르복실산 회로의 핵심 중간체이며 독성이 낮습니다.
무수 구연산은 항산화 상승제, 표백제, 잼 응고제, 과일 색소 보존제, 향미 강화제, 생선 및 염소 우유 탈취제 등 다양한 용도로 사용됩니다. 무수 구연산은 레몬, 오렌지, 감귤과 같은 과일에서 자연적으로 발견됩니다. 산업 생산은 주로 합성과 발효에 의존하며, 산업적으로 가장 많이 사용되는 무수 구연산은 Aspergillus niger를 사용한 발효로 생산됩니다.
무수구연산은 다양한 음료, 주스, 통조림 식품, 사탕, 잼, 젤리 제조 시 산미료로 널리 사용되며 상쾌하고 과일 향이 나는 제품입니다. 주스의 천연 성분인 무수구연산은 음료에 과일 향을 부여할 뿐만 아니라 용해제, 완충제, 항산화제 역할을 하여 음료에 설탕, 향료, 색소를 혼합하여 조화로운 블렌드와 향미를 만들어냅니다.
자당전환제로서의 무수구연산: 자당 용액에 적당량의 무수구연산을 첨가하면 이를 설탕으로 전환시켜 자당의 포화도와 점도를 높이고 삼투압을 높입니다. 이는 설탕 제품의 자당 복귀를 효과적으로 방지하여 저장 수명과 질감을 향상시킵니다.
과일 및 채소의 착색 방부제인 무수 구연산: 과일과 채소를 1%~2% 소금과 0.1% 무수 구연산의 혼합물에 담그면 효소 갈변으로 인한 변색을 억제할 수 있습니다.
pH 조절제로서의 무수 구연산: 무수 구연산은 통조림 식품, 잼, 젤리 및 기타 제품에 사용되어 pH를 낮추고 부패 미생물의 성장을 억제합니다. 일반적으로 pH가 5.5 미만이면 대부분의 부패 박테리아가 억제됩니다. 무수 구연산으로 식품의 pH를 조정하면 품질과 맛도 향상될 수 있습니다. 예를 들어, 포도 또는 기타 와인 제조 재료가 너무 익고 산도가 부족한 경우 무수 구연산을 사용하여 pH를 조정하여 결과 와인의 맛이 밋밋해지는 것을 방지할 수 있습니다. 또한 항산화 특성을 갖고 색소를 보호하여 주스의 신선도를 유지하고 변색을 방지합니다.
항산화 상승제인 무수 구연산: 예를 들어, 껍질을 벗긴 과일과 채소에 0.1% 아스코르브산 용액을 첨가하면 산화적 갈변을 방지할 수 있습니다. 무수구연산은 페놀라제의 활성을 조절하고 갈변을 방지하기 위한 상승제로 자주 사용됩니다. 예를 들어, 결정성 물의 단일 분자인 무수 구연산은 식용유의 항산화제로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 무수 구연산을 첨가하면 아이스크림의 풍미를 향상시키고 유화 안정성을 높이며 산화를 방지할 수 있습니다. 또한 잼과 젤리의 맛을 향상시키고 항산화 특성을 가질 수 있습니다. 예를 들어 고기나 야채를 절일 때 무수구연산을 첨가하거나 코팅하면 풍미가 좋아지고 비린내가 제거되며 항산화 효과를 얻을 수 있습니다.
팽창제로서의 무수 구연산: 파스타에 베이킹 소다를 팽창제로 사용하면 알칼리도가 높아지고 질감이 떨어지는 경우가 많습니다. 무수구연산과 베이킹소다를 함께 사용하면 반응 중 베이킹소다 분자가 생성하는 이산화탄소를 흡수해 탄산나트륨이 축적되는 것을 방지할 수 있다. 이렇게 하면 파스타의 알칼리성이 감소하고 맛이 향상됩니다.
완충제로서의 무수구연산: 야채와 과일은 품종, 원산지, 수확기, 저장기간 등에 따라 가공 과정에서 산 함량이 달라 산업계에 불편을 초래합니다. 따라서 필요에 따라 용액의 산도를 제어하면 제품 품질이 보장됩니다. 또한 세균 증식을 억제하고, 멸균 시간을 단축하며, 멸균 온도를 낮춰줍니다.
무수 구연산은 유화제로서 지방산 모노글리세리드 및 디글리세리드와 함께 사용됩니다. 마가린, 아이스크림 제조에 이 유화제를 첨가하면 지방의 해유화 및 응고가 촉진되어 제품 품질이 향상되고 보다 부드러운 질감을 얻을 수 있습니다. 참고 복용량: 10g/kg, 차가운 음료수는 10g/kg.
향미제 및 탈취제로서의 무수 구연산: 무수 구연산은 청량 음료, 차가운 음료, 구운 식품, 사탕 및 구미에 첨가할 수 있습니다. 무수 구연산은 또한 많은 식품 포장재에 향미 안정제로 첨가되어 신선도를 유지하고 냄새를 제거할 수 있습니다. 예를 들어 생선이나 보존식품 포장에 사용되는 무수 구연산 1%가 함유된 폴리에틸렌 필름은 3일 후 냄새를 크게 줄여줍니다. 무수구연산은 해산물, 수산물, 염소유의 탈취제로도 널리 사용됩니다. 예를 들어 다시마 음료는 비린내를 제거하기 위해 무수 구연산 10%와 염산 0.2%를 첨가해 조리하는 경우가 많다. 비린내를 제거하기 위해 정어리를 가공하기 전에 pH 5.5의 무수 구연산에 30분간 담가둘 수 있습니다.
무수 구연산이 비타민 C 함량에 미치는 영향: 모든 오렌지 주스 샘플의 비타민 C 함량은 저장 중에 감소했지만 감소 패턴은 다양했습니다. 비교 실험에서 무수구연산은 비타민C 감소를 늦추는 데 중간 정도의 효과가 있었습니다. 갓 준비한 오렌지 주스 샘플에서 무수구연산을 함유한 샘플의 총 콜로니 수는 대조 샘플보다 빠르게 감소했으며, 무수구연산 농도가 증가함에 따라 감소 속도가 가속화되었습니다.
초기 이유자돈의 사료에 무수 구연산 적용: a) 사료 pH를 낮추면 위 pH가 낮아지고 효소 활성이 향상됩니다. 무수 구연산은 어느 정도 식단과 위장관의 pH를 낮출 수 있습니다. 이러한 낮은 pH는 비활성 펩시노겐을 활성 펩신으로 활성화시켜 새끼 돼지의 영양 소화 및 흡수에 유리한 환경을 조성합니다. Hou Yongqing et al. (1996)은 이유자돈의 사료에 무수 구연산을 첨가하면 소장에서 트립신과 아밀라제의 활성이 크게 증가한다고 보고했습니다.
무수 구연산은 또한 통조림 식품, 콩 제품 및 조미료의 금속 이온을 킬레이트화하여 금속 이온에 의한 손상으로부터 아스코르브산을 보호합니다. 무수 구연산은 식물성 기름에 첨가하면 비슷한 효과가 있습니다. 무수 구연산은 콩 및 기타 콩류 단백질과 해바라기씨 단백질을 가수분해하여 독특한 맛의 조미료를 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 숙성된 조미료(예: 간장)의 맛을 내는 데에도 사용할 수 있습니다.
기타
무수 구연산은 의학 및 화학과 같은 다른 산업에서도 역할을 합니다. 무수 구연산암모늄암모늄은 혈액 강장제로 사용할 수 있습니다. 무수 구연산 나트륨은 수혈제로 사용될 수 있습니다. 무수 구연산은 식품 포장 필름과 무공해 세제를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 무수 구연산염 에스테르의 두 가지 주요 품종인 무수 구연산 트리부틸(TBC)과 아세틸 트리부틸 구연산염(ATBC)은 안전하고 무독성인 가소제로 미국 FDA의 승인을 받았으며, 우리나라에서도 이를 포장재에 사용하도록 권장합니다.
