19-2저메톡실 펙틴이 겔을 만드는 기작을 설명하시오. | 2019년 식품안전기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

메톡실기가 적어 유리 카르복실기가 많으므로, 칼슘과 같은 2가 양이온이 이웃한 펙틴 사슬의 카르복실기 사이를 이온결합으로 이어 주는 가교 역할을 하고, 그 결과 3차원 그물구조가 만들어지면서 겔이 된다. 고농도의 당과 산은 필요하지 않다.

[해설]

펙틴은 갈락투론산이 이어진 사슬로, 카르복실기의 일부가 메틸에스터(메톡실기) 형태로 막혀 있다. 막힌 비율(에스터화도)에 따라 겔을 만드는 방식이 완전히 달라진다.

· 고메톡실 펙틴(HM펙틴, 메톡실기 7 % 이상) — 유리 카르복실기가 적다. 당 60~65 % 이상과 pH 2.8~3.5의 산 조건을 함께 주어야 사슬의 수화를 깨고 수소결합·소수결합으로 겔이 만들어진다. 보통의 잼·젤리가 여기에 해당한다.

· 저메톡실 펙틴(LM펙틴, 메톡실기 7 % 미만) — 해리된 카르복실기($-\mathrm{COO}^-$)가 많아 사슬이 음전하를 띤다. 여기에 $\mathrm{Ca}^{2+}$·$\mathrm{Mg}^{2+}$ 같은 2가 양이온을 넣으면 한 이온이 서로 다른 두 사슬의 카르복실기와 동시에 결합해 가교(다리)를 놓고, 사슬들이 격자처럼 엮여 3차원 망상구조를 이룬다. 이 결합 모양을 달걀판에 빗대어 에그박스(egg-box) 구조라고 부른다.

당과 산에 기대지 않으므로 저당·무가당 잼이나 당뇨 환자용 제품을 만들 수 있다는 것이 LM펙틴의 실용적 이점이다. 다만 칼슘이 지나치면 국부적으로 응집해 겔이 부서지기 쉽고, 넣는 순서와 양의 조절이 중요하다.