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광합성 - 녹말 목록

조회 : 12656 | 2008-04-10


녹말


 

위의 사진은 감자의 녹말을 요오드로 염색한 것입니다. 보라색이 예쁘지요?

아직도 밥을 잘 먹지 않는 어린이가 있나요? 밥이나, 감자, 고구마 등에는 녹말이 많이 들어 있어요. 광합성에 의해 만들어진 녹말은 밥이나 감자처럼 식물의 씨, 뿌리, 줄기, 알뿌리, 열매 등에 저장된 물질로서 동물들에게 가장 중요한 영양소 중 하나인 탄수화물을 제공합니다. 녹말은 물 속에서 침전이 되기 때문에 전분이라고도 해요. 이러한 녹말은 어떻게 만들어질까요?



1) 녹말이란?
녹말(starch) 낮에 만들어져서 잎에 잠시 저장되는 1 ㎛ 이하의 작은 동화녹말과 밤에 가수 분해되어 뿌리, 줄기, 씨 등으로 운반되어 1∼100 ㎛ 정도의 큰 입자인 저장녹말이 있어요. 저장녹말은 식물에 따라서 일정한 형태가 있으며, 인류의 식량 및 접착제, 종이, 섬유와 같은 공업 원료로 매우 중요하게 사용된답니다.

 

 






밤,바나나

 

 


쌀, 감자, 옥수수… 그 맛의 차이는?


쌀과 옥수수의 주성분은 같은 녹말인데도 그 맛은 서로 다르지요. 그리고 찹쌀은 보통 쌀보다 더 쫄깃쫄깃합니다. 왜 그럴까요?

녹말은 한 가지의 화합물로 된 순물질이 아니라 아밀로오스와 아밀로펙틴이라는 두 가지의 순물질이 섞인 혼합물인 데, 아밀로펙틴이 더 쫄깃쫄깃하지요. 쌀, 옥수수, 콩 등의 녹말은 아밀로오스가 약 50%, 감자의 녹말은 아밀로오스가 약 20%이지만, 찹쌀과 찰옥수수의 녹말은 거의 아밀로펙틴으로 되어 있습니다. 따라서 이들의 양에 따라서 녹말의 구조나, 맛 그리고 굳기가 다르답니다.

아래의 사진은 아밀로오스(왼쪽)와 아밀로펙틴(오른쪽)의 모습이예요.

 

 


사진


구조


 

이 둘의 구조는 많이 달라 보이나, 아밀로오스는 200개 이상의 포도당 분자가 α-1,4 결합으로 연결된 선형 고분자로 요오드와 반응하면 청색을 띱니다. 그리고 아밀로펙틴은 기본적인 선형 아밀로오스 고분자 사슬들이 α-1,6 결합에 의해 서로 나뭇가지처럼 연결된 구조이며 요오드와 반응하여 자색을 띠는 것입니다.

 

 









3) 다양한 녹말을 볼까요?

파인애플과 감과 같은 과일은 녹말보다는 단 맛을 내는 포도당 성분이 훨씬 많기 때문에 녹말은 거의 보이지 않습니다. 반면에 사과에는 녹말이 많아요. 이처럼 녹말이 많은 곡식이나 과일은 오래 씹을수록 아밀라아제 효소에 의해 녹말이 엿당으로 분해되기 때문에 점점 더 맛이 있어요.










콩나물 국의 콩나물, 김치를 담글 때 사용하는 생강에도 녹말이 많아요. 생강의 녹말은 납작해요.




4) 쌀(β-녹말)과 밥(α-녹말)의 차이는?

쌀의 녹말 분자는 아밀로오스와 아밀로펙틴이 치밀하게 서로 밀집된 미셀 구조를 갖습니다. 여기에 물을 부어 가열하면 물이 녹말 사슬 사이로 스며들어 녹말의 미셀 구조를 붕괴시켜 느슨하고 점성이 강하게 만드는 호화 현상이 일어납니다. 이처럼 결정 구조를 가지고 있는 쌀의 녹말을 β-녹말, 호화되어 결정 구조가 없어진 밥의 녹말을 α-녹말이라고 합니다.
예전에는 밀가루 등을 물에 풀어서 가열하여 만든 녹말풀 등을 이용하여 도배 등을 하였지요. 이것도 녹말이 호화되는 것을 이용한 것입니다. 이처럼 호화된 녹말은 반투명하고 끈적끈적한 풀이되지요.

또한 밥을 지은 후, 85도 이상에서 급속히 수분을 제거하면 α-녹말이 미쳐 β-녹말로 돌아가는 노화 현상이 진행되지 못하고, 그대로 건조되지요. 이렇게 만든 것이 바로 햇반과 같은 제품인데, α-녹말 구조를 갖는 햇반은 β-녹말인 쌀보다 훨씬 물이 잘 스며들기 때문에 따뜻한 물만 넣어도 쉽게 밥이 됩니다. 쌀과자, 스낵류, 컵라면, 감자 가루와 같은 건조 식품도 같은 원리로 만들고 있어요.







왼쪽은 쌀, 오른쪽은 밥의 녹말을 요오드로 염색한 것입니다. 쌀보다 밥의 녹말이 물을 흡수하여 호화되었기 때문에 크기가 더 커진 것을 알 수 있어요.




Quiz. 이것은 무엇일까요?

이 녀석을 본 적이 있나요? 툭 튀어나온 눈이 특이하군요. 연못가에 많이 서식하고 있으며 수면 위에서 물결을 일으키면서 쏜살같이 앞으로 나아간답니다. 과학에 관련된 책이나 만화에서 표면장력에 관련된 현상을 설명할 때면 반드시 이 녀석을 예로 설명하지요.

이 녀석의 갖고 있는 이름은 물 위에서 다리를 벌리고 서있는 모습이 지게더미에 소금을 가득 싣고 이것을 짊어지기 위해 다리를 벌리고 있는 소금장수와 매우 닮았다고 해서 붙여진 이름이랍니다.

 

 

 



소금쟁이

주제!
식물 ,구조 ,기능 ,생물
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