커피믹스의 커피 크리머 성분 (2). 포화지방, 불포화지방의 분자구조와 녹는점
[ 작성일 : 2021년 9월 27일 ]
커피믹스에 든 커피 크리머는 부드럽고 고소한 맛을 커피믹스에 더해주는 역할을 합니다. 그런데 커피 크리머에는 ‘식물성 경화유지’라는 것이 들어 있습니다. 이번 포스팅은 이를 이해하기 위한 두 번째 포스팅으로 포화지방, 불포화지방의 분자구조와 녹는점의 관계를 알아보도록 하겠습니다.
글의 순서
지방의 구조
포화지방과 불포화지방의 분자구조 비교
포화지방, 불포화지방의 분자구조로 이해하는 녹는점
포화지방 1일 섭취량 기준치
지방의 구조
지방은 3개의 지방산과 1개의 글리세롤이 결합된 화합물입니다. 썸네일의 그림에 포화지방, 불포화지방을 서로 비교하였습니다. 1개의 머리에 3개의 꼬리가 붙은 모양입니다. 여기서 머리는 1개의 글리세롤을, 꼬리는 3개의 지방산을 각각 나타냅니다. 포화지방과 불포화지방의 꼬리에 주목해 보시기 바랍니다. 그림에서 각 꼬리는 12개의 탄소원자로 구성되어 있습니다.
보시다시피 12개의 탄소원자는 서로 연결되어 있고, 수소원자가 2개씩 붙어 있습니다. 지난 포스팅 ‘커피믹스의 커피 크리머 성분 (1)’에서 설명했던 것과 같이 각 탄소 원자들은 4개의 다른 원자와 결합할 수 있습니다.
포화지방과 불포화지방의 분자구조 비교
서로 연결되어 있는 각 탄소원자에 수소원자 2개가 결합되어 있으면, 더 이상 수소를 받아들일 수 없어 포화되었다고 하고, 포화지방(saturated fat)이라고 합니다. 포화지방의 형태는 꼬리가 쫙 펴진 직선입니다. 막대기 형태이므로 겹쳐지기 쉬우며 겹쳐졌을 때 단단합니다.
반면 연결되어 있는 각 탄소원자 중 수소원자를 1개만 잡고 있으면, 불포화라고 합니다. 이런 상태가 되면 탄소는 옆에 있는 탄소와 손을 맞잡는데, 이중 결합된 상태가 되는 것입니다. 이와 같이 탄소와 탄소 간에 이중결합이 포함된 지방을 불포화지방(unsaturated fat)이라고 합니다. 썸네일의 그림에서 12개의 탄소원자 중 왼쪽에서 7번째와 8번째의 탄소원자는 수소가 하나만 결합되어 있고, 이들 두 탄소원자는 이중결합 되어 있습니다. 수소가 하나만 연결되어 있는 이중결합된 탄소는 수소가 있을 자리가 비어있기 때문에 그 방향으로 휘어 있습니다. 일직선의 막대기 형태가 아니므로, 겹쳐지기 힘들고, 겹쳐진 부분이 포화지방과 비교했을 때 엉성한 편입니다.
포화지방, 불포화지방의 분자구조로 이해하는 녹는점
얼음이 녹으면 물이 되듯, 고체 상태의 지방이 녹아서 액체 상태로 되는 것을 ‘녹는다’라고 표현합니다. 고체 상태는 지방분자들이 겹쳐져 있을 때의 상태입니다. 녹는다는 것은 겹쳐진 고체 지방분자들이 각 분자로 나뉘어 개별적으로 떨어지거나, 작은 덩어리로 떨어져서 결국 액체 상태가 되는 것을 말합니다.
지방의 녹는 온도(녹는점)는 상당히 중요합니다. 왜냐하면, 녹는점이 우리 몸의 체온보다 높다면, 우리 몸에서 고체로 남아 있기 때문입니다. 그러면, 혈관에 떠다니다가 쌓여 혈관을 막을 수도 있습니다.
그렇다면 녹는점은 포화지방과 불포화지방 중 어떤 것이 더 높을까요? 일반적으로 포화지방의 녹는점이 더 높습니다. 녹는점이 높은 이유를 분자구조로 설명할 수 있습니다. 포화지방의 분자구조는 막대형입니다. 반면 불포화지방은 이중결합된 탄소 원자를 중심으로 꺽인 형태입니다. 막대형의 분자구조가 서로 겹쳐져서 고체화되는 것과, 꺽인 부분이 있는 분자구조가가 겹쳐지는 것을 보면, 막대형 분자구조가 좀더 촘촘하다는 것을 확인할 수 있습니다. 촘촘하다는 것은 단단하다는 것이고, 이런 단단한 분자구조를 해체하려면 더 많은 열이 필요하다는 의미입니다. 결국 녹는점이 올라갑니다.
포화지방의 녹는점이 높은 이유를 확인하였습니다. 알아 두면 좋은 사실은 포화지방의 녹는점이 높기 때문에 포화지방이 불포화지방보다 건강에는 더 안 좋다는 것입니다.
포화지방 1일 섭취량 기준치
일반적으로 포화지방은 녹는점이 높아서 실온에서 고체 상태입니다. 만약 몸속 혈액 안에 고체 형태의 지방이 있다면 혈액의 흐름을 방해하게 됩니다. 포화지방 섭취량에 대해 관심을 가져야 하는 이유입니다. 우리나라에서 권장하는 1일 포화지방 섭취량은 15g 미만이라는 사실을 기억해 주시기 바랍니다.
마치며 …
커피 크리머에 들어있는 ‘식물성 경화유지’를 이해하기 위한 여정을 계속하고 있습니다. 이번 포스팅은 두 번째 포스팅으로 지방의 중요한 특성인 녹는점(녹는 온도)을 비교하기 위해 포화지방과 불포화지방의 분자구조를 살펴보았습니다.
포화지방의 형태는 꼬리가 쫙 펴진 직선입니다. 막대기 형태이므로 겹쳐지기 쉬우며 겹쳐졌을 때 단단합니다. 반면 불포화지방의 분자구조는 이중결합된 탄소원자 부분이 꺽여 있습니다. 일직선의 막대기 형태가 아니므로, 겹쳐지기 힘들고, 겹쳐진 부분이 포화지방과 비교했을 때 엉성한 편입니다. 단단한 분자구조를 해체하려면 더 많은 열이 필요하며, 녹는점이 높습니다. 포화지방의 녹는점이 불포화지방보다 높으며, 건강에 나쁜 영향을 미친다는 것을 의미합니다.
마지막으로 우리나라에서 권장하는 1일 포화지방 섭취량은 15g 미만이라는 사실도 기억해 주시기 바랍니다.
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참고자료
[1] [네이버 지식백과] 트랜스 지방 [Trans Fat] – 왜 나쁠까? (화학산책, 여인형, 대한화학회)
[2] Alila Medical Media (2018), Unsaturated vs Saturated vs Trans Fats, Animation