살면서 한 번쯤은 회색빛의 새우가 끓는 물에 들어가거나 프라이팬에 볶으면
점점 선명한 빨간색으로 변하는 모습을 본 적이 있을 거라 생각합니다.
마치 마법과도 같이 보이는 이 현상의 뒤에는 사실
흥미로운 과학적 원리가 숨어있습니다.
그래서
오늘은 새우, 가재, 게등위 갑각류가 열을 받게 되면
빨간색으로 변하는 이유에 대해서 자세히 알아보겠습니다.
1. 색 변화의 결정적 원인은 뭘까?
갑각류의 색 변화 현상을 이해하기 위해서는 먼저 이 아스타잔틴이라는
특별한 색소에 대해서 알아야 합니다.
아스타잔틴은 카로티노이드계 색소의 일종으로서,
자연계에 존재하는 천연 붉은 색소입니다.
아스타잔틴의 화학적 구조는 매우 독특한데
C40H52O4라는 분자식을 가진 이 색소는
11개 쌍까지 공액 이중결합을 포함하고 있어
특정 파장의 빛을 흡수하고 반사하는 '특수능력'을 가지고 있습니다.
이러한 구조적 특성 때문에 아스타잔틴은 본래 선명한 빨간색+주황색을 띄게 됩니다.
2. 그럼 평소에는 왜 빨갛지 않을까?
새우나 게와 같은 갑각류 대부분이 평소 회색이나 갈색을 띠는 이유는 바로
'단백질과의 결합'에 있습니다.
살아있는 갑각류의 체내에서 아스타잔틴은 '크러스타시아닌' 이라는
특별한 단백질과 강하게 결합되어 있습니다.
그리고 이 단백질 복합체가 형성되면 아스타잔틴의 본래 색깔이 완전히 가려지게 됩니다.
크러스타시아닌 + 아스타잔틴의 결합은
◎ 청록색 또는 회갈색을 띠게 됩니다.
◎ 빛의 흡수 스펙트럼이 변화하게 됩니다.
◎ 따라서 본래의 붉은 색소가 완전히 숨겨지게 됩니다.
3. 단백질 변성? 은 무엇일까?
이제 이번 주제의 핵심 단계로 들어가 보겠습니다.
갑각류가 70도 이상의 열을 받게 되면 전혀 다른 변화가 일어나게 되는데요.
● 1단계 : 단백질 구조의 파괴
열에 매우 민감한 단백질인 크러스타시아닌은 고온에 노출되어 버리면
단백질의 3차 구조가 변성되기 시작합니다.
이는 단백질을 구성하는 아미노산 사슬들이 원래의 배열을 잃고 풀어지게 되는 과정입니다.
● 2단계 : 아스타잔틴의 해방
이처럼 단백질 구조가 변성이 되면서 아스타잔틴과 크러스타시아닌 사이의 결합은
끊어져버리게 됩니다.
마치 감옥에서 해방되는 것처럼, 아스타잔틴이 자유로운 상태가 된다는 뜻입니다.
● 3단계 : 본래 색깔의 복원
결합에서 해방된 아스타잔틴은 즉시 본래의 선명한 빨간 주황색을 드러내기 시작합니다.
이 과정은 비가역적이어서 한번 변화된 색깔은 다시 원래대로 돌아가지 않게 됩니다.
4. 번외 : 온도와 변화 시간의 관계
○ 60~70도 : 서서히 변화가 시작됩니다.
○ 80~90도 : 급속한 색의 변화가 일어납니다.
○ 100도 이상 : 몇 초 내에 완전한 변화가 완료됩니다.
5. 그럼.. 다른 갑각류들도 같을까??
● 게 시리즈(꽃게, 대게등) : 위에서의 설명과 같은 메커니즘으로 역시 빨갛게 변합니다.
● 가재 : 특히나 더 강한 빨간색을 보입니다.
● 바닷가재 : 청록색에서 역시 선명한 빨간색으로 변합니다.
6. 색을 보고 신선하지 않은 갑각류를 판단할 수 있다??
<익힐 때 신선 ↔ 안신선>
○ 선명하고 균일한 빨간색 ↔ 부분적 변색 가능성
○ 변화가 빠르고 일정 ↔ 부패 과정에서 단백질 변성 가능성
○ 아스타잔틴 농도가 높아 더 진한 색 ↔ 색 변화 불균일 가능성
7. 자꾸 말하는 아스타잔틴은 뭘까? (효능)
● 강력한 항산화 효과
비타민C의 약 6천 배, 비타민E의 약 550배 강한 항산화력
뛰어난 활성산소 제거 능력
● 눈 건강 개선
● 피부 노화 방지
● 심혈관 건강 증진
● 면역력 강화
8. 결론
갑각류가 열을 받으면 빨간색으로 변하는 현상은 단순 요리 과정이 아닌
복잡하고 흥미로운 생화학적 과정으로
아스타잔틴이라는 색소와 크러스타시아닌이라는 단백질 사이에서의
균형이 깨지면서 일어나는 자연 현상의 메커니즘입니다.