제 3 장 탄수화물

제 3 장 학습목표 1. 탄수화물의 분류는 ? 2. 부제탄소란 (D형과 L 형 ) 3. 6탄당의 환상구조에서 글리코시드성 -OH란 ? 4. 환원당이란 ? 5. 5탄당의 종류는 ? 7. 주요 6 탄당의 종류와 특성은 ? 8. 주요 2 당류의 종류와 특성은 ? 9. 전화당이란10. 단순다당류와 복합다당류는 ( 소화성다당류와 난소화성다당류 )?11. 전분분해효소의 종류와 작용은 ?12. 주요 다당류의 종류와 특징은 ?섬유소 헤미셀룰로스 펙틴 글리코겐 키틴 한천

제 3 장 학습문제 (1) 1. 탄수화물의 분류에 대한 설명으로 맞지 않는 것은 ? 2. 부제탄소에 대한 설명으로 맞는 것은 ? 3. 6탄당의 쇄상구조에서 D-형이란 ? 4. 6탄당의 환상구조에서 글리코시드성 -OH란 ? 5. 다음 중 환원당이 아닌 것은 ? 6. 다음 중 5 탄당이 아닌 것은 ? 7. 다음 중 6 탄당이 아닌 것은 ? 8. 포도당에 대한 설명이 아닌 것은 ? 9. 과당에 대한 설명이 아닌 것은 ?10. 다음 중 2 당류가 아닌 것은 ?11. 자당의 특성이 아닌 것은 ?

제 3 장 학습문제 (2) 12. 전화당에 설명에 해당하지 않는 것은 ?13. 다음 중 단순다당류가 아닌 것은 ?14. 전분분해효소의 종류와 작용에 대한 설명 중 맞지 않는 것은 ?15. 다음 중 소화성다당류에 해당하는 것은 ?16. 우뭇가사리에서 추출된 다당류로 겔 형성능력이 강해 빵이나 과자류의

안정제 , 젤리나 양갱의 원료로 쓰이는 것은 ?17. 세포벽 사이 물질을 결합시켜 주는 물질로 작용하며 , 적당량의 유기산과

당이 존재할 때 젤리를 형성하는 다당류는 ?

탄수화물은 포도당 , 자당 , 전분 , 섬유소 등으로 자연계에 널리 존재하며 , 탄소 (C),수소 (H), 산소 (O)로 구성되어 있다

분자 내에 2 개 이상의 수산기 (-OH) 와 1 개의 알데하이드기 (-CHO) 또는 1 개의 케톤기 (=CO)를 갖는다

탄수화물은 Cm(H2O)n 의 일반식으로 표시되지만 탄소와 물이 결합된 화합물은 아니고 , 맛이 달기 때문에 당질이라고도 한다

녹색식물은 엽록소의 작용으로 태양에너지를 이용하여 탄산가스와 물로 탄수화물을 합성한다

동물은 탄수화물을 섭취하여 에너지원으로 이용하며 , 중간대사 산물로부터 단백질 , 지방 등으로 합성된다

탄수화물은 식품에 단맛을 주며 캐러멀반응 및 마이얄반응 ( 갈변 )을 통해 색을 나타낸다

제 3 장 탄수화물

1.탄수화물의 분류탄수화물은 가수분해로 생성되는 당분자의 수에 따라 단당류 ,

소당류 , 다당류로 분류된다1) 단당류더 이상 가수분해되지 않으며 , C수에 따라 3 탄당 , 4탄당 , 5

탄당 , 6탄당으로 구분한다2) 소당류단당류가 2-8 개 결합된 것으로 , 구성 단당류의 수에 따라 2

당류 , 3당류 , 4당류 등으로 구분한다3) 다당류단당류가 수백 또는 수천 개 축합된 것으로 한 가지 단당류만으로

구성된 단순다당류와 두 종류 이상의 단당류들로 구성된 복합다당류로 구성된다

4) 당 유도체당의 산화 , 환원 반응에 의한 것과 아미노기가 결합된 것 또는

비당류와 결합에 의하여 생성된 것 등이 있다

호텔외식조리과

2. 단당류와 이당류의 화학적구조단당류 중 6 탄당은 화학구조식이 모두 C6(H2O)6 으로 같지만 그

성질은 모두 다른데 그 차이점을 입체구조로 나타낸다단당류는 수산기 , 알데히드기 ( 알도스 ) 나 케톤기 ( 케토스 ),

그리고 부제탄소 원자를 가진다따라서 분자식이 같아도 여러 개의 입체이성체가 생길 수 있고

편광을 회전시키는 광학적인 성질을 갖는다 1) 부제탄소와 이성체 3 탄당인 글리세르알데히드에서 중앙 탄소는 부제탄소가 되고 2

개의 입체이성체가 생긴다 부제탄소 : 탄소의 4 개의 결합손에 서로 다른 4 개의 원자 또는

원자손이 결합되어 있는 탄소를 말한다부제탄소와 결합한 – OH 가 오른쪽에 있으면 D- 형 , 왼쪽에

있으면 L-형이라 한다 부제탄소수 (C 수 -2) : 4 탄당은 2 개 , 5 탄당은 3 개 , 6

탄당은 4 개가 있다 이성체수 : 부제탄소원자수가 n 개일 때는 2n 개


부제탄소원자가 많은 경우에는 1 번 탄소에서 가장 먼 탄소와 결합한 – OH 기의 위치에 따라 오른쪽에 있으면 D-형 , 왼쪽에 있으면 L-형이 결정된다

D- 형과 L- 형을 결정하는 부제탄소원자를 제외한 부제탄소 원자들에 결합된 OH 의 위치에 의해 생성되는 입체이성체는 성질이 다른 별개의 당이 된다

에피머 : 그 중에서 – OH 의 위치가 1 개만 다른 이성체를 에피머라 한다

2) 좌선성과 우선성당용액에 편광을 통과시키면 빛의 회전방향을 회전시키는 성질을

선광이라 하며 입체이성체는 선광이 서로 다르다 그 회전방향이 오른쪽이면 우선성 (+), 왼쪽이면 좌선성 (-)

으로 당 이름앞에 표시한다 [D(+)-포도당 ]


3) 당의 쇄상구조와 환상구조당의 구조에는 쇄상구조와 환상구조가 있다쇄상구조는 부제탄소원자에 결합된 – OH 와 – H 가 좌우 양쪽에

배치되어 있고 탄소들이 쇄상으로 연결된 구조이다같은 분자내에 알코올기와 카르보닐기가 함께 존재하면 고리

모양의 환상구조를 형성한다사슬모양의 당에 있는 알도스 또는 케톤기는 C4 또는 C5 의 – OH

기와 반응하여 고리모양의 환상구조를 형성한다환상구조에는 furanose(5 각환 ) 와 pyranose(6 각환 ) 이

있다포도당을 환상구조로 하면 C1 이 부제탄소가 된다 부제탄소 (C1) 에 결합된 – OH를 글리코시드성 – OH라 한다

C1 에 결합된 – OH가 평면 아래에 있으면 α형 , 위에 있으면 β형이라 한다

쇄상구조 : –OH 가 5 번탄소 우측에 있으면 D 형 , 좌측에 있으면 L 형이다

환상구조 : –OH 가 1 번탄소 아래쪽에 있으면 α 형 , 위쪽에 있으면 β 형이다


4) 글리코시드결합환상구조로 바뀌면서 새로 생성된 – OH 는 다른 탄소에 붙어 있는–

OH 보다 반응성이 높으며 환원성이 강한데 , 이것을 글리코시드성–OH 라 한다

이당류는 하나의 단당류에 있는 글리코시드성– OH 가 다른 단당류의– OH 와 결합하는 것을 글리코시드 결합이라 한다

(1) 자당 α- 포도당이 α- 글리코시드성– OH 와 β- 과당의 β- 글리코시드성–

OH 가 α-1,2 결합하면 자당이 된다 ( 자당은 글리코시드성– OH 가 없으므로 α, β 가 없다 )

(2) 맥아당의 구조 두분자의 포도당이 첫번째 α- 포도당의 – OH 와 다른 하나의 α-

포도당의 C4 의 – OH 가 α-1,4 결합을 하면 맥아당이 된다


5) 환원당당은 일반적으로 알카리용액 중에 있을 때 자신은 산화하고 다른

물질은 환원시키는 성질을 갖는다단당류와 이당류는 글리코시스성– OH 의 유무에 따라 환원당과

비환원당으로 구분된다 환원당 : 글리코시드성– OH 가 있는 당 - 모든 단당류 , 맥아당 ,

유당 등 비환원당 : 글리코시드성– OH 가 없는 당 - 자당 , 다당류 등 3. 단당류 단당류는 더 이상 가수분해되지 않는 당류이며 탄소 수에 따라 3

탄당 , 4 탄당 , 5 탄당 , 6 탄당으로 구분한다 3 탄당과 4 탄당은 유리상태로 존재하지 않기 때문에 단당류에서

중요한 당은 5 탄당과 6 탄당이다1) 5 탄당 (pentose)5 탄당은 자연계에 유리상태로 거의 존재하지 않으며 주로 다당류와

핵산의 구성성분으로 존재한다


크실로오스 (xylose) : 볏집 , 나무껍질 등에 들어있는 다당류 xylan 의 구성성분

아라비노오스 (arabinose) : 아라비아검의 성분인 araban 의 구성성분

리보오스 (ribose) : 핵산 성분으로 동 , 식물세포에 존재하는RNA, ATP 등의 구성성분으로 생체내에서 매우 중요한 성분이다

효소에 의해 발효되지 않는다2) 6 탄당자연식품에 많이 있으며 , 모두 효모에 의해 발효된다 .

(1)포도당 포도당은 유리상태로는 과실 , 특히 포도에 많고 , 결합상태로는

전분 , 글리코겐 , 셀룰로오스 , 맥아당 등의 구성단당류로 존재한다

(2) 과당 유리 상태로 과일 중에 널리 존재하며 , 특히 벌꿀에 많다 포도당과 결합하여 자당을 이룬다 천연 당류 중 가장 단맛이 강하고 상쾌하여 감미료로 사용된다


4. 이당류와 소당류소당류는 2-8개의 단당류로 구성된 당류이며 구성하는 단당류의

수에 따라 2 당류 , 3당류 , 4당류 , 5당류 등이 있는데 , 식품 중에는 2 당류가 가장 많다

1)이당류이당류는 두분자의 단당류로 가수분해되며 , 단당류의 두 분자가

글리코시드 결합을 한 것이다이당류에는 자당 , 맥아당 , 유당 등이 있다

- 여러가지 당류의 당도는 설탕의 당도 100 을 기준하여 비교한다

이당류의 가수분해

단당류의 화학적구조

광합성작용

탄수화물의 분류

D-알도스의 배열

D-케토스의 배열

Box 는 자연계에 풍부한 당들 칼라는 부제탄소

3-5탄당

부제탄소의 구조

6 탄당

에피노머

선광

좌선성과 우선성

아노머

글리코시드 결합 ( 자당 )

• α-포도당이 α- 글리코시드성– OH와 β-과당의 β- 글리코시드성– OH가 α-1,2 결합하면 자당이 된다 ( 자당은 글리코시드성– OH가 없으므로 α, β가 없다 )

(1) 자당

Fructose 환상구조

맥아당구조

포도당 환상구조

과당구조

당 유도체

식품중 중요 당유도체

5 탄당의 구조

당알코올 구조

식품중 주요 배당체

제 3 장 탄수화물

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