[식품가공학실험] 우유의 유지방구 현미경 관찰

식품가공학 실험 중 <우유의 유지방구 현미경 관찰>에 해당하는 레포트 예시입니다.

레포트 작성 시 많은 도움이 되길 바랍니다.

 

[목차]

 

---

 

1. 실험 제목

우유의 유지방구 현미경 관찰

 

2. 실험 목적

우유의 특성에 대해 알아보고 유지방구를 현미경으로 직접 관찰함으로서 조성과 성질을 이해한다. 

 

 

 

 

3. 이론 및 원리

1) 현미경
렌즈의 시스템으로 이루어지는 광학 기기. 아주 작거나 나안으로 보이지 않는 생물의 상을 확대함으로써 관찰 대상을 관찰하도록 설계되어 있다.

2) 현미경의 구조

 

□ 회전 대물부 : 서로 다른 성능의 여러 대물 렌즈가 고정된 회전판. 관찰 도중에 그들을 잇달아 사용할 수 있다.
□ 재물대 클립 : 용수철처럼 된 금속제 날. 재물대 위의 깔유리를 고정시킨다.
□ 대물 렌즈 : 관측 대상물에서 나오는 빛을 포착하고 그 빛을 수렴함으로써 상을 반전된 상태로 확대시켜 맺히게 하는 렌즈 시스템.
□ 깔유리 : 연구할 대상물이 놓이는 미세한 유리판.
□ 재물대 : 중간에 개구부가 있는 금속판. 깔유리와 그것을 고정시키는 부품이 그 위에 놓인다.
□ 집광기 : 보통 2개의 렌즈로 이루어진 광학 시스템. 램프가 내보내는 빛을 관찰 대상물에 집중시킨다.
□ 반사경 : 위의 빛을 관찰하는 대상물에 반사시켜 밝게 하는 광택 유리면.
□ 받침대 : 현미경을 안정시키는 지지대.
□ 지지 손잡이 : 현미경의 수직 부분. 부품(경통, 재물대)을 지지하며, 초점 조정 장치가 들어 있다.
□ 미세 조절 나사 : 높은 정밀도로 초점을 맞추는 장치. 관찰하는 대상물과 대물 렌즈 사이의 거리를 조절한다.
□ 거친 조절 나사 : 중간 정도의 정밀도로 초점을 맞추는 장치. 관찰하는 대상물과 대물 렌즈 사이의 거리를 조절한다.
□ 경통 : 현미경의 접안 렌즈가 들어 있는 원통형 관. 가끔 2개의 수렴 렌즈로 이루어지기도 한다.
□ 접안 렌즈 : 확대경처럼 작용하는 일련의 렌즈 시스템. 눈은 그것을 통해 대물 렌즈에 의해 만들어진 상이 확대된 것을 본다.

 

3) 우유
우유는 젖소의 유선에서 합성되어 분비되는 백색 불투명의 액체로서, 예로부터 인류의 중요한 식품의 하나였으며 음용유 및 버터, 치즈, 분유 등 각종 유제품의 제조에 널리 이용되고 있다. 우유는 주성분인 수분, 단백질, 지질, 탄수화물 및 무기질로 구성되어 있으며, 그 외에 미량성분인 비타민, 효소 및 색소 등이 함유되어 있다.

 

이러한 우유 성분은 유제품의 제조에서 편의상 수분과 총고형분(total solids, TS)으로 구분되고, 수분을 제외한 총고형분을 지방(fat)과 무지고형분(solids-not fat,SNF)으로 구분한다. 우유를 정치하면 지방구가 부상하는데 우유 가공 시에는 크림분리기를 사용하여 지방이 풍부한 크림을 분리한다. 이때 지방으로 이루어진 부분을 크림(cream)이라 하고, 지방을 제거한 나머지 부분을 탈지유(skim milk)라 한다. 또 탈지유에 대해서 지방을 전혀 제거하지 않은 원래의 우유를 전유(whole milk)라고 한다. 전유 또는 탈지유에 산 또는 레닛(rennet)을 첨가했을 때 생성되는 응고물을 커드(curd)라 하고, 커드를 제거한 나머지의 투명한 황록색의 수용액을 유청(milk serum, whey)이라 한다. 커드는 전유의 경우 카세인(casein)과 지방을 주성분으로 하고, 탈지유의 경우 우유의 주요 단백질인 카세인을 주성분으로 한다. 또한 유청에는 유당을 비롯하여 유청단백질, 무기질 및 수용성 비타민이 함유되어 있다.

이와 같은 우유 성분 중에서 유당과 무기질의 대부분은 물에 용해되어 있고, 대부분의 단백질은 현탁질로서 콜로이드 상태로 분산되어 있으며, 지방은 유탁질로서 유화 상태로 존재하고 있다.

 

 

 

 

 

4) 우유의 지질
우유 지질은 우유 성분 중에 중요한 성분의 하나로 아래의 표에서 보는 바와 같이 주로 triglyceride인 중성지방이 총지질의 약 95~98% 정도이고 이외에 glyceride, 인지질(phospholipid)과 스테롤(sterol) 및 기타 미량의 지용성 비타민과 유리지방산 등이 함유되어 있다. 이들 성분은 거의 유지방구(milk fat globule)에 존재하나 일부는 유청에 존재한다. 또 우유의 지질은 거의 유리 상태로 존재하지만, 일부는 단백질과 복합체를 형성하고 있다.

 

우유 지질의 조성

유지방구의 크기는 직경 0.1~10㎛ 정도이지만 대부분이 2~5㎛이고, 그 수는 2~4 X 10^9/ml이며, 이들 지방구의 크기나 수는 젖소의 품종, 비유기, 사료 및 건강 상태 등에 따라 다르다. 지방구의 표면을 둘러싸고 있는 막을 지방구막이라고 하며, 이 막은 친수성으로서 지방을 유탁액 상태로 유지시켜 준다. 이 막은 비유세포의 세포막이 지방구의 형성 중에 분리되어 지방구막이 된 것으로 그 성분과 구조는 세포막과 같으며, 글리세라이드, 인지질, 단백질, 비타민 A, 카로티노이드, 콜레스테롤 및 각종 효소로 구성되어 있다.

 

우유를 정치시키면 지방구가 클수록 쉽게 부상하며 크림층을 형성하며, 또 크림분리기에 의하여 유지방을 쉽게 분리할 수 있다. 우유를 그대로 방치해 두었을 때도 유지방구는 상당히 안정된 형태로 존재하여, 크림층이 형성되더라도 지방은 유리되지 않는다. 이와 같은 지방구의 안정성은 지방구막이 있기 때문이나, 가열, 동결 및 마찰 등에 의하여 지방구막이 파괴되면 내부의 지방이 유리되어 나온다. 이 원리를 이용하여 우유의 지방 함량을 간단하게 측정하는 방법으로 Gerber법과 Babcock 법이 있다.

 

5) 유지방
우유 지방구의 직경은 0.1~12㎛로 그 크기가 다양하며, 그 수는 2~4 X 10^9/mL에 이르는 데 비해 인유와 양유의 지방구 수는 각각 8~10 X 10^8/mL 및 2~20 X 10^9/mL이다. 지방구 피막(fat globule membrane)의 구성 물질은 트라이글리세라이드(triglyceride), 인지질(phospholipid), 단백질(protein), 당질, 비타민 A, 카로티노이드(carotenoid), 콜레스테롤(cholesterol), 및 효소(enzyme) 등이다.

유지방의 약 50% 정도는 섭취하는 사료의 지방으로부터 생성된다고 알려져 있다. 소의 사료인 식물성 지방에는 다가불포화지방산이 많이 함유되어 있으나, 소의 제1위의 미생물의 작용에 의하여 포화지방산으로 전환된다. 또 섬유소와 전분은 위 내의 미생물의 작용에 의하여 분해되어 휘발성 지방산이 생성되며, 그중에서도 특히 식초산 함량이 가장 많다. 이 식초산으로부터 대부분의 유지방이 유선에서 합성되므로 우유의 지방은 분자량이 작은 휘발성의 저급지방산을 비교적 많이 함유한다. 이와 같은 저급지방산은 우유 및 유제품의 풍미와 밀접하게 관계가 있다.

유지방은 60~79%의 포화지방산, 25~35%의 불포화지방산 및 약 4%의 다가불포화지방산으로 구성되어 있다. 유지방 중에서 다량으로 함유된 포화지방산은 myristic acid, palmitic acid, stearic acid이며, 주요 불포화 지방산은 oleic acid와 linoleic acid이다.

 

우유의 지방산 함량은 여러 가지 요인에 의하여 변화되며, 특히 계절 및 사료에 의한 영향을 많이 받는다. 즉 여름철 청초의 섭취 시에는 저급지방산 및 oleic acid의 함량이 증가하나, palmitic acid 및 stearic acid의 함량은 감소하며, 겨울철 건초의 섭취 시에는 그 반대 현상이 나타난다.

 

 

 

 

 

6) 유지방구 현미경 관찰
지방구(fat globule)는 물 중에 분산하고 있는 미세한 지방 입자를 말한다. 우유 등에 지방구로 존재하고 이 지방 입자는 엷은 지방구 막(fat globule membrane)으로 덮여 있다. 이 막은 단백질, 인지방질, 중성지방질, 세레브로사이드, 콜레스테롤 등으로부터 형성될 때 지방구의 계면화학적 성질에 큰 영향을 준다. 또한 우유의 지방구 지름분포는 1~10μm, 평균지름은 약 3μm이고 균질화에 의하여 0.5μm(100kg/cm2) 정도로 작아진다.

 

유지방구의 크기와 분포

상기 표에서 보는 바와 같이 일반적으로 유지율이 높은 품종은 유지율이 낮은 품종에 비하여 지방구가 큰 편이고, 저지종이나 건지종의 우유에는 직경 5㎛ 이상의 지방구의 비율이 높다. 또 비유기가 진행됨에 따라 지방구는 작아지나, 그 수는 증가한다.

 

 

 

4. 실험 재료 및 기구(시약)

우유, 현미경, 슬라이드 글라스, 슬라이드 글라스 커버

 

5. 실험 방법

(1) 준비한 각 시료를 각각의 슬라이드 글라스 위에 놓는다.
(2) 물을 약간 떨어뜨리고 커버글라스를 덮어 각 시료의 프레파라트를 제작한다.
(3) 현미경으로 각각의 시료를 관찰, 비교한다.

 

6. 참고 문헌

식품분석/ 김경삼 외 9명/ 효일문화사 / p.216-218
최신 식품가공학 / 송재철,박현정/ 유림문화사 / p.553-558
축산식품가공학/ 하정욱 / 두양사 / p.1-10

 

 

이 포스팅은 쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받습니다

---