지방의 동질다형성(polymorphism)(1면)

지방의 결정 전이 흐름도: α형에서 β′형, 그리고 β형으로 전이되는 과정을 설명한 도식. 각 결정의 형태, 융점, 안정성 정보 포함.

지방의 동질다형성이란?

식용 지방은 동일한 화학 조성을 가짐에도 불구하고 결정 구조에 따라 다양한 물리적 특성을 보입니다. 이를 지방의 동질다형성(polymorphism)이라 하며, 결정 구조에 따라 융점, 밀도, 식감 등이 달라집니다.

1. 지방 결정형의 종류

다형	결정 구조	밀도 (g/cm³)	융점 (℃)	특성
γ형	불완전 육방정계	0.940	17~20	불안정, 빠르게 형성
α형	육방정계	0.942	22~25	중간 안정성, 냉각 시 형성
β′형	정방정계	0.946	26~28	제과에 적합, 바람직한 크림성
β형	삼방정계	0.950	33~36	가장 안정하지만 거칠고 이취 우려

2. 다형성 전이와 식품 가공

지방은 냉각 속도, 결정핵 형성 조건에 따라 α 또는 β′형으로 결정화되며, 시간이 지나거나 온도가 상승하면 보다 안정한 결정상인 β형으로 전이됩니다. 이를 단방향 전이(monotropic transition)라 하며, 이 과정은 식품의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

• 빠른 냉각 → α형 → 저장 중 β′ → β형 전이
• 전이 과정 중 지방 이행선, 융점 변화, 식감 불균일 가능
• 코코아버터는 오직 β형만이 안정 → 템퍼링(tempering) 필요

3. 실용적 응용 예

• 마가린, 쇼트닝: β′형 결정 유지로 부드럽고 입자감 있는 질감 제공
• 초콜릿: 템퍼링 공정을 통해 β형 결정 유도 → 광택, 파절감, 저장성 확보

4. 핵심 요약 키워드

• 동질다형성: 동일 조성, 상이한 결정 구조
• 결정 전이: α → β′ → β
• β′형: 제과용 이상적인 결정형
• β형: 가장 안정하나 거칠고 이취 우려
• 템퍼링: 특정 다형 유지 위한 열이력 제어