해조류란, 해조류의 구성 성분, 한천

 

1. 해조류

물속에서 모래나 바위 등에 부착하여 뿌리를 내리고 엽록소를 이용하여 직접 영양분을 합성하는 식물을 해조류라고 한다. 뿌리, 줄기, 잎의 구분이 명확하지 않은 것이 특징이며, 줄기 부분은 파도에 적응하도록 유연성과 탄력성을 가지는 것이 특징이다. 우리나라는 삼면이 바다에 접해 있어 해조류를 오래전부터 식용으로 이용해 왔다. 특히 우리나라에서는 산모에게 미역국을 먹이는 문화가 있는데 이는 미역이 산모의 회복을 돕고, 태아의 뇌와 뼈를 형성하는 데 도움을 주는 요오드가 풍부하게 들어있기 때문이다. 해조류의 탄수화물은 비소화성으로 에너지 생성을 하지는 않지만, 식이섬유소를 가지고 있어 배변 활동을 돕고 포만감을 준다. 또한 비타민과 무기질이 풍부하다. 우리나라의 연안에 서식하고 있는 해조류를 알아보면 약 400종 이상이 있으며, 이중 식용으로 이용가능한 것은 50여 종이다. 녹조류는 얕은 바다에서 서식하고, 홍조류는 깊은 바다, 갈조류는 그 사이에서 서식한다. 해조류는 클로로필, 카로티노이드, 피코에리트린 등의 색소를 가지고 있는데 이 색소에 따라 해조류의 구분이 달라진다.

2. 구성 성분

해조류의 탄수화물은 종류에 따라 차이가 크다. 미역과 다시마, 파래, 김 등에는 38~45% 정도의 탄수화물을 함유하고 있으며, 그 주성분은 복합다당류이다. 이 복합다당류는 포도당, 갈락토스, 과당, 자일로스 등으로 분해된다. 또한 녹조류에는 셀룰로스, 헤미셀룰로스가 함유되어 있고, 갈조류에는 알긴산, 푸코이딘, 라미나린, 홍조류에는 한천, 갈라게닌 등이 들어있다. 단백질은 10~38% 정도 들어있으며 이는 말린 해조류의 함유량이다. 김에는 38%의 단백질이 함유되어 있어 비교적 높은 함유량을 가진다. 일반적으로 메싸이오닌의 함량은 적으며, 트립토판의 함량이 높다. 지방은 1% 내외로 아주 적게 들어있다. 해조류는 종류에 따라 다르지만, 전반적으로 무기질의 함량이 높다. 나트륨, 칼륨, 철, 인, 요오드가 풍부하게 들어있다. 엽록소를 가지고 있는 녹조류와 홍조류에는 다량의 카로틴을 함유하고 있다. 나이아신과 리보플라빈의 함량이 높으며 신선도에 따라 다량의 비타민 C도 함유하고 있다. 해조류는 특유의 향을 가지는 방향성 물질들이 들어있으며, 감칠맛을 내는 모노소듐글루타메이트가 함유되어 있다.

3. 한천

해조류에는 점질다당류인 한천이 함유되어 있는데, 이 한천은 우뭇가사리나 꼬시래기 등의 홍조류의 세포벽 성분이다. 한천은 다당류인 갈락탄이다. 갈락탄은 아가로스와 아가로펙틴으로 구성되어 있으며, 직선상의 구조인 아가로스는 젤 형성을 잘하며 아가로펙틴은 젤 형성력이 낮은 대신 점성과 탄성을 향상시키는 능력을 가진다. 우무는 우뭇가사리에서 열수로 추출한 액을 여과 냉각시켜 얻은 성분으로 이를 동결, 해동하여 수분을 제거하면 한천이 된다. 한천은 형태에 따라 각한천, 입상한천, 실한천, 분말한천 등이 있다. 

1) 흡수 팽창

한천은 물에 담그면 물을 흡수하여 팽창한다. 팽창의 정도는 한천의 종류와 수질, 물의 온도와 시간에 따라 다르다. 물에 의해 팽창되는 정도는 중성 - 알칼리성 - 산성 순이다. 각한천이나 실한천은 일반한천의 20배를 흡수하며, 물의 흡수가 어느 정도 일어나기 전까지 침지 시간의 증가에 따라 흡수율도 증가한다. 입상한천과 분상한천은 시간과 관계없이 비슷한 정도의 수분을 흡수한다.

2) 가열 용해

흡수 팽창한 한천을 물에 넣고 가열하면 용해하는데, 한천이 80% 정도의 물을 흡수하면 가열하여 사용한다. 한천의 농도가 낮을수록 빨리 용해하고 농도가 2% 이상이 되면 용해하기 어렵다. 이때는 설탕 등을 첨가하여 용해한다.

3) 젤 형성

가열 용해하여 일정 농도에 이르면 냉각하는데 40℃ 전후에서 급격하게 점도가 증가한다. 이는 3차원의 망상구조를 형성해서 젤화하기 때문이다. 0.2~0.3% 정도에서 젤을 형성하며 85℃의 높은 온도 이하에서는 녹지 않는 상태가 된다. 한천의 젤화 온도는 농도가 높을수록 높은 온도에서 응고하고 젤의 강도도 크고 융해 온도도 높다. 또한 농도가 높을수록 젤 강도가 증가한다. 한천 젤에 설탕을 첨가하여 점성과 탄력을 향상시켜 사용하기도 하는데 대표적으로 양갱이 있다. 설탕 농도가 높을수록 젤의 강도도 증가한다. 같은 농도의 한천 젤에 60%의 설탕을 첨가하여 굳히면 그 강도는 일반 한천에 비해 2.5배가 높다. 또한 투명도도 6:9.5 정도의 차이를 보인다. 한천 용액에 과즙을 첨가하면 과즙의 산, 즉 유기산에 의해 가수분해가 되며 젤의 강도가 약해진다. 따라서 과즙을 사용할 때는 60℃ 정도로 미리 가열하여 첨가하도록 한다. 한천에 우유를 첨가하면 우유의 지방과 단백질이 한천 젤의 구조를 약화시킨다. 따라서 우유를 사용할 경우에는 높은 농도의 한천을 사용해야 한다. 한천을 구성하고 있는 망상구조 속 수분은 시간이 지남에 따라 자연적으로 수축하며 밖으로 나오게 되는데 이를 이장이라고 한다. 강도가 높을수록 이장이 일어나는 속도가 늦으며, 기온이 낮으면 역시 이장되는 속도가 늦다. 설탕을 첨가하면 이장량이 적어지는데, 이때 설탕량이 많을수록 이장량이 적어진다. 한천은 높은 온도를 잘 견디므로 빵, 과자류에 사용된다. 또한 미생물의 배지로도 이용되는데 이는 미생물이 생육하는 온도인 37℃에서 녹지 않으며 영양분으로써 이용 가치가 없으며 투명하기 때문이다. 또 푸딩, 젤리 등의 재료로 사용되며, 농후제 및 건조방지제 등으로 이용된다. 한천은 탄수화물이 주성분이지만 소화 흡수가 어려워 저열량 식품으로 이용된다.