[최낙언]식품을 지배하는 물성의 원리 독서 후기-3

- 물성을 알려면 반드시 나노의 크기를 알아야 한다.

식품을 만들 때 유화제로 물과 기름을 섞어주는 것이 왜 그렇게 힘들까? 

유화의 의미는 아래의 네이버 국어사전에 나온 의미와 같이 서로 섞이지 않는 두 액체를 계면 활성제를 넣어서 혼합하는 조작 방식이다.

유화1 乳化

• 1.

  물리 융합되지 아니하는 두 가지의 액체에 계면 활성제를 넣어서 섞고 한쪽의 액체를 다른 쪽의 액체 가운데에 분산하여 유제(乳劑)를 만드는 조작.

유화는 말 그대로 우유처럼 만드는 것이고, 우유에서 뿌옇게 보이는 지방구는 1~10마이크로미터 정도이다. 반면 유화제는 지방산에 친수의 분자가 붙은 것이라 길이가 0.002마이크로미터 정도이다. 지방구의 크기에 비해 유화제의 크기는 극히 작다고 보면된다.

- 분자의 크기가 냄새 여부를 결정한다.

혀로 느끼는 미각은 고장 5종류뿐이고, 수만 가지 음식의 다양한 맛은 전적으로 향에 의한 것이다. 이런 향기 물질의 자격을 결정하는 가장 기본적이고 중요한 요소는 분자의 크기이다. 향기 물질을 코로 느끼기 위해서는 휘발성이 있어야 한다. 따라서 향기물길은 무조건 크기가 1nm 이하이고, 분자량은 300이하인 아주 작은 분자이다. 

혀의 미뢰에 존재하는 맛 세포도 실제 맛을 감지하는 수용체는 나노 크기여서 맛의 분자도 나노 크키만 감지 가능하다. 결국 분자량이 적은 것 중에서 물에 잘 녹으면 맛 성분이 되고, 기름에 잘 녹고 휘발성이 있는 물질이 향기 성분이 된다. 향기 성분은 크기가 작기 때문에 매우 적은 양에도 그 수가 엄청나게 많다. 예를 들어 향료 0.001g 정도면 그 속에 향기 분자가 30경개 정도가 모여 있다. 

- 분자의 크기

설탕 등 단일 분자 : 1nm 전후

단백질, 전분 등 고분자 : 10nm 전후

세균, 유화물 : 1,000nm 전후

진핵세포, 꽃가루 : 10,000nm 이상

혀로 느낄 수 있는 크기 : 20,000nm 이상

-크기가 작다는 것은 표면적이 늘어난다는 뜻이다.

음식물을 씹는 것은 크기를 줄이는 목적이지만, 크기를 줄이면 표면적이 늘어나 맛으로 느낄 확률도 늘고, 향이나 맛 성분이 추출될 확률도 급속히 늘어난다. 표면적이 늘어나면 반응할 수 있는 확률이 훨씬 증가한다. 그래서 산소와 반응이 활발해져 산화 안전성이 떨어지고, 용매의 작용이 활발하여 추출이 빨라지기도 한다. 그리고 흐름성이 낮아진다. 그래서 액체가 고체로 변하기도 한다.

식용유와 달걀을 이용하여 유화시키면 마요네즈를 만들 수 있다. 특별한 화학적인 변화가 있는 것이 아니라 물리적으로 강하게 교반하는 과정에서 분자의 크기가 줄어들고 엄청난 숫자의 지방구가 만들어지면서 그만큼 표면적이 급격하게 늘어나 벌어지는 일이다. 표면적이 늘면 표면적끼리의 마찰력이 커져서 움직이지 못해 반고체 형태가 되는 것이다. 

식품을 공부하는데 있어서 물성의 중요성을 또 다시 느끼게 된다. 아직 공부할 것이 너무나 많은 것에 재밌고 감사한다.

식품과 물성을 연결하다보니 작은 우주를 여행하는 것 같은 기분이다.