답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.김치가 익으면서 탄산과 깊은 신맛을 내는 것은 미생물의 생화학적 대사 작용 때문으로 김치 발효의 핵심 원리는 배추나 무에 포함된 당분을 유산균이 분해하면서 유기산과 이산화탄소를 만들어내는 이종 젖산 발효 때문입니다. 발효 과정에서 류코노스톡 등의 유산균은 채소 속 당분을 분해하여 젖산, 초산, 이산화탄소, 만니톨을 생성합니다.이때 젖산과 초산은 깔끔한 신맛을 내고, 이산화탄소가 국물에 녹아들어 특유의 청량한 탄산감을 만들어냅니다. 과당이 환원되어 생기는 만니톨은 시원하고 은은한 단맛을 더해줍니다. 발효 뒤에는 산성에 강한 락토바실러스 균이 젖산을 다량 축적해 푹 익은 신김치로 변화시킵니다. 이처럼 김치는 미생물과 유기산 대사 작용이 만들어내는 생화학적 작용 때문입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.내일 오전에 구울 예정이라면 냉동 보관 대신 냉장 저온 발효를 추천합니다. 진행 중인 2차 발효가 끝나면 반죽의 가스를 가볍게 빼준 뒤, 표면이 마르지 않도록 식용유나 버터를 살짝 바르고 밀폐 용기나 비닐로 공기를 꽉 차단해 포장합니다. 밤새 반죽이 부풀 여유 공간을 남겨둔 채 냉장고 안쪽에 보관하면 됩니다.내일 아침에는 꺼내자마자 성형하지 말고, 실온에 30~45분간 두어 반죽의 찬기를 빼는 과정이 필수입니다. 찬기가 사라져 말랑해지면 기존 레시피대로 3차 발효 및 성형을 진행하고, 성형 후 최종 발효 시간을 평소보다 조금 길게 잡아 반죽을 통통하게 부풀린 뒤 구우시면 됩니다. 냉장 저온 발효를 거치면 오히려 소금빵의 풍미와 식감이 더욱 좋아집니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.사과나 감자를 잘랐을 때 갈색으로 변하는 것은 효소적 갈변 현상 때문으로 평소에는 세포막이 단단히 보호하고 있어 폴리페놀과 산화효소가 서로 섞이지 않고 격리되어 있지만 칼로 깎거나 잘라 세포가 파괴되면 화학 반응이 시작됩니다. 산화효소의 촉매 작용으로 폴리페놀이 산소와 반응하면, 반응성이 매우 높은 퀴논을 형성하고, 퀴논 분자들이 서로 결합하고 중합 반응을 일으키면서 최종적으로 갈색이나 검은색을 띠는 멜라닌 색소가 만들어집니다.결국 단단했던 세포막이 손상되면서 격리되어 있던 폴리페놀과 산화효소가 산소와 만나 퀴논을 거쳐 멜라닌 색소로 변환되는 연속적인 산화 반응이 일어나는 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.제과 명장들이 프렌치 머랭을 만들 때 구리 볼을 고집하는 것은 계란 흰자를 칠 때 구리 용기를 사용하면 거품이 꺼지지 않고 쫀쫀하게 유지되기 때문으로, 그 과학적 원리는 콘알부민과 구리 이온의 착화합물을 만들기 때문입니다. 이 착화합물은 단백질의 열역학적 안정성을 높여 기포를 감싸는 피막이 단단하게 유지되도록 도와주며, 특히 일반 볼에서 자주 발생하는 단백질 간 과도한 이황화 결합을 억제하여, 머랭이 지나치게 뭉쳐 수분이 밖으로 흘러나오는 현상을 막아줍니다.구리 볼에서 쳐낸 프렌치 머랭이 살짝 노르스름한 연금빛을 띠는 것 또한 구리 이온과 콘알부민 단백질이 결합했을 때 나타나는 고유한 발색 반응 현상입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.리트머스 종이가 색을 변화시키는 요인은 종이에 스며든 리트머스 이끼 추출물 속 핵심 분자인 아졸릿민의 화학 반응 때문입니다. 산성 용액에는 수소 이온이 풍부한데, 종이가 산성에 닿으면 아졸릿민 분자에 수소 이온이 결합하는 양성자화가 일어납니다. 이로 인해 분자의 전자 배치가 변하면서 청록색 빛을 흡수하고 붉은색을 반사하게 됩니다.반대로 염기성 용액에는 수산화 이온이 풍부해서 용액이 분자에 붙어있던 수소 이온을 빼앗아 가는 탈양성자화가 발생합니다. 수소 이온을 잃고 음이온 형태로 구조가 바뀐 분자는 빛의 흡수 파장이 달라져 우리 눈에 푸른색으로 보이게 되는 원리입니다.참고로 완벽한 산성이나 염기성이 아닌 pH 7 근처의 중성 상태에서는 붉은색을 띠는 분자와 푸른색을 띠는 분자가 섞여서 존재하기 때문에, 리트머스 종이가 보라색을 띠게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.천연 꿀이 하얗게 굳는 현상은 꿀이 상했거나 이상한 물질이 생겨서가 아니라, 녹아 있는 물질이 과포화 되어 불안정 하기 때문에 자연스럽게 결정으로 만들어진 것이라고 보면 됩니다.꿀은 수분에 비해 당분이 과량으로 많아 한계치 이상의 당이 억지로 녹아 있는 과포화 상태입니다. 꿀의 주성분 중 포도당은 과당에 비해 물에 녹는 용해도가 낮아, 이 불안정한 상태를 견디지 못하고 수분과 분리되어 하얀 고체 결정으로 석출된 것입니다.이때 천연 꿀 속에 풍부한 미세 꽃가루나 밀랍 조각 등이 결정이 뭉치게 하는 결정핵 역할을 하여 결정이 되는 것을 빠르게 만들어 줍니다. 특히 저온의 서늘한 온도에서 결정화가 가장 활발하게 일어나며, 이는 꿀의 고유한 화학적 특성에 따른 물리적 상변화일 뿐 영양이나 품질에는 전혀 이상은 없습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.팝콘이 튀겨지는 현상을 고분자 화학과 열역학적 관점으로 살펴보면, 옥수수 알갱이는 일종의 초소형 고압 반응기 역할을 하며 상전이 과정을 거치게 됩니다. 단단한 옥수수 껍질은 가열 시 수분 증발을 막아 내부를 고온, 고압 상태로 만듭니다. 높은 압력 때문에 내부 수분은 기화하지 못하고 과열 상태가 되며, 딱딱한 전분은 열과 수분을 흡수해 끈적한 젤 상태로 녹아내리게 됩니다.온도가 높아지면 한계 압력을 견디지 못한 껍질이 터지면, 내부 압력이 대기압으로 순식간에 떨어지게 되고, 이때 갇혀있던 과열 수분이 일제히 폭발적으로 수증기로 기화하며 젤 상태의 전분이 크게 팽창하게 되는 거지요. 동시에 기체의 온도가 하강하면서, 부풀어 오른 전분 고분자가 급격히 냉각되면서 하얗고 바삭한 팝콘으로 굳어지게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.사과 같은 온대 과일과 달리 바나나 같은 열대 과일은 세포막에 포화지방산이 많은데, 이 포화지방산은 온도가 조금만 낮아져도 상온의 버터나 고기 기름처럼 쉽게 굳어버리는 성질이 있습니다. 그래서 바나나가 냉장고에 들어가면 유동적이던 세포막이 버터처럼 딱딱하게 굳어리게 되는 거지요. 이로 인해 세포막에 균열이 생기게 됩니다.그 다음 페놀 화합물이 흘러나와 산소, 그리고 폴리페놀 산화효소와 무질서하게 반응하게 되고, 검은색 멜라닌 색소가 대량 생성되어 껍질이 까맣게 변합니다. 동시에 세포막이 무너져 수분이 빠져나가고, 세포벽 분해 효소들의 균형이 깨지며 활성화되기 때문에 과육이 흐물흐물하게 물러지게 됩니다. 이는 바나나가 익는 것이 아니라 냉해로 인해 세포가 파괴되는 과정입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.인덕션 레인지는 외부의 열을 전달하는 것이 아니라 전자기 유도 현상을 이용해 냄비를 데우는 방식입니다. 내부 코일에 고주파 교류 전류가 흐르는데, 방향이 계속 바뀌는 강한 자기장이 만들어 집니다. 이 자기장이 금속 냄비 바닥을 통과할 때, 금속 내부에는 자기장 변화를 방해하려는 유도 전류가 만들어지고, 이 유도 전류가 냄비 고유의 전기 저항과 부딪혀 흐를 때 전기 에너지가 열 에너지로 바뀌는 열이 발생하며, 이 열로 냄비가 뜨거워 지는 것입니다.반면 인덕션의 세라믹 상판은 전기가 통하지 않는 절연체입니다. 따라서 강력한 자기장이 통과하더라도 상판 내부에는 전류가 형성되지 않으므로 상판 자체에서는 발열이 일어나지 않는 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.예전에 뉴스에 침대에서 라돈이 검출된다는 소식으로 한창 떠들썩 했던 기억이 있네요. 방사성 원소인 라돈에 대해 설명해 드릴게요.라돈은 인공적으로 만들어진 물질이 아니라, 지구 탄생 때부터 지각에 존재하던 원소들의 자연스러운 방사성 붕괴 과정을 통해 만들어집니다. 색과 냄새, 맛이 전혀 없지만 강한 방사성을 띤 자연 방사성 기체입니다. 라돈은 토양이나 암석 속 우라늄과 라듐이 자연 붕괴하며 발생하는 무색, 무취의 자연 방사성 기체입니다. 주로 화강암 지대에서 많이 발생하며, 건물의 바닥이나 벽면의 미세한 균열, 배관 틈새, 석고보드 등 건축 자재를 타고 실내 공기 중으로 유입됩니다.​실내로 유입된 라돈을 호흡으로 마시면 기관지와 폐포에 부착되어 붕괴하며 파괴력이 강한 알파선을 방출합니다. 이 알파선이 주변 폐 세포의 DNA를 파괴하고 변형시켜 폐암을 유발합니다. 라돈은 1급 발암물질로, 흡연에 이어 폐암 원인 2위이자 비흡연자 폐암 원인 1위에 해당합니다. 초기 자각 증상이 없어 장기간 노출되기 쉬우므로 주기적인 환기를 통해 실내 농도를 낮추는 노력이 필수적입니다.