Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 여름철에 음식물을 몇시간만이라도 상온에 두면 음식물이 상하게 되는데 음식울이 상하게 되는 원인과 온도가 높아지면 빨리 상하는 이유는 무엇인가요
안녕하세요. 높은 온도는 미생물의 대사 활동을 촉진하여 식품의 부패를 가속화합니다. 여름철 고온에서 음식물이 부패하기 쉬운 이유는 주로 미생물 성장의 증가, 효소의 활성화, 음식 내부의 화학 반응 속도 증가 때문입니다. 먼저, 온도 상승은 박테리아, 곰팡이, 효모와 같은 미생물들의 대사를 활성화시키며, 이들은 영양소를 빠르게 분해하고 번식하면서 식품을 부패시킵니다. 이러한 미생물들은 특히 온도가 5°C 이상일때 빠르게 성장하며, 30°C 이상의 더운 환경에서는 그 활동이 극대화됩니다. 또한, 음식물 내 존재하는 자연 효소들도 온도가 상승함에 따라 활성화되어, 지방이 산패되고 단백질이 변성되는 등의 화학적 변화를 일으켜 식품의 성질을 변화시키고 부패를 촉진합니다. 이와 더불어, 온도가 높을수록 화학 반응 속도도 빨라지므로, 음식물 내에서 일어나는 산화 반응(oxidation reactions)이나 기타 분해 반응들이 가속화되어 식품의 품질 저하가 빠르게 진행됩니다.
Q. DPPH assay실험에 비타민 가루형(레모나) 사용하려는데 알코올에 섞어서 사용하면 될까요?
안녕하세요. DPPH (2,2-diphenyl-1picrylhydrazyl) 분석은 항산화 능력을 측정하는데 자주 사용되는 방법입니다. 이 실험에서 항산화제는 보라색 DPPH 용액과 반응하여 라디칼을 감소시켜 색 변화를 일으키며, 이를 통해 항산화 능력을 평가할 수 있습니다. 레모나 같은 비타민 C 제품을 이용할 때 주로 사용하는 용매는 물이나 에탄올입니다. 에탄올은 비타민 C와 같은 수용성 물질을 용해시키는데 효과적이며, 특히 DPPH 분석에서도 잘 사용됩니다. 비타민 C가 에탄올에 충분히 용해될 수 있기 때문에, 에탄올을 사용하는 것이 적합합니다. 레모나 2g을 사용할 경우, 적절한 용매의 양은 실험의 목적과 농도에 따라 달라질 수 있습니다. 일반적으로는 샘플의 농도를 조절하여 용액의 최종 농도가 실험에 적합하도록 맞추는 것이 중요합니다. 예를 들어, 2g의 레모나를 100mL 에탄올에 용해시킬 경우, 20mg/mL의 농도로 용액을 준비할 수 있습니다. 실험의 조건에 따라 더 높거나 낮은 농도가 필요할 수 있으므로, 목표하는 항산화 활성에 따라 조절해야 합니다. 실험 시작 전에는 레모나가 에탄올에 완전히 용해되는지 확인하고, 필요한 경우 초음파 세척기를 사용하여 용매에 완전히 용해되도록 도울 수 있습니다. 또한, 실험 과정에서 사용되는 모든 기구는 깨끗하게 세척하고 건조시켜야 항산화 측정 결과에 오차가 없을 수 있습니다.
Q. 천염섬유와 합성섬유는 어떻게 구분되며, 각각의 특징의 어떻게 되나요?
안녕하세요. 천염섬유와 합성섬유는 그들의 기원, 특성, 사용 방식 및 환경적 영향에서 두드러진 차이를 보입니다. 이러한 섬유들은 원료의 출처에 따라 크게 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 천염섬유는 자연에서 얻어지는 섬유로, 식물, 동물, 또는 광물로부터 추출됩니다. 대표적인 천염섬유로는 면, 울, 실크, 리넨 등이 있으며, 이들은 생분해성이라는 환경적 이점을 가집니다. 천염섬유의 주된 특징으로는 통기성, 흡습성 및 편안함이 있으며, 이는 자연적 구조 때문에 열과 습기를 효과적으로 조절할 수 있기 때문입니다. 그러나 이들은 종종 높은 유지 관리가 필요하고, 비용이 더 많이 드는 경우가 많습니다. 반면, 합성섬유는 인공적으로 제조된 화학 섬유로, 석유와 같은 비재생 자원에서 유래된 폴리머를 기반으로 합니다. 폴리에스터, 나일론, 아크릴과 같은 합성섬유는 내구성과 탄성이 뛰어나며, 일반적으로 세탁이 쉽고 구김이 적습니다. 이러한 섬유는 대량 생산이 가능하고 비용 효율적이지만, 생분해성이 낮고 환경적으로 불리한 영향을 줄 수 있는 화학 물질을 사용하여 제조되는 경우가 많습니다.
Q. 대기중에 CO2가 녹으면 산성이 된다는데 왜 그렇게 되나요?
안녕하세요. 대기 중 이산화탄소(CO₂)가 물에 녹을 때 산성이 증가하는 현상은 화학적 반응에 의해 설명될 수 있습니다. 이 과정은 특히 해양에서 두드러지게 나타나며, 이를 '해양 산성화(ocean acidification)'라고 합니다. 이산화탄소가 물에 녹으면, 먼저 다음과 같은 화학 반응을 거쳐 탄산을 형성합니다 : CO₂(g) + H₂O(l) → H₂CO₃(aq) 여기서 생성된 탄산(H₂CO₃)은 불안정하여 빠르게 수소 이온(H⁺)과 수산화 이온(HCO₃⁻)으로 분해됩니다 : H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃⁻ 이 수소 이온의 증가는 물의 pH를 낮추어 더 산성화시킵니다. 또한, 수산화 이온(HCO₃⁻)은 추가로 더 분해되어 수소 이온과 탄산염 이온(CO₃²⁻)을 생성할 수 있습니다 : HCO₃⁻ → H⁺ + CO₃²⁻ 이 과정에서 더 많은 수소 이온이 생산되어 산성도가 증가합니다. 해양 산성화는 해양 생태계에 중대한 영향을 및비니다. 특히, 산호와 조개류 같은 해양 생물들은 자신의 껍질과 골격을 형성하는 데 필요한 칼슘과 탄산염 이온을 사용합니다. 물의 산성도가 증가하면 이 미네랄의 가용성이 감소하여 이들 생물의 성장과 생존에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
Q. 커피마다 산미나 고소한의 정도가 다른 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 커피의 다양한 맛과 향은 그 구성 성분에서 찾을 수 있습니다. 커피의 풍미를 결정하는 주요 성분으로는 카페인, 클로로겐산과 같은 유기산, 휘발성 아로마 화합물이 포함됩니다. 커피의 산미는 주로 클로로겐산과 같은 유기산의 함량에 의해 영향을 받으며, 이 산들은 커피의 종류와 재배 환경에 따라 그 농도가 다릅니다. 예를 들어, 고도가 높은 지역에서 재배된 커피는 더 높은 산도를 가질 수 있으며, 이는 맛에서 뚜렷한 산미를 제공합니다. 한편, 커피의 고소한 맛은 주로 커피 콩에 포함된 지방과 오일에서 유래하며, 이는 로스팅 과정 중에 변화하여 커피의 풍미를 향상시킵니다. 더욱이, 로스팅 과정 중에는 메일라드 반응(Maillard reaction)이 발생하여 수많은 휘발성 향기 성분이 생성되는데, 이는 커피의 복잡한 아로마 프로필을 형성하는데 중요한 역할을 합니다. 메일라드 반응은 아미노산과 감소당이 반응하여 갈색의 멜라노이딘을 형성하는 화학적 과정으로, 이 과정에서 다양한 향기 성분이 생성됩니다. 이러한 화학적 변화는 커피가 제공하는 다양한 향미의 원천이며, 각기 다른 커피마다 독특한 풍미 프로필을 가지게 됩니다. 또한, 커피의 향에 기여하는 다른 주요 성분으로는 피라진과 퓨란과 같은 화합물도 있으며, 이들은 커피의 꽃향기나 과일향기 등을 나타내는 원인이 됩니다.