빵을 구울 때 겉면이 바삭해지면서 특유의 구수한 향이 나는 것은 전분이 열을 받아 작은 분자인 덱스트린으로 분해되는 캐러멜화 반응 때문임을 화학적으로 설명해 주세요.

Question

빵을 구울 때 겉면이 바삭해지면서 특유의 구수한 향이 나는 것은 전분이 열을 받아 작은 분자인 덱스트린으로 분해되는 캐러멜화 반응 때문임을 화학적으로 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

빵을 구울 때 겉면이 바삭해지고 구수한 향이 나는 핵심 원인은 전분의 분해와 함께 탄수화물과 단백질이 반응하는 마이아르 반응이 동시에 일어나기 때문입니다.

​밀가루의 주성분인 전분은 거대한 포도당 사슬 구조를 이루고 있습니다. 오븐 속에서 고온의 열을 받으면 이 거대 사슬이 열에 의해 뚝뚝 끊어지면서 분자량이 작은 덱스트린으로 쪼개지는 열분해 현상이 일어납니다. 이 과정에서 빵 표면의 수분이 급격히 증발하고 덱스트린이 단단한 유리질 구조를 형성하면서 겉면이 바삭해지는 식감이 만들어집니다.

​이와 동시에 밀가루 속의 환원당과 아미노산이 고온에서 결합하는 마이아르 반응이 진행됩니다. 환원당의 카르보닐기와 단백질의 아미노기가 만나 복잡한 재배열과 축합 과정을 거치면서 멜라노이딘이라는 갈색 색소를 생성합니다. 이 과정에서 피라진이나 피롤 같은 휘발성 화합물들이 촉발되는데, 이것이 바로 우리가 맡는 빵 특유의 구수한 향의 실체입니다.

​반면 캐러멜화 반응은 단백질 없이 오직 당류만 고온으로 가열될 때 일어나는 현상으로, 설탕을 졸일 때 나는 달콤 쌉싸름한 향을 뜻합니다. 따라서 빵의 바삭함은 전분이 덱스트린으로 분해되는 과정이 담당하고, 특유의 구수한 풍미와 노릇한 색은 아미노산이 참여하는 마이아르 반응이 주도하는 것으로 설명할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요.

빵을 구울 때 겉면이 바삭해지고 고소한 향이 나는 현상에는 여러 화학 반응이 관여합니다. 우선 빵 반죽의 전분은 주로 아밀로스와 아밀로펙틴으로 이루어진 고분자 탄수화물인데요, 빵을 가열하면 전분이 먼저 호화되어 물을 흡수하고 팽창하며 이후 표면의 수분이 증발하면서 온도가 100℃ 이상으로 올라가면 일부 전분 분자가 열에 의해 더 작은 분자인 덱스트린으로 분해됩니다. 이 과정을 덱스트린화라고 합니다.

화학적으로는 전분을 구성하는 포도당 분자 사이의 글리코시드 결합이 열에 의해 일부 끊어지면서 분자량이 작은 덱스트린이 생성되며, 덱스트린은 전분보다 갈색을 띠기 쉽고 바삭한 식감을 형성하는 데 기여합니다. 반면에 캐러멜화는 당류가 높은 온도에서 분해 및 중합되면서 갈색 색소와 향기 성분을 만드는 반응인데요, 전분이 분해되어 생성된 작은 당류들도 고온에서 캐러멜화에 참여할 수 있습니다. 이 과정에서 푸란류, 알데하이드류, 케톤류 등 다양한 향기 물질이 생성되어 구수하고 달콤한 향을 냅니다. 다만 실제 빵의 향과 갈색 껍질 형성에는 메일라드 반응도 매우 중요합니다. 메일라드 반응은 밀가루의 당과 단백질의 아미노산이 고온에서 반응하여 갈색 색소와 복합적인 구운 향을 만드는 과정이며, 빵 껍질에서 느끼는 고소하고 구운 듯한 향의 상당 부분은 이 메일라드 반응에서 비롯된 것이라고 보시면 됩니다. 감사합니다.