자일리톨 성분이 함유된 껌 씹거나 사탕을 먹으면 입안 전체가 시원해 지는 느낌을 주는데요. 이런 자일리톨의 성분과 시원해 지는 이유는 무엇인가요?

Question

자일리톨 성분이 함유된 껌 씹거나 사탕을 먹으면 입안 전체가 시원해 지는 느낌을 주는데요. 이런 자일리톨의 성분과 시원해 지는 이유는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

자일리톨을 씹거나 먹었을 때 입안이 시원해지는 것은 자일리톨 고유의 화학적 구조와 흡열 반응 때문입니다.

자일리톨은 자작나무나 떡갈나무 등 식물에서 추출한 천연 탄수화물 소재를 가공해 만든 5탄당 구조의 당알코올입니다. 설탕과 거의 같은 수준의 단맛을 내지만, 충치 원인균이 이를 대사하지 못해 산을 만들어내지 않으므로 충치 예방 물질로 잘 알려져 있습니다.

자일리톨이 입안에서 시원함을 주는 원리는 고체가 액체에 녹을 때 주변의 열을 빼앗아 가는 흡열 반응 때문입니다. 고체 상태의 자일리톨 결정이 입안에서 침에 녹을 때, 주변 환경으로부터 대량의 열에너지를 흡수하는데, 자일리톨은 설탕이나 포도당, 다른 당알코올류에 비해 용해 시 흡열량이 매우 큰 편입니다. 침에 자일리톨이 녹아들면서 입안 점막과 침의 열을 직접 빼앗아 가기 때문에, 실제로 입안의 내부 온도가 순간적으로 약 1~2°C 정도 떨어집니다.

박하사탕에 들어 있는 멘톨은 입안의 차가움을 느끼는 신경 수용체를 자극하여 뇌에 차갑다는 신호를 보내는 신경 자극 방식인 반면, 자일리톨은 침에 녹으면서 실제 물리적으로 입안의 열을 빼앗아 온도를 낮추는 방식이라는 차이가 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 자일리톨 껌이나 사탕을 먹었을 때 입안이 시원해지는 이유는 자일리톨이 녹거나 침에 용해되는 과정에서 주변의 열을 흡수하는 물리적 특성과 입안의 온도 감각을 느끼는 신경 작용이 함께 나타나기 때문입니다. 실질적으로 입안의 온도가 크게 내려가지 않더라도, 우리 뇌는 열이 빠져나가는 현상과 차가움을 감지하는 신호를 받아 시원하다고 느낄 수 있습니다. 우선 자일리톨이란 5개의 탄소를 가진 당알코올인데요, 이름에 알코올이 들어가지만 우리가 마시는 에탄올과는 전혀 다른 물질이며, 설탕과 비슷한 단맛을 내면서도 충치 유발 세균이 쉽게 이용하기 어렵다는 특징이 있습니다. 자일리톨의 시원한 느낌을 이해하려면 물에 녹을 때 일어나는 열에너지의 변화를 살펴봐야 합니다.

자일리톨 결정이 침에 녹을 때는 주변으로부터 열을 흡수하는 흡열 용해 과정이 일어나는데요, 고체 상태의 자일리톨 분자들이 결정 구조에서 떨어져 나와 침 속의 물 분자와 섞이려면 에너지가 필요합니다. 이 에너지의 일부를 입안의 침과 주변 조직에서 가져오기 때문에 자일리톨이 녹는 부근의 온도가 일시적으로 낮아질 수 있습니다. 이때 혀와 구강 내부의 온도 감각 수용기가 미세한 온도 변화를 감지하면서 실제보다 더 강한 시원함을 느끼게 됩니다. 즉 자일리톨이 차가운 물질이라서 시원한 것이 아니라, 녹는 과정에서 주변의 열을 흡수하기 때문에 시원하게 느껴지는 것이라고 보시면 됩니다.

자일리톨의 냉각 효과는 자일리톨의 분자 구조와 결정 상태, 녹는 속도와도 관련이 있는데요, 자일리톨이 결정 형태로 존재하다가 침에 빠르게 녹으면 짧은 시간 동안 열을 흡수하는 효과가 집중되어 시원함이 더욱 뚜렷하게 나타날 수 있습니다. 그래서 자일리톨이 많이 포함된 껌이나 사탕을 먹을 때 입안 전체가 차갑고 상쾌해지는 느낌을 받게 됩니다. 반면 민트에 들어 있는 멘톨은 실제 온도를 크게 낮추지 않더라도 차가움을 감지하는 신경 수용체인 TRPM8을 자극하여 시원한 감각을 유발하는데요, 자일리톨의 냉각 효과는 주로 열을 흡수하는 물리·화학적 작용이고, 멘톨의 냉각 효과는 감각 신경을 자극하는 생리학적 작용이라는 차이가 있다고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.