양파를 썰 때 눈물이 나는 이유와 이를 방지하는 화학적 방법이 궁금합니다.

Question

안녕하세요.

양파를 썰 때마다 눈이 너무 매워서 고생하고 있습니다. 양파 속의 어떤 화학 성분이 공기 중으로 퍼져서 눈물을 유발하는 것인가요? 단순히 매운 향 때문인지, 아니면 특정 화학 반응이 일어나는 것인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요, 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.

먼저, 양파를 절단할 때 눈물이 발생하는 이유는

세포 속에 격리되어 존재하던 아릴 설폭사이드 성분과 알리나아제 효소가 칼날에 의한 조직 파괴로 인해 서로 만나 반응하기 때문입니다.

이 과정에서 프로판티알 S-옥사이드(Propanethial S-oxide)라는 휘발성 유황 화합물이 생성되는데, 이 기체가 안구의 수분과 결합하면 미량의 황산을 형성하여 각막의 신경을 자극하게 되는 것이지요.

1. 효소의 열역학적 제어 (냉장 보관)

• 화학 반응의 속도는 온도에 민감하게 반응하므로 양파를 조리 전 냉장 보관하는 것이 가장 과학적인 해결책입니다.

• 저온 환경에서는 알리나아제 효소의 운동 에너지가 감소하여 최루 가스의 생성 속도가 현저히 늦춰지기 때문이지요.

2. 용매를 활용한 가스 포집 (수분 접촉)

• 휘발성 유황 화합물은 수용성이 강한 특성을 지니고 있습니다.

• 칼날을 물에 적시거나 도마 주변에 물을 뿌려두면 기체가 공기 중으로 퍼지기 전에 물 분자에 용해되어 눈으로 도달하는 가스의 농도를 획기적으로 낮출 수 있는 거랍니다.

3. 기류 설계를 통한 노출 방지

• 공학적으로 농도가 높은 가스가 사용자 쪽으로 확산되지 않도록 대류를 조절하는 방법입니다.

• 환풍기나 선풍기를 활용하여 기류가 얼굴 반대 방향으로 흐르게 유도하면 휘발된 성분이 각막에 접촉할 기회를 차단할 수 있는 것이지요.

4. 전단 응력의 최소화 (날카로운 칼날)

• 무딘 칼은 양파 세포를 으깨어 효소와 기질의 접촉 면적을 넓히지만, 날카로운 칼은 세포 조직을 깨끗하게 절단하여 불필요한 화학 반응을 억제합니다.

• 즉, 조직 손상을 최소화하는 것이 가스 발생량 자체를 줄이는 근본적인 공정 관리법이라 할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요.

양파 속에는 평소 분리되어 있던 효소와 황 화합물이 들어 있는데, 칼로 세포를 자르는 순간 이들이 만나 화학 반응을 일으키게 돼요. 이때 생성되는 최루성 물질이 휘발성 가스로 변해 우리 눈의 점막에 도달하게 되는데요. 이 가스가 눈물층과 만나면 아주 미세한 양의 황산으로 변하며 신경을 자극하게 되고, 우리 몸은 이 자극 물질을 씻어내기 위한 방어 기제로 눈물을 흘리게 됩니다.

이를 방지하기 위해서는 화학 반응의 속도를 늦추거나 가스가 눈에 닿지 않게 차단하는 것이 중요해요. 가장 추천하는 방법은 요리 전 양파를 15분 정도 냉장고에 넣어 차갑게 만드는 것인데, 온도가 낮아지면 효소의 활성이 급격히 떨어져 가스 발생량이 줄어들거든요. 또한 물속이나 흐르는 물 옆에서 양파를 썰면 가스가 공기 중으로 퍼지기 전에 물에 먼저 녹아버려 눈 따가움을 예방할 수 있습니다.

칼을 아주 날카롭게 갈아서 사용하는 것도 좋은 방법인데, 무딘 칼보다 세포 파괴를 줄여 화학 물질이 배출되는 양을 최소화해주기 때문이에요. 마지막으로 주방 환풍기를 강하게 틀거나 선풍기를 등 뒤에서 작동시켜 가스를 반대 방향으로 날려 보내는 간단한 원리만 잘 활용하셔도 훨씬 편안하게 요리하실 수 있을 거예요.

감사합니다.