빵은 왜 구우면 부드럽고 부풀어 오르나요?

Question

안녕하세요. 원래 굽기전에는 작았던 반죽도 휴지해두었다가 구웠을 때 부드럽고 부풀어 오릅니다. 반죽 속에서 이산화탄소는 어떻게 만들어지는 것이며 이때 열이 가해지면 단백질과 전분은 어떤 구조 변화를 겪게 되는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요.

빵이 굽기 전에는 작고 끈적한 반죽 상태였다가, 휴지와 굽기 과정을 거치면서 부풀고 부드러운 구조로 변하는 것은 가스 생성, 포획, 고정이라는 연속적인 물리화학적 변화가 일어나기 때문입니다.
일반적인 빵 반죽에서는 효모가 핵심 역할을 하는데요 효모는 반죽 속 당류를 이용해 알코올 발효를 일으키며, 이 과정에서 에너지를 얻고 부산물로 이산화탄소와 에탄올을 생성합니다. 화학적으로는 당이 분해되면서 CO₂가 기체 형태로 방출되는데, 이 기체가 반죽 속에 미세한 기포로 갇히면서 반죽이 점점 부풀어 오릅니다. 휴지하는 시간 동안 반죽이 커지는 이유가 바로 이 단계인데요 효모가 없는 화학 팽창 빵의 경우에는 베이킹파우더나 베이킹소다 같은 팽창제가 가열되며 CO₂를 방출해 같은 역할을 합니다. 이렇게 만들어진 CO₂가 밖으로 빠져나가지 않고 반죽 안에 머물 수 있는 이유는 글루텐 구조때문입니다. 밀가루에 물을 섞고 반죽을 치대면, 밀 단백질인 글리아딘과 글루테닌이 서로 결합해 그물망 형태의 글루텐 네트워크를 형성하는데요 이 구조는 고무처럼 늘어날 수 있으면서도 쉽게 끊어지지 않는 성질을 가지며, 효모가 만든 CO₂ 기체를 내부에 가둬 두는 역할을 합니다. 즉, 글루텐은 단순한 단백질 덩어리가 아니라 가스를 포획하는 탄성 구조체라고 이해하시면 됩니다. 이후에 오븐에 넣어서 굽는 과정의 초반에는 반죽 온도가 올라가면서 이미 존재하던 CO₂가 팽창하고, 효모도 잠시 더 활발히 활동해 추가적인 가스를 만듭니다. 이 시기를 흔히 오븐 스프링이라고 부르며, 빵이 가장 눈에 띄게 커지는 단계입니다. 하지만 일정 온도를 넘으면 효모는 사멸하고, 더 이상 가스 생성은 일어나지 않습니다. 그 다음부터는 구조를 고정하는 단계가 시작되는데요 먼저 단백질의 변화를 보면, 글루텐 단백질은 열을 받으면서 점차 변성됩니다. 변성이라는 것은 단백질이 원래의 접힌 구조를 잃고 서로 단단히 엉키며 굳어지는 과정으로, 이때까지 유연하던 글루텐 네트워크가 반죽의 팽창된 형태를 그대로 유지한 채 고정됩니다. 이 덕분에 오븐에서 꺼낸 뒤에도 빵이 다시 쪼그라들지 않는 것입니다. 감사합니다.