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산과 염기가 만나면 - 간장 목록

조회 : 18439 | 2009-05-25


아빠께서 가장 자신 있게 만드시는 요리는 무엇일까요? 볶음밥, 주먹밥, 김밥, 돼지고기 김치 볶음 등 많지요? 그런데 유독 국이나 찌게를 끓이는 것은 자신이 없다고 하세요. 왜 그럴까요?
그것은 소금이나 미원과는 달리 국이나 찌게에 사용하는 간장이 다르고 같은 간장이라도 부르는 이름이 다양하기 때문이에요. 예를 들어 간장에는 한식간장, 양조간장, 산분해간장, 효소분해간장, 혼합간장 등이 있지요. 그리고 한식간장은 국간장, 조선간장, 재래간장으로도 불리고 있습니다.



그림. 간장의 종류
간장의 종류


왜 이렇게 종류가 많은 것일까요?
예전에는 국이나 찌게를 끓일 때는 한식간장을, 조림이나 찜에는 양조간장을 사용했습니다. 그러나 한식간장이나 양조간장은 발효하고 숙성시키는 데 시간이 많이 걸리기 때문에 화학적인 방법을 사용해서 빨리 만들 수 있는 산분해간장이 개발되었지요.
그러나 산분해간장의 유해성 논란 때문에 지금은 주로 양조간장과 산분해간장을 섞은 혼합간장을 사용합니다. 왜냐하면 한식간장이나 양조간장만으로는 양이 모자라기 때문이에요. 또한 혼합간장에 첨가제를 넣어서 국에 넣는 국간장과, 조림 등에 사용하는 진간장을 만들고 있습니다. 그렇지만 원래 국을 끓일 때에는 한식간장을 사용했던 것입니다.
그런데 산분해간장에서 왜 유해성 논란이 생긴 것일까요?



1) 산과 염기의 중화반응
산분해간장의 원료인 탈지대두와 밀은 강한 산성인 염산 용액을 이용해서 작은 분자로 분해하지요. 그리고 이것은 강한 염기성 용액인 수산화나트륨으로 중화시켜서 간장을 만들게 됩니다.
그렇다면 염산 용액과 수산화나트륨 용액이 반응하면 어떤 물질이 남아있을까요? 바로 물과 소금입니다. 정말인지 확인해 볼까요? 다음은 중화반응이 끝난 용액을 증발시켜서 얻은 결정입니다. 소금 결정과 똑 같지요?



그림. 중성 용액을 증발시켜 만든 소금 결정(50배). 작은 사진은 소금을 녹여서 만든 결정
중성 용액을 증발시켜 만든 소금 결정


신기하지요? 돼지기름과 독극물인 수산화나트륨이 반응하여 비누를 만들듯이, 매우 위험한 물질인 염산과 수산화나트륨이 중화반응에 의해서 우리가 먹는 소금이 생긴 것이지요. 그런데, 이것이 혹시 수산화나트륨 결정은 아닌가요? 수산화나트륨 용액을 증발시켜서 얻은 결정은 소금 결정과는 모양이 완전히 다른 것을 볼 수 있어요.



그림. 수산화나트륨 용액을 증발시켜 만든 결정(200배)
수산화나트륨 용액을 증발시켜 만든 결정


이처럼 화학반응이란 두 물질이 결합하거나 분해하여 완전히 다른 물질로 바뀌는 현상입니다. 예를 들어 수소와 산소가 반응하면 생긴 물은 수소와 산소와는 완전히 다른 성질을 갖고 있어요. 따라서 염산과 수산화나트륨으로 만들었다고 해서 해로운 것은 아니에요. 다만 염산으로 원료를 분해할 때, 유해한 물질이 생기지 않도록 주의해야 하는 것이지요.



2) 중화반응에 의해 생긴 다양한 결정
산성 물질에는 염산 외에도 질산과 황산도 있지요. 이들이 수산화나트륨과 중화 반응하면 어떤 것들이 생길까요? 질산과 수산화나트륨이 반응하면 물과 질산나트륨이, 황산과 수산화나트륨이 반응하면 물과 황산나트륨이 생깁니다. 이들을 확인해 볼까요?



그림. 질산과 수산화나트륨, 황산과 수산화나트륨을 반응시킨 중성 용액을 증발시켜 얻은 결정
질산과 수산화나트륨, 황산과 수산화나트륨을 반응시킨 중성용액을 증발시켜 얻은 결정


평행사변형 모양으로 생긴 질산나트륨의 결정 모양이 아름답지요? 앞에서 해안가 절벽 같은 결정도 이들이 빨리 성장하면서 서로 뭉쳐서 형성된 질산나트륨 결정이에요. 황산나트륨 결정은 마치 보석 같지요? 많은 결정들은 이처럼 독특한 자신만의 아름다운 모양을 갖고 있는 것입니다.



3) 일상생활에 사용하는 산과 염기
산성과 염기성 물질이 모두 위험하지는 않아요. 그리고 강산과 강염기도 중화반응에 의해 성질이 완전히 바뀔 수 있지요. 그렇다면 우리가 일상생활에서 사용하는 산과 염기에는 어떤 것들이 있을까요?
비타민은 어떤가요? 이것도 약한 산성을 띠는 물질이에요. 생명에 필수적인 물질인 비타민이 결핍되면 많은 질병에 걸리게 됩니다. 그래서 비타민C가 들어있는 비타민 음료를 많이 마시지요. 아스코르빈산으로도 불리는 비타민C가 결핍되면 괴혈병이라는 무서운 병에 걸립니다. 예전에 배를 타고 오랫동안 항해하던 선원들은 신선한 야채를 먹을 수 없었기 때문에 괴혈병으로 많은 고통을 받았습니다. 다음은 레모나를 물에 녹인 다음 증발시켜서 얻은 비타민C의 결정입니다. 광섬유처럼 곧게 뻗어 있어요.



그림. 레모나를 물에 녹인 다음, 물을 증발시켜 얻은 비타민C 결정(500배)
비타민C 결정


미원도 글루탐산이라는 산성 물질에 나트륨 이온이 결합되어 만들어진 물질이에요. 그리고 위산과다에 사용되는 겔포스와 같은 소화제는 염기성 물질입니다. 식초의 주성분은 약산인 아세트산입니다. 이처럼 산성 물질, 염기성 물질은 우리 생활에 널리 이용되고 있어요.



그림. 미원 결정(500배)
미원 결정

4) 머리카락 간장?
양조간장, 산분해간장, 효소분해간장, 혼합간장의 주원료는 탈지대두입니다. 탈지대두란 지방, 즉 기름을 짜낸 콩으로서 주로 단백질과 탄수화물로 구성되어 있습니다. 따라서 단백질은 간장 맛을 내는 아미노산으로, 탄수화물은 당분으로 분해되는 것입니다. 그렇다면 단백질인 머리카락으로도 간장을 만들 수 있을까요?
단백질은 20여 개의 아미노산의 서열과 결합 개수, 그리고 공간에서의 배향에 따라서 다양한 종류가 있어요. 머리카락의 주성분도 케라틴 단백질입니다. 따라서 머리카락도 염산에 넣고 가열하면 다양한 아미노산으로 분해됩니다. 이것을 염기성인 탄산나트륨 등으로 중화시키고 남아있는 찌꺼기를 걸러주면 역시 산분해간장이 되는 것입니다.
실제로 2차대전 후에 탈지대두 대신에 생선으로 간장을 제조했었으며, 그리고 머리카락으로 제조한 간장을 팔았었다고 합니다. 물론 단백질에 함유된 아미노산의 종류와 양이 다르기 때문에 맛은 다르겠지요?



5) 함께 해 볼까요?
양조간장과 산분해간장은 어떤 차이가 있을까요? 단순히 제조 방법을 비교해보면 산분해간장은 산과 염기의 중화반응을 이용하기 때문에 소금이 많이 생성됩니다. 반면에 양조간장은 미생물로 발효시킨 것이기 때문에 소금 성분이 많지 않지요. 따라서 이들을 증발시켜서 남아있는 결정을 확인해보면, 산분해간장이 많은 혼합간장에서 소금 결정을 더 쉽게 발견할 수 있답니다.



그림. 양조간장의 결정들(200배)
양조간장의 결정들

 

그림. 혼합간장(양조간장 30%, 산분해간장 70%)의 결정들(200배)
혼합간장의 결정들

주제!
,염기 ,물질
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