마이크로파 이용한 첨단조리방법
물 분자 회전운동 통한 간접가열
이덕환 서강대 과학커뮤니케이션 교수/국제화학올림피아드 사무총장
사람은 뜨거운 불이나 물로 음식물을 익혀서 먹는 유일한 동물이다. 음식물을 익히면 건강에 문제를 일으키는 미생물이 제거되고, 음식물이 부드러워져서 소화에 도움이 된다. 물론 맛도 좋아진다. 그야말로 일석삼조의 좋은 일이다. 아마도 산불에 익은 고기나 열매를 맛본 것이 그 시작이었을 것이다. 요즘에는 음식물을 익히는 방법도 다양해졌다.
음식물을 익히는 가장 기본적인 방법은 불을 이용하는 것이다. 마른 나무와 같은 연료를 높은 온도로 가열하면 연료 속의 탄소화합물이 기체로 변하면서 공기 중의 산소와 결합해서 이산화탄소와 물이 된다. 불꽃이 붉게 빛나는 것은 기체로 변한 연료가 연소되는 과정에서 방출되는 에너지 때문에 빠르게 움직이면서 가시광선을 내놓기 때문이다.
그렇게 달아오른 분자들이 음식물에 닿으면 그 에너지가 전달되어 음식물이 뜨거워진다. 빠르게 움직이는 분자들이 직접 음식물 분자들을 뜨겁게 만드는 방식이다. 불꽃 속에 남아있는 기체화된 연료 분자들이 연소되지 않고 음식물 속에 배어들어서 독특한 냄새와 맛을 내기도 한다. 일부러 불꽃의 온도를 조절해서 더 많은 연료 분자들이 음식물에 배어들도록 만들기도 한다. 훈제(燻製)가 바로 그런 방법이다. 연료의 종류에 따라 냄새와 맛이 크게 달라진다.
숯불의 경우에는 온도가 매우 높지만 불꽃이 생기지는 않는다는 점이 다르다. 주성분인 탄소가 쉽게 기체로 변하지 않기 때문이다. 그런 경우에는 탄소가 연소되면서 발생하는 많은 양의 열이 파장이 긴 전자기파인 적외선의 형태로 방출된다. 이 경우에는 음식물 분자들이 적외선을 흡수해서 뜨겁게 달아오르게 된다. 적외선이 음식물 분자들의 떨리는 진동 운동을 강화시키기 때문이다.
그런 적외선은 물체가 뜨겁게 달아오르면 언제나 방출된다. 벌겋게 달아오른 숯가마에 삼겹살을 넣어서 굽거나 전열기를 이용하는 것이 바로 적외선을 이용한 요리법이다. 적외선을 이용하면 음식물이 노랗게 변색되어 더욱 먹음직스럽게 보이게 되는 장점도 있다. 불완전 연소된 분자들 때문에 독특한 맛이 나기도 한다.
전자레인지는 무선통신에 사용하던 마이크로파를 이용하는 첨단 조리 방법이다. 마그네트론이라는 마이크로파 발생 장치가 핵심이다. 가정용 전자레인지는 주로 진동수가 2.45 기가헤르츠(GHz)인 마이크로파를 이용한다. 그런 마이크로파가 음식물에 들어있는 물 분자에 흡수되면 물 분자의 회전 운동이 빨라지게 되어 뜨겁게 달아오른다. 물론 시간이 지나면 뜨겁게 달아오른 물 분자들의 에너지가 확산되어서 전체가 뜨거워진다. 마그네트론의 크기가 작기 때문에 회전 받침대를 이용해서 음식물에 마이크로파가 고르게 쪼여지도록 만든다.
전자레인지는 음식물 속에 들어있는 물 분자들만 선택적으로 가열한다는 점에서 다른 조리 방법과 근본적으로 다르다. 그래서 수분이 전혀 없는 음식물의 경우에는 전자레인지가 아무 쓸모가 없다. 더욱이 물 분자의 회전 운동을 통한 간접 가열 방식이기 때문에 음식물의 다른 성분들이 화학적으로 변화될 가능성이 매우 낮은 장점도 가지고 있다. 음식물이 불에 타서 몸에 해로운 성분으로 바뀌는 일이 생기지 않는다는 뜻이다.
물 분자 회전운동 통한 간접가열
이덕환 서강대 과학커뮤니케이션 교수/국제화학올림피아드 사무총장
사람은 뜨거운 불이나 물로 음식물을 익혀서 먹는 유일한 동물이다. 음식물을 익히면 건강에 문제를 일으키는 미생물이 제거되고, 음식물이 부드러워져서 소화에 도움이 된다. 물론 맛도 좋아진다. 그야말로 일석삼조의 좋은 일이다. 아마도 산불에 익은 고기나 열매를 맛본 것이 그 시작이었을 것이다. 요즘에는 음식물을 익히는 방법도 다양해졌다.
음식물을 익히는 가장 기본적인 방법은 불을 이용하는 것이다. 마른 나무와 같은 연료를 높은 온도로 가열하면 연료 속의 탄소화합물이 기체로 변하면서 공기 중의 산소와 결합해서 이산화탄소와 물이 된다. 불꽃이 붉게 빛나는 것은 기체로 변한 연료가 연소되는 과정에서 방출되는 에너지 때문에 빠르게 움직이면서 가시광선을 내놓기 때문이다.
그렇게 달아오른 분자들이 음식물에 닿으면 그 에너지가 전달되어 음식물이 뜨거워진다. 빠르게 움직이는 분자들이 직접 음식물 분자들을 뜨겁게 만드는 방식이다. 불꽃 속에 남아있는 기체화된 연료 분자들이 연소되지 않고 음식물 속에 배어들어서 독특한 냄새와 맛을 내기도 한다. 일부러 불꽃의 온도를 조절해서 더 많은 연료 분자들이 음식물에 배어들도록 만들기도 한다. 훈제(燻製)가 바로 그런 방법이다. 연료의 종류에 따라 냄새와 맛이 크게 달라진다.
숯불의 경우에는 온도가 매우 높지만 불꽃이 생기지는 않는다는 점이 다르다. 주성분인 탄소가 쉽게 기체로 변하지 않기 때문이다. 그런 경우에는 탄소가 연소되면서 발생하는 많은 양의 열이 파장이 긴 전자기파인 적외선의 형태로 방출된다. 이 경우에는 음식물 분자들이 적외선을 흡수해서 뜨겁게 달아오르게 된다. 적외선이 음식물 분자들의 떨리는 진동 운동을 강화시키기 때문이다.
그런 적외선은 물체가 뜨겁게 달아오르면 언제나 방출된다. 벌겋게 달아오른 숯가마에 삼겹살을 넣어서 굽거나 전열기를 이용하는 것이 바로 적외선을 이용한 요리법이다. 적외선을 이용하면 음식물이 노랗게 변색되어 더욱 먹음직스럽게 보이게 되는 장점도 있다. 불완전 연소된 분자들 때문에 독특한 맛이 나기도 한다.
전자레인지는 무선통신에 사용하던 마이크로파를 이용하는 첨단 조리 방법이다. 마그네트론이라는 마이크로파 발생 장치가 핵심이다. 가정용 전자레인지는 주로 진동수가 2.45 기가헤르츠(GHz)인 마이크로파를 이용한다. 그런 마이크로파가 음식물에 들어있는 물 분자에 흡수되면 물 분자의 회전 운동이 빨라지게 되어 뜨겁게 달아오른다. 물론 시간이 지나면 뜨겁게 달아오른 물 분자들의 에너지가 확산되어서 전체가 뜨거워진다. 마그네트론의 크기가 작기 때문에 회전 받침대를 이용해서 음식물에 마이크로파가 고르게 쪼여지도록 만든다.
전자레인지는 음식물 속에 들어있는 물 분자들만 선택적으로 가열한다는 점에서 다른 조리 방법과 근본적으로 다르다. 그래서 수분이 전혀 없는 음식물의 경우에는 전자레인지가 아무 쓸모가 없다. 더욱이 물 분자의 회전 운동을 통한 간접 가열 방식이기 때문에 음식물의 다른 성분들이 화학적으로 변화될 가능성이 매우 낮은 장점도 가지고 있다. 음식물이 불에 타서 몸에 해로운 성분으로 바뀌는 일이 생기지 않는다는 뜻이다.
