압력솥에선 왜 밥이 빨리될까

우리가 무심코 지나치는 부엌은 사실상 과학 실험실과 다를 바 없다. 물이 끓고 어는 현상이 이제는 일상이 됐지만 압력밥솥이나 전자레인지 등 조리기구가 작동하는 원리를 제대로 아는 사람은 없다. 또한 깎아 놓은 과일의 색깔이 변하는 이유는 무엇일까.

●끓는점을 높이는 압력밥솥

해발 수천m의 산에 오른 뒤 냄비에 물을 넣고 밥을 하기 시작했다. 평소보다 물이 일찍 끓는다. 한참 지나 밥이 다 된 줄 알고 뚜껑을 열었더니 아직도 익지 않았다. 왜 그럴까.

음식은 단순히 주위를 둘러싼 물이 끓어서가 아니라 충분히 열을 받을 때 익게 된다. 높은 산의 경우 기압이 낮아 물의 끓는점도 낮아진다.

해발 4000m 정도라면 0.6∼0.7 정도의 기압이 작용, 섭씨 85℃ 안팎에서 물이 끓게 된다. 즉 겉보기에 물은 팔팔 끓고 있지만 음식이 익을 만한 온도에는 훨씬 못 미치는 것이다.

반면 부엌에 있는 압력솥은 정반대의 현상을 이용했다. 압력솥은 물이 끓기 시작하면서 생기는 수증기가 밖으로 새어 나가지 않게 한다. 때문에 밥솥 안에서 압력이 높아지면서 물의 끓는점도 올라간다. 통상 외부보다 기압이 2배 가까이 높아져 물은 120℃ 이상에서 끓는다. 때문에 뜨거운 열이 쌀 알갱이로 전달돼 밥이 빨리 익게 되는 것이다.

기름진 밥과 구수한 누룽지를 만들어 내는 가마솥도 열전도율이 높은 무쇠로 만들어져 열을 받으면 빠른 속도로 뜨거워진다.

또 바닥이 둥글고 옆면의 두께도 바닥에 비해 얇게 만들어 열이 고루 전달된다. 무거운 뚜껑으로 인해 수증기가 새나가지 않아 내부의 압력도 높아져 밥이 빨리 되고 골고루 익게 된다.

●분자를 1초에 25억번 진동시키는 전자레인지

전자레인지는 ‘전파’를 이용해 음식을 익힌다. 휴대전화나 라디오, 레이더 등에 사용되는 극초단파(마이크로 웨이브)를 사용한다. 초단파에 쐬면 왜 음식이 익을까. 음식은 단백질이나 전분, 수분 등으로 구성돼 있다. 극초단파는 이같은 물질에 잘 흡수된다. 그런데 극초단파가 음식에 흡수되면 음식을 구성하는 물질의 원자들이 빠르게 움직인다.1초에 약 25억만번 진동하는 것으로 전해졌다.

이렇게 원자들이 빠르게 움직이면 마찰열이 발생하고 그 열이 고스란히 음식에 전해져 익게 된다. 가스레인지와 같은 불꽃이 없어도 음식이 익는 이유가 여기에 있다. 특히 전자레인지에서는 극초단파가 그릇을 거치지 않고 직접 음식의 표면과 속에 닿아 아주 짧은 시간에 음식을 익게 한다.

●과일 변색은 퀴닌산의 산화작용 때문

사과나 복숭아 등 과일의 껍질을 벗기고 얼마 동안 놓아 두면 표면이 붉은 갈색으로 변한다. 과일을 갈아 주스를 만들어도 붉은 갈색을 띠게 된다. 이는 과일속에 색깔을 변화시키는 물질인 ‘퀴닌산’이 들어있기 때문이다.

퀴닌산은 과일의 세포 속에 들어 있을 때에는 변화를 일으키지 않는다. 하지만 과일의 껍질을 벗기거나 자를 경우 세포의 일부가 파괴되면서 퀴닌산이 공기 중에 노출된다.

이때 퀴닌산이 과일 세포에 들어 있는 산화 효소의 작용을 받아 공기중 산소와 결합, 산화작용을 일으키면서 과일의 표면 색깔이 갈색으로 변한다. 만일 껍질을 벗긴 사과 등에 소금과 같은 염화나트륨 성분을 묻히면 산화 효소의 작용이 억제돼 색깔이 변하지 않게 된다. 레몬주스나 식초, 비타민C가 녹은 물 등을 뿌려도 색깔은 변하지 않는다. 레몬주스에 있는 구연산, 식초에 있는 초산, 비타민C(아스코르브산) 등의 산이 사과 표면의 산성도를 높여 산화를 촉진시키려는 효소의 힘을 앞서 빼앗기 때문이다. 그렇다면 과일을 찬 곳에 보관하면 맛있게 느껴지는 이유는 뭘까. 과일의 단맛은 포도당과 과당에 의한 것이다.

이들은 온도가 낮을수록 단맛이 강하게 난다. 한 실험에 따르면 과일의 온도가 섭씨 5℃일 때는 30℃일 때보다 당도가 20% 정도 올라간다. 반면 신맛은 온도가 낮을수록 약하게 느껴진다.

이영표기자