동치미

-미생물의 작용에 의해 유기물이 분해되어 사람에게 유용한 물질이 생성되는 현상

동치미가 익어가는 과정에서 미생물은 채소와 설탕 등의 재료를 분해하여 우리 건강에 좋은 물질을 만듭니다. 이러한 발효는 동치미 뿐 아니라 김치, 요구르트, 된장 등의 다양한 음식을 만들 때에도 사용되는 과학 원리입니다. 발효 과정에서는 발효의 부산물이 만들어질 뿐 아니라 발효식품 특유의 맛과 향도 생깁니다.

-자연에 함유되어 있는 효소나 세균의 효소 등을 이용해 식품의 맛을 내거나 부드럽게 하는 방법

오랫동안 숙성시킨 묵은지는 입에서 살살 녹을만큼 부드러워지고 특유의 맛과 향이 생깁니다. 식품에는 많은 효소가 함유되어 있습니다. 이러한 효소가 식품의 특유의 맛을 만드는 것을 숙성이라고 합니다.

-반투막을 통해 농도가 낮은 곳에서 농도가 높은 곳으로 물이 이동하는 현상

엄마가 김장을 하기 위해 소금에 배추를 절여두면 배추에 있던 수분이 빠져나가면서 부피가 줄어드는 것을 볼 수 있습니다. 목욕탕이나 수영장에서 오래 놀면 손가락 피부가 쭈글쭈글 하게 변하는 것도 삼투압 때문입니다.

-무 한 개(가을, 겨울에 나온 무가 맛있어요)

-생수나 정수된 물 2L

-소금, 설탕, 매실 엑기스(선택)

-양파, 마늘, 생강(생강가루)

-김치통(투명하거나 반투명한 것이 좋아요)

동치미가 익어가는 과정에서 무의 세포 속에 있는 효소가 작용해 생겨난 당분이나 아미노산은 여러 미생물의 먹이가 됩니다.

염분과 젖산균이 만들어낸 산에 의해 다른 미생물들은 점차 죽게 되어 결국 젖산균이 동치미 안에 남게 됩니다.

동치미가 막 발효되기 시작할 때는 젖산 이외에 유기산과 탄산가스까지 생산하는 '이상 젖산발효균'이 왕성하게 활동합니다.

동치미 국물이 보글거리거나 용기에서 넘쳐 흐르는 이유는 바로 이들 '이상 젖산발효균'이 만들어내는 탄산가스 때문입니다.

동치미 속 대부분의 미생물은 소금 때문에 죽어 버리지만 염분에 잘 견디는 세균인 젖산균은 남아서 김치를 익힙니다.

시간이 흘러 동치미가 완전히 익는 단계에서는 더이상 탄산가스는 나오지 않고 젖산만을 생산해서 산성 상태로 발효가 안정됩니다.

이때 동치미는 비로소 상쾌하게 신맛을 내면서 동치미다워 집니다.

아래 그림과 같이 농도가 적은 순수한 물에서 농도가 진한 설탕물쪽으로 물이 이동한답니다!

동치미를 담그기 전에 알아 보았듯이 순수한 물과 설탕물 같은 농도가 서로 다른 용액이 존재할 때 농도가 낮은 용액에서 높은 용액쪽으로 용매(위 그림에서는 물)가 이동합니다.

이 현상을 삼투현상이라고 하는데요. 이때 이 삼투현상을 불러 일으키는 힘, 즉 압력이 발생하는데 이 압력을 삼투압이라고 한답니다.

삼투현상이 일어나기 위해서는 한 가지 조건이 있는데 서로 다른 농도의 용액 사이를 가로막은 막이 반투과성막이어야 한다는 것이지요.

반투과성막이란 위 그림과 같이 상대적으로 작은 크기인 용매 입자는 통과할 수 있지만, 상대적으로 큰 크기인 용질 입자는 통과하지 못하는 막을 가리킨답니다.

동치미를 담글때 삼투현상이 일어나는 이유도 무나 배추같은 식물의 세포막이 이러한 반투과성막이기 때문이랍니다.

그렇다면 실생활에서 관찰할 수 있는 삼투현상에는 또 어떤 것이 있을까요?

아래의 영상을 보며 간단한 실험을 하고 실험과정에서 발생하는 삼투현상을 관찰해 봅시다.

설탕을 넣은 감자에 물이 고입니다.

삼투 현상이 일어나 농도가 낮은 감자 쪽에서 농도가 높은 설탕 쪽으로 감자 속의 물이 이동했기 때문입니다.