맛있 는 아이스크림 에 숨겨져 있 는 과학 아이스크림 과 과학 의 관련 성 은 아이스크림 이 만들 어 지 는 과정 에 잊 지 않 을까요 ? 아이스크림 의 독특 한 풍미 를 결정 하 는 것 은 크림 이나 버터 에서 얻 을 수 있 는 유지방 과 탈지분유 에서 얻 는 무지 고형분 ( 지방 을 뺀 고형 성분 ) 이 라고 하 는데요 , 유지방 은 2 μ ( 1 μ = 100 만 분 의 1 m ) 이하 의 크기 로 입 안 에서 쉽 게 녹 고 크림 과 같 은 부드러운 조직 을 갖 도록 한다고 합니다 . 대체로 고형 성분 은 지방 과 같이 아이스크림 의 조직 을 매끄럽 게 유지 시키 면서 저장 중 온도 가 변하 더라도 아이스크림 내부 입자 들 이 서로 결합 해 커지 는 것 을 막 는다고 하 는군요 . 이런 유지방 의 사르르 녹 는 아이스크림 을 너무 쉽 게 녹 는 것 을 막 아 주 는 것 이 수용성 고분자 인 안정제 인데 , 이것 은 수분 과 결합 해 쉽 게 녹 아 흘러내리 는 것 을 막 아 주 고 아이스크림 의 부드러운 맛 을 유지 시켜 주 고 , 또 아이스크림 의 재료 라고 하 기 는 어렵 지만 아이스크림 을 부드럽 게 하 는 1 등 공신 은 공기 라고 합니다 . 우유 , 크림 , 분유 , 설탕 등 을 섞 어 얼릴 때 조직 을 부드럽 게 하 기 위해 특수 기구 를 이용 해 공기 를 주입 한다고 하 는데요 , 이때 들어가 는 공기 의 양 에 따라 아이스크림 은 부드러움 , 아니면 진한 맛 의 길 을 택한다고 해요 . 보통 의 아이스크림 은 아이스크림 재료 부피 의 80 ∼ 100 % 에 해당 하 는 공기 를 집어넣 는다고 하 는데 , 아이스크림 이 부피 에 비해 가벼운 것 도 공기 때문 이 라고 합니다 . 그러니까 충분히 과학 과 관련 성 이 있 는 거 맞 네요 . . 그럼 좀 더 자세히 알 아 볼까요 ! ! ^^ ★ 아이스크림 의 과학 세계 의 수많 은 사람 들 이 좋 아 하 는 아이스크림 에 대해 알아보 자 . 언제 부터 아이스크림 을 만들 어 먹 었 을까 ? 고대 중국인 들 이 3 천 년 전 부터 눈 과 얼음 에 과일즙 을 섞 어 먹 었 다는 것 이 가장 오랜 기록 이 다 . 옛 이집트 나 바빌론 에서 도 설탕 을 친 과일 을 얼려 먹 었 다는 기록 이 있 다 . ▲ 프랑스 앙리 2 세 의 왕비 는 아이스크림 을 프랑스 에 전수 시켜 주 었 다 . ⓒ 기원전 4 세기 경 , 알렉산더 대왕 은 동굴 에 눈 과 얼음 을 보관 했 다가 , 음료수 를 차갑 게 하 여 병사 들 에게 나누 어 먹였 다고 한다 . 1 세기 경 , 네 로 황제 는 포도주 에 과일 섞 은 것 을 알프스 산 에서 가져온 얼음 에 얼려 먹 었 다 . 1292 년 마르코 폴로 가 중국 으로부터 돌아와 물 과 우유 를 얼려 만드 는 법 을 유럽 에 전했 다 . 프랑스 왕 앙리 2 세 의 왕비 카트린느 드 메디치 는 아이스크림 요리사 를 자신 의 고향 인 이탈리아 에서 프랑스 로 데려왔 고 , 1685 년 헨리 4 세 의 딸 이 영국 찰스 1 세 와 결혼 할 때 도버 해협 을 건너가 라스 베리 , 오렌지 , 레몬 등 을 넣 어 영국 의 아이스크림 을 만들 었 다 . 1789 년 바스티유 감옥 습격 당시 혁명 지도자 들 은 프로코프 아이스크림 가게 를 본 거지 로 삼 았 는데 , ' 냉철 한 이성 을 유지 하 기 위해 ' 아이스크림 을 먹 었 다 . 1670 년 에 시실리 사람 인 콜 테리가 프랑스 파리 에 ' 프로코프 ' 라는 카페 를 열 고 휘핑크림 을 얼려 " 그라스 아 라 샹 디 " 를 만들 어 팔 았 는데 , 이것 이 세계 최초 의 근대 적 인 아이스크림 이 었 다 . 영국 을 거쳐 미국 에 전해진 아이스크림 은 1851 년 , 미국 볼티모어 의 우유 상인 야콥 후 셀 이 세계 최초 로 대량 생산 하 여 산업 화 되 었 다 . 후 셀 은 아이스크림 의 아버지 로 불린다 . 1904 년 아이스크림 제 조기 와 아이스콘 의 폭발 적 인 인기 로 아이스크림 은 전 세계 에 보급 되 기 시작 했 다 . 아이스크림 역사 에서 가장 중대 한 발전 은 한 쪽 끝 에다가 재료 를 넣 으면 다른 끝 에서 계속 아이스크림 이 되 어 나오 는 ' 지속 제 조기 '( Continuous Freezer , 1925 ) 와 ' 즉석 소형 제 조기 ' 의 발명 ( 1939 ) 이 다 . 그 전 까지 는 한 번 얼려서 한 번 아이스크림 을 만드 는 일회 적 인 생산 방식 이 었 으나 ' 지속 제 조기 ' 가 나와 연속 적 인 대량 생산 이 가능 해졌 고 아이스크림 의 대중 화 가 이뤄질 수 있 었 다 . ◎ 합성 향료 가 인간 의 미각 을 담당 한 여름 입 안 에서 사르르 녹 으며 더위 도 달래 주 는 아이스크림 . 아이스크림 의 인기 비결 은 뭐 니 뭐 니 해도 차가우 면서 도 부드럽 고 향 이 다양 하 다는 것 인데 여기 에 는 엄청난 과학 이 들 어 있 다 . ▲ 독일 의 화학자 발라흐 는 식물 성 오일 로 만든 방향제 를 인공 으로 합성 하 여 인공 향료 시대 를 열 었 다 . ⓒ 1910 년 에 오토 발라흐 ( Otto Wallach , 1847 - 1931 ) 는 테르 텐 및 캠퍼 연구 로 노벨 화학 상 을 받 았 다 . 스위스 에서 강의 를 하 던 크로아티아 의 화학자 루지치카 ( Leopold Ruzicika ) 는 폴리 메틸렌 과 테르펜 에 관한 연구 로 1939 년 에 노벨 화학 상 을 받 았 다 . 이 내용 만 보 고 는 그 가 무엇 을 연구 하 여 노벨상 을 받 았 는지 화학 에 대한 전문가 가 아니 면 거의 알 지 못할 것 이 다 . 그러나 이 들 이 합성 향료 를 연구 했으며 특히 루지치카 가 향수 의 중요 한 성분 인 사향 의 냄새 를 처음 으로 합성 하 였 다면 이 들 이 무엇 을 연구 했 는지 금방 이해 할 수 있 을 것 이 다 . 사향 은 ' 사랑 의 묘약 ' 으로 로마 의 시저 와 안토니우스 를 유혹 했 던 이집트 의 클레오파트라 가 사용 한 비장 의 무기 로 알려져 있 다 . 조선 시대 황진이 가 허리춤 에 숨겨 두 었 던 것 도 사향 이 었 던 것 으로 전해진다 . 이 세상 에 는 수많 은 향기 가 있 는데 왜 특수 한 향기 들 만 유달리 향수 , 향료 로 불리 며 인간 의 사랑 을 받 을까 ? 지구 상 에 존재 하 는 화합물 은 약 2 백만 종 으로 이 중 약 40 만 종 의 물질 이 냄새 를 갖 고 있 는 것 으로 추정 된다 . 냄새 를 갖 고 있 다는 것 은 이 물질 들 이 공기 를 통해 날아갈 수 있 을 정도 의 미세 한 입자 로 쪼개 질 수 있 으며 특히 이 입자 들 이 수분 이나 기름 에 녹 을 수 있 다는 것 을 말 한다 . 금속 에 냄새 가 없 는 것 은 금속 의 구조 결합 이 매우 단단 해 입자 화 가 불 가능 하 고 아울러 먼지 에 냄새 가 없 는 것 은 코 에 달라붙 어도 점막 내 에서 화학 반응 을 일으키 지 않 으므로 후각 신경 이 이 를 파악 할 수 없 기 때문 이 다 . 사람 이 코 로 맞 는 냄새 의 향기 가 좋 고 나쁨 은 대체로 일치 한다 . 된장 이나 김치 의 냄새 의 경우 외국인 들 이 대부분 싫 어 하 는 대신 우리나라 사람 들 은 좋 아 하 는데 엄밀히 따져 볼 때 된장 이나 김치 는 발효 과정 , 즉 썩 는 과정 을 거친 것 이 므로 냄새 로 만 따지 면 좋 지 않 은 것 이 틀림없 다 . 다만 우리 나라 사람 들 은 특유 한 식생활 때문 에 이 를 의식 적 으로 좋 은 냄새 로 분류 하 고 구수 하 다고 표현 하 는 것 이 다 . 그렇지만 된장 냄새 나 김치 냄새 가 한국인 들 에게 익숙 하 다고 하 여 향수 를 만들 었 다가 는 파산 하 기 십상 일 것 이 다 . 막걸리 의 경우 도 냄새 를 싫어하 는 사람 이 많 은데 그것 도 발효주 이 기 때문 이 다 . 향수 의 기원 은 원래 수렵 인 들 이 신 에게 동물 을 바칠 때 살 이 타 는 냄새 를 숨기 기 위해 시체 에다 뿌리 던 탈취제 에서 시작 되 었 다 . 시간 이 가 면서 연기 가 나 는 향 자체 가 동물 의 시체 를 대신 하 게 되 었 다 . 고대 에 유향 , 몰약 , 계피 , 감송 등 의 수지 고무 를 태우 는 것 은 인간 이 신 에게 바칠 수 있 는 최대 의 경의 였 다 . 탈취제 에서 향수 로 의 발전 은 6 천 년 전 극동 과 중동 에서 일어났 고 기원전 3 천 년 경 의 메소포타미아 지역 의 수메르 인 들 과 나일강 유역 의 이집트인 들 은 자스민 , 히야 신스 , 붓꽃 등 으로 만든 기름 과 주정 으로 목욕 을 했 다 . 이집트인 들 은 몸 의 각 부분 마다 다른 향수 를 발랐 고 , 고대 그리스인 들 은 화장품 은 사용 하 지 않 았 지만 향수 는 풍부 하 게 사용 했 다 . 아테네 민주주의 의 토대 를 만든 정치 가 솔론 은 아테네 남자 에게 향수 판매 를 금하 는 법 을 반포 하 기 까지 했 다 . 로마인 들 은 적당 한 향수 를 바르 지 않 으면 전쟁터 로 출정 할 준비 가 안 되 었 다고 여겼 다 . 이렇게 향수 를 남용 하 는 것 이 교회 의 비위 를 건드려 급기야 향수 는 타락 과 사치 의 동의어 가 되 었 고 교회 는 기독교 인 들 이 향수 를 사용 하 는 것 을 금지 했 다 . 유럽 에서 향수 와 향수 제조 에 대한 관심 을 다시 일깨운 것 은 십자군 전쟁 이 었 다 . 십자군 이 동양 으로부터 수입 한 것 중 가장 비싼 것 은 ' 장미 향수 ' 였 는데 그것 은 장미 꽃잎 의 정수 만 을 짠 것 이 었 다 . 식물 성 천연 향수 만 유럽 인 들 의 눈길 을 끈 것 은 아니 었 다 . 그 들 은 네 가지 의 동물 기름 이 사람 을 취하 게 하 는 효과 가 있 는 것 을 알 았 다 . 이것 은 사향 , 용연향 , 영묘향 그리고 해 구향 인데 오늘날 향수 에서 없 어서 는 안 될 기본 적 인 요소 들 이 다 . ▲ 사향노루 는 러시아 의 알 타이 , 시베리아 , 사할린 및 우리 나라 와 중국 , 인도 등 에 널리 분포 한다 . ⓒ 사향 은 성숙 한 숫놈 이 라도 10 킬로그램 밖에 되 지 않 는 사향 사슴 에서 채취 하 는 데 수렵 꾼 들 은 숲 에서 풍기 는 달콤 하 고 진한 향기 의 근원 이 사향 사슴 이 라는 것 을 알 고 있 었 다 . 사향 은 0 . 000000000000095 cc 의 미량 까지 검출 이 가능 할 정도 로 향기 가 높 다 . 용연향 은 향유고래 에서 분비 되 며 영묘향 은 아프리카 나 극동 에 서식 하 는 사향 고양이 가 분비 한다 . 해 구향 은 러시아 와 캐나다 의 해구 의 하복부 에 있 는 두 개 의 주머니 에 모이 는 분비물 이 다 . 발라흐 는 벤젠 의 구조 를 밝힘 으로써 화학 의 역사 상 새로운 시대 를 선도 한 아우구스트 케쿨레 ( Friedrich August Kekule von Stradonitz ) 와 공동 연구 할 수 있 는 행운아 였 다 . 특히 케쿨레 는 실험실 연구 에 별 관심 이 없 어 이론 적 인 연구 만 좋 아 한 대신 발라흐 는 실험실 에서 연구 하 는 것 을 좋아했 다 . 케쿨레 의 연구실 에 는 당시 산업체 로부터 증류 된 여러 가지 오일 들 이 많이 보관 되 어 있 었 는데 그 는 그 오일 들 의 성분 을 직접 조사 하 여 가능 하 면 인공 적 으로 합성 하 겠 다고 요청 하 여 허락 을 얻 었 다 . 식물 성 오일 은 강한 맛 과 냄새 를 풍기 는 휘발 성 성분 을 갖 고 있 는 데 다가 이 를 잘 혼합 하 면 인간 의 기분 을 좋 게 하 고 성 적 인 자극 을 유발 하 는 특이 한 냄새 를 갖 고 있 는 각종 방향제 로 사용 할 수 있 는 등 인간 생활 에 매우 중요 한 역할 을 한다 . 발라흐 는 이 와 같이 인공 향료 를 개발 한 공로 로 1910 년 도 노벨 화학 상 을 수상 한 것 이 다 . 현재 우리 들 의 식생활 에 관련 되 는 수많 은 향료 들 은 인공 으로 만든 것 으로 매년 나오 는 새로운 음료수 도 역시 인공 향료 로 만든 것 이 대부분 이 다 . 그 중 에서 도 아이스크림 에 넣 는 향료 는 수백 가지 에 이르 는데 이 들 인공 향료 는 발라흐 를 비롯 한 노벨상 수상자 들 의 연구 에 큰 혜택 을 입 었 음 을 알 수 있 다 . ◎ 아이스크림 은 건강 관리 의 척도 현재 우리 들 의 식생활 에 관련 되 는 수많 은 향료 들 은 인공 으로 만든 것 으로 매년 나오 는 새로운 음료수 도 역시 인공 향료 로 만든 것 이 대부분 이 다 . ▲ 아이스크림 ⓒ 한 여름 입 안 에서 사르르 녹 으며 더위 도 달래 주 는 아이스크림 . 아이스크림 의 인기 비결 은 뭐니뭐니 해도 차가우 면서 도 부드럽 고 향 이 다양 하 다는 것 이 다 . 아이스크림 의 독특 한 성분 은 크림 이나 버터 에서 얻 을 수 있 는 유지방 과 탈지분유 에서 얻 는 무지 고형분 ( 지방 을 뺀 고형 성분 ) 이 다 . 유지방 은 2 ㎛( 1 ㎛= 100 만 분 의 1 m ) 이하 의 크기 로 입 안 에서 쉽 게 녹 고 크림 과 같 은 부드러운 조직 을 갖 도록 한다 . 대체로 고형 성분 은 지방 과 같이 아이스크림 의 조직 을 매끄럽 게 유지 시키 면서 저장 중 에 온도 가 변하 더라도 아이스크림 내부 입자 들 이 서로 결합 해 커지 는 것 을 막 는다 . 유지방 덕분 에 사르르 녹 는 아이스크림 일지라도 너무 쉽 게 녹 아 버리 면 곤란 하 다 . 이 문제 를 해결 해 주 는 것 이 수용성 고분자 인 안정제 이 다 . 이것 은 수분 과 결합 해 쉽 게 녹 아 흘러내리 는 것 을 막 아 주 고 아이스크림 의 부드러운 맛 을 유지 시켜 준다 . 〈 10 대 들 의 신문 〉 에 나온 내용 을 참고 로 아이스크림 에 대한 과학 성 을 설명 하 면 다음 과 같 다 . 안정제 가 없 으면 얼음 결정 이 빨리 자라 기 때문 에 부드러운 조직 대신 에 거친 조직 이 만들 어 진다 . 흔히 녹 았 다가 다시 얼린 아이스크림 을 먹 으면 모래 같이 딱딱 한 얼음 알갱이 가 들 어 있 는 느낌 을 받 는데 이 는 아이스크림 내부 의 얼음 과 유당 의 결정 이 자랐 기 때문 이 다 . 그러므로 아이스크림 보관 온도 는 대체로 섭씨 영하 20 도 이하 이 다 . 이 보다 온도 가 더 높 은 상태 에서 는 아이스크림 의 얼음 결정 이 서서히 자라 게 된다 . 크림 과 버터 등 지방 성분 을 물 에 잘 유화 시킨 유화제 도 아이스크림 의 조직 을 부드럽 게 만드 는데 한몫 한다 . 그러나 아이스크림 을 부드럽 게 하 는 1 등 공신 은 사실상 공기 다 . 우유 크림 분유 설탕 등 을 섞 어 얼릴 때 조직 을 부드럽 게 하 기 위해 공기 를 주입 하 는 데 이때 들어가 는 공기 의 양 에 따라 아이스크림 은 부드럽 거나 진한 맛 을 띤다 . 보통 의 아이스크림 은 재료 부피 의 80 100 퍼센트 에 해당 하 는 공기 를 넣 는다 . 예 를 들 어 우리 가 먹 는 1 의 아이스크림 에 는 0 . 5 즉 절반 정도 의 공기 가 들 어 있 다 . 아이스크림 의 부피 를 공기 로 두 배 뻥 튀긴 것 이 아이스크림 이 다 . 아이스크림 이 부피 에 비해 가벼운 것 도 공기 때문 이 다 . 근래 등장 한 유지방 15 % 이상 의 고급 아이스크림 이 진한 맛 을 내 지만 다른 것 에 비해 단단 하 게 느껴 지 는 것 은 공기 의 함량 이 20 에서 30 퍼센트 밖 에 되 지 않 기 때문 이 다 . 그러나 아이스크림 은 사람 들 이 좋 아 하 는 만큼 신경 써서 먹 어야 할 음료 이 기 도 하 다 . ◎ 아이스크림 에 대한 상식 두 가지 첫째 는 다이어트 하 는 사람 에게 아이스크림 을 먹 지 말 라고 충고 하 는 것 은 분량 에 비해 엄청나 게 많 은 열량 을 갖 고 있 기 때문 이 다 . 유지방 이 8 퍼센트 인 일반 아이스크림 은 100 그램 당 180 kcal 의 열량 을 낸다 . 여기 에 초콜릿 이나 과자 가 들어가 면 열량 은 더 늘어난다 . 그런데 성인 남자 의 1 일 소요 열량 은 2500 kcal 이 다 . 그러므로 아이스크림 컵 한 두 개 나 아이스크림 바 몇 개 만 먹 어도 하루 열량 을 모두 채울 수 있 는 양 이 고 추가 로 먹 는 음식 은 모두 비만 의 요인 이 된다는 것 이 열량 학자 들 의 추정 이 다 . 비만 이 되 는 요인 은 열역학 적 으로 따지 면 매우 간단 하 다 . 자신 이 하루 에 소비 하 는 열량 보다 섭취 하 는 열량 이 많 기 때문 이 다 . 둘째 는 평소 에 편두통 으로 고생 하 는 사람 들 은 여름철 에 아이스크림 을 주의 할 것 . 2004 년 4 월 터키 코카 엘리 대학교 의 마지트 셀레 클레르 박사 는 편두통 을 가진 사람 이 아이스크림 처럼 찬 것 을 먹 으면 갑자기 머리 가 띵해 지 며 1 - 5 분 까지 고통 이 지속 되 는 ' 아이스크림 두통 ' 이 발병 할 수 있 다고 발표 했 다 . 그 원인 은 찬 음식 의 영향 으로 뇌 주위 혈관 이 수축 돼 산소 공급 이 부족 해 지 기 때문 에 젖산 이 쌓이 면서 혈관 을 더욱 수축 시켜 통증 을 일으키 는데 편두통 환자 들 은 통증 을 더 심하 게 겪 는다는 것 이 다 . 실험 에 의하 면 편두통 환자 의 70 퍼센트 가 통증 을 크 게 느낀 반면 일반인 들 은 8 퍼센트 만 이 통증 을 느꼈 다고 한다 . 공유 하 기 글 요소