도전실험
철가루의 열로 고구마를 익히자

철가루를 들고 있는 여우 기자의 눈이 초롱초롱 빛났습니다. 철이 녹스는 과정에서 발생하는 열을 이용하면 맛있는 고구마를 만날 수 있어요!

준비물
고구마, 철가루, 소금, 물, 알루미늄 포일, 종이컵, 비닐봉투, 수건

※ 본 실험에 사용된 재료는 절대 섭취하지 마세요.

➊ 고구마를 1~2cm 두께로 자른 후 알루미늄 포일로 감싼다.

➋ 비닐봉투 안에 철가루 300g, 소금 15g, 물 15mL를 넣고 입구를 닫은 후 잘 흔든다.

➌ 열이 서서히 오르기 시작하면 알루미늄 포일로 감싼 고구마를 철가루 한가운데에 파묻는다.

➍ 비닐봉투를 두꺼운 수건으로 감싼 후 1시간을 기다린다.

➎ 고구마가 익은 모습을 볼 수 있다.

왜 이런 일이?
➔철의 산화 반응에서 생긴 열로 인해 고구마가 익는다.

철은 공기 중의 산소를 만나면 붉은 녹이 생깁니다. 이 현상을 철의 산화 반응이라고 해요. 산화 과정에서 철이 전자를 잃고 산소와 결합해 새로운 물질인 녹을 만드는 거예요. 철이 산화하면 열이 발생합니다, 철이 산소와 결합하면 본래 철이 가지고 있던 에너지보다 산화 과정 후의 에너지가 더 낮아져요. 차이 나는 만큼의 에너지가 열로 빠져나오는 거예요. 이 열을 이용하면 생고구마를 익힐 수 있답니다.

철의 산화 반응을 빠르게 일으키고 싶다면 소금을 이용하면 돼요. 소금은 전자가 철에서 산소로 자유롭게 이동할 수 있게 도와줘요. 덕분에 반응 시간을 줄일 수 있습니다. 또, 열이 고르게 퍼질 수 있도록 고구마를 얇게 써는 것도 좋은 방법이에요.

한 걸음 더!
굽지 않아도 색 변하는 고구마?!

고구마를 오래 보관하면 색깔이 처음과 다르게 변하고, 향도 독특해져요. 그 이유를 중국 선양농업대학교 연구팀이 살펴봤습니다.

▲GIB

지난해 10월, 중국 선양농업대학교 왕시황 교수팀은 고구마를 오래 보관할수록 색과 향이 달라지는 이유를 국제 학술지 ‘푸드케미스트리: X’에 발표했어요. 고구마에는 단맛을 내는 당과 단백질을 구성하는 아미노산 등이 들어 있어요. 이번 연구로 당과 아미노산이 변화에 핵심적인 역할을 한다는 것이 밝혀졌지요.

연구팀은 45°C의 진공 환경에서 건조 고구마를 50일 동안 보관하며 변화를 관찰했습니다. 그 결과, 실험 첫날에는 고구마가 선명한 노란빛이었지만 실험 마지막 날에는 진한 갈색을 띠었어요. 향의 변화도 있었어요. 단맛 향, 캐러멜 향, 간장 향, 견과류 향, 짠맛 향 중 시간이 지날수록 간장 향이 두드러지게 나타났고, 캐러멜 향 등이 순서대로 났어요.

연구팀은 “이러한 변화는 마이야르 반응 때문”이라고 분석했습니다. 마이야르 반응은 아미노산과 당이 반응해 멜라노이딘 등을 만드는 과정이에요. 멜라노이딘은 갈색 색소로, 음식을 갈색으로 변화시켜요. 실험 결과, 멜라노이딘은 실험 마지막 날에 첫날보다 3배 이상 증가했습니다. 또, 당과 아미노산의 양이 크게 감소한 것으로 마이야르 반응이 발생한 것을 확실히 알 수 있었지요. 연구팀은 “고구마를 오래 보관할수록 마이야르 반응이 활발히 일어난다”며 “이번 연구는 고구마를 활용한 다양한 식품 개발에 도움이 될 것”이라 기대했습니다.

▲Sihang Wang et al.

저장 기간에 따른 고구마의 색깔 변화.

섭섭박사 메이커

실험 하나 더!
고구마로 만드는 따뜻한 손난로

여우 기자는 고구마를 먹고 소화를 시키러 밖으로 나왔어요. 그런데 손난로가 없어 손이 너무 시려웠지요. 고구마만 있다면 추위에도 끄떡없는 손난로를 만들 수 있다는데요?!

준비물
고구마, 강판, 종이컵, 산소계 표백제, 지퍼백, 물

※ 본 실험에 사용된 재료는 절대 섭취하지 마세요.

➊ 고구마 껍질을 벗긴 후, 강판에 간다.

➋ 간 고구마와 산소계 표백제를 종이컵에 1:1 분량으로 준비한다.

➌ 두 재료를 지퍼백에 넣고 골고루 섞는다.

➍ 1시간 정도 지나면 지퍼백이 부풀어 오르고, 따뜻해진다.

왜 이런 일이?
➔결과: 고구마와 산소계 표백제를 섞으면 지퍼백이 부풀고, 따뜻해진다.

표백제는 색을 없애거나, 얼룩을 제거하는 약품이에요. 세탁할 때 많이 사용합니다. 표백제는 구성 성분에 따라 염소계 표백제와 산소계 표백제로 나뉘어요. 그중 산소계 표백제는 탄산나트륨과 과산화수소가 합쳐진 화합물인 과탄산나트륨으로 주로 이루어져 있어요. 과탄산나트륨이 물과 만나면 탄산나트륨과 과산화수소로 분해됩니다. 이때 주변 물질로부터 전자를 빼앗는 산화 반응이 발생해요.

산화 반응이 일어나면 열과 산소가 함께 빠져 나옵니다. 그래서 시간이 지나면 지퍼백이 따뜻해지고, 점점 부풀어 오르는 거예요. 다만, 지퍼백을 열어 산소를 내보낼 때, 주변에 불이 붙기 쉬운 물질이 없는지 확인해야 합니다.

과학자가 직접 그리는 만화