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최근 소셜네트워크서비스(SNS)에서 가장 ‘핫’한 아이템, ‘달고나 커피’에 대해 들어 보셨나요? 커피와 설탕을 물에 녹여 무려 400번이 넘도록 저어 만든 커피 크림(맛과 향이 달고나!)을 우유에 올려 마시는 커피인데요. 커피 한 잔을 만드는 데 엄청난 노동력이 들어가 ‘노동 집약적’ 커피라 불리기도 합니다. 달고나 커피를 과학적으로 만드는 방법, 지금부터 알려드리겠습니다. 

커피 크림의 핵심은 친수성과 소수성 

달고나 커피를 만드는 데 필요한 준비물은 간단합니다. 커피 가루와 설탕, 물, 우유 이렇게 네 가지만 있으면 충분합니다. 아, 달고나를 만들기 위해 열심히 저어줄 튼튼한 팔도 필요하겠네요. 
우선 준비한 커피 가루와 설탕, 물을 같은 비율로 커다란 그릇에 넣고 섞어줍니다. 과학동아는 이때 커피 가루가 충분히 녹을 수 있도록 90도의 뜨거운 물을 사용했습니다. 그리고 거품기를 이용해 점도가 높아질 때까지 계속 저었습니다. 

하지만 400번 넘게 저어도 SNS에서 보던 찐득한 크림은 만들어지지 않았습니다. 묽은 수프 같은 느낌이랄까요. 조금씩 팔은 아파오고, 인내심은 바닥이 났습니다.

그래도 포기할 순 없었습니다(기사를 써야 하니까요). 이번에는 같은 회사의 다른 제품을 이용해 커피 크림을 만들어봤습니다. 새로운 커피 가루는 처음에 사용한 커피 가루와 달리 영양성분 중 단백질이 1.87%(10g 중 0.187g) 포함돼 있었습니다. 희망을 품고 다시 400번을 저었습니다. 그러자 마침내 끈끈한 커피 크림이 만들어졌습니다. 

비밀은 단백질에 있었습니다. 단백질을 이루는 아미노산은 종류에 따라 친수성과 소수성으로 나뉩니다. 단백질을 빠르게 저으면 일시적으로 단백질의 꼬여있는 구조가 풀리며 친수성 아미노산은 물과 결합하고 소수성 아미노산은 공기와 결합해 용액 속에 공기 방울이 만들어집니다. 이는 샴푸나 비누 같은 계면활성제가 거품을 만들어내는 것과 같은 원리입니다. 

여기에 물 분자와 결합하는 능력이 탁월한 설탕을 넣어주면 점도가 높아지며 공기 방울이 밖으로 빠져나가지 못해 거품이 안정화됩니다. 즉 크림이 만들어지는 거죠. 

이런 효과는 식품 제조 과정에 유용하게 쓰입니다. 대표적인 식품이 머랭입니다. 계란 흰자와 설탕을 이용해 만드는 머랭은 부드러운 식감이 특징인데요. 흰자에 포함된 단백질 성분으로 거품을 만들고 설탕을 더해 크림 같은 식감을 만듭니다.

달고나 커피 vs. 달고나 과자, 비슷한 듯 달라 

완성된 커피 크림을 우유에 올려 마셔봤습니다. 고소한 커피 맛에 풍성한 거품 식감이 더해져 맛이 일품입니다. 달콤한 향과 영롱한 갈색 빛깔은 학교 앞에서 팔던 달고나 과자와 비슷합니다. 녹인 설탕에 탄산수소나트륨(베이킹소다)을 약간 넣어 만드는 달고나 과자, 한 번쯤 먹어 보셨죠? (저 옛날 사람 인증인가요?)

하지만 과학적인 관점에서 달고나 커피와 달고나 과자의 차이는 분명합니다. 우선, 두 음식 모두 갈색빛을 띠지만 이런 갈색을 만들어낸 화학반응이 전혀 다릅니다. 달고나 커피의 갈색은 마이야르(maillard) 반응, 달고나 과자의 갈색은 캐러멜화(caramelization) 반응 때문에 나타납니다. 

마이야르 반응은 환원당과 단백질의 구성성분인 아미노산이 높은 온도에서 결합하는 반응입니다. 인스턴트커피를 만들 때 커피콩의 향과 맛을 더하기 위해 볶는 과정에서 마이야르 반응이 일어나는데, 이때 만들어지는 갈색 물질(멜라노이딘)이 커피의 맛과 향, 색깔을 만들어냅니다. 
캐러멜화 반응은 높은 온도에서 화학반응이 일어난다는 점에서 마이야르 반응과 비슷하지만 반응하는 물질이 다릅니다. 캐러멜화 반응은 아미노산 없이 당류가 산화되며 고분자를 형성하는 현상입니다. 이때 만들어지는 고분자가 갈색을 띱니다. 

거품 생성 과정도 다릅니다. 달고나 커피에 얹는 크림과 달고나 과자 모두 기체를 이용해 만든 거품이지만, 달고나 커피는 일반 공기를 이용하는 반면 달고나 과자는 이산화탄소를 이용합니다. 마지막에 넣는 탄산수소나트륨이 물에 녹아 이산화탄소를 만들어내기 때문입니다. 덕분에 달고나 과자는 굳은 뒤에도 딱딱하지 않고 바삭한 식감을 냅니다. 

그렇다면 공기와 설탕만으로 달고나 커피의 크림을 더욱 잘 만들 방법은 없을까요? 신원선 한양대 식품영양학과 교수는 물의 온도가 중요하다고 말합니다. 뜨거운 물을 사용하면 커피 가루가 잘 녹는 장점이 있지만, 단백질이 변성되거나 기체의 용해도가 낮아 거품이 쉽게 사라집니다. 그렇다고 너무 차가운 물을 사용하면 커피가 잘 녹지 않죠. 미지근한 상태의 물이 좋습니다.

설탕을 넣는 타이밍도 중요합니다. 신 교수는 “처음부터 커피 가루와 설탕을 모두 넣고 저으면 오히려 설탕이 거품 형성을 막는다”며 “미지근한 물에 커피 가루만 녹인 상태에서 거품을 내다가 온도가 떨어졌을 때 설탕을 넣으면 거품을 빠르고 안정적으로 만들 수 있을 것”이라고 설명했습니다.