당근발효액 관찰을 통해서본 당도변화의 관계

지난 여름(8월16일경) 둘째딸 여름방학 과학탐구 과제를 준비하며 시작하였던 당근발효액 관찰실험을 통해서 설탕 투입

량과 당도의 변화 관계를 살펴보았습니다.

 

재        료 : 친환경 인증 당근 각 190g

설        탕 : 쿠바산 유기농 설탕

발효 기간  : 8월16일 ~12월8일 (115일)

발효 장소  : 직사광선이 닿지않는 APT 거실

발효 온도  : 20℃~40℃

 

 

 

[당근발효액을 만들때 가장 적당한 설탕 필요량은?]이라는 주제로 비교 실험을 시작했습니다. 

 

                                                 - 당근 효소 발효액 만드는 법 -

 

당근은 수분이 85% 정도로 다른 채소류보다 적은 편이며 탄수화물은 1% 정도로서 당질은 자당이 많이 들어 있어 단맛이 있고, 그 밖에 전분, 환원당도 함유되어 있다. 섬유는 1.2~1.3%이며 비타민은 카로텐이 채소류 중 가장 많이 있어(비타민A 효력으로 13,000I.U.)영양가가 높다. 그러나 흡수율은 매우 좋지 못해 생식하면 10% 정도밖에 흡수되지 않는다. 그러나 익히거나 기름에 튀기면 약 30~50% 정도로 흡수율이 높아진다.   그런데, 당근에는 비타민 C를 파괴하는 ascorbic acid oxidase가 다량 함유되어 있어서 무 같은 비타민 C가 많은 것과 섞어서 즙을 내면 비타민 C의 파괴가 심하므로 삼가해야 한다. 그러나 이때 식초를 가하거나 당근 자체를 80℃에서 4~5분간 가열처리하면 비타민 C의 파괴는 방지할 수 있다. 당근에는 amylase(녹말분해효소)와 invertase(자당분해효소)가 생성된다.라고 하는군요 ^&^*

 

[ 발효 10시간째 ] 

    

     (A) 설탕과 1 : 1의 비율로 담은 당근     (B) 설탕과 0.7 : 1의 비율로 담은 당근

                        ※ 사용된 재료 : 유기농 매장에서 구매한 포장용 당근 각 390g

약 10시간 후에 관찰한 결과인데 바닥에 설탕이 많이 쌓여있는 (A)와 자연적으로 설탕이 거의 다 녹은 (B)가 대조적입니다.

[ 발효 3일째 :8월19일 ] 

(A) 설탕과 1 : 1의 비율로 담은 당근          (B) 설탕과 0.7 : 1의 비율로 담은 당근  

(A)는 하얀 발효거품이 멈추었는데 비해서 (B) 는 아직도 하얀 거품을 내뿜어며 발효가 한창 진행중이다. 

 [ 당도 비교 ]   

(A) 발효액의 당도는 실험실처럼 정밀용기로 계량하지않고 눈대중으로해서 약간의 오차가 있을수있습니다.

[ 발효 10일째 : 8월26일 ] 

왕성하게 발효거품을 보이던 (B)는 거품이 조용해진 반면 조용하던(A)는 거품이 다시 왕성하게 일고있습니다.

 [ 당도 비교 ] 

 

[ 발효 45일째 : 9월30일 ] 

(A)와 (B) 모두 발효가 계속되고 있는 모습입니다.

 [ 당도 비교 ] 

 

설탕과 1:1 비율로 담은 (A)의 당도는 발효 10일째보다 약간 오른 반면 설탕과 0.7:1 비율로 담은 (B)는 당도가 6%

가량 떨어졌습니다.

당도가 40%이내로 떨어져 발효액이 변질되는것을 막기위해 설탕을 추가로 10% 더 넣었습니다.

[ 발효 113일째 : 12월8일 ] 

 

설탕과 1:1 비율로 담은 (A)는 발효액이 남아 있는 반면 설탕과 0.8 : 1로 담은 (B)는 발효액이 다 사라졌습니다.

 

 

 

 

설탕과 1:1 비율로 담은 (A)의 당도입니다.

초기에 63.2%를 보이던 당도는 10일째 44.4%, 45일째 46.7%등으로 변화를 보이다가 발효 110일째인 현재 34.3%로 낮아졌습니다.

설탕과 1:1 비율로 담은 (A)에 남아있는 발효액 맛을 살짝 혀끝에 묻혀 보았는데 다른 발효액과 달리 역한 맛이 났습니다.

이번 실험 관찰결과를 보면서 다음과 같은 의문을 가져보며 함께 그답을 찾아보았으면 합니다.

1. 당근 발효액 중 설탕과 1:1 비율로 담은 (A)가 다른 일반적인 식재료 발효액과 달리 당도가 급격하게 떨어진 이유는 무었일까요?

2. 설탕과 1:1 비율로 담은 (A)와 달리 설탕과 0.8 : 1로 담은 (B)에는 왜 발효액이 다 사라졌을까요?

 

참고로 효소 공부방 공지에 있는 발효액의 품질과 기능성에 미치는 발효기간의 영향이라는 논문자료에 따르면 당근 발효액에는 Invertase라는 자당분해효소가 존재한다고 하는군요

Invertase라는 자당분해효소는 발효시작일로부터 30일경에 최고의 활성도를 보이다가 그 이후 활성도 조사에서 관찰되지않는것으로 보아 활성을 완전히 상실하는것으로 보입니다.

즉 이 효소를 섭취하려면 당근 발효액은 발효 시작일로부터 30일이내에 먹는게 현명하겠지요

 

재료별로 이상적인 발효조건을 맞춰주기위해서는 설탕비율이 어느정도가 적절할지에 대해서  관심있게 지켜보신분중 혹시 당도계가 없으신분들께서는 발효액이 상하지않게 하려면 재료에 대한 설탕양은 무조건 재료무게와 동량으로 담으시기를 권장해드리고 싶습니다.

당도계를 이용하여 수시로 당도체크를 하였는데도 재료에 따라서는 이처럼 놀랍고 예외적인 결과를 보여주니까 말이죠

만일 당도계가 있다면 설탕양은 재료의 수분함량이상 ~재료무게 범위 사이로 설탕을 넣으면서 관리하면 약성이 좋은 최적한 당도조건의 발효액을 얻을수있을것이라고 생각합니다.