1-1 질소의 용도 질소(窒素, Nitrogen)는 산소(酸素, Oxygen), 탄산가스(炭酸ガス, Carbon dioxide) 등과 마찬가지로 반도체 등 일반 공업용부터 식품, 의료 분야에 이르기까지 각 산업에서 폭넓게 이용되고 있다. 이용 목적은 크게 1) 상온에서 화학적으로 거의 반응하지 않는 불활성(不活性) 특성을 활용하는 경우, 2) 영하 195.8℃라는 극저온 특성을 이용하는 경우 두 가지로 나뉜다. 어느 산업에서든 공기 중 약 78%를 차지하는 […]

주요 화학적 성질 ① 이산화탄소는 불연성이며 지연성도 없으나, Mg·Ca·Ba 등은 이산화탄소 중에서도 연소한다. ② 이산화탄소는 Zn, Pb 등과 반응하여 일산화탄소를 생성한다. ③ 건조 상태에서는 강재에 거의 영향을 주지 않으나, 수분을 포함하면 탄산을 생성하여 강재를 부식시킨다. 산소가 공존하거나 고압 조건이 되면 부식이 현저히 심해진다. ④ 다수의 금속 산화물·수산화물과 반응하여 탄산염을 발생시킨다. 석회수의 경우 불용성 탄산칼슘의 백탁을 […]

역사 탄산화 연소물질인 탄산가스는 우리 생물계와 떼어놓을 수 없는 불가결한 물질로, 대기 중은 물론 물속, 광물 중에도 매우 다양한 형태로 광범위하게 다량 존재하고 있다. 탄산가스의 존재를 처음으로 밝혀낸 사람은 벨기에의 화학자 헬몬트(Helmont)로, 지금으로부터 약 400년 전인 서기 1600년경의 일이다. 이어서 탄산가스의 물성을 처음 명확히 규명한 사람은 1773년 프랑스의 과학자로 근대화학의 기초를 다진 인물로 알려진 라부아지에(Lavoisier)이다. […]

5-3. 각론 5-3-1. 타마린드검(タマリンドガム, Tamarind Gum) 타마린드검은 타마린드(タマリンド) 나무의 종자를 원료로 하여, 여기에 포함된 다당(키실로글루칸, xyloglucan)을 분리·정제한 것이다. 분자 구조는 글루코스(glucose)를 주쇄(主鎖)로 하고, 키실로스(xylose), 갈락토스(galactose)를 측쇄(側鎖)로 갖는다. (1) 기본 물성 i. 수용액: 타마린드검 1% 수용액은 100~200mPa·s, 1.5% 수용액은 600mPa·s 정도의 점도를 나타낸다. ii. 유동 특성: 다당류 중에서는 드물게 뉴턴 유체(ニュートン流体 — 힘을 가해도, 가하지 않아도 […]

5장. 증점안정제(增粘安定剤, Thickening and Stabilizing Agents) 식품 제조에 있어 증점(增粘, thickening), 겔화(ゲル化, gelation), 안정화(安定化, stabilization) 등 다양한 목적으로 사용되는 다당류(多糖類, polysaccharide)이지만, 그동안 음료에서의 활용은 드링크요구르트(drink yogurt)나 캔 코코아 등으로 한정되어 있었다. 최근에는 젤리드링크, 각종 음료의 현탁안정(懸濁安定, suspension stability), 밀크커피, 고감미도 감미료 병용 시의 농후감(こく, body감) 부여 등으로 다당류의 활용 범위가 넓어지고 있다. 본 장에서는 음료에 […]

몇 해 전, 제가 롯데중앙연구소에서 HMR(간편식) 개발팀을 이끌던 시절, 우리는 조금 특별한 채용을 했습니다. 젊은 박사도, 글로벌 컨설팅사도 아니었습니다. 일본 최대 제관·포장 기업인 동양제관(Toyo Seikan)에서 은퇴한 기술자 한 분이었습니다. 그분은 한 달에 5일씩 방문해 우리와 함께 일했습니다. 몇 달이 지나자, 수년간 생산 라인의 발목을 잡던 문제들이 하나둘 사라지기 시작했습니다. 그분이 새로운 과학을 가르쳐 준 것이 […]

7-3  소브산(소르빈산) 및 그 칼륨염 소브산(소르빈산)  CH₃–CH=CH–CH=CH–COOH  (분자량 112.13) 소브산칼륨(소르빈산칼륨)  CH₃–CH=CH–CH=CH–COOK  (분자량 150.22) 소브산은 무색의 바늘 모양 결정 또는 백색의 결정성 분말로, 물에는 잘 녹지 않으나 알코올 등 유기용매에 잘 녹는다. 칼륨염은 물에 매우 잘 녹아 고농도 용액을 만들기 쉬우므로 침지·분무 방식으로 널리 쓰인다. (참고: 국내·국제 표기는 “소브산”이며, 소르빈산은 관용명이다.) 7-3-1  항균 특성 — 곰팡이·효모는 […]

7-2  파라옥시안식향산에스테르류 (파라벤) 파라벤은 무색 또는 백색의 결정성 분말로, 알코올에는 잘 녹으나 물에는 잘 녹지 않는다. 처음에는 무미이지만 뒤에 혀를 약간 마비시키는 듯한 맛이 남는다. 가장 큰 특징은 에스테르 형태여서 해리하지 않기 때문에, 안식향산이나 소브산과 달리 pH가 바뀌어도 항균력이 거의 일정하다는 점이다. 또한 알킬기의 탄소수가 클수록, 직쇄일수록 항균력이 강해진다. 표 7-2  파라옥시안식향산에스테르류의 항미생물력 (pH 5.5, […]

7. 보존료(Preservative) 보존료(Preservative)란 미생물에 의한 식품의 부패·변패를 방지하여 보존 기간을 연장할 목적으로 사용되는 식품첨가물이다. 국내에서는 「식품첨가물의 기준 및 규격」(식품의약품안전처 고시)에 따라 보존료별로 사용 대상 식품과 사용량의 최대 허용치가 정해져 있으며, 지정된 대상 이외의 식품에는 사용할 수 없다. 청량음료를 포함한 가공식품의 보존료로는 안식향산(Benzoic acid)과 그 염류(나트륨·칼륨·칼슘), 소브산(Sorbic acid, 소르빈산)과 그 염류(칼륨·칼슘), 파라옥시안식향산에스테르류(파라벤, p-Hydroxybenzoic acid esters — […]

“기네스가 60년 동안 다듬어온 질소(Nitrogen)의 물리학“ 1. 잔 속의 눈보라 더블린의 한 펍에서 파인트 잔에 흑맥주를 따르면, 손님들은 종종 마시기도 전에 잔을 가만히 들여다본다. 이유가 있다. 짙은 갈색 액체 속에서 수많은 거품이 위로 솟아오르는 대신, 거꾸로 아래를 향해 천천히 가라앉기 때문이다. 물리적으로 보면 이상한 장면이다. 기포는 액체보다 가볍기 때문에 당연히 위로 떠올라야 한다. 아르키메데스의 원리(Archimedes’ […]