[조리과학 이야기] 캐러멜 반응 이란 무엇일까?

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캐러멜 반응 이란 무엇일까?

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누구나 어릴적 학교앞에서 캐러멜 반응에 대한 추억이 있을 것이다.

그 것은 바로 뽑기다. 

뽑기아저씨에게 구매한 뽑기의 모양에 잘 뽑기 위해 노력해봤을 것이다.

이 뽑기는 설탕을 불에 녹여 캐러멜 반응을 일으켜 소라를 넣고 부풀린 음식이다. 

그럼 이 캐러멜 반응이란 무엇일까?

캐러멜 반응이란 무엇인가?

 캐러멜 반응은 설탕이나 수분에 녹인 설탕시럽을 가열해 130도 이상으로 올렸을때 일어나는 반응이다. 설탕용액이 130도 이상 올라가게 되면 가수분해와 전화가 일어난다. 이 과정에서 포도당과 과당이 생성되고 점도가 생긴다. 160~180도로 올라가면 독특한 캐러멜만의 향기와 갈색에서 점점 검은색으로 변한다. 어느정도에서 캐러멜화를 멈추느냐에 따라서 사용되는 용도가 조금씩 다르다. 

캐러멜화의 특징

 캐러멜 반응은 당의 정제도가 낮을수로 즉 비정제 설탕일수록 빨리 일러나며 알칼리성에서 더 잘 일어난다 ph2.3~3.0에거 가장 일어나기 어렵고 ph 6.5~8.2에서 가장 활발히 일어난다. 유기산이 존재할때 좀 더 빠르게 반응 하며 캐러멜화가 진행 될수록 단맛은 줄어들고 쓴맛과 신맛이 증가한다. 이는 탄화가 진행되며 생성되는 물질이다.

캐러멜화의 화학적 공식

 알칼리성과 산성일때의 일어나는 화학적 반응이 다르다. 산성일 경우 당분자가 에놀(enol)화 되어 1,2-엔디올(1,2-endiol)을 생성 탈수반응을 포함 여러 반응으로 히드록시메틸 푸르푸랄 및 유사 푸로푸랄유도체가 생성되며 만일 산분해가 되어 당이 5탄당일 경우 2-프루알데히드가 생성하며 6탄당일경우 5- 히드록시메틸-2-프루알데히드가 생성된다. 이와 같이 형성된 푸르푸랄 유도체들은 다시 리덕톤,푸란 유도체, 레블산, 락톤등을 형성하고 이들이 분해되 산물들이 산화 중합 축합을 통해 흑갈색의 휴민 물질인 캐러멜을 생성한다. 알칼리 성의 경우 1,2-엔디올이 생성되며 탄소수가 적은 각종 알데히드와 케톤의 중간체로 분해된다. 이들은 서로 축합 중합반응을 일으켜 흑갈색의 휴민물질인 캐러멜을 형성한다.

각 당분들 캐러멜화 하는 온도

Fructose 과당 : 110° C 
Galactose  갈락토즈 : 160° C 
Glucose  포도당 160° C 
Maltose 맥아당 180° C 
Sucrose 자당 : 160° C

캐러멜화에 의해 생성되는 물질

단맛- 자당등 당성분

신맛- 초산

쓴맛- 에스테르

과일 향- 아세트알데히드

버터스카치 맛- 디아세틸

캐러멜 향- 말톨

견과류 향- 푸란

요리에서 캐러멜의 쓰임

 요리에서 캐러멜은 다양하게 사용된다. 양식에서는 양파를 약불에서 천천히 갈색이 되도록 볶아 단맛과 복합적인 향과 맛을 끌어내 요리의 베이스로 사용하는데 이를 캐러멜라이징이라 부른다. 캐러멜라이징한 양파로 만든 대표적인 요리로 프랑스의 스프인 프렌치 어니언 스프가 있다.(편의상 캐러멜화 반응이라 부르지만 엄밀히 따지면 마이야르반응이다.) 한국식 중식의 대표인 짜장면을 만들때 사용하는 사자표 춘장에도 캐러멜이 들어가는데 이는 좀 더 어두운 색을 내기 위해 들어간다. 일부 간장에도 색을 진하게 하기 위해 캐러멜이 들어가는 경우도 있다. 

 특히 캐러멜은 유제품과 아주 좋은 궁합을 보여줘 제과재빵에서는 아주 광범위하게 캐러멜이 사용된다. 설탕을 밝은 갈색으로 캐러멜화 시켜 견과류를 넣어 단단하게 굳힌 프랄린이 대표적이며 갈아서 초콜릿과 섞어 사용 하기도 하고 그대로 사용 하기도 한다. 생크림과 캐러멜화한 설탕을 같이 끓여 캐러멜 캔디를 만들기도 하고 캐러멜로 과일의 겉을 입히기도 한다. 커피나 차등 유제품이 들어간 음료에도 많이 곁들여 진다.

3줄요약

1. 캐러멜 반응은 당 분자만을 통해 일어나는 반응이다.

2. 보통 130도에서 시작되며 160~180도에서 캐러멜이 완성된다.

3. 캐러멜 반응이 진행 될수록 단맛은 줄고 신맛, 쓴맛, 향기 화합물들이 생성된다.