김장 김치 원리와 삼투압현상과의 관계?
삼투압 현상이란 어떤것인가요?김치 담글때 물에 담근 배추에 소금을 넣어 물에녹이면배추에 물기가 빠지고간이되는거하고 어떻게 설명이 되나요?
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
우선 배추는 자체적으로 물을 90% 이상 가지고 있어요
이게 근처에 나트륨 소금을 뿌리면 소금이 수분을 배추에서 부터 뺃아 오면서
물기가 빠지는 원리랍니다.
이게 삼투압원리인거죠
안녕하세요.
김장 김치를 담글 때 사용되는 절임 과정은 삼투압 현상(osmosis)과 밀접한 과학적 원리를 가지고 있는데요, '삼투압'이란 반투과성 막을 사이에 두고 농도가 다른 두 용액이 있을 때, 물이 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 이동하려는 현상을 의미합니다. 이 현상은 세포막과 같은 반투과성 구조를 통해 일어나며, 식물세포인 배추에서도 관찰됩니다. 김장을 할 때 배추에 소금을 뿌리거나 소금물에 담그면, 소금이 배추 겉면의 수분을 끌어내면서 배추가 부드러워지고 숨이 죽습니다. 이 과정에서 일어나는 핵심적인 원리는 삼투압입니다. 배추의 세포 내부는 비교적 낮은 염 농도를 가지고 있는데, 외부에 소금을 첨가하면 세포 외부의 염 농도가 급격히 증가하게 됩니다. 그러면 세포 안의 물이 삼투압에 의해 세포 밖으로 빠져나오게 되며, 이로 인해 배추가 수분을 잃고 부드럽게 절여집니다. 이러한 삼투 현상은 단순히 배추의 식감을 좋게 만드는 것을 넘어, 김치의 저장성과 맛에도 중요한 역할을 합니다. 수분이 빠지면서 세포 내 효소나 미생물 활동이 조절되고, 소금은 유해 미생물의 증식을 억제하여 발효가 안정적으로 진행되도록 돕습니다. 또한, 배추 내부에 남은 소금은 이후 양념이 골고루 배어들 수 있는 환경을 마련해주어 김치의 맛과 풍미 형성에도 기여합니다. 따라서 김치의 절임 과정은 단순한 조리법이 아니라, 삼투압이라는 생물학적 현상을 이용한 과학적인 발효 준비 과정이라고 할 수 있습니다. 이 원리를 이해하면, 절임 시간과 염도 조절이 김치 맛을 결정짓는 핵심 요소임을 알 수 있습니다.
삼투압 현상이란 반투과성 막을 경계로 하여 용질의 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 용매가 이동하는 현상을 말합니다.
여기서 반투과성 막은 물 분자는 통과시키지만 용질 분자는 통과시키지 못하는 특성을 가진 막을 의미합니다. 이러한 물의 이동으로 인해 농도가 높은 쪽의 용액 수위가 높아지면서 생기는 압력을 삼투압이라고 합니다.
그리고 말씀하신 김장 김치를 담글 때 배추를 소금물에 절이는 과정은 대표적인 삼투압 현상의 응용 사례입니다.
배추 세포 안에는 일정 농도의 수분과 염분, 기타 용질이 존재하는데, 배추 겉면과 접촉하는 소금물은 배추 세포 내부보다 훨씬 높은 농도를 가지게 됩니다. 이때 배추 세포막은 반투과성 막의 역할을 합니다.
결국 농도 차이로 인해 배추 세포 내부에 있는 물이 농도가 더 높은 바깥쪽 소금물로 빠져나오게 됩니다. 이는 물이 농도가 낮은 곳에서 농도가 높은 곳으로 이동하는 삼투압 현상 때문입니다.
마지막으로 배추 속의 물이 빠져나오면서 배추는 숨이 죽고 부드러워집니다. 동시에 소금물에 녹아있던 소금 이온들이 배추 세포 안으로 서서히 확산되어 들어가면서 배추에 간이 배게 되는 것입니다.
김장 김치에서 배추를 절이는 과정은 삼투압 현상을 이용한 대표적인 사례입니다. 삼투압 현상이란 농도가 낮은 용액에서 농도가 높은 용액으로 물 분자가 이동하는 현상을 말하며, 소금물에 담근 배추는 세포 안의 수분이 농도가 높은 소금물 쪽으로 빠져나가면서 절여지게 됩니다. 이 과정을 통해 배추의 숨이 죽고 양념이 잘 배어들게 됩니다.