설탕을 가열했다가 식을때 딱딱해지는 건 어떤 과학적 원리때문인가요?

Question

요즘에 탕후루라는 중국 전통 간식이 우리나라에서 선풍적인 인기를

끌고있는데요. 저도 집에서 만들기를 시도해보았지만 만들어 먹는건

굉장히 어렵더라구요.

이 때 설탕을 물에 넣고 가열하게 되면 보글보글 끓다가 딱딱해지던데.

이러한 현상은 어떠한 과학적 원리때문에 발생하는 것인지 궁금합니다.떠

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 탕후루에서 가장 중요한 재료는 바로 설탕입니다. 탕후루 겉면에 묻히는 설탕 시럽은 설탕과 물을 2:1의 비율로 섞은 뒤 가열해 만드는데요. 설탕물을 100도로 가열하면 수분이 증발하기 시작하고 130도까지 가열하면 수분이 전체의 5% 이하로 떨어지며 녹인 유리처럼 변합니다. 이것을 ‘비결정질 성질’이라고 하는데요. 뜨거울 때는 설탕 시럽이 끈적한 액체의 형태가 되지만 식었을 때는 마치 유리처럼 바삭하게 부서지는 성질이죠. 이 상태가 탕후루를 만드는 최적의 설탕 시럽이라고 할 수 있습니다.

출처 : 한화토탈에너지스 - 반짝반짝 유리구슬 속 달콤한 과일, 탕후루 속 화학

Answer 2

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

이유는 바로 비결정질 성질을 가지고 있는 설탕의 특성 때문입니다.

물과 설탕이 혼합된 액체가 가열되면서 수분이 증발하면서 유리와 같이 딱딱하게 굳어지게 되는 것 이죠.

Answer 3

안녕하세요. 장준원 과학전문가입니다.

설탕을 물과 함께 끓이게 되면 융해되면서 분자가 자유롭게 움직이게 되는데요. 이때 물이 증발하게 되면 설탕 농도가 높아지고 설탕 결정끼리 결합하게 됩니다. 결합된 설탕은 고체처럼 굳게 되는 것이지요.

​설탕 자체를 알면 더 쉬운데요. 설탕은 당밀을 코팅한 형태로 당밀 자체가 수분을 함유하고 있어야지만 우리가 흔히 보는 가루 상태로 유지가 됩니다. 하지만 당밀 속 수분이 증발하게 되면 설탕 결정끼리 붙게 되면서 덩어리지게 되는데 이를 딱딱해진다고 생각하시면 되겠습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

설탕이 가열되면, 분자 내부의 결합이 약해지고 분자가 더 이상 자유롭게 움직이지 못하게 됩니다. 이러한 현상을 결정화 또는 결정화 현상이라고 합니다.

이후, 설탕이 식으면 결정체가 형성되어 딱딱해지게 됩니다. 이는 결정체가 고체 상태로 고정되었기 때문입니다. 결정체는 분자 내부의 결합이 강해져서 이러한 형태를 띄게 됩니다.

이러한 현상은 열역학에서 용액이나 고체가 결정체로 변하는 과정을 설명하는 데 사용되는 일반적인 원리입니다. 이러한 원리는 결정화라고도하며, 결정화 현상에는 온도, 물질의 농도, 압력 등 기타 여러 가지 요인이 영향을 미칠 수 있습니다.

Answer 5

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

설탕을 가열하면 설탕의 분자가 서로 결합하여 결정을 형성합니다. 이 결정이 딱딱한 구조를 이루기 때문에, 설탕이 가열 후 식을 때 딱딱해지는 것입니다.