요리란 무엇인가? 어떻게 맛있는 음식을 요리할 수 있는가? 요리(料理)는 ‘헤아려서 다스림’을 의미한다. 영어사전에 의하면 ‘식재료를 가열하고 끓이는 것’을 뜻한다. 헤아리는 것, 가열하고 끓이는 것, 이것은 모두 과학이다. (…)
나는 이 책에서 요리를 여러 과학적인 면으로 해석하였다. 우리의 식감 즉 씹는 맛, 목 넘김, 부드러움은 물리적인 현상이다. 요리의 풍미와 색은 화학적인 현상이다. 우리가 음식을 통하여 먹는 탄수화물, 지방, 단백질은 생화학적인 성분이다. 우리가 먹는 음식 대부분은 미생물 발효식품이며, 우리가 먹고 느끼는 행위는 뇌의 생리적 현상에 속한다. 이처럼 요리를 전체적으로 이해하기 위해서는 물리·화학·생화학·미생물학·생리학·인문학적인 해석이 필요하다.
이 책을 통하여 많은 사람들이 요리에 숨어 있는 과학을 알았으면 한다. 요리가 얼마나 체계적이며 동시에 예술적인 작업인지 느꼈으면 한다. 요리를 알아야 요리가 주는 행복의 메시지를 들을 수 있기 때문이다. 이 책과의 만남으로, 더욱 많은 사람들이 더 자주 행복하기를 바란다.
--- 「시작하며」 중에서

주방기구를 선택할 때 열전도율은 중요하다. 구리 냄비는 열전도가 가장 잘되는 좋은 재질이긴 하지만 공기 중에서 쉽게 산화되어 푸른색 녹을 만든다. 그릇에 녹이 슬면 음식물도 상하거나 냄새가 나는 등 보관이 어렵기 때문에 최근에는 구리 재질을 별로 사용하지 않는다. 대신 알루미늄과 스테인리스 스틸 재질을 주로 사용한다. 물론 이것들도 금속이므로 음식과의 반응을 막고 열이 고르게 전달되게 하기 위해 세라믹으로 코팅을 입힌다.
알루미늄은 내구성이 조금 부족하기는 해도 스테인리스 스틸보다 열전도가 잘된다. 온도가 빨리 오르고 빨리 떨어지는 알루미늄 냄비에 라면을 끓이면 면발이 쫄깃해지는 것을 확인할 수 있다. 스테인리스 스틸 재질은 열전도율은 조금 부족하지만 단단하여 비교적 수명이 길고, 산화로 녹슬지 않아 청결하다.
열전도율이 낮아야 하는 경우도 필요하다. 요리에 사용되는 주걱이나 젓가락은 열전도가 잘되면 쉽게 뜨거워져 화상을 입을 우려가 있으므로, 쇠로 된 주방기구보다는 나무로 된 것을 사용한다.
한편 주방기구에서 외부의 열을 얼마나 잘 전달하는가도 중요하지만 얼마나 열을 고르게 잘 분배하는가도 중요하다. 프라이팬을 예로 들어보자. 프라이팬이 무거운 이유는 밑바닥이 여러 층의 금속으로 되어 있기 때문이다. 만약 프라이팬이 한 층으로 되어 있다면 불이 닿는 중앙 부분과 주변의 온도에 차이가 많이 나서 음식물이 쉽게 타게 된다. 반면 이중 삼중으로 된 프라이팬을 사용하면 음식의 여러 부분에 열이 고르게 전달되어 좋은 요리를 만들 수 있다.
--- 「열전도율을 고려한 주방기구들」 중에서

화학반응이란 무엇인가? 반응물을 넣고 열을 가하면 어떠한 일이 일어나는가? 반응분자는 열에너지를 받으면 활성화되고, 움직이기 시작하면서 가까이 있는 분자와 충돌하게 된다. 모든 분자가 같은 에너지로 충돌하지는 않는다. 그러나 그중 큰 에너지로 충돌한 분자들이 있으면 그 분자들은 충돌 에너지를 이용하여 새롭게 안정된 분자인 생성물을 만든다. 이것이 충돌이론collisiontheory이다. 낮은 온도에서는 반응물이 적게 만들어지지만 높은 온도에서는 다양한 물질들이 더 많이 만들어지는 현상과 관련이 있다.
요리는 화학반응이다. 앞서 설명한 것은 열반응이지만 요리를 할 때에는 열에 의한 화학반응 외에 효소에 의한 효소반응도 일어난다. 효소반응은 세포에서 서로 다른 조직에 있던 효소와 그 기질(substrate, 효소의 적용을 받아 화학반응을 일으키는 물질)이 결합하며 시작된다. 한 예로 칼질을 하다 보면 기계적인 힘에 의해 세포막이 파괴되는데, 이때 효소와 기질이 반응하여 새로운 물질을 만들어낸다. 요리의 또 다른 색과 향이 만들어지는 것이다. 그러므로 미리 식재료를 손질하거나 믹서로 갈아놓으면 자칫 우리가 원하지 않는 이상한 색과 향을 가진 물질들이 생길 수 있기 때문에 주의해야 한다.
어른들이 하는 말로 마늘을 사용할 때는 갈아 쓰지 말고 칼등으로 탁 쳐서 으깨서 쓰라는 말이 있다. 과학적으로 꽤 일리가 있는 말이다. 마늘이나 양파를 믹서로 갈면 세포 조직이 파괴되어 효소와 기질물질이 반응을 시작하기 때문이다. 다시 말해 마늘에 있는 효소 아닐네이즈anillase가 기질물질인 아닐린anillin과 반응하여 노란색의 퀴퀴한 냄새를 풍기는 알리신allicin을 만든다. 따라서 마늘은 통째로 가지고 있다가 요리하기 직전에 까서 사용해야 마늘이 가지고 있는 향을 그대로 느낄 수 있다.
--- 「요리에 향을 더하는 화학반응들」 중에서

후각은 오감 중에서 가장 감도가 높고 예민하며 기억력이 좋은 감각으로, 맛에 절대적으로 영향을 미친다. 향은 코 점막의 후각 수용체에서 바로 뇌로 들어가기 때문이다. 인간은 음식을 입에 넣기 전에 먹어도 되는지 향으로 미리 판단하므로, 몸을 보호하기 위해서라도 후각은 예민해야 한다. 음식의 맛을 잘 느끼지 못하는 사람들의 경우 미각이 아닌 후각에 문제가 있는 일이 많다.
코를 막고 음식을 먹으면 무슨 맛인지 잘 모른다. 그래서 음식은 혀로 먹는 것이 아니고 코로 먹는다는 설명이 과학적으로 설득력을 갖는다. 공기 중에 떠다니는 향기분자는 후각세포에 포착되어 후각신경을 타고 뇌에 전달되는데, 이때 약 390종의 다양한 후각 수용체가 향기분자와 결합하여 향기를 식별하게 해준다. 한편 후각에 관여하는 인간의 유전자는 1~2%로 면역체계에 관여하는 유전자와 비슷한 수치를 보인다. 또한 후각은 우리의 오감 중 감정에 제일 큰 영향을 주는 감각으로, 감정을 치료할 때 향 치료aroma therapy와 같은 방법을 쓰기도 한다.
우리는 음식의 향을 두 가지 경로를 통하여 맡는다. 하나는 코의 앞쪽 비강을 통한 것으로 전비강성 후각orthonasal olfaction이라 하고, 다른 하나는 구강과 코의 뒤쪽에 위치한 비강을 통한 것으로 후비강성 후각retronasal olfaction이라고 한다. 전비강성 후각은 주로 향수와 같은 외부의 냄새를 감지하고, 후비강성 후각은 음식을 씹는 과정에서 식재료 안에 있던 휘발성 향 분자가 수용체를 통해 뇌에 전달되면서 냄새를 감지한다.
후각과 뇌의 관계를 바탕으로, 생선 요리에 생강을 넣는 이유를 설명할 수도 있다. 우리의 뇌는 생강이 지닌 향을 생선 비린내 성분인 아민amine보다 더 강하게 받아들인다. 그래서 생선만 먹을 때보다 생강을 곁들인 생선 요리를 먹을 때 비린내를 덜 느끼게 되는 것이다. 이 원리와 마찬가지로, 여러 향신료들은 다른 음식이 지닌 고유의 향 자체를 없애는 것이 아니라 단지 뇌에서 그 향을 느끼지 못하도록 하는 작용을 한다.
--- 「생선 요리에 생강을 곁들이는 이유-후각」 중에서

김치, 피클, 요구루트, 치즈, 하몽, 올리브(생으로 먹기보다는 주로 발효시켜서 먹는다) 등은 피루브산에서 젖산으로 변하는 젖산 발효의 산물이다. 알코올 발효와 함께 미생물의 주요 발효에 속하며, 동물조직에서 일어나는 당의 분해 과정인 해당작용도 여기에 포함된다. 간장, 된장 등의 발효식품도 젖산균에 의해 젖산의 산미와 향기 성분을 생성하여 장류의 향미에 중요한 역할을 한다.
된장을 만드는 방법에는 크게 두 가지가 있다. 먼저 메주로 장을 담근 뒤 시간이 지나면 장물을 떠내고 남은 건더기를 이용해 된장을 만드는 재래식 방법이 있다. 다른 하나는 메주에 직접 소금을 알맞게 부어 넣고 익혀서 장물을 떠내지 않고 그냥 만드는 방법이다. 이러한 과정을 거쳐 만든 된장은 숙성되면서 곰팡이, 효모 미생물에 의해 전분을 당으로 분해시키고, 이들 당의 일부는 젖산 발효를 통해 젖산을 생성한다. 이때 동시에 향미 성분인 유기산organic acid과 에테르ether가 생성되어 된장 고유의 향기를 이루게 되는 것이다.
된장과 똑같이 메주콩을 사용해 만들지만 훨씬 강하고 독특한 냄새를 풍기는 청국장은 바실루스Bacillus균에 의해서 만들어지는 단백질 발효의 산물이다. 바실루스균은 볏짚에 가장 많이 살기 때문에 청국장을 만들 때는 볏짚을 먼저 깔고 그 위에서 콩을 쪄서 적당한 온도로 발효시키면 된다.
동물성단백질 젖산 발효로 만든 식품에는 치즈, 올리브, 젓갈 등이 있다. 이 중 젓갈은 한국에서 특히 발달한 발효식품 중 하나다. 예부터 사람들은 조개나 생선 등 바다에서 나는 식량을 저장하기 위하여 젓갈을 담갔다. 한국의 젓갈은 거의 갯벌이 많은 서해안에서 만들어지는데, 갯벌 속에는 풍부한 미네랄이 있어서 질 좋은 소금을 얻을 수 있기 때문이다. 또한 갯벌에서는 젓갈을 담그는 데 필요한 어패류를 구할 수 있으며, 황토를 이용해 발효에 필요한 숨 쉬는 옹기 항아리도 만들 수 있다. 젓갈은 곁들여먹는 음식의 풍미를 더해주는 발효식품으로 사랑받고 있다.

과학과 요리의 만남은 예술적이고 환상적이다!<br/><br/>책에서 저자는 부엌에서 일어나는 신비하고 놀라운 현상들을 과학적으로 명쾌하게 설명하고 있다. 요리를 단순히 맛의 기준으로 이야기하는 것이 아닌, 분자 수준에서 해체하고 분석하고 재조합함으로써 설명한다. 예를 들어 음식을 가열하는 것을 ‘식재료에 화학반응을 일으켜 먹기 좋고 소화하기 쉬우면서 깨끗한 생성물을 만드는 과정’이라고 이야기하는가 하면, ‘소금으로 식재료를 절이고, 식초를 넣어 산도를 조절하고, 양념을 넣어 확산시키고, 소스에 밀가루를 넣어 젤화시키는 것은 물리적 변환’이라고 말하며 독자들로 하여금 요리의 전 과정은 곧 과학이라는 생각을 갖게 만든다. 또한 왜 빵을 만들 때와 부침개를 만들 때 쓰이는 전분의 종류가 다른지, 탄수화물은 왜 단맛을 가지는지, 밥은 왜 시간이 지나면 딱딱해지는지, 프라이팬은 왜 여러 층의 금속으로 되어 있는지, 진공·저온 조리법인 수비드의 장점은 무엇인지 등 흥미를 자극하는 이야깃거리도 가득하다. <br/>이밖에도 음식에 담긴 문화와 역사, 과학의 발전과 새롭게 변화하는 요리예술, 음식이 주는 소박하고도 따뜻한 감동을 이야기하며 인문학적 온기를 품은 과학의 진미를 선보이는 이 책은, 어렵고 딱딱한 과학 공부에 지친 청소년들은 물론 과학이라는 학문에 관심을 잃은 일반 대중까지 아우르며 식탁 위에 펼쳐진 풍성한 과학세계로 독자들을 안내할 것이다. <br/><br/>탄성과 싱싱한 식재료, 상변화와 식감, 삼투현상과 김치, 열전도와 주방기구들…<br/>생생한 일러스트와 재미있는 글로 풍미 가득한 과학과 음식의 세계가 펼쳐진다!<br/><br/>우리는 ‘요리를 한다’고 말하면 주로 열을 가해 익히고, 칼로 식재료를 자르고, 이것들을 함께 버무리는 작업이라고 생각한다. 이 일상적이고도 쉬운 모든 요리 과정에는 매우 체계적이고 신기한 과학원리가 숨어 있다. 저자는 이 책에서 손쉬운 요리 레시피를 익히듯, 자연스럽게 과학개념을 접하고 복잡할 일 없이 순차적으로 과학원리를 납득할 수 있게 돕는다. ‘음식의 풍미를 내는 분자들은 대부분 휘발성이기 때문에 온도가 내려가면 풍미도 사라진다’거나, ‘열이 높아지면 식재료의 수분은 줄어들고 그러면 음식물은 단단해진다’와 같이 기초부터 차근차근 알려주기 때문에, 조금씩 체계적으로 과학적 사고를 해나갈 수 있게 된다. <br/>또한 저자는 우리가 부엌에서 매일 접하는 친근한 소재를 활용해 화학이나 물리학, 생리학, 발효학 등의 과학지식을 꼼꼼하게 설명해준다. 생선 요리에 생강을 곁들여 먹으면 왜 비린내를 덜 느끼는지를 후각이라는 생리학적 관점에서 풀어내는가 하면, 김장할 때 배추에 소금을 뿌려두는 이유를 삼투현상과 연결 짓고, 깎아놓은 사과가 노래지는 것을 효소와 갈변현상의 원리로 설명한다. 주방기구들은 매질의 열전도율을 고려해서 만든다거나, 싱싱한 식재료가 더 맛있는 이유는 물질의 탄성이 가져오는 식감 때문이라는 것, 된장의 구수한 향미는 젖산 발효에서 비롯된 것이라는 이야기 등 저자는 이 책을 통해 입맛만큼이나 다채로운 과학의 향연으로 독자들을 초대한다. <br/>이에 더해 개념 설명만으로는 단번에 직관적인 이해가 어려운 것들, 예를 들어 열의 전달 방법, 소고기 단백질의 변성 온도, 물속 기름 에멀션의 구조, 탄수화물의 젤화 반응, 산소에 의한 효소 활성도 변화 등은 구조를 한눈에 알아보기 쉽게 표현한 그림과 그래프로 쉬운 이해를 돕고 있어, 딱딱한 과학이론조차 술술 읽히게 해준다.<br/><br/>부엌에서 문화와 예술을 짓다<br/>과학과 요리, 예술이 조화롭게 어우러진 삶의 가치 <br/><br/>저자 이강민은 우리 음식으로 과학과 요리의 획기적이고 예술적인 만남을 풀어내고 싶다는 소망으로 2011년, 플로리스트인 아내와 함께 실험적 레스토랑인 빌바오bilbao를 열었다. 거의 매일 저녁 빌바오 부엌에 서는 그는 식재료 본연의 맛을 최대한 끌어올린 감동적인 요리를 소수의 사람들에게 선보이며 진정한 미식가들 사이에서 입소문을 얻고 있다. 공장화된 상업음식에 젖어 질 좋은 먹거리를 향유하지 못하는 현대 음식문화에 반기를 드는 것은 빌바오의 또 다른 지향점이기도 하다.<br/>저자에게 음식과 요리는 그저 허기를 달래기 위한 것이 아니다. 과학이자, 그 지역 고유의 문화이자, 삶에 감동과 행복을 선사하는 예술이다. 그리고 이러한 삶의 가치는 이 책에 고스란히 담겨 있다. 그는 우리의 삶과 떼려야 뗄 수 없는 과학에서 시작된 호기심과 애정을, 요리라는 또 하나의 분야와 접목시켜 색다른 융합의 묘미를 선사한다. 국내 저자만이 관심을 가지고 쓸 수 있는 김치나 장, 막걸리 등의 발효식품과 균에 대한 이야기, 여러 과학 분야를 전공한 과학도만이 다룰 수 있는 과학 전반에 걸친 총체적인 이야기, 유학 생활에서 접했던 세계 곳곳의 식탁문화 이야기, 로컬푸드와 지역주의 음식에 대한 경의와 예찬, 행복한 음식문화에 대한 저자만의 철학에 이르기까지… <br/>이성적인 과학자로서, 때로는 감성적인 요리 연구자로서 삶의 평형을 유지해온 저자가 쓴 이 책은, 음식과 요리, 맛에 대한 폭넓은 과학지식에 인문학적 사고를 버무려 인식의 지평을 확장시킨 대중과학 교양서가 되어줄 것이다.