◎ 미리생각해보기

우유를 마시면 배탈이 나는 친구들! 하지만 우유로 만든 치즈는 먹을 수 있습니다. 왜 그럴까요?

우유에는 유당이라는 이당류가 들어 있으며, 소장에서 나오는 효소 중 락타아제가 이를 분해해 줍니다. 하지만 락타아제의 양이 적게 나오는 친구들이 우유를 마시면 유당이 대장까지 분해되지 않고 도착합니다. 대장에서 대장균들에 의해 유당이 분해될 경우 설사 및 가스를 유발하게 되지만, 치즈에는 유당이 없거나 5%미만으로 누구든 안심하고 먹을 수 있습니다.

◎ 실험 전 주의사항!

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변 지역을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기!

1. PE병에 탈지분유와 따뜻한 물 120ml를 넣어 우유를 만들고 학생들에게 20ml씩 나누어 주세요.

1.은박컵(대)에 꼬지막대로 구멍을 뚫고 바닥을 칼로 잘라 뜯습니다. (주의! 공기가 잘 통하도록 큰 구멍을 여러개 뚫어 주세요. 바닥에 움푹 들어간 곳을 칼로 잘라냅니다.)	2.은박컵(소)에 미리 만든 우유 20ml를 채웁니다.

4.우유의 양에 따라 우유를 가열합니다. (주의! 10분정도 하드스틱으로 저어주며 가열합니다.)	5.레몬즙 3ml를 넣고 4~5분간 더 가열한 후, 식혀줍니다.

◎ 실험방법

3.초에 불을 붙이고 은박컵(대)으로 덮은 후, 우유가 있는 은박컵을 바닥에 끼워줍니다.

6.종이컵에 거즈와 고무줄로 거름망을 만들고 식힌 우유를 넣어 줍니다.	7.걸러진 덩이를 잘 뭉쳐 치즈를 만들고 지퍼백에 담습니다.

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

8.도안을 접어 책자를 만들고 빈칸을 채워 보세요.

◎ 실험결과 및 생각해보기

끓인 우유에 레몬즙을 넣으면 덩어리가 생깁니다. 레몬즙의 역할은 무엇일까요?

⇒ 카세인 단백질과 산성용액이 반응하여 덩어리가 생성됩니다. 레몬즙이 산성용액 역할을 하는 것이며 레몬즙 대신 식초를 사용해도 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

2. 덩어리가 생긴 우유를 망에 거를 때 걸러진 덩어리와 통과한 액체는 각각 무엇일까요?

⇒ 걸러진 덩어리는 치즈이고, 통과한 액체에는 수분과 유당 등이 들어있는 유청입니다.

3. 소화기관 도안 해설 및 답안(왼쪽 상단부터 1번, 오른쪽 상단부터 4번입니다.)

⇒ 그림1. 찬 우유 + 위액 : 찬 우유는 위액과 반응하여 약간 응고된 후, 장으로 흘러갑니다.

⇒ 그림2. 유당 + 락타아제 + 단당류 : 락타아제가 분비될 경우 유당이 단당류로 분해가 되지만 락타아제가 없거나 적을 경우 유당이 대장으로 갑니다.

⇒ 그림3. 유당 + 대장균 : 유당이 대장으로 들어간 경우 대장균이 유당을 분해하게 됩니다. 분해할 때 수분이 필요해 수분이 체내에서 대장안으로 들어갑니다. 그 결과 설사를 하게 됩니다. 또한 분해 과정에서 가스가 생성되어 복통을 유발합니다.

⇒ 그림4. 따뜻한 우유 + 위액 : 따뜻한 우유는 위액과 반응하여 덩어리(치즈)를 만들어 천천히 소장으로 흘러갑니다. 치즈만드는 원리가 적용됩니다.

⇒ 그림5. 유당 + 락타아제 + 단당류 : 소량의 유당이 천천히 들어와 작은 양의 락타아제로도 충분히 분해 할 수 있게 됩니다. 우유를 못 마시는 친구들도 따뜻한 우유 혹은 유당가수분해 우유는 마실 수 있습니다.

⇒ 그림6. 대장 + 수분 : 유당을 분해하여 생긴 단당류는 소장에서 흡수되고 수분만 대장으로 흘러가 흡수됩니다.

◎ 원리이해

우유

영어로 cow’s milk, 한자로 牛(소 우)乳(젖 유)로 부르며 소의 젖이라는 뜻을 가집니다. 우리나라 젖소 품종은 홀스타인이 대부분으로 희고 수분이 많은 젖이 나옵니다. 우유에 칼슘이 많다고 말하는 이유는 우유에 들어있는 카세인이란 단백질 때문입니다. 우유에 들어있는 단백질의 대부분은 카세인으로 80%를 차지하고 있으며 카세인은 인을 함유하고 있는 단백질로 칼슘과 결합되어 있습니다. 또한 카세인칼슘은 수분 속에서 미세한 입자로 존재하고 빛을 비추면 희고 불투명하게 보여 우유가 하얗게 보입니다.

**우유의 가공

우유의 살균법에는 병원미생물은 완전히 없애지만 일반미생물은 약간 남게 하는 저온살균(파스퇴르 살균)과, 모든 미생물을 포자까지 포함하여 완전히 살균하는 완전살균이 있습니다. 저온살균은 저온장시간법(62~65℃에서 30분)을 이용했으나, 지금은 고온단시간법(75℃에서 15초)이 이용되고 있습니다. 완전살균에는 최근 초고온법(UHT법 : 135~150℃에서 1~10초)이 개발되어 이용되고 있습니다.

2. 치즈

우유 속에 있는 카세인을 응고, 발효 시켜 만든 식품으로 우유의 영양소를 그대로 가지고 있어 영양가가 높은 식품입니다. 특히, 유당이 없거나 5% 미만으로 유당불내증을 가지고 있는 사람들이 치즈를 통해 우유의 영양분을 흡수 할 수 있습니다.

**가공치즈(Process Cheese)

가공치즈란, 우유를 응고 ․ 발효시켜 만든 치즈나 자연치즈 두 가지 이상을 혼합하거나 다른 재료를 혼합하여 유화제와 함께 가열 ․ 용해하여 균질하게 가공한 치즈를 말합니다. 탈지분유를 넣은 치즈 식품이나 수분이 많고 잘 퍼지는 치즈스프레드 등도 가공치즈라 할 수 있습니다.

**가공치즈 만들기

가공치즈를 만드는 방법은 간단합니다. 치즈(한 종류 또는 여러 종류)와 우유, 분유, 크림, 버터, 유청 가루 등을 솥에 넣어 130~140℃에서 녹인 다음 삼각형 또는 정사각형의 모양으로 만들면 완성됩니다.

3. 유당불내증

인체 내에서 우유 안에 있는 유당(젖당, 락토오스)을 분리, 흡수하기 위해서 분해 효소인 락타아제가 반드시 필요합니다. 만약 락타아제의 분비량이 부족하거나 없게 되면 분해되지 않은 유당에 의해 설사와 복통을 일으키게 되고 이 증상을 유당불내증이라 합니다.

4. 유당

우유와 모유에 들어 있는 당으로 젖당 혹은 락토오스라고 부릅니다. 복잡한 분자구조를 가지고 있어 락타아제로 분해를 해주어야 합니다. 분해가 되면 단당류인 글루코스와 갈락토스로 나누어져 흡수 됩니다.

5. 락타아제

젖당분해효소라 불리기도하며 포유류의 소장과 간에서 발견됩니다. 일반적으로 포유류는 어릴 때부터 많은 양을 가지고 있습니다. 젖을 떼는 시기에는 양은 줄지 않지만 활성이 떨어진다고 알려져 있습니다.

6. 대장균

사람이나 동물 등 포유류의 장 속에 사는 세균입니다. 대장에서 많이 존재하여 대장균이라고 하며 장이 아닌 다른 부위에 있으면 병을 유발합니다. 대장균은 열에 약하여 60℃ 이상에서 20분 이상 가열하면 제거 할 수 있습니다. 여름철에 물을 끓여 먹는 이유가 대장균 때문에 발생되는 식중독을 예방하기 위함입니다.

7. 소화제

소화제에는 위장운동을 항진시켜 소화액의 분비를 높이는 약제와 소화액의 분비부족을 보충하는 소화효소제가 있습니다. 소화제의 중심이 되는 것은 소화효소제이며, 이에 첨가해 묽은 염산, 생약, 위액분비자극제, 방향제 등이 사용됩니다. 펩신 ․ 판크레아틴 ․ 디아스타아제가 소화효소제로서 사용됩니다.

8. 치즈의 영양성분

치즈는 풍부한 영양소와 높은 열량을 지니고 있는 식품입니다. 10~30%의 단백질, 40~70%의 지방, 그 외 칼슘, 철, 인, 비타민A, D, E등을 포함하고 있습니다. 또한 치즈는 100g당 100~350cal의 고단백 고열량 식품에 해당됩니다.

ol 혹은 mole로 표기합니다.

과자 속 염분측정

학습목표

우유와 치즈의 비교를 통해 소화과정을 알아보고 치즈를 만들어 봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

우유를 마시면 배탈이 나는 친구들! 하지만 우유로 만든 치즈는 먹을 수 있습니다. 왜 그럴까요?

◎ 미리생각해보기

거즈 1장, 티라이트초 1개, 꼬지막대 1개, 고무줄 1개, 레몬즙, 하드스틱 1개, 탈지분유, 지퍼백 1개, 면장갑 1켤레, 은박컵(소) 1개, 은박컵(대) 1개, 종이컵 1개, 계량컵, PE병, 도안 1장

※ 직접준비해주세요. (라이터, 물, 가위, 칼)

◎ 실험준비물

1. 끓인 우유에 레몬즙을 넣으면 덩어리가 생깁니다. 레몬즙의 역할은 무엇일까요?

2. 덩어리가 생긴 우유를 망에 거를 때 걸러진 덩어리와 통과한 액체는 각각 무엇일까요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점