【 실험 2 】 우유로 만든 목걸이
□ 목표 : 우유에 들어있는 혼합물을 분리하여 다양한 모양의 작품을 만들 수 있다.
□ 미리 생각해 보기
① 집안에 냉장고 문을 열고 우유를 마시려고 우유팩의 날짜를 보니, 유효기간 날짜가 지났다. 마시기에 꺼림칙하고, 버리자니 물이 오염될 것 같아 고민스러웠다. 유효 기간이 지난 우유를 활용할 수 있는 방법은 없을까?
② 우유에 들어있는 단백질에는 어떤 종류의 것이 있는지 인터넷에서 조사하여 보자.
③ 우유에 들어있는 카세인의 성질은 무엇인가?
□ 준비물
우유 250～300㎖, 식초 약간, 목걸이 모양 틀, 가열기구, 큰 비커1, 거즈(스타킹), 식용색소 약간
□ 활동 과정
① 시중에 판매되는 우유를 300㎖정도 냄비나 비커에 부은 후, 원하는 색이 나올 때까지 적당량의 색소를 넣는다.
② 우유를 끓지 않을 정도로 천천히 가열하여 충분히 뜨겁게 한다(우유가 너무 끓으면 단백질이 응고되기 때문에 주의해야 함).
③ 뜨거워진 우유에 식초를 큰 숟가락으로 2～3술 넣으면서 잘 저어준다. 이때 식초의 양을 달리해 보면서 덩어리의 양을 비교한다(식초의 양이 많을수록 덩어리가 많이 생겨난다. 우유 속에서 엉기는 덩어리 물질이 바로 치즈의 주성분인 카세인이다).
④ 거즈나 스타킹을 준비하여 적당한 크기로 자른다. 자른 스타킹을 비커 입구에 씌워 체를 만든다(스타킹이 벗겨지지 않도록 고무줄로 비커 입구를 묶어준다).
⑤ 우유가 식어가면서 알갱이가 생기면 스타킹 체에 부어 카세인을 걸러낸다. 이 체에 남은 카세인이 우리가 얻고자 하는 우유 플라스틱이다.
⑥ 카세인은 고무 같은 느낌을 주는데 꼭 짜서 물기를 적당히 없앤다(물기를 많이 제거하면 빨리 건조되나 모양 만들기가 어렵고 너무 물기가 많으면 건조시간이 오래 걸리고 모양이 만들어지지 않을 수도 있다).
⑦ 덩어리를 유리판 같은 곳에 놓고 반죽을 많이 하여 알갱이들이 잘 뭉쳐지게 한다.
⑧ 이제 목걸이를 원하는 모양대로 다양한 틀에 반죽을 넣거나 여러 가지 도구 또는 손을 이용해 자신만의 모양을 만들어 본다.
⑨ 2～3일 그늘에서 말리면 물분자가 빠져나가면서 카세인이 플라스틱처럼 단단해져 친구들이 부러워하는 멋진 목걸이가 만들어진다(브로치, 머리핀, 반지 같은 것을 만들려면 단단해지기 전에 구멍을 뚫거나 핀을 붙이면 된다. 전자레인지를 이용해 1분 30초 정도 구우면 금새 굳는다).
□ 과제 탐구
1. 우유에 들어있는 단백질의 종류를 써 보시오.
2. 유효기간이 지난 우유에서 단백질을 분리할 때, 식초를 넣는 이유는?
3. 뜨거워진 우유에 식초를 많이 넣거나, 적게 넣으면 어떤 변화가 일어나는가?
□ 참고자료
○ 단백질의 응고
우유에는 여러 가지 영양소가 많지만 그중 단백질이 많은 비중을 차지한다. 단백질의 종류에는 세 가지가 있는데 그 이름은 락토 알부민, 락토 글로블린, 카세인이다. 그 중에서도 카세인이 가장 많이 들어 있다.
이 단백질은 식초나 열에 매우 약하다. 그래서 가열한다든지 식초를 첨가하여 산성을 만들어 준다든지 하면 변성이 되어 굳어진다. 이와 같이 단백질이 열이나 산에 의해 굳어지는 성질이 있는데 이것을 단백질의 변성이라고 한다. 락토 알부민과 락토 글로블린은 열에 의해 응고되고 카세인은 산에 의해 응고된다.
그래서 우유에 식초를 떨어뜨리면 카세인 단백질이 서로 엉기면서 덩어리가 생긴다. 처음에는 얻어진 단백질이 축축하고 결합이 단단하지 않은 상태이지만 이 카세인이 마르면서 단백질 분자들의 결합이 강해져 점점 더 단단해진다.
* 올 과학활동을 하면서 한 번 해 보려고 했는데, 어찌하다보니 하지 못한 실험입니다. 발달장애 특수학교에서도 재미있게 활동할 수 있는 제재라는 생각을 합니다.^^
내 손으로 만드는 설탕과자-달고나
아슬아슬 균형 잠자리
