베이킹파우더

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1. 개요
2. 조성과 종류
- 2.1. 주요 성분
- 2.2. 종류
3. 화학 반응식
- 3.1. 대표적인 반응식
4. 역사
5. 베이킹소다와의 차이점
6. 명반(알루미늄) 대체
7. 기타
참조

1. 개요

베이킹파우더는 팽창제로, 반죽이나 반죽을 부풀리는 데 사용되는 혼합물이다. 주요 성분은 탄산수소나트륨(베이킹소다), 산성제, 완충 물질로, 이들이 수분과 반응하여 이산화탄소를 생성하여 빵이나 과자 등을 부풀게 한다. 베이킹파우더는 단일 작용과 이중 작용으로 나뉘며, 이중 작용 베이킹파우더가 널리 사용된다. 베이킹소다와 달리, 베이킹파우더는 산성 재료의 유무와 관계없이 사용할 수 있다. 18세기 후반부터 사용되었으며, 초기에는 펄애시가 사용되었고, 19세기 중반 알프레드 버드에 의해 현대적인 형태의 베이킹파우더가 개발되었다.

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베이킹파우더
명칭
영어	Baking powder
일본어	ベーキングパウダー (Bēkingupaudā)
한국어	베이킹파우더
주요 정보
종류	화학적 팽창제
주요 성분	탄산수소나트륨 (중탄산나트륨) 산성 물질 전분
용도	반죽을 부풀리는 데 사용
상세 정보
반응 메커니즘	산성 물질과 중탄산나트륨이 수분과 열에 반응하여 이산화탄소 가스를 발생시켜 반죽을 부풀림
종류	단일 작용 베이킹파우더 이중 작용 베이킹파우더
단일 작용 베이킹파우더	수분에 의해 즉시 반응 빠르게 조리해야 하는 경우에 적합
이중 작용 베이킹파우더	두 단계에 걸쳐 반응 첫 번째 반응은 수분과 혼합 시, 두 번째 반응은 오븐에서 가열 시 조리 시간이 긴 경우에 적합
역사
개발자	앨프레드 버드
개발 시기	1843년
상업적 판매 시기	1856년
기타 정보
주의사항	습기에 약함 과도하게 사용 시 쓴맛이 남을 수 있음 유통기한 확인 필요

2. 조성과 종류

베이킹파우더는 크게 가스 발생제, 산성제, 차단제(분산제)로 구성된다. 가스 발생제는 이산화탄소 또는 암모니아 가스를 발생시키는 주성분이다. 산성제는 가스 발생제의 분해를 촉진하며, 차단제는 보관 중 가스 발생제와 산성제가 반응하지 않도록 분리하는 역할을 한다.^[51]

베이킹파우더의 조성
구성 성분	역할	예시
가스 발생제	열분해로 이산화탄소(CO₂) 또는 암모니아 가스(NH₃)를 발생시킨다.^[51]	탄산수소나트륨(NaHCO₃) (중조), 탄산수소암모늄(NH₄HCO₃) (중안)
산성제	중화 반응으로 가스 발생제의 분해를 촉진한다. 성분 배합에 따라 가스 발생 시점을 조절할 수 있다.^[52]	주석산수소칼륨, 인산이수소칼슘(제일인산칼슘), 주석산, 구운명반, 푸마르산, 인산나트륨, 글루코노델타락톤, 산성피로인산나트륨, 산성인산알루미늄나트륨 (NaAl₃H₁₄(PO₄)₈·4H₂O) 등
차단제	보관 중 가스 발생제와 산성제의 반응을 방지한다.	전분, 밀가루

2. 1. 주요 성분

베이킹파우더는 염기, 산, 그리고 사용 전 산과 염기의 반응을 방지하기 위한 완충 물질로 구성된다.^[3]^[10] 대부분의 시판 베이킹파우더는 탄산수소나트륨(NaHCO₃, 베이킹소다 또는 중조로도 알려짐)과 하나 이상의 산성염으로 구성된다.^[10]

베이킹파우더에는 안정성과 일관성을 개선하기 위한 성분도 포함되어 있다. 옥수수 전분, 밀가루, 또는 감자 전분이 완충제로 자주 사용된다.^[3]^[10] 불활성 전분은 수분을 흡수하여 분말의 알칼리성 및 산성 성분이 서로 조기에 반응하지 않도록 건조하게 유지함으로써 제품의 저장 수명을 연장하는 데 사용된다. 건조한 분말은 흐름이 더욱 원활하고 혼합도 더 쉽다. 마지막으로, 부피가 증가하여 더욱 정확한 계량이 가능하게 한다.^[11]

베이킹파우더는 산과 중탄산염 염기, 두 가지 주요 성분으로 만들어진다. 이들이 수분을 머금으면 산-염기 반응이 일어나 이산화탄소를 방출한다.^[12]^[13]

가스 발생제를 단독으로 사용하는 것과 산성제 + 차단제가 배합된 것이 있다. 일반적으로 시판되는 베이킹파우더는 가스 발생제 + 산성제 + 차단제를 일괄적으로 혼합한 것이다.

; 가스 발생제

: 열분해에 의해 이산화탄소 (CO₂) 또는 암모니아 가스 (NH₃)를 발생시킨다.^[51]

:* 탄산수소나트륨 (NaHCO₃) (중조), 탄산수소암모늄 (NH₄HCO₃) (중안)

; 산성제

: 중화 반응에 의해 가스 발생제의 분해를 촉진한다. 성분의 배합을 바꿈으로써 가스 발생이 최대가 되는 시점도 바꿀 수 있다.^[52]

:* 주석산수소칼륨, 인산이수소칼슘(제일인산칼슘), 주석산, 구운명반, 푸마르산, 인산나트륨, 글루코노델타락톤, 산성피로인산나트륨, 산성인산알루미늄나트륨 (NaAl₃H₁₄(PO₄)₈·4H₂O) 등

; 차단제

: 보관 중에 가스 발생제와 산성제가 반응하지 않도록 분리하기 위한 성분이다.

:* 전분, 밀가루

2. 2. 종류

베이킹파우더는 크게 단일 작용 베이킹파우더와 이중 작용 베이킹파우더로 나눌 수 있다.

단일 작용 베이킹파우더: 습기와 접촉하면 즉시 반응하여 가스를 발생시킨다.^[7]^[6]
이중 작용 베이킹파우더: 습기와 접촉했을 때, 그리고 가열되었을 때 두 단계에 걸쳐 가스를 발생시킨다.^[7] 현대에 가장 널리 사용되는 방식이다. 예를 들어 럼포드 베이킹파우더는 발효산으로 인산일칼슘만을 포함하는 이중 작용 제품이다. 이 산을 사용하면 상온에서 혼합 후 약 2분 이내에 사용 가능한 가스의 약 3분의 2가 방출된다. 그런 다음 초기 혼합 중에 중간 종인 인산이칼슘이 생성되기 때문에 휴지 상태가 된다. 가스가 추가로 방출되려면 반죽을 60°C 이상으로 가열해야 한다.^[8]

일반적인 저온 산성염에는 주석산수소칼륨과 인산일칼슘이 포함된다. 고온 산성염에는 황산알루미늄나트륨, 인산알루미늄나트륨, 피로인산수소나트륨이 포함된다.^[6]^[9]

일본에서는 알칼리성제, 산성제, 분산제를 모두 혼합한 일제식 베이킹파우더와 알칼리성제와 산성제를 두 개의 봉지로 나누어 사용 시 혼합하는 이제식 베이킹파우더가 있다.

일제식 베이킹파우더: 알칼리성제(주로 탄산수소나트륨)와 산성제(주석산수소칼륨, 인산이수소칼슘, 주석산, 구운명반, 푸마르산 등), 분산제(전분, 밀가루)가 모두 혼합된 형태이다. 수분이 가해지면 베이킹소다와 산성제가 반응하여 베이킹소다 분해가 시작되고, 가열에 의해 분해가 가속화된다.
이제식 베이킹파우더: 알칼리성제와 산성제를 두 개의 봉지로 나누어 사용 시 혼합한다.

3. 화학 반응식

베이킹파우더는 염기, 산, 그리고 사용 전 산과 염기의 반응을 방지하기 위한 완충 물질로 구성된다.^[3]^[10] 대부분의 시판 베이킹파우더는 탄산수소 나트륨(NaHCO₃, 베이킹소다 또는 중조로도 알려짐)과 하나 이상의 산성염으로 구성된다.^[10]

일반적인 조성(중량 기준)은 중탄산나트륨 30%, 인산일칼슘 5~12%, 황산알루미늄나트륨 21~26%일 수 있다. 또는 상업용 베이킹파우더는 황산알루미늄나트륨 대신 피로인산이수소나트륨을 두 가지 산성 성분 중 하나로 사용할 수 있다. 이러한 조성에서 또 다른 일반적인 산은 타르타르산의 유도체인 크림오브타르타르(K C₄ H₅ O₆)이다.^[10]

중화값(NV)은 100g의 발효산(무게 기준)을 중화하는 데 필요한 베이킹소다의 양으로 정의된다.^[12] 중화값은 다음 공식으로 나타낼 수 있다.^[12]

: ''NV = 100g의 발효산을 중화하는 데 필요한 NaHCO₃의 g''

반응 속도(ROR)는 산-염기 반응에 의해 방출되는 이산화탄소의 비율로 나타낸다.^[13] 혼합 및 유지 중에 측정되는 반응 속도를 분류하는 다른 하위 범주로는 “반죽 반응 속도(DRR)”와 특정 온도에서 베이킹 중에 측정되는 “반죽액 반응 속도(BRR)”가 있다.^[14]

베이킹파우더의 반응 속도(ROR)에 영향을 주는 요인은 다음과 같다.^[13]

산의 종류: 수분 및/또는 열 반응성은 용해도 및 해리 정도와 같은 물리화학적 특성의 영향을 받는다.
입도
반죽 또는 반죽액의 온도
발효제 산 및 염기의 농도
수화
수분 결합 성분(예: 설탕, 알코올, 전분, 검, 소금)의 존재
양이온(칼슘)의 존재

3. 1. 대표적인 반응식

물과 섞이면 중탄산나트륨과 산성염이 반응하여 이산화탄소 기체를 생성한다. 상업적으로든 가정에서든 베이킹파우더 제조의 원리는 동일하다. 산-염기 반응은 다음과 같이 일반적으로 나타낼 수 있다.^[4]

:NaHCO₃ + H⁺ → Na⁺ + CO₂ + H₂O

산이 복잡하기 때문에 실제 반응은 더 복잡하다. 예를 들어, 베이킹소다와 인산일칼슘으로 시작하면 다음과 같은 화학량론에 따라 이산화탄소가 생성된다.^[10]

:14 NaHCO₃ + 5 Ca(H₂PO₄)₂ → 14 CO₂ + Ca₅(PO₄)₃OH + 7 Na₂HPO₄ + 13 H₂O

대표적인 반응식은 다음과 같다.

40℃ 이상^[53]의 가열에 의한 가스 발생
: 2NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O + CO2
인산칼슘
: 2NaHCO3 + Ca(H2PO4)2 -> Na2HPO4 + CaHPO4 + 2H2O + 2CO2
d-주석산
: NaHCO3 + C4H6O6 -> Na2C4H4O6 + 2H2O + CO2
d-주석산수소칼륨
: NaHCO3 + KHC4H4O6 -> KNaC6H4O6 + H2O + CO2
글루코노락톤
: NaHCO3 + C6H10O6 + H2O -> NaHCO3 + C6H12O7 -> NaC6H11O7 + CO2
염화암모늄
: NaHCO3 + NH4Cl -> NaCl + H2O + CO2 + NH3

4. 역사

18세기 후반, 펄애시(pearlash)(탄산칼륨)가 초기 형태의 화학적 팽창제로 사용되었다. 펄애시는 정제된 형태의 잿물이었으며,^[35] 17세기 중반 유럽의 전문 제빵사들에 의해 사용되었다.^[15]^[16] 옥스퍼드 영어 사전은 "펄애시(pearl ash)"라는 용어가 1703년 아벨 보이어의 저술에서 처음 사용된 것으로 기록하고 있다.^[17] 펄애시의 주요 성분은 탄산칼륨(K₂ CO₃)이었으며, 시큼한 우유나 레몬즙과 같은 산성 재료와 결합하면 이산화탄소를 생성하는 화학 반응을 일으켰다.^[19]

19세기 중반, 영국의 화학자이자 식품 제조업체인 알프레드 버드(Alfred Bird)는 1843년 아내의 계란 및 효모 알레르기 때문에 최초의 베이킹파우더를 만들었다. 그는 베이킹소다와 타르타르산을 혼합하고, 수분 흡수 및 반응 방지를 위해 전분을 첨가하여 단일 작용 베이킹파우더를 개발했다.^[25] 버드는 자신의 발견에 대한 특허를 받지 않았고, 다른 사람들이 유사한 제품을 생산하고 특허를 받았다.^[30]

미국에서는 유스투스 폰 리비히의 제자였던 에번 노턴 호스퍼드가 1856년 뼈에서 추출한 피로인산일칼슘(monocalcium pyrophosphate)을 이용한 이중 작용 베이킹파우더를 개발하여 상업화했다. 1859년 호스퍼드와 조지 윌슨은 럼퍼드 백작을 기리기 위해 럼퍼드 케미컬 웍스를 설립하고, "호스퍼드 이스트 파우더", "럼퍼드 베이킹파우더" 등의 이름으로 제품을 판매했다.^[35]^[31] 2006년 럼퍼드 케미컬 웍스는 국가 유적지 화학 랜드마크로 지정되었다.^[31]

1890년대 독일 약사 아우구스트 외트커(August Oetker)는 베이킹파우더를 소포장 형태로 가정에 보급하여 대중화에 기여했다. 그는 1898년 인산염 기반 베이킹파우더 대량 생산을 시작하고 1903년 특허를 받았다.^[35] ^[32] 현재 "Dr. Oetker's Baking Powder" 및 "Backin"이라는 이름으로 판매되고 있으며, 산성피로인산나트륨, 베이킹소다, 옥수수 전분을 성분으로 한다.^[35]^[33]

미국에서는 1866년 조셉 C. 호글랜드와 그의 형제 코르넬리우스 등이 로열 베이킹파우더 회사를 설립하여 크림 오브 타르타르, 중탄산소다, 녹말이 들어간 단일 작용 베이킹파우더를 판매했다.^[34]

20세기 초, 미국에서는 황산알루미늄나트륨(명반)을 사용한 베이킹파우더가 등장했으나, 알루미늄 섭취에 대한 논란이 있었다. 20세기 중반 이후, 알루미늄 프리 베이킹파우더가 개발되어 사용되고 있다.

다음은 베이킹파우더의 역사와 관련된 주요 회사 및 제품 정보이다.

회사	출시 연도	산	염기	완충제	종류	제품명
알프레드 버드(Alfred Bird), 영국	1843	크림 오브 타르타르	베이킹소다	녹말	단일반응형	버드 베이킹파우더(Bird's Baking Powder)
에번 노턴 호스퍼드(Eben Norton Horsford), 미국	1856–1869	인산일칼슘	베이킹소다	옥수수전분	이중반응형	호스퍼드 효모 파우더(Horsford's Yeast Powder) 럼포드 베이킹파우더(Rumford Baking Powder) 호스퍼드-리비히 베이킹파우더(Horsford-Liebig Baking Powder)
아우구스트 외트커(August Oetker), 독일	1891–1903	인산일칼슘	베이킹소다	옥수수전분	이중반응형	외트커 박사의 베이킹파우더(Dr. Oetker's Baking Powder), 바킨(Backin)
조셉 C. 호글랜드(Joseph C. Hoagland), 코넬리우스 호글랜드(Cornelius Hoagland), 이후 윌리엄 지글러(William Ziegler), 미국	1866–1868	크림 오브 타르타르	베이킹소다	녹말	단일반응형	프라이스 박사 베이킹파우더(Dr. Price Baking Powder)(지글러) 로열 베이킹파우더(Joseph Hoagland) 클리블랜드 베이킹파우더(Cleveland Baking Powder)(코넬리우스 호글랜드)
윌리엄 먼로 라이트(William Monroe Wright), 조지 캠벨 리우(George Campbell Rew), 미국	1888	황산알루미늄나트륨	베이킹소다	옥수수전분, 알부민	이중반응형	캘러밋 베이킹파우더(Calumet Baking Powder)
허먼 헐먼(Herman Hulman), 미국	1870–1899	황산알루미늄나트륨	베이킹소다	옥수수전분	이중반응형	클래버 또는 클래버 걸 베이킹파우더(Clabber Girl Baking Powder)
바이런 H. 스미스(Byron H. Smith), 미국	1940년대	피로인산나트륨	베이킹소다	옥수수전분	이중반응형	베이크웰 또는 베이크웰 크림 베이킹파우더(Bakewell Cream Baking Powder)

5. 베이킹소다와의 차이점

베이킹소다는 순수한 탄산수소나트륨인 반면, 베이킹파우더는 베이킹소다에 산성제와 분산제(차단제)를 더 포함한 혼합물이다.^[56] 둘은 용도에 따라 구분하여 사용된다.^[56]

베이킹소다는 요구르트, 초콜릿, 버터밀크, 꿀^[56] 등 산성 재료가 충분히 포함되어 있거나, 굽는 시간이 비교적 짧은 경우^[57]에 사용된다. 베이킹파우더는 산성 재료가 적거나 굽는 시간이 충분히 긴 경우에 사용된다.^[56]

베이킹소다가 사용되는 예: 쿠키,^[56] 팬케이크,^[56] 리큐만쥬,^[56] 도라야키^[56] 등
베이킹파우더가 사용되는 예: 케이크,^[56] 머핀,^[56] 비스킷,^[56] 버터케이크,^[56] 만주의 껍질,^[56] 이스트가 없는 빵^[56] 등

원칙적으로 여러 가지 부엌에서 사용하는 산을 베이킹소다와 섞어 시판 베이킹파우더를 모방할 수 있다. 식초(묽은 아세트산), 특히 백식초는 베이킹에서 흔히 사용되는 산성제이다.^[49] 예를 들어, 많은 전통 초콜릿 케이크 레시피에는 식초를 한두 큰술 넣으라고 되어 있다.^[49] 레시피에 이미 버터밀크나 요구르트를 사용하는 경우, 크림 오브 타르타르 없이(혹은 적게) 베이킹소다를 사용할 수 있다. 또는 레시피의 액체 일부를 레몬즙으로 대체하여 베이킹소다를 활성화하는 데 필요한 산도를 제공할 수 있다.

6. 명반(알루미늄) 대체

미국에서는 크림 오브 타르타르가 프랑스에서 수입해야 했기 때문에 고가의 재료였다. 1880년대에 여러 회사들은 알루미늄의 이중 황산염을 포함하는 화합물 계열인 명반이라는 더 저렴한 대체 산을 함유한 이중 작용 베이킹파우더를 개발했다.^[35]

1888년 시카고의 윌리엄 먼로 라이트와 조지 캠벨 리우는 황산알루미늄나트륨을 발효제로 사용한 캘리맷 베이킹 파우더를 선보였다.^[35] 1899년 테레호트의 허먼 헐먼도 황산알루미늄나트륨을 사용한 베이킹파우더를 선보였다.^[35] 황산알루미늄나트륨 베이킹파우더는 이중반응성이었고, 타르타르산수소칼륨 기반 베이킹파우더보다 생산 비용이 훨씬 저렴했다.

로열 베이킹파우더 회사의 윌리엄 지글러는 알루미늄 기반 베이킹파우더가 유해하다는 것을 소비자들에게 알리기 위해 여러 노력을 했다. 그는 알루미늄이 비자연적이고 유독하지만 타르타르산수소칼륨은 자연적이고 건강에 좋다고 주장했다.^[3]

베이킹파우더에 함유된 알루미늄이 위험하다는 생각은 지글러의 공격적인 광고에서 비롯되었으며, 과학적 근거가 거의 또는 전혀 없다. 알루미늄은 대부분의 식품에 미량으로 존재하는 흔한 금속이다.^[40] 그러나 알루미늄의 독성, 특히 알츠하이머병 발병 위험이 지적되고 있다.^[58] 이를 대체하는 중화제로서 글루코노델타락톤 등을 사용한 알루미늄 프리 베이킹파우더가 개발되고 있다.^[59]

7. 기타

1947년 도쿄도 아라카와구에서 배급된 팽창제(베이킹파우더)로 인해 식중독이 다수 발생했다. 같은 해 9월 28일까지 약 100명이 설사 등의 증상을 보였으며, 원료의 불순물이 원인으로 추정된다.^[60]

참조

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