과학이야기

술이나 빵을 만들때 '효모'라는 균류가 사용된다. 효모는 버섯이나 곰팡이같은 균류로 분류되는 생물인데 균류중에서 2가지 특성을 지닌 균류가 효모다.

첫째는 동그란 계란형인 하나의 단세포 상태로 살아가야 하는 균류이고, 둘째는 세포가 분열하거나 원래의 세포에서 또다른 세포가 생기는 균류다. 똑같은 균류라도 버섯이나 곰팡이는 다수의 세포가 실처럼 이어진 균사가 합친 상태로 생존하고 균사가 퍼져 세포가 증가하는 등 효모와는 성질이 많이 다르다.

포도주와 빵은 같은 효모를 사용?

보통 효모라고 하면 빵 만들때 쓰는 '빵 효모', 맥주 만들때 쓰는 '맥주 효모'를 생각한다. 효모라는 균류는 생물학적으로 백가지가 넘는 종류로 분류되지만 사람이 식용으로 쓰이는 효모들은 그중 한 종류로 '출아 효모(카로미케스 세레비시아이 Saccharomyces cereviviae)'다. 맥주 효모와 빵 효모 뿐만 아니라 청주 효모 또는 와인 효모(포도주를 만드는 효모)도 모두다 '출아 효모'다. 이런 출아 효모는 세포 안의 효소양이 다르다. 그래서 외부에서 섭취한 물질을 소화하고 분해하는 대사 능력이 다르다. 이런 능력차이 때문에 무슨 식품을 만드는데 적절한 정도에 구분이 생긴다. 예를들자면 포도에 포함된 성분을 대사하는 효소가 많은 효모는 '와인 효모'를 사용한다.

술의 알콜은 효모가 만든다?

술을 만들 때 출아 효모의 중요한 역할은 바로 알콜을 만든다는 것이다. 출아 효모는 산소가 없는 곳에서는 당분인 '글루코오스'를 에탄올로 알콜 분자로 전환시키는데 이것을 알콜 발효라고 부른다. 알콜 분자에 약한 미생물을 죽이고 살아남기 위해서 일어나는 반응이다. 술의 대부분은 알콜 성분을 출아 효모에 의해서 생성된다. 포도주의 경우에 포도속에 글루코오스가 많이 들어있어서 효모가 작용하여 알콜 발효가 일어난다.

산소가 없는 환경에서 효모는 글루코오스라는 당에서 에탄올과 이산화탄소를 만드는 알코올 발효를 한다. 포도주, 청주, 맥주 등의 술에 포홤된 알콜이나 빵을 부풀게 하는 이산화탄소는 효모가 알콜 발효를 하는 과정에서 만들어진다. 보리, 쌀은 효모를 가하기 전에 녹말을 글루코오스로 분해한다.

청주나 맥주는 국균(누룩균)이라는 미생물과 소화 효소에 의해서 쌀 또는 보리의 전분(녹말)이 글루코오스로 분해된다. 그 이후에 출아 효모의 작용으로 알콜 발효가 일어난다. 

알콜 발효는 빵이 부풀어오르게 할때도 쓰인다. 출아 효모는 글루코오스를 에탄올로 전환시키는 과정에서 이산화탄소를 발생시킨다. 이때 이산화탄소를 이용하여 빵을 부풀어 오르게한다. 또한 빵의 알콜은 구워지는 과정 또는 구워진 후에 기화되기 때문에 빵 속에는 알콜은 남아 있지 않게된다.

향이 나게 만드는 것은 효모?

출아 효모는 수많은 향기 성분을 만들어내어 빵이나 그외 음식맛도 풍부하게 만든다. 술 중에서도 포도주는 향기가 가장 복잡하다. 포도주의 향기는 4종으로 나뉜다.

첫째, 원래의 포도 속에 포함된 성분

둘째, 효모속에서 자연적으로 만들어진 성분

셋째, 포도에 포함된 성분을 효모가 대사하여 생긴 성분

넷째, 너무통에 포함되어 있는 성분

이중 효모가 관여하는 두번째, 세번째의 성분이 풍부한 향을 만든다. 향기는 꿀, 꽃, 과일같은 향기 성분 등으로 약800가지 이상이 섞인 것이다. 이런 수많은 향이 섞인 포도주의 풍부한 향이나는 이유다. 4종의 각각의 효모의 형태를 현미경으로 관찰하면 세포벽은 초록색을 띄고, 핵은 파란색을 띄며 단백질의 일종인 액틴은 빨간색으로 나타난다. 세포나 핵의 모양, 크기 등에 차이가 있다.

다른 효모로 만든 라거 맥주?

시중에는 수많은 맥주가 있는데 그중 '라거(lager)'맥주는 맛이 산뜻해서 인기가 많다. 또한 유럽에서는 진한 맛이나는 '에일(ale)' 맥주가 인기가 많다. 라거맥주와 에일맥주는 효모가 다른 종류다. 라거 맥주를 만드는 효모는 출아 효모와 다른 효모와 합친 사카로미케스 파스토리아누스(Saccharomyces Pastorianus)라는 것이고, 에일 맥주를 만드는 효모는 출아 효모다. 출아 효모보다 저온의 환경에서 알콜 발효를 할 수 있고 출아 효모와는 다른 성분을 만든 맥주 맛은 다르다. 요즘 만들어진 라거 맥주는 새로운 효모가 없으면 만들어지지도 않았다.