1편. 효모란 무엇인가?
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바이오크래프트 연구원이 직접 전하는 "효모의, 효모에 의한, 효모를 위한"
효모 이론과 발효 과학 이야기! 즐겁게 읽어주세요🍺✨
맥주에서 느껴지는 풍미와 향은 단순히 맥즙을 구성하는 재료에 의해서만 결정되는 것이 아닙니다. 사용되는 효모의 균주와 그 특성 또한 큰 영향을 미치죠. 예를 들어, 효모의 응집력, 발효 능력(맥즙 속 설탕, 단백질, 다양한 이온을 흡수하는 능력), 삼투압, 에탄올 내성, 산소 요구량 등 여러 요인이 발효 과정에 결정적인 역할을 합니다.
이처럼 효모의 특성은 양조장마다 다르게 나타나며, 일부 양조장은 자신들만의 특별한 효모를 보유하고 이를 철저히 보호합니다. 이러한 독점적인 효모는 다른 양조사들의 부러움을 사기도 하죠. 하지만 항상 그런 것 만은 아닙니다. 예를 들어, 독일에서 생산되는 대부분의 맥주는 단 4종의 효모 균주로 발효되며 그 중 약 65%는 뮌헨 기술대학교 내 바이엔슈테판 양조 학교에서 유래한 단 하나의 균주에서 변형되었다는 사실, 믿어지시나요?
출아 과정에서 생긴 세포상의 상처도 확일할 수 있습니다.
양조에 사용되는 효모는 대부분 Saccharomyces 속에 속하며, 몇몇 non-Saccharomyces 종을 제외하면 주로 출아(Budding)를 통해 증식하면서 발효 과정에서 알코올을 생성합니다.
효모는 산성을 띤 당분이 포함된 수용액, 즉 맥아뿐만 아니라 옥수수, 사탕수수, 쌀, 밀, 사탕무 등 다양한 곡물로 만든 ‘맥즙’ 속에서 성장합니다. 이 과정에서 효모는 맥즙에 녹아 있는 당분, 아미노산, 암모늄 이온, 소량의 펩타이드, 다양한 비타민과 이온들을 세포막을 통해 흡수합니다. 결과적으로, 이들 영양소는 당 분해, 세포 물질 합성 등 다양한 대사 경로를 통해 효모의 성장과 발효에 사용되는 것이죠.
Saccharomyces cerevisiae (에일 효모)는 포도당, 과당, 만노오스, 갈락토스, 수크로스, 말토오스, 말토트리오스, 라피노오스 등 다양한 당류를 분해할 수 있습니다. 특히, 이 종 내의 S. cerevisiae var. diastaticus는 덱스트린을 가수분해하는 효소를 보유하여 다른 효모들이 소화하지 못하는 큰 분자량의 당(덱스트린)도 분해해 활용할 수 있습니다.
또한, S. pastorianus (라거 효모)는 갈락토스와 포도당이 1,6-글루코사이드 결합으로 이루어진 이당류 멜리비오스를 분해할 수 있는 특별한 능력을 가지고 있습니다. 이러한 에일 효모와 라거 효모의 당 분해 능력의 차이는 에일과 라거 효모를 구분하는 진단 검사에도 활용되고 있죠.
아래 <그림 3>에서 보실 수 있듯, 당화 과정 중 맥아에 포함된 녹말은 효소의 작용으로 가수분해되어 포도당, 과당, 수크로스, 말토오스, 말토트리오스, 덱스트린 등 다양한 당류로 분해됩니다. 이렇게 생성된 당류 중에서 양조사는 주로 포도당, 말토오스, 말토트리오스를 발효에 활용합니다.
이처럼 맥주의 맛과 향은 원재료뿐 아니라, 효모의 다양하고 복잡한 생리적 특성에 크게 의존합니다. 앞으로도 맥주 양조의 숨은 과학과 비밀을 하나씩 풀어가며 여러분과 소중한 이야기를 나누고자 합니다. 많은 관심을 부탁 드리며, 다음 Yeasty Letter에서 다시 찾아뵙겠습니다.
읽어주셔서 감사합니다.
Written by. SB
참고 문헌.
1. Stewart, Graham G. Beverages; Basel Vol. 2, Iss. 4, (Dec 2016).
2. Stewart, G.G. Studies on the uptake and metabolism of wort sugars during brewing fermentations. Tech. Q. Master Brew. Assoc. Am. 2006, 43, 265–269.
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