건식

[스크랩] * 산야초 효소잡학 (3)

그린테트라 2012. 3. 10. 14:18

*효소잡학(3) 산야초 효소

 

★★ 발효에 영향을 미치는 요소

앞의 (1),(2)에서는 효소액의 발효과정을 간단히 살펴 보았습니다. 이번에는 발효와 더불어 효소액의 숙성기간까지 전반에 걸쳐 영향을 미치는 몇가지 발효조건에 대해 살펴 보고자 합니다.

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 1. 발효- 과학과  통밥(?)의 공존으로 완성된다.

우리나라는 명색이 발효의 왕국으로, 이땅의 어머니들은 누구나 할것 없이 일류 발효기술자입니다.  이런 발효왕국에서도 김치에 관한 연구로 탄생한 박사는 셀 수도 없고  논문도 수북하지만, 이 과학적 이론을 적용했다고 해서 박사가 만든 김치가- 우리 어머니가 육감의 통밥(?)으로 담그신 김치맛 보다 월등히 뛰어 난것은 아닙니다.  오히려 2% 부족 할 때가 많은 것이 발효의 현실입니다.

 

그럼 발효의 과학에 문제가 있을까요?- 아니죠??- 교과서 이론은 다 맞습니다.  다만, 책에 씌어 있는  부분만 맞습니다.

가령, 김치발효에 관여하는 요소는 실제로 500가지라 했을때, 교과서 이론은 300가지만 씌어져 있고  밝혀지지 않은 200가지는 아예 씌어 있지 않기 때문입니다.  발효는 수많은 단위세포 미생물이나 균사등 미세한 생물이 관여하기에, 이것을 과학으로 모두 밝혀 내기란  애시당초 역부족입니다.  발효과학은 현재도 발효 중 입니다. 부글부글~~~

 

산야초발효액 역시 김치와 크게 다르지 않으므로, 몸에 좋고 맛과 향기에서 즐거움을 느낄 수 있는 산야초발효액을 만들기 위해서는, 과학적 지식에 조상님의 지혜를 반드시 보태야만 제대로 되게 되어 있습니다.  발효에서 이론에만 집착하면 한포기의 김치가 겉은 시어터지고, 속은 고대로인 김치를 먹는것과 별반 차이가 없습니다~. 잘 익어 상큼한 김치는 모르게 됩니다~ㅎㅎ.

내친김에 산야초발효를 통해 과학만능의 고정관념을 쪼개어 발효시키고, 조상님의 지혜와 교감하면서 자연을 있는 그대로 바라볼 수 있는 폭넓은 사고를 숙성시킨다면 곧, 일석이조가 될것 같습니다~~

 

2. 발효요소

a. 영양원

- 산야초발효에서 영양원은 탄소를 기반으로 하는 유기화합물로- 산야초의 성분과 이당인 설탕이 주가 된다.

- 설탕농도~재료와 설탕의 중량비 50:50을 표준으로, 재료의 함수율에 따라 가.감조절함(경험적 조절).    그러나, 부패나 시어지는 것을 방지 한다고 하여 안전조치로 다량의 설탕을 넣어야 직성(?)이 풀리는 분도, 설탕의 최대사용량은 설탕농도 65%이며, 이것을 넘으면 발효속도가 너무 느려 손자에게 물려 주어야 됨ㅎㅎ- 설탕+복숭아 통조림과 동일.

* 설탕을 50넣어도 즙액이 충분치 않으면 농도는 높아지고, 특히 설탕이 가라앉은 밑바닥 부근은 고농도로 발효없을 수 있음.   

 

b. 수분

- *수분은 발효에 있어 중요한 요인으로- 수분이 40%이상일 때는 균류가 증식하고, 40%이하에서는 곰팡이만 정권(?)을 잡게됩니다.   그럼 산야초발효에 꼭 필요한 효모는??- 수분 40%이상에 영양원인 당질이 있으면 효모가 정권을 잡습니다.

<<잠깐 샛길~!!>>수분 40%이하 조건과 곰팡이 - 술담그기 위해 하수오,도라지등 뿌리류를 말리다 보면, 어느정도 말랐을때 뜻하지 않게 곰팡이가 피는 그런 경우도 수분 40%이하 조건에 해당됩니다- 곰팡이는 자외선에 약해 햇볕말림(폭건)의 중요성~!!

 

* 효소단지 속에서도 설탕이 물에 녹아야 효모가 당질을 가수분해(加水分解)할 수 있지, 설탕이 녹지 않으면 효모 할아버지(?)가 와도 분해 할 수 없어 그대로 남게 됩니다. 즉, 설탕물 속의 설탕은 효모가 효소를 사용해 분해 할 수 있으나, 설탕은 분해 못한다는 이야기가 됩니다. 효모가 가지고 있는 효소가 반응이 안되기 때문입니다.

 

** 가수분해(加水分解)란?- 말 그대로 가수 즉, 물을 보태 분해 하는 것으로, 원리는 간단합니다.  

<가수분해의 예> 설탕= C12H22O11로 -탄소(C)12개, 수소(H)22개,산소11개(O)- 원자수 총 45개로 크고 무거운 고분자입니다.

이것을 포도당,과당으로 쪼개면 C6H12O6= 포도당(과당도 분자식은 동일)이 되어- 탄소6개,수소12개,산소6개- 원자수 총 24개의 작고 가벼운 저분자 2개로 분해되는 경우입니다.  다른말로 하면 무겁고 큰  설탕 고분자의 C,H,O원자 결합부분에 물(H2O)이 끼어 들어 본래 한개의 큰 분자가 두개로 분해되는 것이 가수분해의 개요입니다. 45개원자+ H2O(물 원자 3개)= 24원자+ 24원자.

설탕의 가수분해: C12H22O11 + H2O--(효모에 있는 당분해 효소= 수크라아제)→ C6H12O6 + C6H12O6

  ☞  (설탕)    +    (물)---(효소=  분해속도 빠르게 촉매작용만 함)→(포도당)    +( 과당)

  ☞ 원자수 변화 : 설탕 45개+ 물 3개= 48개-------------포도당24개+과당24개= 48개

 

*  위에서 알 수 있는것 처럼  설탕은 물과 효소의 합작으로 분해됩니다. 물만으로도 설탕을 분해할 수 있지만, 효소의 촉매작용없이 물만으로 설탕을 분해하려면 10년이 걸릴지 100년이 걸릴지 모를 일입니다.  효소가 작용해야 아침에 먹은 밥(당질)이 점심이면 이미 소화되어 에너지로 쓰이게 됩니다.  이렇게 효소는 화학반응 전체에 영향을 주지는 않으면서, 반응속도를 빠르게 하는 촉매작용이 효소의 본질이라고 할 수 있습니다.

 

*  수분문제 결론- 위에 사항을 효소단지에 적용하면- 재료가 잠길 만큼 즙액이 나와야 됨. 왜냐?- 즙액에 잠기지 않으면 수분 40%이하로 되어 곰팡이가 피고, 수분부족으로 설탕물이 없어 가수분해가 힘들기 때문임. 재료가 즙액에 잠긴다 하더라도 재료가 떠올라 즙액 밖으로 노출되는 맨 윗부분은 곰팡이 취약부분임- 고로, 초기에는 맨 윗부분에 설탕을 덮어 즙액을 추출함이 유리하다.

또한, 설탕을 즙액에 완전히 녹여 주는 것은 효소액 제조의 총기초라는 결론에 도달함- 계속 관찰하여 녹여주어야 함.

 

 

 

망했습니다~!!.  공기노출부인 효소액 윗부분 - 뜸팡이가 아닌 부패한 곰팡이 - 조용히 걷어내야 함

 

c. 산소

- 전 장에서 살펴 본 대로 효모는 초기에 산소가 있어야 증식이 되므로 호기성에 속합니다. 그러므로 효모의 왕성한 증식을 돕기 위해- 뚜껑열기, 뒤집기로 산소를 공급해야 함은 이미 앞에서 말씀드렸습니다. 그런데 무슨 이유인지  용기가 터지지 않는 한 처음부터 뚜껑을 밀폐하라는 사람이 있더군요.  이산화탄소가 만땅되면 다시 즙액에 녹아 압력이 줄어드니 절대로 용기는 터지지 않고, 어떤 용기라도 뚜껑으로 공기는 조금씩 다 통한다고  하면서 말이죠~.   또, 용기는 공기가 소통되지 않아야 하므로, 산야초발효에는 프라스틱 용기가 딱이야~!!  고로, 항아리 쓰는 넘은 멍청해~!!!- 라고도 합니다.  미침 그리고, 팔짝 ~!! 뛰겠습니다.

실제, 이렇게 발효는 혐기가 본질이다~!를 외치며, 오늘도 마개를 하루에도 열두번씩 돌려 막고 계시는 분이 있습니다. 속으로는 언제쯤 터질까~?? 궁금하겠죠??ㅎㅎ

 

결론으로, 공기소통문제와 용기문제는- 처음에는 뚜껑을 열고 거품이 잦아 들어 개스발생이 멈추면 완전밀폐도 아닌 어느정도 공기가 소통되게 뚜껑을 조절해야 합니다. 즉, 처음에 산소공급으로 왕성한 발효를 유도하고, 숙성때에는 조금만 통하게 해서 통성혐기성 균을 도와 증식과 발효의 양면작전을 펼쳐야 향긋한 향이 생깁니다. 몇번 하다보면 냄새를 맡아보고 뚜껑을 더 닫기도 하고 조금 더 열기도 하면서 공기량을 조절하는 통밥(?)적 노하우가 생기게 됩니다. 이렇게 공기소통을 조절할 때는 뚜껑을 열고 즙액을 휘저어 즙액의 아래, 위를 섞어 공기접촉을 늘리기도 합니다. 사실 윗부분만 공기에 접촉해서 호기성균이 득세하고, 아래로 갈 수록 혐기성균이 득세하기에 위,아래 섞어서 통성혐기성균의 증식을 돕습니다.

 

   * 오지 항아리 - 이것은 유약없는 숨쉬는 항아리로, 입구에 비닐을 씌워 고무줄로 막아 버려도, 항아리 벽의 작은 구멍으로 공기가 드나들어 그냥 두어도 호기성의 증식과 혐기성의 발효를 자동으로 조절해 주는 기가 막힌 발효용기입니다.

옛날부터 발효에 이것을 써 왔던 이유입니다. 이 오지항아리에 즙액을 발효시키면 공기조절의 번거로움을 혼자 알아서, 거의 자동으로 처리해 줍니다. 결국 우리나라가 발효의 왕국이 된것은 오지항아리의 공이 지대합니다- 알아서 익혀 주니까요~ㅎㅎ.

 

<<잠깐 샛길~!!>>

* 거품문제~ 초기에 끓어 오르는 거품은 걷어 버려야 하는가? 아님 그대로 두는가?? - 효소의 중요한  테크닉임.

 - 거품은 그대로 두어야 좋습니다. 걷어 버리지 마세요. - 항아리의 2/3만 채우고 1/3은 남겨 두어야 거품도 버리지 않고 쓰게 됩니다.  부글부글~올라 오는 거품에는 공기를 좋아하는 호기성균이 정권(?)을 잡고 있기에- 거품을 걷어 버리면 항아리 속 미생물 정권의 불균형을 초래하게 되어 품질에 영향을 줍니다.  산야초발효는 호기+혐기 양면작전 입니다. 

 

거품이 생명인 맥주는 거품과 함께 떠오르는 호기성효모를 이용하면 상면발효맥주로- 스타우트 맥주가 대표적이죠~

반면에, 거품을 걷어 버려 호기성효모를 줄이고,  가라앉는 혐기성효모로를 이용해서 아래부터 발효되는 라거링(Lagering)공법인 하면발효를 시키면- 잘 아시는 라거맥주가 됩니다.  라거와 스타우트는 똑같은 맥주지만 맛에는 비교적 큰 차이가 있습니다.  이렇듯 산야초발효에서 생기는 거품은  걷어내지 말고 용기안에서 사그러져 즙액으로 돌아가게 놔 두어야 향이 좀 더 좋아지게 되니, 우습게 볼 일은 아닙니다.  발효~!!  알고보면  증말 골치아파요~. 에~~효==3==33  

 

d. 수소이온 농도( PH)

효모를 비롯한 미생물은 즙액이 산성이냐 ,알칼리냐에 따라 큰 영향을 받습니다. 산야초효소 제조에서는 재료의 성질보다도- 초기증식이나 발효시에 발생하는, 이산화탄소가 즙액의 산도에 큰 영향을 주게 되지요~

* 부글 부글~올라 오는 개스(이산화탄소)가 잘 안빠지면, 이것이 즙액에 녹아 들어 산도를 높이는 원인이 되어, 효모의 증식과 발효를 억제하는 요인이 됩니다.- 아무 이유도 없는데 잘 발효되다가 갑자기 안되는 경우가 많고 특히, 온도가 높은 환경에서 재료의 수분이 적어 즙액이 충분치 않을 경우 이런 현상이 있는 경우가 많습니다- 이것도 사실 효소단지를 꼼꼼히 관찰해야 알지만요~

* 곰팡이,효모등 유익균의 최적산도는 PH 5~6.5의 약산성으로 알려져 있으니, 이유없는 발효중단 현상에는 산도를 살펴 보시면 답이 나오는 경우가 종종 있습니다- 개스를 잘 빼 주자~!!( 이산화탄소가 물에 녹으면 산성임- 산성비와 같음)

 

e. 온도

* 효모(효소)의 발육 최적온도 : 28~32℃  * 가장 활발한 온도(활성온도) : 38~40℃ 로- 온도가 오르면 같이 활발해지나, 40~42도가 넘으면 급격히 반응이 느려져 활성을 잃게 되어 효능과 품질이 떨어집니다.  온도에 민감한 이유는?? - <단백질 변성>으로 효소의 주성분은 단백질인데, 이 단백질이 변성을 일으키게 되고- 한번 변성이 되면 온도를 낮추더라도 정상회복 되지 않습니다.  계란후라이는 열로 인한 일종의 단백질변성이라 온도를 낮추어도, 다시 날달걀로 되돌아 올수 없는 것과 똑같지요~

대개 우리몸의 온도인 체온부근에서 가장 활성화 됩니다. 때문에 병으로 몸의 열이 40도를 오르내리는 고열은 정말 위험하게 되는것 입니다.

 

*온도는 효소의 단맛이외에 다양한 맛 즉, 풍미(豊味)형성에 영향을 주기도 합니다.  똑같은 조건의 단지를 저온과 고온에서 발효숙성시키면 다른맛의 술이 되는 것으로도 알 수 있지요.  또, 하나는 효소단지를 될 수 있는 한 온도차가 적은 곳에 보관해야 깊은 맛의 효소를 만들 수 있습니다(동굴이나 지하실 등).  깊은 맛이란??- 자로 재볼 수는 없지만, 잘 익은(숙성) 그윽한 맛~!!

 

 * 오래 묵힌 효소가 좋다?? - 좋을 수도, 아님 형편없을 수도 있습니다. 오래 묵힌 효소가 좋으려면 경험+과학적으로- 효모의 최적 발육온도 28~32도 보다 낮은 저온인 15도 정도가 연중 유지되는 장소에서, 면밀한 통기조절을 하여 발효및 숙성속도를 조절하면 - 그야말로 누구도 흉내 낼 수 없는 명작이 탄생되나, 아무 대책없이 고온이든 저온이든 온도가 조석으로 변하는 장소에 오랜시간 방치 된것은 효소가 이미 사멸기에 접어들은 것이 대부분입니다.- 상하지 않으면 먹긴 먹으나 오묘(?)하게 요상(??)한 맛~!!

 

f. 빛

빛은 대부분의 미생물에게 유해하게 작용함.  거꾸로 빛을 살균에 이용하기도 함.

특히 자외선은 살균력이 강하다.  투명용기를 사용하는 경우- 빛의 차단조치는 필수임.

 

g. 참고 사항.

<항아리 속을 들여다 보니...> 산야초발효액은 이론상으로  호기성인 효모를 쓰지만, 현실의 항아리속 세계에서는  호기성및 혐기성균이 공존할 수 밖에 없습니다.  발효 항아리는 실험실의 배지가 아닙니다. 유익미생물파(?)와 부패미생물파(?)의 영역전쟁이 날이면 날마다..기온이 1도만 올라도...바람이 불어도..뚜껑을 열어도..닫아도...살벌하게 펼쳐지는 전장입니다~

거기에다가 혐기파, 호기파, 통성파로 또 나뉘어 기하급수의 병력이 하루 아침에 몰살 당하는 일이 비일비재입니다~ㅎㅎ.

 

결국, 실제의 산야초발효에서는 - 호기성, 혐기성균 모두가 균형있게 발효에 참여해,  용기 윗 부분에 사는 호기성효모는 천천히 또는, 아주 느리게  증식해 개체를 늘리기도 하고, 좀 더 깊은 곳의 통성호기성 효모는  비타민 B등의 생리활성물질에도 관여하며 미량의 알콜도 내놓고 , 통성혐기성인 유산균은 발효해서 향긋한 젖산등 유기산도 조금 만들고, 혐기성인 광합성세균류는 효모나 유산균등 다른 미생물의 생육을 지원하는 역할을 할 수 있도록 하는 식이 됩니다--> 효소주인의 책임 임~!! 

 

< 효소에 관하여..> 효소도 무지 복잡합니다. 오늘은 한가지만....

*<< 완전한 효소 = 순효소 + 보조인자>> ~라는 공식(?)이 있음을 알려 드립니다.   우리가 섭취하고자 하는 효소는 완전효소를 원하지만, 자체로 완전한 효소는 생각보다 많지 않습니다.   즉, 순효소가 많기에 여기에 <보조인자>라는 놈을 보태주어야 효소좋고..나 좋고..가 됩니다.

* <효소의 보조인자> 비타민과  아연,망간,철 등의 미량 미네랄이 있고, 각종 유기산이 보조인자로 작용해야 드디어 순효소가 진정한 완전효소로 되어 제 역할을 하게 됩니다.  이때, 보조인자가 유기산인 경우에 한하여 이름을 <조효소>라 부릅니다. 조효소는 보조인자 카페의 특별회원입니다~ㅎㅎ.

보조인자의 한 예로, 아연이 없으면 그와 관계된 수백종의 순효소가 발이 묶여 활동정지 한다는 식이 됩니다. 

중요한 것은 - 산야초발효시에 이 보조인자의 함량을 높여주기 위해 미네랄의 보고인 다시마등 해조류나 천일염을 적은량 첨가해 발효의 효율과 질을 높이는 방법이 -효소무림의 몇몇 효소고수들의 비법으로 알듯 모를듯 전해 오고  있습니다.

이 원리를 이용해 연구하면 좀 더 맛좋고 효능좋은 발효액을 만드는데 도움이 될것 같습니다~ 

발효따라 삼천리~!! 오늘은 여기서 마칩니다.

 

출처 : 작은♡다락방
글쓴이 : 綠誾 원글보기
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