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| 효모 酵母[1] | Yeast | |
| | |
| 학명 | Saccharomyces Meyen, 1838 |
| <colbgcolor=#e490ff> 분류 | |
| 계 | 균계(Fungi) |
| 문 | 자낭균문(Ascomycota) |
| 강 | 효모강(Saccharomycetes) |
| 목 | 효모목(Saccharomycetales) |
| 과 | 효모과(Saccharomycetaceae) |
| 속 | 효모속(Saccharomyces) |
| 종 | |
| |
[clearfix]
1. 개요
효모(酵母)는 술이나 빵을 만들 때 발효에 관여하는 미생물을 말한다. 순우리말로는 뜸팡이라고도 한다. 외양은 세균과 비슷하게 생겼으나 실제로는 균류이다. 균류에는 곰팡이, 버섯 등이 포함되니 곰팡이와 친척이라 볼 수도 있다. 비슷한 용도로 쓰이는 균류로 누룩이 있다.2. 생물학적 특징
진핵생물로서 출아법으로 번식하는 종류가 많지만 이분법으로 번식하는 경우도 있다. 그런데 효모는 무성생식과 유성생식을 같이 한다.[2]실험실에서 대량배양하기 쉬우면서도 대장균보다는 고등[3] 하기 때문에 생물학이나 유전공학 실험에 없어서는 안될 중요한 모델 생명체이다. 특히 이 녀석은 진핵생물인 주제에, 보통 원핵생물들에나 있는 원형의 DNA구조인 플라스미드(plasmid)를 갖고 있어 유전자 관련 실험에 용이하다.
다만 번식력이 매우 강하기 때문에 이들을 사용하지 않는 실험실에서는 그야말로 주적. 일단 출몰하면 실험을 최소 1주일간 관두고 소독만 해야 할 정도다.
호기성, 혐기성 반응 모두가 일상에 유용하게 쓰이는 유익한 미생물. 효모는 혐기성 반응에선 알콜과 이산화 탄소를 배출하며, 호기성 반응에서는 물과 이산화 탄소만을 배출한다. 다만 골때리는게, 이 놈들은 일단 균류인 탓인지, 피부에서도 조건이 아주 조금만 괜찮으면 매우 잘 자란다.[4] 국부근처가 까맣게 착색이 되는 이유는 멜라닌 색소 때문인 경우도 있지만 거의 대부분은 효모가 자라면서 착색하는 것이다. 부작용은 그냥 조금 가려운 정도 밖에 없기 때문에[5] 보통 있는 줄도 모른다.
효모의 종류마다 성질이 조금씩 다른데 빵 효모는 이산화 탄소를 잘 만든다든가 와인용 효모는 맥주용 효모보다 높은 알코올을 버틸 수 있다든가 하는 점이다.
3. 사용
효모의 무기호흡에 의해 나오는 부산물, 즉 알콜과 이산화 탄소가 아주 오래전부터 이용되어 왔다.3.1. 술
발견 시기는 선사 시대. 역사서가 쓰이는 순간부터 나오는게 술이라는 것을 본다면, 이미 고대시절부터 술을 빚는 재료와 과정을 알고 있었다는 뜻이 된다. 다만 발효 과정이 과학적으로 입증된 것은 한참 뒤인 19세기 후반에 가서였는데, 루이 파스퇴르가 1876년에 맥주가 발효되는 과정에서 큰 역할을 하는 미생물이 있다는 논문을 발표하면서였다. 파스퇴르가 지적한 미생물이 바로 효모였고, 이 발견 이후 효모 배양과 분류 연구가 본격적으로 시작되었다. 그러니까 근대 이전의 양조장은 오랜 경험과 감으로 효모를 이용하긴 했지만 효모의 존재와 역할을 명확히 인지하지 못했다는 것.포도껍질에 다닥다닥 붙어있기 때문에 그냥 잘 익은 포도를 으깨서 놓아두어도 포도의 당분을 이용해 발효작용을 한다. 이게 바로 포도주의 시초. 건포도에도 효모가 있기 때문에, 이를 이용해 천연발효빵을 만드는 방법도 있다. 100년 전까지만 해도 인간은 빵을 만들 때 이런 발효과정을 거쳤다. 이 발효과정에서 건포도 등 과일 종류는 있으면 좋고 아니면 그만.
보통의 생물들은 미토콘드리아 대사로 산소를 소비해 에너지를 만든다. 그러나 산소가 부족해지면 불완전 호흡을 하면서 적은 양의 에너지와 부산물을 만드는데 효모는 혐기성 상황에 처하면 부산물로 알코올을 생성한다.[6] 효모가 만들어낸 알코올 덕분에 일반적인 균들은 술에서 생존하기 어렵고, 그래서 술은 쉽게 상하지 않는다. 그런데 알코올은 효모에게도 다른 균류와 똑같이 작용하므로 발효가 많이 진행되어 알코올의 농도가 높아지면 효모도 스스로 만들어낸 알코올에 사멸당하는 상황이 벌어진다.
특이하게도 효모는 국가적인 품종관리를 받기도 한다. 종마다 술맛이 다르다보니 1,2,3번 효모등으로 종들을 나눠서 키워낸 다음 비싼 값에 판매한다. 일본술인 사케를 만들 때 쓰이는 효모가 대표적인데 양조협회에서 15호 효모까지 배포했고(5호 이하로는 현재는 쓰이지 않는다), 각 지방단체나 양조장에서 시그니처 효모를 개발하기도 한다.
술에 따라 사용되는 효모의 종류와 특성(발효로 빚는 맛과 향 및 탄산도, 알코올 내성, 번식력 등)도 다르다. 맥주는 맥주 효모, 와인은 와인 효모를 쓰고 그것들 내에서도 더 다양하게 종이 달라진다. 양조장들이 전용 효모들을 쓰는 이유는 야생 효모보다 효율이 좋고 원하는 절차만 따르면 랜덤성이 거의 없어 결과물이 예상대로 딱딱 나오기 때문이다. 다만 야생 효모들이 여러 잡균들과 함께 빚어내는 복잡한 풍미를 고집하는 양조장들도 있다. 벨기에의 람빅이 이 분야의 끝판이다.
한국의 전통주 양조에 필수적인 누룩 역시 여러 누룩곰팡이와 더불어 야생 효모들과 기타 균들의 다양한 모양의 곡물 덩어리에 배양해왔지만 근현대 들어 대량생산과 제품에 통일성을 주기는 부적합하고 전통 양조장들이 탄압받으면서 많은 기업들이 당화를 위한 누룩곰팡이와 알코올 전환을 위한 효모 정도만 배양해왔다. 2010년대 이후로는 전통주에 대한 관심이 늘고 복원을 위한 지원과 연구가 늘어나 전통 방식으로 누룩을 만들어 쓰거나 누룩 내 잡균들을 분석해 특정 균종을 선별 배양하고 있다.
3.2. 빵
빵에 쓰이는 이스트도 효모로, 효모가 세포호흡 후 부산물로 생산하는 이산화 탄소 덕분에 빵이 부풀어 오르는 것이다. 이스트의 종류는 1,500종이 넘으며 빵 만들 때 쓰는 이스트, 술 만들 때 쓰는 이스트가 다 다르다. 제일 흔하게 쓰이는 종류는 Saccharomyces cerevisiae이다. 술빵처럼 막걸리 효모로 발효한 빵도 존재하므로 풍미를 제외한다면 대체 사용할 수 있다. 이 사실에서 알 수 있듯 효모가 만드는 또다른 부산물인 알코올 역시 빵에 존재한다! 다만 식빵 한 장에 0.5% 정도 들어 있어서, 약 90장 정도를 먹어야 330ml 맥주 한 캔 정도의 알코올을 섭취하게 된다고 한다. #다만 종별로 이스트를 따로 쓰는 것은 미생물학의 발달로 가능해진 것으로, 그전까지는 대부분 양조과정의 부산물로 나온 효모를 쓰거나 그냥 밀가루 반죽을 매일 저어주길 반복하면서 며칠 방치해 얻었다. 특히 산업화와 도시화로 인구밀도가 급격하게 높아진 근대에 제빵산업이 생기면서 이스트가 대량으로 필요했는데, 맥주양조장은 맥주양조 겸 이스트 생산의 목적도 가지고 지어졌다. 미생물학이 발달하기 전까지는 효모를 종별로 나누어서 사용하지 않았고 따로 배양할 생각도 못했기 때문에 대부분 빵의 제조는 맥주효모를 이용하여 이루어졌다.[7]
제빵용 이스트의 종류는 대표적으로 생이스트, 드라이이스트(액티브 이스트), 인스턴트드라이이스트로 나뉜다. 생이스트는 유통기한이 매우 짧고 조금이라도 오래(한달 미만) 보관하려면 냉장보관이 필요하기 때문에 시중에서는 구하기 힘들고 인터넷 주문이나 제빵재료상에 가서 사야 한다. 드라이이스트는 인스턴트드라이이스트와 비슷하게 건조된 가루 형태이긴 하지만 약간의 설탕(이스트먹이)과 미지근한 물이나 따뜻한 물에 넣은 뒤 발효가 확인[8]되면 반죽에 넣어 쓰는 이스트이며 보관기간은 보통 미개봉 시 1년, 개봉 후 냉장보관 시 3개월 정도이다. 다만 물을 추가로 넣기 때문에 반죽에 들어가는 물의 일부를 써야 반죽이 질어지지 않는다. 인스턴트드라이이스트는 활성화 과정 없이 그냥 가루 그대로 반죽에 넣으면 된다. 보관기간은 미개봉 시 2년, 개봉 후 냉장보관 시 6개월 정도이다. 세미드라이이스트라는 것도 있는데 인스턴트드라이이스트처럼 활성화 과정없이 가루 그대로 계량해서 넣으면 되며, 이스트가 냉동내성이 강한 종이기 때문에 위에서 언급한 이스트들과는 달리 냉동보관이 가능하다는 장점이 있다. 해당 이스트를 이용해 만든 생지 역시도 냉동보관이 가능해진다. 보관기간은 개봉 후 냉장 시 3일, 냉동(영하 18도이하)이 잘 유지된다면 2년까지 장기보관이 가능하다. 이런 제품적인 차이 외에도 이스트가 어떤 먹이를 이용해서 활성화되는냐, 삼투압 저항성의 차이에 따라 같은 제품 안에서 저당용(녹말선호, 설탕이 없거나 거의 들어가지 않는 저배율 반죽에 적합), 고당용(당 선호, 설탕이 많이 들어가는 고배율 반죽에 적합) 이스트로 다시 나뉘기도 한다. 이스트 종의 생태차이 때문에 이런 이스트 제품의 차이가 나며 빵을 만들었을 때 일반적으론 생이스트가 가장 선호되지만 실제론 이스트마다 빵의 식감이나 풍미가 각자 약간씩 다 다르기 때문에 드라이이스트 계열로 만들었다고 마냥 저열한 품질은 아니다. 특정 식감이나 종류의 빵을 만들기 위해서 생이스트가 아닌 특정 이스트를 사용해야되는 경우도 있다. 이스트 사용량은 생이스트 대비 드라이이스트 계열들은 50% 줄여서(이론상은 40% 정도이나 개봉 후엔 어느 정도 사멸할 것을 감안한다.) 사용한다
다만 요즘은 이런 이스트를 쓰지 않고 천연효모를 사용해서 빵을 반죽하는 경우가 있다. 이런 발효방식을 '사워도우'라고 하며 사실 이스트가 없던 고대에 빵을 만들던 방식이다. 따뜻한 물에 과일과 설탕만 넣어서 실온에 놔두면 껍질이나 공기 중의 효모가 알아서 번식하는데 이걸 액상효모/액종이라고 한다. 이때 효모 말고 유산균을 포함한 다른 잡균들이 번식해 신맛이 난다. 심지어 잡균이 효모보다 더 번식해버리는 경우도 생겨 실패할 수 있다. 이스트 대신 이걸 넣어줘도 되지만 여기에 물과 밀가루를 넣고 발효를 반복해 양과 사용기간을 늘려 사용해도 된다. 이 사워도우의 일부를 다음 사워도우의 씨종자로 사용할 수도 있다. 이렇게 발효시킨 사워도우 빵의 장점은 효모말고 다른 잡균들이 번식해서 특유의 풍미를 지니게 된다는 것이다.
유사과학 탐구영역-천연효모
언론 기사
반면 천연효모에 대해서는 회의적인 의견들도 많다. 일단 용어부터가 “천연”이라는 국내 소비자들이 좋아하는 단어를 붙이고 생이스트를 비롯한 제빵용 효모들은 “인공”이라고 하면서 이스트는 몸에 나쁘고 천연효모는 좋다면서 선동하고 있는데, 사실 “천연”효모가 아니라 “야생”효모다. 가령 닭을 예로 들자면 자연에 살던 닭의 조상인 붉은들닭을 개량해서 전세계로 퍼져나간 게 우리나라의 토종닭을 비롯한 각종 닭인데 그러면 야생 붉은들닭은 건강에 좋은 “천연” 닭이고 다른 닭들은 몸에 나쁜 “인공”닭인가?
“천연”효모 마케팅을 퍼뜨리는 사람들은 심지어 천연효모가 건강에도 더 좋다는 사실무근의 루머를 퍼뜨리고 있다. 거의 유일하게 입증된 사워도우의 건강적 장점인 혈당수치가 천천히 올라가는 건 단지 유산발효로 인해 생긴 산이 당과 경쟁적으로 흡수되면서 흡수가 늦어지는 것이지 최종적으로 흡수되는 당은 동일하다. 차라리 통밀빵을 먹거나 계피나 식초 한 사발을 같이 들이키는 게 효과가 더 좋다. 사워도우 특유의 맛을 즐기는 건 좋지만 사실무근의 루머를 퍼뜨리는 일은 지양되어야 할 것이다.
한술 더 떠서 신토불이 마케팅의 일종으로 '토종' 효모라는 마케팅도 있으며 '외국산' 효모보다 '토종' 효모가 한국인의 건강에 더 좋다는 식의 상술이다.
4. 기타
발효 과정을 이용하여 식품을 가공하는 방법이 훨씬 더 널리 알려져 있지만, 효모 자체를 직접 섭취하는 식품 종류도 있다. 효모는 동물에 가까운 균류이기 때문에 효모가 파괴되었을때 나오는 단백질은 인간 입장에서 동물성 단백질과 굉장히 유사하여 맛있게 느껴진다. 같은 균류인 버섯이 고소하고 동물성 고기랑 비슷한 맛을 내는 것과 동일하다.이 때문에 은근히 영양이 풍부해[9] 일본군에서 군량정이라는 이름으로도 배급했고 민간에도 시판되었다. 지금도 에비오스 같은 효모를 이용한 영양제가 있다. 국내에도 비슷한걸로 원기소[10]가 있다. 아이작 아시모프는 미래에서는 효모로 만들어진 음식을 먹는 장면이 나온다. 다만 통풍 환자의 경우 맥주와 마찬가지로 통풍을 악화시켜서 주의해야 한다. #
마마이트나 베지마이트 등으로 가공되어 빵 같은 것에 발라먹는 스프레드 형태의 제품도 있다. 이 제품들은 맥주를 발효하고 나온 효모 찌꺼기를 가져다가 효모는 사멸시키고 맥주제조 과정에서 쓰는 홉에서 나온 쓴 맛을 제거하고 남은 효모 시체인 단백질을 가공하여 찐득한 페이스트로 만든다.
또한 굉장히 많은 가공식품에 고기 맛, 감칠 맛, 고소함을 더하기 위해 가공된 효모를 첨가하기도 한다. 이런 식으로 가공된 식품 첨가물로서의 효모는 효모엑기스(yeast extract)등으로 불린다. 특히 레토르트 스프 같은 제품에 거의 100% 확률로 들어간다.
집에서 효모 맛을 보려면 빵이나 발효식품을 만들때 쓰는 효모를 슈퍼에서 구매해서, 물에 풀고 가열시켜 사멸시킨 다음 소금을 살짝 치고 걸쭉하게 졸이고 맛을 보면 감칠맛이 있는 액체가 생긴다. 혹은 베지마이트나 마마이트를 구해 맛 보는게 훨씬 싸다.
만두피에 쓰기도 한다.
효소와 혼동하는 사람들이 있다. 특히 시중에 유행하는 효소 식이요법이라며 파는 건 대부분 담금주 만드는 과정과 큰 차이가[11] 없는데, 큰 효과가 있을리 없다. 효소는 단백질로 이루어진 촉매(정촉매, 부촉매 전부다)의 총칭으로 전혀 다른 것인데, 효자 돌림이라 그런 듯. 사실 일부 독소들도 효소다. 간단히 말해 효모 안에는 효소가 들어 있다. 결국 매번 새 유행을 만들어 장사해먹는 건강식품 판매자들은 맥주효소 분말이라는 새 아이템을 귀 얇은 사람들을 향해 들이밀고 있다. 그러나 자세한 효능은 밝혀진 것이 없다.
종류는 다음과 같다.
- 액체 효모/액종 (Liquid Yeast)
과일에 설탕과 따뜻한 물을 넣고 기다리면 되는 가장 기본적인 이스트지만 사용기간이 짧다.
- 압착 효모/생이스트(Compressed/Wet/Fresh/Cake Yeast)
70%가량의 수분을 지닌 이스트로 압착되어있는 고형 상태로 판매된다. 상온이 아닌 냉장 보관이 필수이며 냉동 보관여부는 이스트 종에 따라 틀리다.
- 활성 건조 이스트 (Active dry yeast)
30~40도의 건조 공기로 건조하여 효모를 죽이지 않고 수분을 6~8%으로 줄인 이스트이다. 상온에도 성능이 오래 유지된다.
- 인스턴트 건조 이스트 (Instant dry yeast)
활성화 과정 없이 바로 사용 가능한 이스트
- 냉동 건조 이스트 (Dry frozen yeast with intermediate humidity)
약 4~6%까지 수분 함량을 줄인 이스트. 보존성이 뛰어나다.
다만 효모가 독이 되는 경우도 있는데, 칸디다증은 칸디다라는 출아성 효모가 원인이며, 이외에도 술을 마시지 않아도 체내에서 알코올을 생산해 만성 알코올 중독을 일으키는 인간 양조장 증후군의 원인이기도 하다.
화장실에서 붉은 색을 만드는 놈인 로도토룰라도 효모이다.
[1] 직역하면 '발효의 어머니'. 술을 만들 때 이 균을 이용해서 발효가 되니 정말 적절한 이름이 아닐 수 없다.[2] 효모는 종종 하플로이드를 생성하는데, 하플로이드끼리 만나서 새로운 효모 세포가 된다. 또, 종종 포자도 생성한다. 효모는 일단 균류다.[3] 한때는 진핵생물이란 점을 이용해, YAC이라고 DNA 도서관으로 쓰기도 했는데, 용량이 1 Mbs(메가 베이스) 수준으로, DNA 도서관 중에서는 최대 용량을 자랑한다. 하지만, 어쨌든 진핵생물이라 원핵생물보다 복잡하고, 거기다가 유성생식도 하니, 골치아픈 요소가 한둘이 아니다. 교차나 돌연변이, 유전자 삽입등 문제가 많아, 요즘에는 다른 DNA 도서관들에 밀려 잘 안 쓰인다. 인간 게놈프로젝트 때도 쓰다가 말았다.[4] 사실 피부가 애초에 인체의 1차 방어선이기도 하고, 노폐물이 많아 여러 불청객들이 먹고살기 좋은 환경을 가지고 있다. 그나마 미생물 번식을 막기 위한 여러 기제가 있기 때문에 실험실 플레이트의 콜로니 처럼 자라지 않을 뿐이다. 균류들은 키틴질 때문에 특히 더 저항성이 강해 대체로 더 잘 번식할 뿐이다.[5] 그나마 가려운 것도 효모가 아닌 다른 놈들이 덤으로 숟가락 얹고 자라고 있어서가 대부분이다.[6] 이런 기작 때문에 단백질로 이뤄진 촉매를 효소로 부르게 되었다고 한다. 알코올을 만드는 것도 당연히 효소가 관여한다.[7] 19세기 중반 이후 이스트의 상업적인 이용이 가능해짐에 따라 이스트는 수출품목으로 자리잡았다. 자세한 건 http://h2g2.com/edited_entry/A2791820참조. 아니면 한국에도 출판된 하인리히 E. 야콥의 빵의 역사도 추천. 다만 빵의 역사의 경우 제2차 세계 대전 직전에 쓰여진 책이라 그 이후에 이루어진 유전공학 발달로 인한 변화는 알 수가 없다.[8] 거품이 난다.[9] 특히 비타민B 군이 많다. 15g당 단백질이 8g이고 종류도 완전 단백질이다. 영미권에선 이런 효모를 영양 효모(nutritional yeast)라고 부른다. 가루 형태이며 맛이 치즈와 상당히 비슷하기에 채식주의자들이 치즈 대용으로 쓰기도 한다.[10] 서울약품에서 만드는 씹어먹는 정 형태의 건강보조식품. 1956년 처음 출시되었으며, 이게 대인기를 끌던 1960~70년대를 사셨던 분들께 여쭈어 보면 "아, 그 노르스름하고 고소한 그거!"하고 바로 아신다. 고소한 맛 덕분에 아이들이 먹는 가루약의 거부감을 조금이라도 줄이려고 갈아서 섞기도 했다. 단종되었다가 2014년 재출시되었으며, 2015년 현재 셀레늄과 아연을 첨가한 제품을 이마트에서도 볼 수 있다. 다만 둘 다 드셔보신 어르신들 말씀에 따르면 구판(?)보다 고소함이 떨어진다는 평도 있다.[11] 알콜(술)은 안 넣고 설탕을 재료 무게보다 더 많이 부어 넣는 것 말고는 차이가 없다. 말로는 발효가 되어 몸에 좋다고 하는데, 설탕에 과일과 채소류를 절이면 효모든 곰팡이든 세균이든 자라지 못하므로 발효가 될 리가 없다. 그냥 설탕에 담근 과일/채소류일일 뿐.