미생물의 세계 미생물의 세계
한약효능 / 미생물학연구실
도 은 수 교수
미생물과 음식
미생물과 음식
미생물과 먹거리 미생물과 먹거리
□ 일상생활과 미생물
○ 우리는 한 끼 식사를 하면서도 수고한 농민과 어민을 생각
○ 먹거리를 풍요롭게 하는데 결정적인 역할을 한 주인공 : 미생물 !!!
○ 식빵 : 굽기 전에 곰팡이의 일종인 효모로 발효를 시킨 것 ○ 된장 : 효모와 유산균을 사용하여 콩을 발효시킨 것
○ 간장 : 미생물의 발효로 만든 것
○ 요구르트 : 우유를 유산균으로 발효한 제품 ○ 소주 : 미생물인 효모로 발효한 식품
□ 우리 선조들의 지혜
○ 현미경 하나 없이도 다양한 미생물 발효식품을 창조하고 개발 ○ 유목민들의 경우 : 주로 우유를 발효시킨 음식이 발달
○ 우리나라 : 주로 콩이나 채소를 발효시킨 음식이 발달
미생물은 왜 술을 만들까 ? 미생물은 왜 술을 만들까 ?
□ 미생물이 만드는 발효식품 중 가장 많이 만들어지고 있는 것 : 술 (alcohol)
□ 술 (alcohol)
○ 인류 역사와 함께 발전 , 세계적으로 가장 많이 즐겨 먹는 기호식품 ○ 녹말질이 많은 곡류 , 감자류 , 과일 , 동물의 젖 등의 영양분
○ 미생물 ( 효모 ) 이 곡류 , 과일 등을 분해 ο 에틸알코올 ( 에탄올 ), 즉 , 알코올이 생성 ο 알코올발효의 결과 알코올 ( 술 ) 이 생성 ○ 다양한 종류의 술이 만들어지는 이유 ο 미생물이 발효하는 재료의 종류 ο 발효에 사용된 미생물의 종류 ο 발효하는 과정의 차이
ο 발효 후 처리법 등
Saccharomyces cerevisiae
미생물은 왜 술을 만들까 ? 미생물은 왜 술을 만들까 ?
□ 미생물은 왜 알코올을 만들까 ? ○ 우리를 위해 만들까 ?
○ 미생물도 먹고 살기 위해 알코올 생성
○ 미생물이 알코올을 만드는 과정 : 발효 (fermentation)
Fermentation is a metabolic process that converts sugar to acids, gases, or alcohol. It occurs in yeast and bacteria, and also in oxygen-starved
muscle cells, as in the case of lactic acid fermentation. Fermentation is also used more broadly to refer to the bulk growth of microorganisms on a growth medium, often with the goal of producing a specific chemical product. French microbiologist Louis Pasteur is often remembered for his insights into fermentation and its microbial causes. The science of fermen- tation is known as zymology.
Overview of ethanol fermentation.
One glucose molecule breaks down into two pyruvate molecules (1).
The energy from this exothermic reaction is used to bind inorganic phosphates to ATP and convert NAD+ to
NADH. The two pyruvates are then broken down into two acetaldehyde molecules and give off two CO2 mole- cules as a waste product (2).
The acetaldehyde is then reduced into ethanol using the energy and hydrogen from NADH; in this process the NADH is oxidized into NAD+ so that the cycle may re- peat (3).
발효 (fermentation)
Fermentation in progress:
Bubbles of CO2 form a froth on top of the fermentation mixture.
Aerobic respiration and fermentation
Comparison of aerobic respiration and most
known fermentation types in eucaryotic cell. Numbers in circles indicate counts of carbon atoms in mole-
cules, C6 is glucose
C6H12O6, C1 carbon dioxide CO2.
Mitochondrial outer mem- brane is omitted.
Mitochondrion:
inner membrane Cytoplasm
Aerobic
respiration
Aerobic
Anaerobic
Fermentation
Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD
+)
NAD+가 환원되었을 때 nicotinamide부분의 변화
Niacin(=nicotinic acid) Niacinamide(=nicotinamide)
Niacin은 vitamin B3로도 불리는 수용성 vitamin 이다 .
니코틴산 (nicotinic acid)이라고도 한다 .
인체는 nicotinic acid이나 nicotinamide 형 태의 vitamin 인 niacin으로부터 NAD 를 만든 다 .
NAD+(NADH의 산화형 ) 와 NADH(NAD 의 환원형 )
Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate(NADP+)
NAD
+와 NADH 및 NADP
+와 NADPH
NADPH(NADP+의 환원형 ) 와 NADP+(NADPH 산화형 ) NAD+(NADH의 산화형 ) 와 NADH(NAD 의 환원형 )
NADP+
Oxidation Reduction
호흡을 하는 미생물 , 발효를 하는 미생물 호흡을 하는 미생물 , 발효를 하는 미생물
□ 지구의 생물체의 생존전략
○ 생물체는 어떤 방식으로든지 에너지를 만들어야 스스로 생존 가능
○ 인간 , 쥐 , 딱정벌레 , 벼 , 효모 그리고 장에 사는 대장균에 이르기까지 에너지를 얻기 위해 공통적으로 사용하는 방법은 바로 ‘호흡 ’
□ 호흡 (resperation)
○ 생체내에서의 호흡은 우리가 숨을 쉬는 것과는 다른 의미
○ 포도당을 천천히 연소시키면서 , 그 과정에서 발생하는 에너지를 다음에 사용할 수 있도록 ATP 란 물질로 저장하는 작업
○ 중요한 것은 바로 산소가 사용된다는 점
○ 호흡을 통하여 포도당 (C6H12O6) 과 산소 (O2) 로부터 에너지가 만들어지 고
찌꺼기로 이산화탄소 (CO2) 가 남게 됨
○ 우리가 산소 (O2) 를 마시고 , 이산화탄소 (CO2) 를 내뱉는 이유
□ 지구의 생물체의 생존전략
○ 생물체는 어떤 방식으로든지 에너지를 만들어야 스스로 생존 가능
○ 인간 , 쥐 , 딱정벌레 , 벼 , 효모 그리고 장에 사는 대장균에 이르기까지 에너지를 얻기 위해 공통적으로 사용하는 방법은 바로 ‘호흡 ’
□ 호흡 (resperation)
○ 생체내에서의 호흡은 우리가 숨을 쉬는 것과는 다른 의미
○ 포도당을 천천히 연소시키면서 , 그 과정에서 발생하는 에너지를 다음에 사용할 수 있도록 ATP 란 물질로 저장하는 작업
○ 중요한 것은 바로 산소가 사용된다는 점
○ 호흡을 통하여 포도당 (C6H12O6) 과 산소 (O2) 로부터 에너지가 만들어지 고
찌꺼기로 이산화탄소 (CO2) 가 남게 됨
○ 우리가 산소 (O2) 를 마시고 , 이산화탄소 (CO2) 를 내뱉는 이유
호흡 (resperation) 과정의
개요
호흡을 하는 미생물 , 발효를 하는 미생물 호흡을 하는 미생물 , 발효를 하는 미생물
□ 만약 산소가 없다면 어떻게 될까 ?
○ 인간을 비롯한 모든 동물과 식물은 에너지를 얻지 못해서 사멸
○ 대장균 , 효모 등의 미생물은 호흡을 멈추고 발효를 시작해서 계속 생존
□ 발효 (fermentation)
○ 포도당을 연소하지만 , 호흡처럼 완전히 이산화탄소로 산화시키지 못함 ○ 포도당의 불완전한 연소로 알코올 , 젖산 , 초산 등의 다양한 물질 생성 ○ 호흡을 할 때 얻는 에너지 량의 20 분의 1 정도
□ 효모는 발효의 산물로 알코올을 생성
○ 박테리아 중에는 초산이나 젖산과 같은 유기산을 만드는 것들도 있음 ○ 발효식품에는 미생물이 발효를 하고 남은 수많은 종류의 유기물이 포함 ○ 술 , 김치 , 식초 , 된장 , 요구르트 , 치즈 등은 미생물이 먹고 남긴 잉여 물
술은 언제부터 담가 먹었나 ? 술은 언제부터 담가 먹었나 ?
□ 술이 자연스럽게 만들어질 수도 있다 !!!
○ 나무의 움푹한 곳에 포도송이가 떨어져 쌓임 ○ 포도 껍질에 묻어 있는 효모에 의해 자연 발효 ○ 포도주 제조
ο 원숭이 중에서 상기와 같은 방법으로 술을 담가 먹는 종도 있다고 함 □ 술의 시작
○ 사람이 담가 먹기 시작한 최초의 술 - 과실주일 것으로 추정 ο 포도처럼 단맛 나는 과실
- 포도당과 같은 단당류가 많아 발효되기 용이 ο 곡류나 감자류
- 포도당보다는 다당류인 녹말이 주성분을 이루고 있음
- 녹말을 포도당으로 일일이 끊어주는 당화 과정을 거쳐야 함
술은 언제부터 담가 먹었나 ? 술은 언제부터 담가 먹었나 ?
□ 신석기 시대인 기원전 6 천 년경
○ 지금의 이라크 지역에서 메소포타미아 인들이 포도주를 담근 기록
□ 초기 청동기시대
○ 고대 이집트 지역에서 포도주를 담가 먹던 기록이 무덤 벽화에 기록 ○ 당시 상류층만이 향유했던 포도주 문화
○ 고대 이집트인에게 사회적으로 중요한 요소
○ 파라오라고 불리는 고대 이집트 왕들은 무덤까지 포도주를 가지고 감
□ 곡물을 이용한 양조
○ 기원전 4 천 년경부터 시작 ○ 메소포타미아인과 수메르인
ο 보리를 이용하여 빵 반죽에 물을 가하여 자연 발효시킴 - 최초로 원시적인 맥주를 제조
술은 언제부터 담가 먹었나 ? 술은 언제부터 담가 먹었나 ?
□ 술의 종류 : 양조주 , 증류주 , 재제주
□ 양조주
○ 과일의 단당류를 발효시키거나 , 곡물의 녹말을 당화시킨 후 발효 ○ 포도주 , 맥주 , 막걸리 , 청주 등
○ 양조주의 알코올 농도가 12~14% 의 범위
□ 증류주
○ 양조주를 증류하여 알코올의 농도를 높인 술 ○ 위스키 , 브랜디 , 보드카 , 소주 등
□ 재제주 ( 再製酒 )
○ 양조주나 증류주를 원료로 알코올 , 당분 , 향료 , 약초 , 초근목피 등을 혼합하여 빚은 술
○ 칵테일에 들어가는 다양한 맛과 향의 술
포도주의 역사와 종류
□ Wine 은 역사상 가장 오래된 술
○ 다양한 신화와 전설에도 자주 등장
○ 구약성서 속의 노아가 방주에서 내려와 처음으로 행한 일 ο 아라라트 산 기슭에서 포도를 재배한 것
ο 포도로 포도주를 만들어 마시고 취해서 잠들었다는 기록 ○ 포도주의 신 ( 神 ) 박카스 (BACCHUS)
ο 원래 동물과 식물의 생명을 관장하는 신
ο 고대 희랍 사람들에게 포도의 재배법과 포도주 만드는 법을 가르쳤다는 신화
□ 포도주
○ 포도와 포도즙을 발효시켜 만든 양조주의 일종 , 단 ( 單 ) 발효주임 ○ 포도에는 효모가 바로 발효에 사용할 수 있는 단당류가 많이 있음 ○ 맥주와 같은 곡주를 만들 때 꼭 필요한 당화 과정을 거칠 필요가 없음 ο ‘ 단 ( 單 )발효주’
ο 백포도주 Whitewine, 적포도주 Red wine, 로제와인 Rose wine(=pink, rose wine)
포도주 만들기 포도주 만들기
적포도주
심장병이나 고혈압 등 성인병에 좋음
□ 적포도주를 만드는 방법
1. 원료가 되는 적색 포도를 통째로 기계로 으깬 다음 효모와 아황산을 넣는다 . 2. 발효에 사용되는 미생물은 자연적으로 포도껍질에 존재하는 효모를 사용할
수도 있다 .
ο 그러한 경우 자연효모는 알코올에 대한 내성이 적어서 , 발효 동안 원하지 않는 다른 잡균이 자라기 쉬움
ο 대부분의 상업용 포도주 발효에는 S. ellipsoideus 와 같은 효모를 실험실에서 대량으로 키워서 사용
3. 아황산을 같이 넣어준다 .
ο 아황산은 포도주가 산화되는 것을 막고 , 효모 이외의 다른 미생물이 자라는 것을 방지하는 역할
Saccharomyces ellip- soideus
포도주 만들기 포도주 만들기
적포도주
□ 적포도주를 만드는 방법
4. 발효조 안에서 20~25 ℃ 정도로 3 주 정도 발효 후 여과해서 액체만 모은다 . ο 주 ( 主 ) 발효가 끝나게 됨
5. 이때 1~2% 정도의 발효가 안 된 포도당 성분이 남아 있게 된다 . ο 여과액을 1~2 년간 13~15 ℃ 정도의 저온에서 천천히 발효 ο 남은 당 성분이 0.2% 이내로 줄어들고 단맛도 줄어들게 됨 6. 발효를 마친 포도주는 나무통에 넣고 저장한다 .
ο 1 년에 3 번 정도 통을 바꾸어가면서 숙성시킴
7. 숙성된 포도주는 깨끗이 여과를 한 다음 병에 넣고 6 개월 이상을 다시 숙성
포도주 만들기 포도주 만들기
포도주를 나무통에 넣고 숙성시키는 장면 수년간 숙성 , 나무통을 통해 제한적으로 산 소 공급 , 천천히 미생물에 의한 다양한 발효 산물 생성 . 포도주 맛의 비결
대규모의 포도주 양조탱크
포도주 양조장에서는 선별된 효모와 포도를 이용 하여 자동화된 공정을 이용하여 대량생산
포도주 Wine 포도주 Wine
포도주의 종류
□ 적포도주 Red wine
○ 포도껍질에 존재하는 polyphenol 계 화합물과 tannin 성분이 많이 함유 ○ 이들 성분은 심장병 , 혈관 질환 , 암 등의 예방에 좋다고 알려져 있음 ○ 1~2 잔 정도 과음하지 않는 범위에서 적포도주를 마시는 것은 건강에 유익
□ 백포도주 White wine
○ 백포도주는 청포도나 껍질을 제거한 적색 포도로 만들어서 그 색이 투명 ○ 적포도주는 수년 동안 숙성 , 백포도주는 비교적 짧은 기간 동안만 숙성
□ 로제와인 Rose wine( 핑크와인 pink wine, 로즈와인 rose wine) ○ 적포도주와 백포도주의 중간 형태
○ 로제와인의 경우 적색 포도를 통째로 으깬 상태에서 발효
○ 껍질과 줄기를 제거해서 적포도주보다는 연한 장밋빛을 띄는 포도주
포도주 Wine 포도주 Wine
□ 포도주의 알코올함량
○ 원료가 되는 포도의 당 함량 , 발효에 사용되는 효모의 종류 , 발효 기간 등에 의해 결정
○ 대개 6~14%
맥주의 기원 맥주의 기원
□ 맥주 Beer 의 어원
‘○ 마시다 라는 뜻의 라틴어인 Bibere’
○ 게르만족의 언어 중 곡물 을 뜻하는 Bior ‘ ’ 에서 유래
□ 맥주의 역사
○ 역사가 포도주보다 짧음
○ 기원전 4 천 년 전부터 중동 지역에서 만들어온 증거 ○ 기원전 3 천 년경에는 고대 이집트에서도 마시기 시작
○ 그리스 , 로마 시대를 거쳐 중세에는 수도원을 중심으로 맥주의 제조 방식이 크게 발달
○ 15 세기 이후에 비로소 지금처럼 맥주에 호프를 사용하는 것이 일반화 , 도시의 발전과 함께 대중화
맥주의 기원 맥주의 기원
□ 맥주로 유명한 독일
○ 1516 년 빌헤름 4 세가 ‘맥주 순수령’을 공포
○ 맥주 원료로 보리 , 호프 , 물 등 3 가지 이외에는 사용 금지하는 법
○ 당시에 다른 재료를 가미한 맥주의 품질에 문제가 있음을 반증하는 기록 ○ 실제로 독일 맥주의 품질 유지 및 향상에 크게 기여
□ 프랑스 , 벨기에 등의 주변국
○ 과일 같은 다른 재료를 섞은 맥주가 많이 발달
○ 이 맥주는 순수령 때문에 당시 독일로 수출을 하지 못했음
○ 결과적 , 독일은 일종의 자국 산업보호를 위한 수입 제한 조치를 한 것임 ○ 나중에 주변국의 항의로 이를 철폐
○ 최근 국내의 한 맥주회사가 이 ‘맥주 순수령’을 쌀 같은 다른 곡류를 섞지 않고 보리로만 만든 자사 맥주의 광고에 사용
맥주 만드는 법 맥주 만드는 법
□ 맥주의 제조
○ 맥아와 호프 , 효모 , 물을 원료로 만들어지는 술
□ 호프나무
○ 암수가 다른 다년생의 뽕나무과에 속하는 넝쿨식물
○ 암나무에 피는 솔방울 모양의 암꽃만을 맥주 양조에 사용
□ 맥주 제조 방법
1. 보리의 발아 ⇨ amylase 대량 생산 ⇨ amylase 에 의해 보리의 녹말이 단당류로 당화
2. 당화된 맥아 ⇨ 효모에 의한 발효 과정 ⇨ 당화와 발효가 완전히
별개로 이루어짐 ‘단행복발효’라고 함 3. 녹말의 당화 ⇨ 맥아당과 dextrin 으로 분해 ⇨ 여과하여 고형분
제거 ⇨ 맥아즙 Wort
4. 맥아즙에 원료 보리의 1~2% 에 해당하는 호프를 첨가 ⇨ 1~2hr 정도 끓임 ⇨ 호프 향이 맥아즙에 스며들게 됨
5. 호프를 제거하고 효모로 알코올 발효를 함
맥주의 제조과정
□ 맥주의 종류
○ 발효에 사용되는 효모의 종류에 따른 구분 ο 상면발효 효모와 하면발효 효모
□ 하면발효
○ 발효가 끝날 때 효모가 응집되면서 바닥에 가라앉음 ○ 대표적인 미생물 : Saccharomyces carlsbergensis
○ 하면발효는 2~10 ℃ 정도의 낮은 온도에서 오랫동안 이루어짐 ○ 이런 맥주를 통칭하여 Lager 라고 함
○ 국내에서는 한 맥주회사가 Lager 를 제품의 상표로 사용 ○ 외국에서 Lager 는 특정 종류의 맥주를 모두 지칭하는 말
○ 효모가 맥아당을 거의 먹어 치워서 , 맥주가 엷고 투명한 색을 띰 ○ 우리나라의 맥주는 대부분이 이 Lager 에 속함
맥주 Beer 맥주 Beer
Saccharomyces carls- bergensis
맥주 Beer 맥주 Beer
□ 상면발효
○ 효모가 발생하는 탄산가스를 따라 발효 중에 액체의 표면으로 떠오름 ○ 대표적인 상면발효 효모 : Saccharomyces cerevisiae
○ 이때 만들어진 맥주를 Ale 이라고 함
○ Cerevisiae 는 로마시대 때 맥주를 Cerevisia' ‘ 라고 부른데서 유래 ○ 발효 과정에서 발생하는 이산화탄소로 인해 맥주는 탄산가스를 가득 함유
○ 발효가 끝난 맥주는 효모나 기타 불순물로 혼탁 - 여과를 거쳐 맑게 함
□ 병맥주
○ 60~70℃ 에서 열처리를 하여 효모를 비롯해 맥주 안에 존재하는 모 든
미생물을 살균
맥주 Beer 맥주 Beer
□ 비열처리 맥주
○ 열을 처리하지 않고 필터에 미생물을 걸러서 제거하는 공정 ○ 비열처리의 장단점
ο 장점 : 열에 의해 맥주의 변질을 방지 ο 단점 : 처리 시설과 비용이 많이 소요
□ 생 ( 生 ) 맥주
○ 미생물을 제거하지 않음 ο 효모가 살아 있음
ο 시간의 경과에 따라 효모가 발효를 계속 ⇒ 맥주의 변질 유발 가능 성
ο 생맥주는 가급적 냉장 보관하고 빨리 마셔야 함
세계 각국의 맥주들 세계 각국의 맥주들
□ 우리나라의 맥주
○ 라거 (Lager) 맥주만 주로 생산 , 판매
○ 최근 여러 종류의 에일 (Ale) 맥주가 생산되거나 수입되고 있음
□ 에일 (Ale) 맥주의 종류 ○ 비터 (Bitter)
ο 영국과 아일랜드에서 주로 생산되는 붉은 호박색 계통의 Ale ○ 스타우트 (Stout)
ο 보리를 볶고 호프를 많이 넣어서 검은색을 띠는 Ale ο 아일랜드의 기네스 (Guinness) 가 유명
○ 벨기에의 램빅 (Rambic) Ale
ο 인공적으로 효모를 넣어주지 않고 , 자연 상태의 효모를 이용하여
1~2 년 동안 나무로 된 발효조에서 발효시키는 맥주
ο 이때 발효조에 다양한 과일을 넣어 맛과 향이 우러나오도록 함
세계 각국의 맥주들 세계 각국의 맥주들
□ 라거 (Lager) 의 경우
○ 최근 다양한 양조기술의 개발로 종류가 다양
□ 라거 (Lager) 맥주의 종류 ○ 드라이 Dry 맥주
ο 일본에서 처음 개발
ο 옥수수나 쌀의 당분을 첨가하여 완전히 발효 단맛이 적고 깨끗한 것이 특징
○ 아이스 Ice 맥주
ο 온도를 낮추어 맥주 안의 물이 얼도록 한 다음 여과함으로써 얼음 결정과 함께 찌꺼기를 거르는 방법을 사용
○ 라이트 Light 맥주
ο 일반 맥주에 비해 칼로리와 당분을 줄인 종류
ο 주로 체중 걱정이 많은 미국인들이 선호하는 맥주
대규모 맥주 양조시설
알코올을 농축시킨 증류주 알코올을 농축시킨 증류주
□ 술이란 ?
○ 미생물 , 특히 효모가 다양한 식물을 발효해서 알코올을 만들어내는 것
○ 효모는 자신이 만든 알코올의 함량이 14% 이상이면 사멸 ο 모든 양조주는 알코올 함량이 14% 이상이 될 수 없음
□ 증류주
○ 위스키나 소주는 알코올 함량이 14% 이상 ○ 알코올 도수가 높은 술 ( 증류주 )
ο 발효한 양조주를 열을 가해 증류시켜 알코올의 함량을 높인 것 ο 비등점이 78 ℃ 알코올이 물보다 빨리 증발하는 원리를 이용 ο 발효된 술을 가열 ⇒ 알코올 증발 ⇒ 기화된 기체를 식힘
⇒ 원래의 양조주보다 알코올 함량이 높은 액체 수집 ο 모든 양조주로부터 증류주를 얻을 수 있음
□ 위스키 (Whisky 또는 Whiskey) ○ 맥아 및 기타 곡류를 당화 발효시킨 발효주를 증류하여 만든 술
○ 주로 보리 , 옥수수 , 호밀 , 밀 등의 곡물이 원료 ○ 증류 후에는 나무 통에 넣어 숙성
□ 위스키 (Whisky 또는 Whiskey) 의 전래
○ 동방의 증류기술이 중세 십자군전쟁을 통해 서양에 전래 ○ 후에 아일랜드를 거쳐 스코틀랜드에 전파되어 위스키가 탄생
○ 십자군 전쟁에 참여했던 가톨릭 수사들에 의해 아랍의 증류 기술이 유럽에 전해져 증류주를 만들게 된 것
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
□ 위스키 종주국인 스코틀랜드 (Scotland)
○ 모든위스키 (whishkey) : 3 년 이상 숙성시키도록 법제화 ○ 고급으로 취급되는 Malt whishkey
ο 8년 이상을 숙성
스코틀랜드의 위스키 증류기
□ 위스키 (Whisky 또는 Whiskey)생산 유명 국가
○ 스코틀랜드 , 아일랜드 , 미국 , 캐나다 , 일본이며 그 외에 대만 , 인도 , 독일 , 호주 등에서도 위스키를 생산
○ 독자적인 위스키 문화를 발달시킨 아일랜드 , 미국 , 캐나다를 제외한 국가는 관례적으로 스카치 위스키의 제조방식과 분류 규정을 따르는 경향
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시
자 !!
브랜딩 위스키 (Blending whiskey)
○ 1853 년 에든버러의 앤드류 앳셔에 의해 개발
○ Malt whishkey 와 Grain whishkey 를 적당히 혼합한 것
○ 성질이 다른 위스키가 서로 풍미를 보충한 맛과 향이 보다 특유한 위스키 ○ 브랜딩 (Blending) 과정은 위스키 (whiskey) 의 맛을 결정짓는 중요한 과정
○ 영국인들은 흔히 이를 예술 로 비유 ‘ ’
○ 최근에는 기계적으로 이런 브랜딩 (Blending) 과정을 행하려는 노력 ο ‘ 인공 혀 나 로봇 코 를 이용한 방법도 개발 중 - ’ ‘ 아직 성공하지 못했음
□ 위스키 (Whisky 또는 Whiskey) 의 분류 혼합 여부에 따라 – ○ 싱글 (single) : 한 곳의 증류소에서 나온 제품
○ 블렌디드 (blended) : 두 곳 이상의 증류소에서 나온 위스키를 섞은 제품 - 스코틀랜드에서 생산되는 위스키의 대부분을 차지하고 있음
○ 원료 곡물에 따라 몰트 위스키 , 그레인 위스키 , 블랜디드 위스키 등으로 분류 - 엄밀하게는 각국의 법령이나 규정에 따라 분류
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시
자 !!
위스키 (Whisky 또는 Whiskey) 의 분류 생산 지역에 따라 – □ 스카치 위스키 (Scotch whisky)
○ 스코틀랜드에서 제조되는 위스키 , 향과 맛이 깊음 , 전 세계시장의 60% 점유
○ 영국에서의 " 위스키 "(whisky) 는 , 특별한 언급이 없는 한 스카치 위스키를 말함 ○ 미국에서는 짧게 줄여 " 스카치 " 라고도 불림
○ 2009 년의 스카치 위스키 규정 (The Scotch Whisky Regulations 2009) - 싱글 몰트 위스키 , 싱글 그레인 위스키 , 블렌디드 몰트 위스키 , 블렌디드 그레인 위스키 . 블렌디드 위스키 등 다섯 가지로 분류
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시
자 !!
위스키 (Whisky 또는 Whiskey) 의 분류 생산 지역에 따라 – □ 아이리시 위스키 (Irish Whisky)
○ 아일랜드에서 제조되는 위스키 , 부드럽고 가벼운 맛
○ 아일랜드 농림부의 2014 년 기술 규정 (Department of Agriculture's 2014 technical file)
- 싱글 몰트 위스키 , 싱글 그레인 위스키 , 싱글 포트 스틸 위스키 , 그레인 위스키
등
네 가지로 분류
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시
자 !!
위스키 (Whisky 또는 Whiskey) 의 분류 생산 지역에 따라 –
□ 아메리칸 위스키 (American Whisky) ○ 버번위스키 , 향과 맛이 진함
○ 미국 캔터키주 버번지방에서 생산 , 옥수수가 주원료
□ 캐나디언 위스키 (Canadian Whisky) ○ 캐나다에서 생산되는 위스키
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시
자 !!
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
□ 위스키 (Whisky 또는 Whiskey) 의 분류 원료에 따라 –
○ 그레인 위스키 (Grain whishkey) 와 몰트 위스키 (Malt whishkey)
□ 그레인 위스키 (Grain whishkey)
○ 몰트 (malt) 안 된 보리 혹은 밀이나 옥수수 같은 다른 종류의 몰트되거나 , 몰트가 되지 않은 곡식류를 섞어 만든 스카치 위스키
○ 비교적 저렴한 밀이나 옥수수 같은 곡물을 원료로 사용
○ 당화를 위해서 맥아를 일부 섞어줌 - 맥아의 amylase 효소 - 당화 가능 ○ 발효는 맥주와 비슷한 방법으로 실시함
○ 발효가 끝나면 7~8% 의 알코올을 가진 액체가 남게 됨
○ 이 발효액을 2 회 증류함 - 연속식 증류기에서 2 번 연속해서 증류 ○ 첫 번째 증류를 하면 약 20% 정도의 알코올을 함유한 액체
○ 두 번째 증류를 하면 약 68% 정도의 위스키 원액을 얻게 됨
○ 두 번째 증류를 할 때는 처음에 나오는 액체와 나중에 나오는 액체는 버리고 , 중간에 나오는 액체만 선택적으로 모아야 함
□ 몰트 위스키 (Malt whishkey)
○ 몰트 (malt) 된 보리 만을 가지고 제조하는 스카치 위스키 ○ Malt whishkey 만들 때는 100% 맥아 만을 사용
○ 단식 증류기에서 2 회 증류하여 수년간 오크나무통에 숙성
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
□ 위스키 (whishkey) 의 분류
○ 싱글 몰트 위스키 (Single Malt whishkey)
- 서로 다른 증류소에서 만들어진 위스키를 일체 섞지 않은 100% 몰트된 보리 위스키
- 대표적인 상표 : 글렌피딕 (Glenfiddich)
’ 사슴이 있는 계곡 이란 뜻의 켈트어‘ ○ 싱글 그레인 위스키 : 한 곳의 증류소에서 생산된 그레인 위스키
스코틀랜드에서 생산된 그레인 위스키의 대부분은 블렌디드 스카치 위스키를 제조하는 데 사용
○ 배티드 / 블렌디드 / 퓨어 몰트 위스키 : 생산 연도가 다르고 증류소도 다른 싱글 몰트 위스키들을 섞어 만든 제품
- 퓨어 몰트 위스키 : 잉글랜드 사람들이 독하다고 느끼기 때문에 흔하지 않음 * 이것을 계기로 블렌디드 스카치 위스키가 탄생하게 됨
- 배티드 몰트 위스키 : 그레인 위스키 성분이 들어가 있지 않은 위스키
술병에는 증류소 이름을 표시하지 않으며 ( 위스키들을 섞어 만든 제품이기 때문에 ) , 섞은 위스키 중 가장 최근에 제조된 위스키의 나이 (age) 가 레이블에 쓰임
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
○ 블렌디드 그레인 위스키 : 두 곳 이상의 증류소에서 생산된 그레인 위스키를 섞어 만든
위스키 블렌디드 위스키의 60~85% 가 이 위스키에 속함
○ 블렌디드 스카치 위스키 : 싱글 몰트 위스키와 그레인 위스키를 섞어 만든 위스키 - 보통 두 곳 이상의 증류소에서 나온 위스키를 섞은 것
- 오늘날 시중에 유통되는 대부분의 스카치 위스키
- 그레인 위스키에 10~50% 몰트 위스키를 섞는데 , 고급 브랜드일수록 몰트 위스키의 비중이 높음
□ 고품질의 위스키 (whishkey) 를 얻는 방법
○ 숙련된 기술자가 증류되어 나오는 액체의 맛을 보고 , 연속적으로 증류되 어
나오는 알코올을 어디서부터 어디까지 모을 것인가를 제대로 결정해야 함
□ 증류 위스키 (whishkey) 원액에는 알코올 이외에 많은 성분 함유
○ 원하지 않는 성분은 오크나무로 만든 통에서 숙성시키는 동안 사라짐
□ 오크통에서 위스키 (whishkey) 를 숙성시키는 방법 ○ 알코올의 농도를 63% 정도로 낮춤
○ 새로 만든 통보다는 스페인 와인인 쉐리 (sherry) 를 숙성시킨 통 ○ 다른 위스키를 만들 때 사용한 통을 일부러 다시 사용
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
위스키 (whishkey)-
증류주의 대표주자, 알고 마시 자 !!
□ 국내에서 직접 발효하는 위스키는 없음
○ 국산 위스키로 불리는 것들도 대부분 스코틀랜드에서 원액을 수입 ○ 알코올 농도가 40% 정도 되도록 희석한 브랜딩 위스키 (Blending whiskey)
우리 술의 미생물들 우리 술의 미생물들
□ 우리나라 술의 역사
○ 언제부터 담가 먹기 시작했는지는 정확히 알 수 없음
○ 다른 민족과 비슷하게 초기에는 만들기 쉬운 과실주가 성행 ○ 유목생활 당시에는 젖으로 만든 유주 ( 유주 )
○ 농경시대에 들어서면서 곡물을 이용한 곡주를 만들어 왔으리라 추정
□ 우리나라의 대표적인 술 : 탁주 ( 막걸리 ) 와 약주
○ 쌀 , 밀가루 , 보리쌀 , 옥수수 , 고구마 등의 다양한 재료 이용 - 술을 담 금
○ 이들 재료의 주성분은 단당류가 아닌 녹말이기 때문에 당화를 해야 함 ○ 맥주나 위스키를 만들 때 당화와 발효가 따로 이루어짐
○ 우리의 술은 만들 때는 두 작업이 함께 이루어짐 ○ 이때 사용하는 것이 바로 누룩
○ 누룩은 술을 만들 때 사용하는 발효제 ,
즉 , 미생물 배양체 누룩
단발효와 복발효 단발효
○ 단발효는 당이 알코올을 만드는 것
○ 과실 등 당을 포함하고 있는 원료에 효모를 투입하여 바로 알코올을 만드는 것
○ 당분이 많은 포도를 이용한 술이 대표적인 " 단발효주 "
복발효
1) 단행복발효
○ 주로 맥주를 만드는 공정에 이용
○ 맥아 ( 전분과 효소가 함께 존재 )를 만들어
물과 혼합하면 당 (glucose) 이 만들어지게 됨
○ 당은＂효모 (enzyme)＂의해 알코올이 생성
○ 당화과정과 알코올 발효과정이 별도로 진행되는 것
2) 병행복발효
○ 우리 전통주를 만들때 사용하는 방식 ( 누룩을 이용한 술의 제조 )
○ 누룩에는 " 효소 ( 누룩곰팡이 )" 와 " 효모 (enzyme)" 가 한 공간 안에 존재 - 효소에 의해 당이 생성되고 , 그 당은 " 효모 (enzyme)" 에 의해 알코올이 생성됨
○ 당화과정과 알코올 발효과정이 동시에 진행되는 것
당 (Glucose) 알코올 (Acohol) 효모 (Yeast)
전분 (Starch) 당 (Glucose) 알코올 (Acohol) 효소 (Enzyme) 효모 (Yeast)v
전분 (Starch) 당 (Glucose) 효소 (Enzyme) v
1st step
당 (Glucose) 알코올 (Acohol) 효모 (Yeast)
2nd step
우리 술의 미생물들 우리 술의 미생물들
□ 누룩의 제조
○ 밀 , 쌀 , 녹두 , 가을보리 등의 분말 ⇒ 짚을 섞음 ⇒ 틀에 넣어 모양을 냄 ○ 온돌방에서 7~40 일 정도 따뜻하게 보온
ο 짚에 있던 각종 곰팡이와 효모가 자라면서 누룩이 완성
○ 누룩은 본격적인 발효를 하기 전에 미생물의 숫자를 늘려주는 작업 ○ 누룩은 amylase( 녹말 분해 ) 나 protease( 단백질 분해 ) 등의 효소를 만드는 곰팡이를 다량 포함
○ 누룩에서 발견되는 곰팡이는 누룩곰팡이 , 거미줄 곰팡이 , 털곰팡이 등
누룩곰팡이 As-
pergillus 거미줄곰팡이 Rhizopus ni- 털곰팡이 Mucor
gricans
거미줄곰팡이 Rhizopus ni- gricans
누룩곰팡이 Aspergillus
털곰팡이 Mucor
누룩에서 발견되는 곰팡이
누룩에서 발견되는 곰팡이푸른곰팡이 Penicillium
우리 술의 미생물들
□ 탁주의 제조
○ 먼저 주원료인 쌀 등을 물에 섞어서 찐 다음 발효제를 넣음
○ 발효제는 누룩과 발효용 효모를 대량으로 배양한 주모 ( 밑술 ) 가 있 음
○ 탁주는 당화와 발효를 동시에 하는 술로서 병행복발효주 임 ‘ ’ ○ 약주는 탁주를 만든 다음 액체만 떠낸 것
□ 약주 , 탁주 : 양조주 □ 소주 : 우리나라의 대표적인 증류주
□ 우리나라에 증류법이 전해진 시기 ○ 원나라 때
ο 당시 소주는 상당한 고급 주류로서 상류층에서 즐겨 마셨다고 함 ○ 소주
ο 조선 시대에는 극히 사치스러운 술
ο 소주의 제조를 금지하자는 상소가 있을 정도
□ 우리나라 소주는 다른 나라의 증류주와 확연히 구분되는 독특한 술
□ 소주의 구분 : 희석식 소주와 증류식 소주
우리 술의 미생물들 우리 술의 미생물들
□ 희석식 소주 : 알코올 함량 95% 내외로 증류한 주정을 희석하면서 다양한 첨가물을 넣어 마시기 적당하게 가미한 술
○ 우리가 일반적으로 마시는 알코올 함량 25% 내외의 소주
우리 술의 미생물들 우리 술의 미생물들
□ 증류식 소주
○ 약주나 탁주를 고리 라고 부르는 재래증류기로 증류하여 제조한 소주 ‘ ’ ○ 증류식 소주용 곡류 사용을 금지하는 정부의 정책
ο 1965 년부터 생산이 금지되면서 그 맥이 끊어짐
○ 88 서울올림픽을 계기로 주류 제조에 관한 규제를 완화하면서 다시 생산 ο 내부적으로는 우리나라 전통문화를 전수 · 보전
ο 외부적으로는 외국인 관광객에게 우리나라 술을 널리 알리기 위함 ○ 1991 년부터는 소주 제조 면허가 개방
ο 정부의 전통문화 전수 · 보전 정책 아래 전통 소주 제조업이 다시 활발 ○ 생산되는 증류식 소주로는 안동소주 , 문배술 , 고사리술 , 한주 , 옥로주 등
우리 술의 미생물들 우리 술의 미생물들
□ 제조 공정의 상이함
○ 안동소주와 같은 전통소주 ○ 시중에서 판매하는 대량 생산된 소주
전통적인 증류주인 소주를 만드는 모습
안동소주를 만드는 모습으로 대량생산되는 현대식 소주와는 다르다 .
김치는 작은 생태계 김치는 작은 생태계
□ 김치
○ 배추를 비롯한 각종 채소를 소금에 절여 양념하고 숙성시킨 저장식품 ○ 우리 민족이 오래 전부터 개발해 온 겨우살이용 식품
□ 김치의 시작
○ 원시 수렵시대를 거쳐 농경정착시대에 채소 재배가 어려운 겨울철 ο 채소를 보관하기 위해 소금에 절인 것이 유래
○ 채소를 염장하여 보관하는 과정
ο 우연히 소금기에 잘 견디는 미생물인 유산균에 의해 김치가 익는다는 사실을 발견
○ 유산균에 의한 유산발효 ο 다양한 유기산이 발생
ο 지금과 같은 독특한 김치의 맛
김치는 작은 생태계 김치는 작은 생태계
□ 김치의 역사
○ 김치는 이미 삼국시대 이전부터 우리 민족이 상용 식품으로 애용 ο 이때까지의 김치는 고추가 빠진 백 김치 형태
○ 1600 년 경부터 전래되어 재배되기 시작한 고추가 김치에 사용 ο 현재와 같은 우리 민족 고유의 김치가 개발
□ 김치 생태계
○ 미생물 학자들이 좋아하는 말
ο “ 김치는 작은 생태계다”라고 하는 것
○ 김치가 익는 과정에서도 다양한 미생물이 삼국지처럼 흥망하는 과정이 발생하므로 하나의 생태계라고 부름
김치의 발효과학 김치의 발효과학
□ 김치
○ 기본적으로 채소류를 소금에 절인 다음 미생물을 이용해서 발효시킨 음식 ○ 소금과 양념으로만 버무린 겉절이나 일본인이 먹는 기무치도 김치
○ 미생물 발효 과정이 빠진 김치는 우리 고유의 김치라고 보기 어려움
□ 김치에 사용하는 엄청난 재료의 다양성
○ 주재료로 사용되는 채소만 배추 , 열무 , 부추 , 갓 , 파 등 모두 73 가지 정 도
○ 첨가 생선만 북어 , 대구 , 가자미 , 오징어 등 15 가지 ○ 과일류도 밤 , 호두 , 은행 , 매실 등 모두 12 가지
○ 소금 , 간장 , 식초 , 설탕 등 18 가지 조미료 ○ 멸치젓 , 새우젓 , 어리굴젓 등 13 가지 젓갈류 ○ 각 지역마다 다양한 재료의 조합
ο 우리 김치의 종류는 거의 무궁무진
ο 주로 먹는 김치의 종류만도 173 가지 대규모 공장에서 김치를 담가 포장하는 모 습
김치 의종 류
김치의 발효과학 김치의 발효과학
□ 발효과학으로서의 김치
○ 김치는 단순히 야채로 만든 음식으로 보기보다는 미생물이 관여하는 발효식품
○ 요구르트를 단순 유제품으로 보기보다는 유산균을 배양해서 우리 몸에 공급하는 Probiotics 로 보는 것과 동일
○ 그래서 일부 김치 관련 광고에 김치는 발효과학 이라는 말이 자주 사용 ‘ ’
□ 미생물학적인 관점에서 보는 김치
○ 그렇다면 ‘김치발효’ 란 무엇을 의미하는가 ?
○ 과연 우리가 매일 먹는 김치 안에선 무슨 일이 일어나는 것일까 ?
미생물이 지배하는 생태계 미생물이 지배하는 생태계
□ 김치를 담그는 과정
○ 먼저 채소를 소금에 버무리고 , 씻어낸 다음 양념을 실시 ο 모든 양념과 채소를 사용하기 전에 깨끗이 씻지만 , 그 표면에는 상당수의
미생물이 묻어 있음
ο 이들 미생물들은 김치를 담그면 모두 김치 생태계의 주인 ο 이들 미생물은 대부분 식물의 표면이나 토양에서 오는 것
ο 우리 몸에 유익한 것도 있고 , 드물게 병을 일으키는 것들도 있음
ο 병원균은 대부분 우리가 일정 수 이상 먹어야만 병에 걸리므로 크게 걱정할 필요없음
ο 문제는 병원균의 숫자가 늘어나지 않도록 해야 한다는 것 ○ 처음에 담근 김치는 3% 정도의 농도가 높은 소금을 함유
ο 인류의 조상은 소금으로 유해균의 성장을 막아 썩는 것을 방지
ο 김치 안에 있는 대부분 미생물은 김치에 충분한 영양분이 있음에도 자라지 않고 , 일부의 내염성耐鹽性 미생물만 생장
미생물이 지배하는 생태계 미생물이 지배하는 생태계
□ 김치 속 또 하나의 특징
○ 공기와 닿는 표층을 제외하고는 산소가 없는 환경이 된다는 점 ο 김치 안에 산소가 일부 녹아 있을 수 있으나 , 그곳에 있는 호기성 박테리아가 금방 산소를 이용해서 고갈
○ 김치 안은 산소를 이용하지 않는 혐기성 미생물만 자랄 수 있음
○ 자연계에는 염분에 잘 견디며 산소를 이용하지 않고 살아갈 수 있는 박테리아가 상당히 많음
ο 김치의 경우에는 주로 채소의 표면에 붙어 있다가 김치 안으로 들어온 유산균이 여기에 해당
□ 유산균 : 요구르트를 만들 때도 사용
○ 한 종류를 지칭하는 것이 아니고 , 젖산발효를 통해 젖산을 비롯한 다양한 유기산을 만드는 박테리아를 통칭
○ 유산균이 바로 김치 발효의 주인공
미생물이 지배하는 생태계 미생물이 지배하는 생태계
□ 김치가 익는다
‘○ 유산균에 의해 김치 내의 영양분이 발효되면서 젖산을 비롯한 다양한 유기산이 김치 속에 축적된다 는 의미’
○ 발효로 인한 유기산의 다량 생성 ⇨ 김치 안의 산성도가 높아짐 ⇨ 김치가 시큼해짐
○ 김치가 시어지면서 생겨나는 또 한 가지 변화 ο 유산균을 제외한 다른 미생물이 맥을 못 춘다는 점
ο 따라서 김치 안은 곧 유산균 천지로 변하게 됨
ο 이때가 약간 시큼하면서 일반적으로 김치가 가장 맛있음
미생물이 지배하는 생태계 미생물이 지배하는 생태계
□ 김치와 유산균
○ 김치에는 유산균이 풍부함 ο 한 종류의 유산균이 계속 군림하는 것이 아님
ο 서로 다른 유산균이 릴레이식으로 김치를 장악 ○ 재미있는 유산균의 운명
ο 유산균에 의한 유산발효의 지속 ⇨ 산성도가 낮아짐
⇨ 결국 그런 환경을 만든 유산균 자신조차도 사멸 ο 유산균의 사멸 후
⇨ 그간 조용히 버터고 있던 곰팡이의 일종인 효모가 김치를 지배하기 시작 ⇨ 이 시점부터 김치가 매우 시어지며 산패酸敗가 일어남
⇨ 너무 익힌 김치에서 생긴 하얗게 자란 덩어리가 바로 효모
⇨ 신 김치 안에는 유산균이 거의 없어 유산균에 의한 좋은 효과는 별로 없음 ○ 처음은 여러 가지 유산균 , 나중은 효모에 의해서 그 내용물이 만들어지는 김치 ○ 김치는 미생물이 만드는 음식이라고 충분히 규정지을 수 있음
김치발효의 주인공 김치발효의 주인공
□ 시중에서 판매하는 5 개사의 배추김치 유산균에 대해서 조사
○ 최근에 개발된 유전자 분석법을 이용해서 유산균의 분포를 확인 조사 결과
첫째 , 잘 익은 김치에는 많은 박테리아가 살고 있음 ○ 99% 이상이 유산균으로 되어 있다는 점
○ 김치는 요구르트 못지않은 훌륭한 유산균 식품
둘째 , 김치마다 그 우점종 , 즉 주인공이 달랐다는 점 ○ 유산균이 달라도 담가지는 김치의 맛은 비슷
○ A 회사의 제품에서는 유산균의 일종인 Bizella coreansis 가우점종
○ B 회사의 제품에서는 유산균의 일종인 Leuconostoc zellidium 이 우점종 ○ 시중에서 판매하는 김치들에 특정 유산균을 넣어준 것은 아님
○ 김치가 익는 과정에서 자연적으로 이들 유산균이 김치를 지배하게 된 것
김치발효의 주인공
□ 국내 다른 여러 학자들의 연구 ○ 다양한 유산균이 김치에서 발견
○ Leuconostoc, Bizella 이외에 Lactobacillus, Pediococcus, Streptococcus 등
□ 우리나라의 김치에 대한 연구
○ 특정 유산균을 이용해서 김치발효를 완벽히 제어하는 단계는 아직 이르지 못하고 있음
ο 현재 우리의 가정이나 공장에서는 그 안에 어떤 유산균이 어떻게 발효하고 있는지 정확히 모른 채 김치를 담그고 있다는 것
ο 이러한 사항이 김치 미생물에 대한 연구가 절실한 이유
김치유산균 연구는 우리가 해야 김치유산균 연구는 우리가 해야
□ 최근 수년간 국내 연구진에 의한 김치 연구 ○ 김치 유산균의 정체가 상당히 많이 밝혀짐
○ 그 중의 성과는 새로운 신종 유산균들이 김치 속에서 속속 발견
○ 우리 고유의 음식으로 요구르트와 같은 외국의 발효음식과 많이 상이함 ○ 김치 안에 외국의 유산균과 다른 토종 유산균이 발견
□ 새롭게 발견된 김치유산균
○ Leuconostoc kimchii, Lactobacillus kimchii, Weissella koreansis 등 ○ 모두 김치 kimchi’ ‘ 나 ' 코리아 koreana‘ 로명명
□ 최근 수년간 국내 연구진에 의한 김치 연구 ○ 김치 유산균의 정체가 상당히 많이 밝혀짐
○ 그 중의 성과는 새로운 신종 유산균들이 김치 속에서 속속 발견
○ 우리 고유의 음식으로 요구르트와 같은 외국의 발효음식과 많이 상이함 ○ 김치 안에 외국의 유산균과 다른 토종 유산균이 발견
□ 새롭게 발견된 김치유산균
○ Leuconostoc kimchii, Lactobacillus kimchii, Weissella koreansis 등 ○ 모두 ‘ 김치 kimchi’ 나 ' 코리아 koreana‘ 로 명명
Leuconostoc kimchii
Weissella kore- ansis
김치유산균 연구는 우리가 해야 김치유산균 연구는 우리가 해야
□ 김치유산균의 모든 것을 알기 위한 유전체 연구 ○ 서울대학교 미생물연구소
ο Leuconostoc kimchii 의 유전체가 해독 ○ 한국생명공학연구원의 미생물 유전체사업단
ο 김치발효에 중요한 Leuconostoc citreum 의 유전체를 해독 ○ 밝혀진 유전체 정보
ο 향후 김치유산균에 대한 우리의 이해를 넓히는데 크게 기여
□ 김치를 중요시하여 연구하자 !!!
○ 김치유산균을 고부가가치로 이용하려는 여러 연구의 다각적 진행
○ 김치 유산균을 Probiotics 로 사용하는 방안
○ 맛뿐만 아니라 건강에도 좋은 김치를 만드는 것 ○ 김치발의 정확한 이해 , 발효에 작용하는 미생물의 100% 제어가 중요
김치유산균 L. kimchii 의 유전체 일부
김치유산균 연구는 우리가 해야 김치유산균 연구는 우리가 해야
□ 가정에서 담그는 김치나 국내 대부분의 김치회사에서 만드는 김치 ○ 미생물에 대한 고려가 안 된 김치
ο 요구르트 , 치즈 등 외국의 발효식품의 경우
- 엄선한 유산균을 배양해서 발효 초기에 넣어줌 - Starter 라고 함 ○ 김치의 경우는 배추나 양념의 표면에 묻어 있던 , 무엇인지도 모르는
자연상태의 유산균에 의해 발효가 이루어짐 ο 정확한 맛과 향의 조절이 불가능
ο 요구르트처럼 Starter 유산균을 사용하고 발효 과정을 제어하여 ,
항상 고품질의 김치를 생산하는 기술 개발이 절실 ○ 미생물에 대한 고려 없이 그냥 담그는 김치
ο 저가의 중국산 김치와 경쟁 불가
ο 2004 년 부터 중국에서 수입한 김치의 량이 우리의 해외 수출량을 초과
김치유산균 연구는 우리가 해야 김치유산균 연구는 우리가 해야
□ 김치에 존재하는 유용한 유산균은 다른 방식으로도 활용이 가능 ○ 김치에는 많은 미생물이 있고 이들은 서로 치열한 생존경쟁
○ 생존경쟁에서 미생물이 흔히 사용하는 무기가 바로 ‘항생물질’
□ 유산균도 ‘항생 peptide’ 라고 하는 항생물질을 생산
○ 최근 국내 벤처회사에서 김치로부터 항생 peptide 를 만드는 유산균 발견 ο Pediococcus pentosaceus
ο 다양한 식중독균을 죽이는 유산균의 산업적인 활용 가치는 상당히 큼
ο 항생 peptide 를 대량 생산해서 항생제로 사용 ο 유산균 자체가 식중독균을 죽이는 데 사용 가능
ο 유산균을 샐러드 등에 뿌려두면 식중독균이
있더라도 자라지 못해 식중독을 예방
Pediococcus pen- tosaceus
김치유산균 연구는 우리가 해야 김치유산균 연구는 우리가 해야
□ 김치 유산균을 유전공학적으로 응용하는 방법 ○ 김치유산균이 간염바이러스의 항원 단백질을 만들도록 할 경우
ο 김치만 먹어도 간염백신 주사를 맞은 것 같은 효과 ○ 김치유산균에 대한 연구의 활발한 진행
ο 병원에서 백신 주사를 맞는 대신 김치 한 사발을 먹는 시대도 오지 않을까 ? 하고 기대
간장 , 된장을 만드는 미생물 간장 , 된장을 만드는 미생물
□ 간장 , 된장 등의 장류 醬類 ○ 우리 민족의 전통 발효식품
○ 채식 위주의 식생활에서 중요한 조미료인 동시에 부식으로 애용 ○ 콩을 재료로 하며 미생물의 발효를 이용해서 제조
○ 조미 효과가 큰 글루탐산이나 칼슘과 같은 무기질이 많은 훌륭한 식품
전통적으로 메주를 발효시키는 모습
간장 , 된장을 만드는 미생물 간장 , 된장을 만드는 미생물
□ 전통적인 장의 제조 - 발효
○ 잘 여문 콩 [ 白太 ] 을 8~12 시간 정도 물에 담근 후 삶음 ○ 이를 절구에 찧은 다음 메주의 모양을 만듦
○ 이후 2~3 일간 잘 말린 다음 볏짚을 엮어서 매달아 약 1 개월 동안 발효 ○ 발효의 주된 미생물은 주로 볏짚으로부터 유래 - 곰팡이와 박테리아
ο 메주의 갈라진 표면에는 털곰팡이나 거미줄곰팡이가 주로 생장 ο 메주 내부에서는 주로 박테리아인 고초균이 생장
ο 이들 미생물은 콩의 단백질 분해 효소 (protease) 와 녹말 분해 효소 (amylase) 를 대량으로 분비
⇨ 콩 성분을 분해
ο 이 과정에서 메주의 독특한 냄새가 나기 시작
거미줄곰팡이 Rhizopus ni- gricans
누룩곰팡이 As- pergillus
메주에서 발견되는 곰팡이
누룩에서 발견되는 곰팡이푸른곰팡이 Penicillium 털곰팡이 Mucor Bacillus subtillis
