1. 몸풀기 지식
1). 오늘은 발효의 핵심인 효모- 이름 그대로 발효의 어머니, 酵(효: 술 밑 효)의 母(모: 어미 모)입니다. 또 우리가 산야초효소액에서 얻으려는 효소는 단독으로 존재하지 않고 효모가 가지고 있기에 결국, 효모를 섭취해야 합니다.
2). 산야초발효액이란?- 효소를 가지고 있는 효모가 득시글(?) 하면서, 여러가지 약초의 성분도 함께 우러나온 액체로 - 효소+ 약초의 약성+ 비타민,미네랄, 영양소+ 미지의 물질-을 동시에 먹어 복합적인 효과를 기대합니다.
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2. 산야초발효 효모등 미생물에 대하여.
a. 미생물은 산소를 필요로 하여 공기를 좋아하는 *호기성(好氣性)미생물과, 산소를 필요로 하지 않아 공기를 혐오하는 *혐기성(嫌氣性)미생물로 크게 나누어 짐.
b. 그러나, 혐기,호기성 양쪽에 슬쩍 양다리 걸치는 미생물도 있습니다.
* 통성호기성 미생물~ 산소가 있어야 자라지만, 산소가 없어도 좋다. 없어도 자란다.
*통성혐기성 미생물~ 산소가 없어야 자라는데, 산소가 있어도 죽지는 않는다.
<잠깐 샛길~!!> 교과서에 따라 절대호(혐)기성, 편성호(혐)기성, 또는 미호기성이란 분류도 있지만- 알아 봐야 헷갈리고 이해에 도움 안됩니다. 그게 그거니까요~
3. 그러면~ <효모>는 어디에 속하는가??- 이것이 오늘의 주제~!
* <효모의 속성>> 효모는 산소(공기)가 공급되는 환경에서는 숫자를 늘리는 <증식>을 하고, 산소(공기)가 없어지면 <발효>를 시작한다- 이것 정말 중요합니다~! 꼭 알아 두세요~!!
*그러니까 효소액을 담가서 처음에는 효모를 늘리는 <증식>부터 해야 하므로, 공기접촉을 원활하게 해 주어야 효모가 왕창(?)늘어나게 됩니다- 어떻게?>> 입구를 막지 않음(창호지,가제,천 등은 공기 통하므로, 입구에 덮어 벌레는 방지해도 됨,개스방출)// 위,아래 골고루 뒤집어 주어 공기접촉을 늘리고, 개스는 방출시킴- 이렇게 <뒤집기>는 정말 중요한 사항이 됩니다~!! 안 뒤집으면 공기가 닿는 곳에서만 증식하고, 공기 안 닿는 곳은 그냥 설탕물로 있게 되어, 초장(?)부터 요상한 출발이 됩니다~
* 효모는 위에서 살펴 본대로 공기가 있어야 자라고 늘어나 증식하므로, 효모는 <호기성> 입니다.
- 그러므로, 효소담고 처음에 개스가 끓어 오르는 것을 -초기발효라고 부르지만, 사실은 발효가 아니고 초기증식이라 해야 정확한 이해가 됩니다.
4. 효모가 발효를 일으키는 순서와 부산물.
* 항아리 속에서 설탕과 즙액이 합쳐 설탕물이 생기면, 식물체에 있던 효모가 바로 활동은 안하고 항아리나 용기의 새로운 환경에 적응하느라 약간 뜸을 들입니다- 유도기(잠복기).
* 유도기에 환경적응 하면서 몸을 만들고 나면 왕성한 증식을 시작합니다- 대수기.
* 효모가 증식하려면 효모는 포도당을 먹고 살기에, 과당과 포도당이 붙어 있는 형태인 설탕을 과당과 포도당으로 쪼개서 포도당을 만듭니다. 이때 효모가 원래 가지고 있던 효소를 사용하여, 설탕을 포도당과 과당으로 쪼개 버립니다
* 이제 자신의 효소를 사용해 설탕을 쪼개 식량인 포도당을 만들었으니, 지금부터 포도당을 먹고 에너지를 얻어 증식을 시작합니다. 효모가 숨을 쉬면서 산소호흡을 통해 활동 에너지를 얻어 자라는 것 입니다.
- 유식하게 분자식을 한번 볼까요?
*효모의 산소호흡- C6H12O6+ 6O2 → 6CO2+6H2O+686cal(38ATP)
(1분자 포도당)+ (산소분자 6개) →(이산화탄소 분자 6개)+(물 분자 6개)+ 688칼로리 열량(ATP로 38개에 해당)
* 위에서와 같이 1분자의 포도당에 6개의 산소를 공급하면- 포도당이 산소에 의해 산화하면서, 이산화탄소 6개와 물분자 6개를 내놓고, 열량이 688칼로리가 생성되고, 효모는 이 열량을 에너지로 증식하게 됩니다.- 이 과정에서 6개의 이산화탄소분자가 발생하므로, 거품이 끓어 오릅니다. 역으로 거품이 많이 끓어 오르는 것은, 효모가 포도당을 소비하면서 호흡에 의해 숫자가 늘어 나는 <증식>이 됐기 때문입니다. 이 증식과정에서는 포도당이 완전히 연소되어 부산물로 고작, 이산화탄소, 물, 열량 밖에 안나오니 사람은 이용할 것이 없고, 남아 있는 포도당만 이용하는데, 포도당이 효모의 호흡으로 소비되는 만큼 단맛이 줄어들게 됩니다. 즉,증식과정에서 당도는 저하 되는 것이죠. 또한 숙성되면 개스방출이 안되는데, 이때는 효모가 죽은것이 아니라 개체수가 효모의 항아리 환경에 포화되면 활동을 정지하게 됩니다 - 정지기. 이 정지기를 지나 환경이 열악해지거나 생명력이 저하되면 효모는 생명을 다해 죽게 됩니다- 사멸기.
* 즉, 항아리 속 효모의 일생은 유도기(잠복기)>대수기>정지기>사멸기-로 진행됩니다. 무한정 증식해 가는 것이 아니라 최고조인 대수기를 지나면 황혼입니다. 효소액은 <대수기 정점~정지기 초기>에 마시는 것이 제일 효율적인 효소의 섭취방법입니다. 무작정 오래 묵힌다고 좋은것은 아니란 이야기죠~
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5. 효모의 증식과 발효.
* 위에서 본대로 효소 담근 초기에 이산화탄소가 생겨 거품이 끓어 오르는 것은 <효모의 증식>이지, < 발효>는 아닙니다.
*효모는 증식에 산소를 많이 소모해서 효소즙액 속의 용존 산소의 농도는 점점 줄어,산소가 희박하거나 없어지면 산소를 사용하지 못하게 되어, 다른방법으로 에너지를 얻는데- 이것이 무기호흡으로 발효가 시작됩니다.
발효- C6H12O6 → 2C2H2OH + 2CO2 + 58 cal( 2ATP)
(포도당 1분자) →( 에틸알콜 2분자) + (이산화탄소 2분자)+ 58칼로리 열량(ATP로 2개에 해당)
즉, 산소가 없어지면 포도당은 알콜발효되어-알콜 2개와 개스2개를 내놓고, 58칼로리의 열을 방출해 이 열량을 효모가 에너지원으로 써서 살아 가게 됩니다. 이 알콜 발효단계에서도 개스와 열은 나오지만, 초기의 증식때와는 효율이 많이 떨어짐을 알 수 있습니다. 열량으로 비교해 보면 증식때는 686칼로인데 발효때는 58칼로리로 약 1/12 밖에 안됩니다. 효율이 1/12밖에 안되니 발효를 마치려면 상당한 시간이 소요됩니다. 발효는 시간이 절대적인 느림의 미학이 되고, 우리는 이것을 발효가 시작된 이래 <충분한 숙성>을 해야 된다고 표현하기도 합니다. 즉, 숙성은 <익히는 시간>이 됩니다. 잘 익혀야 일정한 농도의 알콜이 생겨 술이 되니까요. 알콜도 무한정 생겨 나는 것이 아니라- 보통 최대 15% 알콜농도까지만 알콜발효 합니다. 알콜이 더 높아지면 효모자신이 삼투압을 못견뎌 죽어 버리니까요~ 이래서 대개 발효주는 알콜도수가 낮은데, 주당을 위해 발효주를 증류해 알딸딸~한 고농도의 증류식 소주를 만들어 냅니다.
결론으로, 알콜발효는 산소가 없거나 희박한 환경에서, 포도당 분자를 완전히 연소시키지 못해 알콜이라는 부산물이 생겨버리고, 사람은 이것을 의도적으로 이용하는 기술입니다. 사람은 재료와 환경을 제공하고 효모에게 알콜생산 업무를 맡겨 버립니다~ ㅎㅎ.
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6. 결론
1.처음 효소를 담근 후는 공기소통을 원활히 해야 한다- 밀폐, 혹은 공기소통불량 뚜껑닫기 금지/아래,위 뒤집기 매우 중요.
2. 즙액이 충분히 우러나와 재료가 즙액에 잠길 정도가 돼야 부패로 진행하지 않는다-재료의 수분함유율 중요. 즙액이 적은 재료와 설탕의 비율 1:1은 의미없음.
3.즙액이 재료가 잠길만큼 충분히 우러나오고, 약성도 어지간히 추출됐다고 판단되면 재료를 건져 버리고, 즙액만 숙성시켜야 한다- 1년이 넘도록 또는, 효소를 먹어 가며 재료를 끝까지 용기에 담아 두는 것은 무지하게 비효율+불리함.
4. 이론적으로는 효모의 증식시기와 발효시기가 구분되나- 실제적으로는 복합적으로 진행되기에 효소액의 개스발생상태, 맛, 향기의 변화등을 관능적으로 관찰하여, 온도와 공기 등을 조절해야 만족할 만한 효소액을 만들 수 있다-무작정 방치는 곤란. 심한 경우 그대로 설탕물을 마시는 경우도 비일비재 함. 밑바닥 녹지 않은 설탕은 3년이 가도 효모도 건들지 않음.
5. 진정한 효소액 - 효모가 대수기에 들어 활발히 증식하여 활동성이 높아, 고분자인 설탕을 포도당+과당의 저분자로 충분히 분해하고, 재료의 약성도 충분히 추출된 상태에서, 통성 혐기성균에 의해 미지의 물질이 추가돼- 단맛이 처음에 비해 좀 더 내려가면서, 맛과 향기가 만족할 수 있어야 한다. 느끼지 못할 정도의 알콜생성은 괜찮으나 속이 알싸~하고, 얼굴로 달아 오를 정도의 알콜기운이 감돌면- 효모의 숫자가 적어지고 활동력이 떨어져 효모가 보유한 효소의 활성도가 떨어져- 효소음료로서의 가치가 떨어지게 되는 것임.