본문내용
1. 발효에 대한 이해
1.1. 발효의 개념
발효란 농·수·축·임산물 같은 재료에 효모나 박테리아 같은 미생물이 작용해서 다른 물질로 바뀌는 것이다. 이 과정에서 그 재료가 갖고 있던 맛과 향이 바뀌고, 미생물이 영양 성분을 분해해 우리 몸에 좋은 포도당, 아미노산, 비타민 등을 만들어내고 식품의 저장성이 향상된다. 발효에 참여하는 중요한 요인으로는 원재료, 발효 미생물, 온도·습도·pH, 공기 등이 있다. 원재료의 품질과 재료 배합비는 최종 발효식품의 기능성에 큰 영향을 미치며, 발효에 참여하는 미생물 종류에 따라 발효식품의 맛, 기능성, 저장성 및 안전성이 달라진다. 또한 적당한 온도, 습도, pH 환경이 중요하며, 발효에 필요한 공기의 유통 조건도 발효에 큰 영향을 미친다.
1.2. 발효의 원리
발효의 원리는 미생물이 재료에 작용하여 화학적, 생물학적 변화를 일으키는 과정이다"" 발효는 농·수·축·임산물 같은 재료에 효모나 박테리아 같은 미생물이 작용해서 다른 물질로 바뀌는 것을 의미한다"" 이 과정에서 그 재료가 갖고 있던 맛과 향이 바뀌고, 미생물이 영양 성분을 분해해 우리 몸에 좋은 포도당, 아미노산, 비타민 등을 만들어낼 뿐만 아니라 식품의 저장성도 향상된다""
발효에는 다음과 같은 요인들이 관여한다""
첫째, 원재료의 품질과 배합비가 중요하다"" 김치나 청국장 등의 경우 원료의 기능성에 따라 최종 식품의 기능성이 달라지므로 우수한 원료 사용이 필수적이다""
둘째, 발효에 참여하는 미생물의 종류에 따라 발효식품의 맛, 기능성, 저장성 및 안전성에 영향을 준다"" 김치 발효의 경우 Leuconostoc mesenteroides와 Lactobacillus plantarum 등이 주요 역할을 하며, 이들 균주의 특성에 따라 발효 과정이 변화한다""
셋째, 발효에 적합한 온도, 습도, pH 등의 환경 조건이 중요하다"" 각 발효 미생물은 기질에서 가장 적절한 환경을 요구하며, 이를 최적화하면 발효 과정과 최종 제품의 품질이 향상된다"" 예를 들어 김치의 경우 저온 발효 시 Leuconostoc mesenteroides가 잘 자라 맛있는 김치가 만들어진다""
넷째, 발효 과정에서 공기 공급 조건이 중요하다"" 김치의 경우 혐기성 발효 균주인 유산균이 주로 관여하므로 공기를 차단한 상태에서 발효가 잘 진행된다"" 반면 메주나 청국장 발효에는 호기성 균주가 필요하므로 적절한 공기 공급이 이루어져야 한다""
이처럼 발효는 미생물의 작용에 의해 재료가 변화하는 과정으로, 원료와 미생물, 환경 조건 등이 상호작용하며 진행된다"" 이를 적절히 조절함으로써 발효 식품의 품질과 기능성을 높일 수 있다""
1.3. 발효의 유형
발효의 유형은 식품군에 따른 분류와 발효 미생물에 따른 분류로 나눌 수 있다.
식품군에 따른 분류에서는 먼저 우유를 이용한 발효식품으로 치즈, 요구르트, 버터밀크, 사우어크림, dahi, kumis, kefir, acidophillus 우유 등이 있다. 육류를 이용한 발효식품으로는 살라미, 페퍼로니, 초리조, 튜링커, 소세지, pickled meat, nahm 등이 있다. 곡류를 이용한 제품으로는 빵, 팬케이크, 크래커, 피자, nun, idli, sour rice 등이 있으며, 과채류를 이용한 제품으로는 염장 과일, 염장 채소, 올리브, 사우어크라우트, 김치, 아차르 등이 있다. 콩을 이용한 제품으로는 발효 두유, 템페, sufu, 간장, 미소, 나토, 된장, 청국장, 고추장 등이 있다. 그리고 생선류를 이용한 제품으로는 bagoong, fish sauses, 염장 생선, 젓갈, tarama, paak, marnoni 등이 있고, 전분류를 이용한 감자, 카사바, 고구마, 바나나를 이용한 발효 제품이 있으며, 음료로는 맥주, 포도주, 막걸리, 커피, 코코아, 보이차 등이 있다. 기타로는 발효 달걀과 식초 등이 있다.
발효 미생물에 따른 분류에서는 유산균이 작용하는 발효식품에는 채소류로 김치와 사우어크라우트가 대표적이며, 육류로는 소시지, 유제품류로는 발효유, 치즈 등이 있다. 효모가 작용하는 발효식품은 맥주, 과실주, 위스키, 막걸리, 청주, 약주, 빵 등이 있다. 초산균은 주로 알코올을 발효시켜 식초를 만든다. 유산균과 세균, 효모, 곰팡이가 복합적으로 작용하여 발효하는 발효식품은 우유를 이용한 치즈, 발효유가 있으며, 콩을 이용한 된장, 간장, 고추장 등이 있다.""
1.4. 발효에 관여하는 미생물
발효에 관여하는 미생물은 크게 세균류, 효모, 곰팡이로 구분된다. 세균류에는 유산균, 비피더스균, 바실러스 속 균 등이 포함된다. 유산균은 주로 당을 분해하여 유산 등 유기산을 생성하며 김치와 요구르트의 발효에 관여한다. 비피더스균은 편성혐기성으로 유산과 초산을 함께 생산한다. 바실러스 속 고초균은 메주와 청국장 발효에 중요한 역할을 한다.
효모에는 주로 Saccharomyces속이 사용되며, 빵 효모, 맥주 효모, 청주 효모 등으로 다양하게 이용된다. 효모는 발효를 통해 알코올과 이산화탄소를 생산한다.
곰팡이에는 Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Penicillium, Monascus 속 등이 주로 사용된다. 이 중 Aspergillus oryzae는 장류 발효에 중요한 황국균이다. 그러나 Aspergillus flavus는 발암물질 aflatoxin을 생성할 수 있어 주의가 필요하다. 우리나라 전통 발효식품에는 Aspergillus, Rhizopus, Mucor 속 곰팡이가 누룩에 관여하고 있다.
이와 같이 다양한 미생물들이 각자의 특성을 가지고 발효에 참여하며, 이를 통해 발효식품 고유의 맛과 향, 기능성을 부여한다. 최근 프로바이오틱스와 기능성 물질 생성 등 미생물의 유용성이 주목받으면서, 발효식품 관련 미생물에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
2. 국내 전통 발효식품
2.1. 김치
김치는 우리나라 고유의 대표적인 발효식품이다. 김치는 배추와 무를 주재료로 하여 마늘, 양파, 고추 등의 부재료와 함께 젓갈을 가미하여 발효시킨 식품이다. 김치의 발효 과정에서 유산균이 중요한 역할을 하는데, 김치에서 발견되는 주요 발효 유산균은 Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc citrinum, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus sakei 등이다.
김치 발효 시 소금물에 절이는 과정에서 부패균들이 제거되고, 배추잎 사이에 자연적으로 존재하는 유산균이 발효에 참여하게 된다. 처음에는 Leuconostoc 속 균이 발효에 관여하다가 pH가 낮아지면서 Lactobacillus 속 균이 주 발효균으로 참여하여 자연발효가 이루어진다. 이처럼 김치는 자연발효 과정을 거치면서 고유의 맛과 풍미가 형성된다.
김치는 단순히 맛과 향기만이 아닌 건강기능성이 뛰어나다고 알려져 있다. 김치에는 비타민, 무기질, 식이섬유 등 다양한 영양성분이 풍부하게 함유되어 있다. 또한 발효 과정에서 생성되는 유산균과 유기산이 건강에 도움을 준다. 유산균은 항균, 항암, 면역증강 등의 효과를 나타내며, 유기산은 항산화, 콜레스테롤 저하, ...
