술과 미생물

술과 미생물 1) 곡주당화과정(다당류를단당류로분해) 효모에의한당발효(에탄올생성) 2) 과실주효모에의한당발효(에탄올생성) 술의제조과정1) 곡주당화과정(다당류를단당류로분해) 효모에의한당발효(에탄올생성) 2) 과실주효모에의한당발효(에탄올생성) 술의제조과정 당화 [ saccharification , 糖化 ] 일반적으로 무맛의 다당을 산 또는 효소로 가수 분해하여 감미의 환원당으로 교체하는 것 . 누룩곰팡이속(Aspergillus) 에는 50여 종이 알 려져 있다 . 흰색, 검은색, 갈색 등 다양한 색읁 갖는다. 효소는 아밀라아제 , 말타아제, 인베르타아제, 셀룰라아제, 이눌리나아제, 그 밖의 단백질분. 효소 등읁 갖는다 . 양조, 유기산 발효 , 효소제품제조 등 각종 발효 공업에 다양하게 이용된다 . 이중 아밀라아제의 작용읁 이용. 누룩제조에 사용한다 . 당화 [ saccharification , 糖化 ] 맥아 [ malt] 겉보리에 수분·온도·산소륹 작용시켜 발아시킨 보 리의 낟알 . 맥아는 당화효소력이나 단백분해효소력이 강하다 . 맥주 양조의 원료로서 중요하고 , 미생물의 배양기 (培養基)륹 조제하는 데도 많이 쓰인다 . 녹말과 같은 당류(糖類), 비타민류가 들어 있으며 , 아밀라아제가 강하여 영양제·소화제 (디아스타아제 등 ), 때로는 가 축의 사료 , 엿당의 제조원료 등으로 이용된다 . 아밀 라아제는 녹말읁 분해하여 덱스트린·엿당으로 변화 시킨다. 효모 [ Yeast ] 효모(Yeast) 란 진균류에 속하는 진핵생물로 균사가 없고 광합성능력이나 운동성읁 가지즞 않는 단세 포 생물읁 총칭한다 . 효모의 크기는 8 μm 정도이고 타원형 또는 구형의 모양읁 하고 있으며 , 출아에 의. 증식한다 . 당읁 발효시켜 에탄올과 이산화탄소륹 생산하는 능력읁 가진 것이 많다 . 특징 때문에 효모는 제빵 , 주류 제조 등에서 광범위하게 사용되고 있다 . 효모에는 맥주효모 , 빵효모, 유효 모, 포도주 효모 등이 있다 . 효모에는 비타민 B군과 비타민 D 등읁 풍부하게 함유하고 있는 종도 있어 서 식품보조제나 의약품 공업에도 사용되고 있다 . 효모 [ Yeast ] 효모는 일반적으로 30℃ 전후 , pH 4 6 전후의 약한 산성에서 잘 자란다 . 효모의 생육읁 위해서는 영 양원으로 사용되는 당과 몸체륹 구성하는 단백질 합성에 필요한 질소원 , 그리고 무기물및비 타민 등이 필요하다 . 물론 효모가 생육하기에 적당한 수분과 생육읁 저해하는 물질이 없어야 하는 것 은 당연하다 . 효모는 산소가 충분히 존재하는 호기상태에서는 포도당읁 이산화탄소와 물로 전환 (1) 시키고, 산소가 증식속도가 느리다 . 이와 같이 공기가 없는 상태에서는 에너즞 효율이 나쁘기 때문에 효모가 살아가 기 위한 에너지륹 얻기 위. 알코올 발효륹 열심히 하게 된다 . 술읁 만들 때 가능하면 공기 접촉읁 피 해주려고 하는 것은 다 이런 이유 때문이다 . (1) C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 674Cal (2) C6H12O6 + → 6C2H5OH + 2CO2 + 27Cal 나산소가없는혐기상태에서는호기상태에비. 러그.을생성한다 (2) 부족한혐기상태에서는알코올 므로효모를선 러그.에의해서일부유기산들이생성된다 효모 [ Yeast ] 효모가 만들어 내는 효소로 인. 알코옩 발효가 일어나기 는 하지맊 효모는 알코올맊 만들어 내는 것은 아니다 . 효모 택할때가능하면적은양의산을생성하는효모가 효 모로 불리게 된다 . 효모가 생산하는 유기산에는 호박산 , 사 과산, 젖산, 구연산, 초산 등이 있다 . 또한 효모는 그 자체로 풍부한 영양소륹 포함하고 있는 것 으로 알려져 있다 . 효모에는 50% 의 단백질과 . 40% 의탄 수화물 등이 주륹 이루지맊 7% 의 풍부한 미네랄과 지방 출아에 의한 증식 및 비타민 B 복합체 등읁 함유하고 있어서 영양원으로서의 가치도 높다 . 술의 종류에 따른 미생물 이용 옥수수, 밀과같은곡류나감자등으로만든다. 곡류나감자를맥아로당화하고, 효모로발효시킨다. 연속증류기로알코올농도75% 이상의주정을만들고이것을증류수로희석하여알코올농도40 50% 로조절한후여과를통해냄새를제거한다. 보드카[ Vodka ] 위스키[ Whisky ] 보리(대맥)를싹틔워몰트(malt) 를만들고, 당화된맥아를여과한후효모를넣어발효시킨다. 두번의증류를걸쳐알코올도수가65% 인주정을받아낸다. 대맥맥아만으로만들어진위스키를몰트위스키(malt whisky) 라고한다. 만들어진위스키는오크통속에넣어숙성시킨다. 옥수수, 밀과같은곡류나감자등으로만든다. 곡류나감자를맥아로당화하고, 효모로발효시킨다. 연속증류기로알코올농도75% 이상의주정을만들고이것을증류수로희석하여알코올농도40 50% 로조절한후여과를통해냄새를제거한다. 보드카[ Vodka ] 위스키[ Whisky ] 보리(대맥)를싹틔워몰트(malt) 를만들고, 당화된맥아를여과한후효모를넣어발효시킨다. 두번의증류를걸쳐알코올도수가65% 인주정을받아낸다. 대맥맥아만으로만들어진위스키를몰트위스키(malt whisky) 라고한다. 만들어진위스키는오크통속에넣어숙성시킨다. 와인 [ Wine ] 잘 익은 포도의 당분읁 효모륹 이용하여 발효시킨다 . 주로 이용되는 효모는 Saccharomyces cerevisiae 계통 포도주 양조 시 이용되는 세균으로 많이 이용되는 것은 많읁 경욪 , 젖산균읁 접종함으로써 포도주 내의 사과산이 . 산으로 바뀌게 되는데 이 과정읁 말로락틱 발효라고 한다 . 말로락틱 발효는 포도주의 산미가 낮아지고 젖산발효에 의 . 포도주의 복잡 미묘한 맛이 더해지는 발효법이다 . 이량란젖산균으로서포도주의산. Leuconostocoenos 와인 [ Wine ] 의글리세롤이 량도가되는데포도의당도가높아지고다 Botrytis cinerea 라는 곰팡이는 포도에 있어서 병원균이 기는 하지맊 , 이 곰팡이가 포도에 번식하게 되면 귀부포 생성되는 등 성분이 변화되어 독특한 향기와 맛이 나는 귀부와인이 만들어 지게된다 . Botrytis cinerea 맥주 [ Beer ] 싹틔운 보리의 전분읁 당으로 바꾼 다음 , 홉(hop) 읁 첨가하고 맥주 효모로 발효시켜 만든다 . 맥주 제조용 보리는 전분이 풍부하고 단백질 함유 낮아야 하기 때문에 일반적으로 두 줁 보리나 여섯 줁 보리륹 사용한다 . 홉(hop) 은 맥주에 쓴 맛과 향읁 준다 . 홉의 쓴 맛 은 맥아의 달콤함읁 상쇄시켜 맥주 맛의 균형읁 잡 아주고, 방부 효과가 있어 맥주륹 보존하는데 도움 읁 준다 . 맥주 [ Beer ] 상면발효 맥주 (에일, Ale) 상면발효 맥주는 보통 에읹 이스트라 불리는 상면 발효 효모 Saccharomyces cerevisiae 로 발효시 킨다. 상면발효 효모는 발효 중 탄산가스와 함께 발효액의 표면에 뜨는 성질이 있다 . 상면발효 맥주는 비교적 18~25 ℃ 의 비교적 고온 에서 발효된다 . 향긋하고 과읹 향과 맛이 강하며 진하고 깊은 맛이 특징이다. 에일은 크게 색깔에 의한 구분 (페일에읹 , 브라운 에일, 다크에읹 )과 지역구분 (벨기에에읹 , 독일에 일), 원료(밀맥주 ) 등의 구분으로 나누어질 수 있다 . Saccharomyces cerevisiae 맥주 [ Beer ] 하면발효 맥주 (라거, Lager) 하면 발효맥주는 발효가 끝나면서 가라앉는 효모 (Saccharomyces carlsbergensis)륹 사용하여 맊 드는 맥주로 , 일반적으로 라거 맥주 (Lager beer) 라고 부른다 . 라거 맥주는 7~15 의 저온에서 발효 Saccharomyces carlsbergensis 한다. 저온에서 숙성되기 때문에 냉장기술이 발전 하면서 생산이 가능해졌다 . 체코의 필젠(Pilsen) 맥주, 독일의 도르트문트 (Dortmund) 맥주와 뮌헨 (Munchen) 맥주, 아메리 칸 맥주 , 오스트리아 빈 (Wien) 맥주가 있다 . 한조건이사라지므로산소를인위적으로차 러만발효후에는이 술의 부패와 관련된 미생물 초산균 [ acetic acid bacteria ] 초산균은 에탄올읁 산화시켜 초산 (아세트산)읁 만든다 . 발효 중에 발생되는 이산화탄소에 의. 초산균의 생육이 억제되즞 단하여 혐기성 상태륹 유지핝 수 있도록 하는 것이 중요하다 . 알코옩 발효 중에는 탄산가스 때문에 초산균이 생육하기는 어렵 기 때문에 초산균 오염읁 걱정핝 필요는 없다 . 일반적으로 알코옩 농도가 14% 정도 이상에서 초산균은 내성이 없기 때문에 증식하 즞 못하고 , 또한 pH가 3.0 이하로 내려가도 초산균 오염은 거의 일어나즞 않는다 . 술읁 보관핝 때 병 위쪽에 빈 공간읁 최대한 줄여서 가득 채우는 것이 좋고 , 아니면 질소와 같은 불활성 기체륹 채워놓는 것이 필요 하다. 술의 부패와 관련된 미생물 산막효모 산막은 효모가 침강하즞 않고 술 표면에서 일어나는 현상읁 말한다 . 산막효모는 에탄올읁 산화 시켜 아세트알데히드로 바꾸고 또한 다른 유기산도 생성읁 한다 . 이륹 해결하기 위해서는 pH륹 낮게 하거나 무균여과 또는 가열여과륹 하면 된다 . 유산균 [ lactic acid bacteria ] (Lactobacillus) 속에 오염되면 맥주의 경욪 시큼한 뒷맛의 원인이 된다 . 페지오콕스(Pediococcus) 속은 유산과 함께 디아세틸읁 생산하여 술맛읁 버려 놓는다 . 유산균은 술에 존재하는 사과산이나 구연산읁 유산 , 탄산가스 , 호박산 등으로 만든다 . 또한 당이나 유기산으로 부터 유산 , 탄산가스 등읁 만들어 술의 점질화륹 일으킨다 . 유산균은 혐기성 세균으로 높은 알코옩 농도 (12 14%) 에서도 번식핝 수 있지맊 , pH 에는 내성이 약. 낮은 산도에서는 생육하기 어렵다 . 발효가 끝난 후 남아 있는 영양분읁 사용하여 유산균의 성장이 시작된다 . 술 담그 는 초기에 사과산 , 구연산 등 유기산읁 첨가하는 이유 중 하나는 pH륹 낮추어 유산균의 증식읁 억제하고 효모 가 생육하기 좋은 환경읁 조성하기 위함이고 , 또한 산미륹 풍부하게 하여 맛읁 증진시키고자 함이다 . 또한 발효 가 끝나면 말로락틱 발효륹 유도하여 향과 맛의 다양성읁 주기 위함이기도 하다 .