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제빵: 효모 Yeast

효모 yeast
- 발효 효모
- 제빵 효모

출처 :

이스트는 살아있는 미생물이므로, 따라서 손상되기 쉽고 민감하여 보관이나 취급상 나쁜조건에 놓이게 될 경우 죽기 쉽상이다. 사람들은 제빵용 이스트를 빵 제품의 팽창을 위해서 사용한다. 이외에, 맥주를 위한 양조회사들은 양조용 이스트를 사용하며 와인 생산자들도 또 다른 특수한 이스트를 사용한다. 이들 이스트의 모든 종류들이 반죽을 팽창시키는 데에 적당하지는 않다.
또한 도처에 천연 이스트도 있다. 이러한 천연 이스트들의 어떠한 것은 음식 부패의 원인이 될 수도 있는 반면에, 다른 것들은 유익하게 될 수도 있다. 그들 자신만의 사워반죽을 준비하는 사람들은 천연 이슽?바람직한 품종에 의존한다. 샌프란시스코 사워빠의 생산에 사용되는 미생물 배양균은 제빵용 이스트와는 다르며, 맥아당은 발효시키지 못하는 매우 특수한 이스트를 포함하고 있다. 그러나 이 특수한 이스트는 pH 3.8~4.5와 같이 낮은 산가에서 유산 이외에 여러 가지의 다른 유기산들을 생산하는 또 다른 발효물질인 Lactobacillus sanfrancisco가 공존하고 있다. 사워 반죽을 위한 이러한 특수한 이스트는 팽창가스인 이산화탄소를 만들어내는 것은 탁월하지만, 제빵용 이스트와 lactobacillus 유기질만큼 냉동 상태에서의 내구성이 나쁘다.

제빵용 이스트는 150년 이상 유럽에서 상업적으로 생산되어 왔다. 그러나 이 이스트의 순수한 품종은 1800년대 말 까지 활용되지 않았다. 제과인들에게 중요한 것은 발효당들을 알콜과 팽창가스인 이산화 탄소로 바꾸는 이스트의 능력이다. 이산화 탄소는 3차원적인 글루텐의 구조를 가지고 반죽하는 동안에 형성된 기공을 팽창시킴으로써 반죽의 구조를 늘리는 데에 유익할 뿐만 아니라, 반죽에서의 수분에 용해되어 반죽의 산가를 낮추는 탄산을 형성한다. 나중에는 빵의 속질에서 탄산 또한 빵의 맛에 기여하게 된다.
이스트에 의해서 형성된 알콜의 약 절반이 굽기과정 동안에 상실되고 나머지 대부분의 알콜이 빵의 속질에 남아있게 된다. 이 알콜의 일부분은 유산균에 의해서 생산되는 유기산과 화학적인 반응을 일으키거나 이스트의 효소들에 의해서 방향성의 알데히드로 산화한다. 이러한 반응의 모든 부산물들이 빵의 독특한 향기를 부여해 준다.
사람들이 제빵 제품을 팽창시키기 위해서 주로 이스트를 사용한다 할지라도, 일반적으로 제빵용 이스트는 순수한 형태로는 팔리지 않는다. 왜냐하면 그것은 이스트의 제조과정 동안에 유산균에 오염되기 쉽기 때문이다. 1958년에 George Carlin은 상업용의 이스트는 매 5~6의 이스트 세포에 하나의 유산균을 포함하고 있다고 American Society of Bakery Engineers의 회의에서 보고했다. 그러나 반죽이나 전발효종에 있는 있는 이스트 세포의 수는 오랜기간 동안 1g당 약 2억개의 세포로 일정한 반면에 유산균의 수는 신선한 직접법의 반죽에서 1g당 1,200만에서 반죽 후 2.5시간이 경과된 완전히 발효된 반죽에서는 660만으로 과발효된 4시간의 발효 후에는 390만으로 감소한다. 그러나 오늘나의 제빵용 이스트의 생산자들은 그들의 상업적인 제품에서 100개의 이스트 세포당 하나의 세균 이상을 갖고 있지는 않는다.
재빵용 이스트에 있는 유산균의 존재가 오염듸 결과가 될지는 모르지만, 이 유기물들은 유익한 기능을 가지고 있다. 발효와 비슷한 성질을 가지고 있는 유산균은 그들 스스로 이스트에 의해서 생성되는 알콜과 함께 반응하는 물질이다. 도 굽기과정에서 진해되는 복잡한 화학 반응을 거쳐, 방금 구워낸 빵의 섬세한 향을 내게하는 다양한 유기산들을 만들어내다. 반죽에서 생산되는 유기산들의 종류는 발효의 온도와 유기물질이 발효하는 기질의 구성에 따라 다르다. 일반적으로 낮은 발효 온도는 좀더 바람직한 유기산들을 생산하기에 좋으며 30。C 이상의 발효 온도에서는 자주 나쁜 향을 발생시킨다.
냉장고와 같은 차가운 곳에서 천천히 해빙시켜야 하는 냉장 반죽이나 냉동 반죽들은 종종 약간 어두운 껍질 색을 나타내게 되며 세균 발효의 결과로서 껍질에 작은 회색반점들을 만들게 된다. 이스트의 분류를 보자면 먼저 생이스트는(압착효모) 75%의 수분을 함유하며 보관온도는 보통 0。C에서 2~3개월 13。C에서 2주, 22。C에서는 1주일정도이다. 생이스트는 알부민과 수분으로 이루어져 보존기간이 짧다. 드라이이스트(활성건조효모)는 발효력이 균일하고 보존성이 좋으며 평량이 용이하여 쟁장 보관하지 않아도 된다. 7.5%~8.5%의 수분을 함유하여 저장성이 훨씬크다. 사용할 중량의 4배되는 물을
40~45°C로 데워 5~10분간 담갔다 사용한다. 불활성효묘는 높은 건조 온도에서 수분을 증발시키므로 이스트내의 효소계가 완전히 불활성화된 이스트로 빵,과자 제품의 영양보강제로 쓰인다. 인스턴트 이스트는 밀가루 양의 0.8%~2%를 밀가루에 직접 혼합하여 사용하벼 만약 18。C이하의 찬 반죽일 때는 20~25。C 의 물에 용해 분산시켜 사용한다. 진공포장되어 있고 건조한 냉장고에 저장하는 것이 좋다. 일단개봉하면 1주일내 사용하는 것이 좋다. 보존성과 발효력은 우수하나 유통가격이 비싸다.

제빵에서의 좋은 이스트의 조건은 첫 번째로 보존성이 뛰어나고 내당성과 내동성이 있어야 한다. 두 번째로 이스트 그 자체에 이미와 이취가 없어야 한다. 세 번째로 다른 미생물에 의한 오염이 없어야 하며, 발효중에 빵의 품질을 저하시킬 수 있는 물질이 생성되지 않아야 한다. 네 번째로 발효력이 강하고, 지속성이 있어야 하여 용해가 쉽고 생지속에 藍逑構Ô 분산되어야 한다. 다섯 번째로 밀가루 속의 발효저해불질에 대하여 저항력이 강해야 한다. 여섯 번째로 이스트의 맛이 거의 없을 정도로 미약하며, 약한 알콜맛이 나는 것이 좋다. 마지막으로 물에 녹였을 때 덩어리가 생기지 않으며, 유백색에서 엷은 황갈새을 띠는 것이 좋다.
마지막으로 이스트의 취급과 저장을 보면 첫 번째로 이스트는 살아있는 생물이므로 낮은 온도에서 활동력이 감소된다. 이스트의 세포는 60℃ 전후에서 죽는다. 두 번째로 믹서의 기능이 불량한 경우에는 소량의 물에 풀어서 믹싱하면 전 반죽에 고루 분산된다. 세 번째로 이스트와 소금은 가급적 직접 접촉하지 않도록 해야 한다. 네 번째로 제빵실에서는 날씨도 감안해야 한다. 마지막으로 고온다습한 날에는 이스트의 활성이 증가되므로 반죽 온도를 낮춘다.


출처 문정훈 교수님 페북<제빵 발효에 관한 몇 가지 자료조사>
발효에는 반드시 필요한게 당(특히 포도당, 과당 등의 단당류) 그리고 효모(이스트)다. 효모는 미생물이다. 발효가 일어나기 위한 환경조건(물, 산소 등)이 있으나 일단 이 부분은 며칠 간의 내 고민이 아니므로 일단 넘어간다.
술의 경우 효모가 과일의 당과 만나서 작용하기 시작하면 알콜과 CO2를 내뿜으며 발효된다. 포도주, 사과주가 그렇게 만들어 진다. 근데 곡물의 전분, 즉 다당류의 경우는 그 결합구조를 깨서 단당류로 만들지 않으면 효모가 작동안한다. 그래서 필요한게 당화효소다. 막걸리 만들때 들어가는 입국이 당화효소고, 누룩에는 당화효소와 효모가 함께 들어가 있다. 당화효소가 작동하면 다당류의 결합구조가 깨지며 단당류로 바뀌고 그러면 효모의 먹이가 된다. 보리의 싹에는 당화효소가 있고 싹을 틔운 보리를 갈아 놓은게 영어로 몰트, 우리말로 엿기름이다. 여기에 물붓고 온도만 맞추면 맥주가 된다.
즉, 곡물을 원료로한 술에서는 당화효소가 어느 단계에 투입이 되는지 명쾌하다. 그런데 빵은? 제빵 과정에 당화효소를 투입할까? 안할까? 빵을 먹기만 했지, 빵의 제조 과정에 대해서 잘 모르는 나는 자다가 이게 갑자기 궁금해져서 번쩍 깼다. 그래서 페북에서도 물어봤고, 뭔가 확실하지 않아서 자료를 조금 더 찾아봤다. 제빵 전문가분들은 읽어 보시고 잘못된 내용이 있으면 알려 주시길 바란다.
빵에 부풀어 오르는 이유, 또 빵에 구멍이 송송나 있는 것은 효모가 발효를 하면서 발생시킨 CO2 때문이다. 그런데 효모는 밀가루를 못먹는다. 밀가루를 당화시켜야지만 효모가 작동한다. 물에 밀가루를 푼다고 해서 당화가 일어나지 않는다. 그런데 당화효소제를 넣는다는 레시피도 있고, 절대 넣지 않는다는 레시피도 있고, 밀가루는 당화가 안되니, 효모의 먹이가 되는 과즙, 꿀물, 설탕 등의 단당류를 반죽에 넣는 경우도 있다. 그런데 당화효소제도 넣지 않고 효모의 먹이도 주지 않는 제빵 레시피도 있다.
자료(몇몇 곡물관련 논문, 몇몇 해외 과학 관련 블로그, 제빵관련 블로그)를 찾아보니 다음과 같은 사실을 알 수 있었다.
- 대부분의 곡물의 호분층(겉껍질만 벗겨내고 난 후의 통곡물의 바깥층)에는 이미 당화효소(아밀라제)가 있다. 쌀도 있고, 밀도 있고, 호밀도 있고, 감자도 있고, 옥수수도 있다. 그런데 보리만 없다.
- 곡물에 당화효소가 존재하는 이유는 곡물이 싹을 틔울 때 에너지를 만들어내기 위함인데, 이 에너지는 결국 자신이 갖고 있는 당화효소로 자신의 배유, 즉 전분(탄수화물 층)을 당으로 전환시킴으로써 얻을 수 있기 때문. 다만, 보리의 경우는 싹을 틔우면 그 싹자리에 많은 양의 당화효소가 나온다. (그래서 몰트가 됨)
- 밀의 경우 호분층에 당화효소가 있는데, 역시 싹이 나면 당화효소의 함량이 급격히 올라간다. 예컨대 수발아(줄기에 매달린 채 곡물에 싹이 트는 현상)가 일어난 밀알의 경우 당화효소의 함량이 극히 높다. 그리고 밀의 품종에 따라, 수확시기 등에 따라 함량이 달라진다.
- 밀을 갈아 밀가루를 만들 때 호분층 등을 싹 제거해버리고 배유부분만 갈아서 밀가루를 만들면 당화효소 함량이 확 줄어든다. 반면에 껍질만 벗겨낸 통밀을 갈아서 밀가루를 만들면 당화효소 함량이 늘어난다.
- 당화효소의 함량이 너무 높은 밀가루로 빵반죽을 하면 과하게 당화가 일어나면서 빵이 축쳐지고 제대로 된 빵이 안만들어진다(술이 되는 방향으로...) 당화효소의 함량이 너무 낮으면 또 효모가 먹을 당이 만들어지지 않아서 빵이 잘 안만들어진다. 그래서 제빵용 밀가루를 생산하는 공장에서는 밀가루의 당화효소 함유량을 관리한다. 예컨대 이번에 제분한 밀가루의 당화효소 함량이 낮으면 당화효소 함량이 높은 밀가루를 추가하거나, 당화효소를 더 추가하기도 한다.
- 여기서 질문. 그렇다면 제빵용 밀가루가 아닌, 완전 도정한 밀을 제분한 밀가루에는 당화효소 함량이 매우 낮을 것이고, 그렇다면 인위적인 당화효소 추가, 혹은 단당류를 추가하지 않으면 효모가 제대로 작동하지 못할까? (혹시 아시는분?)
따라서 제빵용 밀가루에는 아마 일정량 이상의 당화효소가 들어가 있을 것이고, 물을 첨가하여 반죽을 만들면 당화가 일어난다. 이 때 효모를 투입하면 부풀어 오르게 된다. 여기에 만약 과즙, 설탕 등을 추가하면 폭발적으로 일을하며 부풀어 오르게 된다. 하지만 넣지 않아도 시간은 걸리지만 빵은 충분히 만들 수 있다.
추가적으로,
- 당화시키지 않은 밀가루에 단당류의 비중은 1% 정도. 이 정도의 당양으로는 효모가 제대로 빵을 부풀일 수 없다
- 밀가루의 품질을 이야기할 때 당화효소의 함량이 적정수준을 벗어날 정도로 높으면 보통 낮은 품질로 평가되고 사료로 쓰이게 된다.
- 일부 효모에서 당화효소를 갖고 있는 경우가 있는데, 주로 수크로스(이당류)를 단당류로 바꾸는 역할을 한다.
- 르뱅 등은 결국 당화효소와 효모가 다 함께 들어가 있는, 우리나라로 치면 누룩과 같은 것이다.


Sourdough의 기능성과 연구동향 Research Trend and Functionality of Sourdough
신소연, 손유미, 이예지1, 박정길2, 서진호1, 한남수*

충북대학교 식품생명공학과, 1 서울대학교 식품생명공학과, 2 SPC그룹 식품생명공학연구소

최근 건강한 식생활에 대한 관심과 함께 제빵 산
업에서도 변화가 나타나고 있는데 이는 기능성 빵
제품의 상품화를 시도하거나 sourdough(사워반죽)
를 이용하여 빵의 품질을 향상시키고자 하는 것이
다(1). Sourdough는 밀과 물을 혼합한 반죽이 유산균
과 효모에 의해 발효되어 만들어진 신맛의 반죽인
데, 기원전 2000년경 이집트에서 처음으로 만들어진
것으로 알려져 있다. 이집트인들은 곡물과 물을 혼
합한 반죽의 부피가 시간이 지나자 증가한 것을 알
았고 이것을 높은 온도로 구워 부드럽고 가벼운 빵
을 만들었다. 이는 다양한 미생물이 반죽에 접종되
어 발효로 이어졌던 것이다. 이 후, 기원전 800년경
sourdough는 이집트로부터 그리스로 전수되어 다양
한 가공법이 개발되었다. 기원전 400년경 그리스인
에 의해 프랑스에 처음으로 도입되었고, 중세로 이
어지며 밀 생산지와 근접한 파리에서 sourdough를
이용한 빵 생산이 발전하였으며, 14세기에는 양조용
효모(brewer’s yeast)를 발효에 이용하게 되면서 더욱
부드러운 sourdough를 제작하였다. 한편, 미국 서북
부의 San Francisco의 상징인 sourdough 빵은 1849년
경 금괴의 발견과 함께 사람들이 몰려들기 시작하
면서(Gold Rush), 빵집이 크게 늘어나게 되었고 이에
유명해지기 시작했다. 이의 특징으로는 발효에 사용
되는 주된 효모가 내산성이 강한 Kazachstania exigua
라는 것과 San Francisco sourdough에서 새로운 유산
균인 Lactobacillus sanfranciscensis가 분리되었다는
것이다(2). 이렇듯 sourdough는 이집트에서 그 역사
가 시작되어 유럽과 미국에서 발전하였지만 오늘날
그 기능성이 입증되며 일본과 한국을 포함한 아시
아에서도 각광을 받고 있다. 일본에서는 자국산 밀
을 이용하여 Hoshino yeast라는 천연 효모를 자체 개
발했고 이를 건조 분말화시켜 대규모 제빵공정 뿐
만 아니라 일반가정에서도 손으로 직접 만든 천연
sourdough를 즐길 수 있게 되었다(3).




페이스북       방명록      수정 2021-06-07 / 등록 2017-03-14 / 조회 : 3328 (365)



우리의 건강을 해치는 불량지식이 없는 아름다운 세상을 꿈꾸며 ...  2009.12  최낙언