효모

전 세계 인류에게 가장 중요한, 그리고 가장 오랫동안 활용해 온 미생물 가운데 하나. 딴 건 몰라도 어느 문명에서나 술은 만들었으니... 효모(酵母)라는 말의 뜻이 발효(酵)의 어머니(母)다. 우리말로는 '뜸팡이'라고 하지만 잘 쓰이지 않는다. 사실 공기 중에도 은근히 많이 떠다니고, 심지어 사람의 피부에도 조건만 맞으면 증식하기도 한다.

효모가 포도당을 먹으면 이를 알코올과 이산화탄소로 분해하는데, 이것이 바로 술을 만드는 발효 과정이다. 다만 이는 산소가 없는 혐기성 발효일 때의 이야기고, 산소가 충분히 공급되는 환경에서는 알코올이 아닌 물만 만들어 낸다. 무산소 발효를 할 때 통해 당을 이산화탄소와 에탄올로 분해하는 화학식은 다음과 같다.

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH+2CO₂ + 2 ATP

즉, 포도당 분자 하나를 먹고 이산화탄소와 에탄올 분자를 각각 두 개씩 내놓으며, 생명체의 에너지원인 ATP, 즉 아데노신삼인산은 2개 만들어 낸다. 반면 산소가 있을 때에는 산소호흡을 해서 포도당을 물과 이산화탄소로 분해한다. 화학식은,

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 12H₂O + 18 ATP

즉 산소 호흡이 무산소 발효에 비해 효율이 최소 9배나 좋다는 소리다. 산소 호흡의 에너지 효율이 훨씬 좋으므로 산소가 있으면 호흡을 하지만 효모의 종류에 따라서는 산소가 있는 환경에서도 혐기성 발효를 선호하는 것도 있으며, 이쪽이 발효에 실패할 확률이 적으로 빵이나 술을 만들 때는 이쪽 계열의 효모를 널리 사용한다. 그런데 술을 발효시킬 때에 완전히 공기를 차단하지 않아도 술이 잘만 만들어진다. 발효액 표면에는 산소가 많기 때문에 알코올이 만들어지지 않지만 표면으로부터 떨어져 있는 액체 안에서는 초기에 녹아 있던 산소를 다 쓰면 혐기성 발효가 일어나므로 알코올이 만들어진다. 다만 처음에는 약간의 산소가 필요한데, 혐기성 발효는 에너지 효율이 크게 떨어지기 때문에 효모가 증식을 하지 않고 세포도 건강하지 않은 상태다. 발효 초기에 효모가 빨리 증식하지 못하면 잡균들이 잔치를 벌일 위험도 있기 때문에 발효 초기에는 산소 호흡으로 효모가 빨리 증식하도록 하고, 산소를 다 소비하고 나면 혐기성 발효로 전환해서 알코올을 만들도록 한다.

빵을 부풀릴 때에도 효모를 쓴다. 빵을 만들 때 쓰이는 재료 중에 이스트(yeast)가 바로 효모다. 발효 과정에서 효모가 배출하는 이산화탄소 때문에 반죽 안에 공기구멍이 생겨서 빵이 부풀고 부드러워진다. 약간의 알코올이 생기지만 굽는 과정에서 거의 날아가고 미량만 남는다. 빵보다 떡 문화가 발달한 우리나라에서도 떡 반죽에 막걸리를 넣어서 막걸리 효모로 반죽을 부풀리는 술떡을 만들어 먹었다. 빵을 만들 때에도 역시 초기에 효모가 빨리 증식하는 것도 중요하며, 이산화탄소 발생량도 산소 호흡이 3배 더 많다. 알코올이 너무 많으면 구워도 술떡 같은 향미가 나는 것도 문제. 반면 산소 호흡은 포도당 1 분자에 물이 6분자가 생기는 문제가 있다. 이런 점들을 잘 조절해서 산소 호흡과 혐기성 발효를 적절하게 이용할 필요가 있다.

반면 효모가 안 좋은 구실을 하는 경우도 있는데, 김치가 익는 정도를 넘어서 군내가 나는 단계로 가는 건 효모균이 퍼졌기 때문이다. 김치를 담고 초기에는 유산균이 발효를 주도하지만 시간이 지나면서 유산균은 줄고 효모가 그 자리를 차지하면 군내가 나고 물러지기 시작한다. 묵은지에 뭔가가 하얗게 앉은 것을 보고 곰팡이라고 생각하는 사람들이 많지만 효모 때문이다. 김치를 오래 숙성시켜서 묵은지를 만들고 싶은데 군내와 골마지가 걱정이라면 묵은지 만들 김치는 따로 보관해야 한다. 공기를 차단시키고 낮은 온도를 유지해서 효모의 작용을 억제해야 한다. 참고로 골마지가 생긴 김치라고 해도 효모의 작용이기 때문에 별 독성은 없기 때문에 먹어도 문제는 없다. 다만 냄새나 식감이 영...

미생물이지만 수분을 날려 건조시켰다가 다시 물을 주면 살아나는 특성이 있어서 시중에서 파는 제품은 주로 건조 효모로 유통된다. 아무래도 보관하기에도 유통하기에도 건조시킨 효모가 유리하다. 이른바 생이스트라는 건 건조하지 않은 효모를 뜻하는 말, 이전에 발효시켰던 빵이나 술을 조금 놔뒀다가 사용하거나 따로 배양액에서 배양시켜서 사용한다.

다른 미생물들이 그렇듯이 효모도 수많은 종류들이 있으며, 빵 발효에 좋은 종류, 맥주 발효에 좋은 종류, 와인 발효에 좋은 종류... 와 같은 식으로도 나뉜다. 특히 양조 회사들 중에 효모에 대한 집착이 강한 곳이 많다. 자기들 나름대로의 효모를 열심히 배양해서 사용하는 회사가 있는가 하면, 최대한 전통 방식에 가깝게, 야생 효모가 자연스럽게 발효를 하도록 하는 회사도 있다. 하지만 야생 효모를 사용하는 방식은 잡균이 낄 여지도 많고 그때 그때 효모의 종류도 다를 수 있어서 결과물이 일정치 않을 위험이 크다. 어떤 종류의 발효든 최대한 균일한 품질을 만들기 위해서는 배양을 통해 일정한 종류의 효모를 만들어서 주입하는 방식으로 발효를 하는 게 보통이다.

효모 자체도 각종 영양물질이 풍부하기 때문에 가공해서 각종 제품의 원료로 쓴다. 특히 술을 만들고 남은 효모 찌꺼기는 발효 과정에서 만들어진 수많은 영양물질들까지 있어서 우리 몸과 관련된 여러 가지 제품의 원료로 인기가 좋다. 일단 가장 유명한 식품으로는 우리의 혀에는 알보칠만큼이나 폭력적인 마마이트와 베지마이트가 있다. 영양제 원료로도 종종 들어간다. 일본의 스테디셀러 영양제 에비오스가 효모를 주원료로 한 거고, 이걸 한국에서 베껴서 내놓은 원기소는 70년대까지만 해도 영양제로 유명했다. 게다가 맛도 고소해서 아이들이 과자 삼아 몰래 먹다가 야단맞는 일도 많았다. 화장품에도 쓰이는데 SK-II가 내세우는 유효물질인 피테라의 원료가 효모다. 니혼슈를 만드는 사람들의 손이 고운 것을 보고 착안해서 효모에서 유효물질을 뽑아냈다고 한다. 다만 화장품에 들어가 있는 피테라를 바르는 정도로는 별 효과가 없다는 의견도 많다. 사실 화장품의 갖가지 '놀라운' 성분들 중에 뻥이 많긴 하다.

단, 효모는 통풍의 원인이 되는 푸린이 많기 때문에 주의가 필요하다. 효모를 걸러내지 않은 막걸리나, 효모를 걸러냈어도 맥주에는 푸린이 많다.