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양조, 빵 만들기, 노벨상 수상: 마법의 효모가 당신과 나의 삶에 어떤 영향을 미칠까요?

2024-08-05

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2016년에는 효모의 특성에 대한 획기적인 연구로 일본 과학자 오스미 요시노리가 노벨 생리의학상을 수상했습니다. 이 상은 그의 개인적인 노력을 인정할 뿐만 아니라 과학 연구에 효모가 널리 응용되었음을 보여줍니다.

오스미 요시노리는 이렇게 말했습니다. "효모의 도움으로 우리는 생명의 본질에 관한 가장 기본적이고 중요한 질문에 답할 수 있습니다." 어디에나 존재하는 단세포 곰팡이인 효모를 진지하게 살펴보면 바다에서 육지까지, 온천에서 극지방까지, 과학 연구에서 생명에 이르기까지 효모가 조용히 참여하고 영향을 미치는 독특한 역할을 한다는 사실을 알게 됩니다. 이 세상.

효모에 무한한 다양성을 부여하는 것은 바로 이러한 보편적인 보편성입니다. 지금까지 1,000종 이상의 효모가 발견되었습니다. 이들은 공통된 특징을 가지고 있지만 큰 차이점도 있습니다. 와인 양조는 효모의 기적적인 용도 중 하나입니다. 효모는 대사를 통해 알코올을 생성하고 다양한 향미 물질을 합성하며 다른 미생물과 함께 주류, 맥주, 와인 및 다양한 향이 나는 기타 와인 제품을 생산합니다.

효모의 마법은 와인을 만드는 것 그 이상입니다. 자연과 우리 생활 속에도 널리 존재하며, 그 용도는 상상을 훨씬 뛰어넘습니다.

효모를 살펴보자. 효모는 어디에나 있다.

자연 속에서 생존의 달인인 효모는 영양분이 풍부한 이상적인 장소나 고지대 극한지, 적도 심해 등 저온, 산소 결핍의 극한 환경에서도 발견될 수 있습니다. 우주에서도 살아남을 수 있다.

효모는 화장품에도 사용될 수 있습니다. 예를 들어 한 화장품 회사는 히말라야 오지에서 영하 80도에서도 생존할 수 있는 극성 효모 '시메인'을 발견하고, 이 효모 대사산물을 다양한 화장품에 활용해 피부미용과 노화방지에 도움을 줬다. 또한 마리아나 해구의 수심 11,000m에서도 로도토룰라(Rhodotorula) 속의 효모가 발견되었습니다. 이 독특한 효모는 극지방의 토양, 초목, 암석, 바다, 빙하 및 기타 지역에서 발견될 수 있습니다.

이러한 극한 환경에서 효모는 어떻게 생존합니까?

효모의 번식방법은 유성생식과 무성생식으로 나눌 수 있다. 극한 상황에 직면하면 효모는 유성 생식을 통해 "씨앗", 즉 포자를 생산하고 조용히 봄이 오기를 기다립니다. 그들은 환경이 개선될 때까지 동면하고 견디며, 더욱 활발한 효모가 다시 살아나 새로운 세대의 개체군을 번식시킵니다. 자연 속에서 종의 진화의 신비를 드러내는 것은 바로 이러한 역경 속에서 살아남는 지혜이다.

자연과 더불어 우리 일상 속에도 조용히 존재하는 효모.

예를 들어 맥주는 발효 과정에 따라 에일과 라거로 나눌 수 있는데, 둘 다 유럽에서 유래되었습니다. 대부분의 산업적으로 생산되는 맥주와 독일 흑맥주는 라거 방식으로 양조됩니다. 놀랍게도 연구에 따르면 라거 맥주의 야생 효모 '조상'은 유럽에서 수천 마일 떨어진 칭하이-티베트 고원에서 탄생했습니다.

"조상"은 칭하이-티베트 고원 출신이지만, 세계 최대의 맥주 생산국인 중국은 오랫동안 수입 효모 균주에 크게 의존해 왔습니다. 오랫동안 중국 고유의 상업용 맥주 효모 균주는 없었습니다. 이 중 프랑스 르사프르그룹과 캐나다 랄르망그룹이 중국 수제맥주 효모 시장의 90%를 점유하고 있다. 이러한 상황에 직면하여 중국 과학 연구팀은 최근 몇 년간 연구와 실험을 계속해 수천 종 이상의 균주에 대한 테스트를 완료하고 10종 이상의 우수한 중국 현지 효모 균주를 선별 및 배양하여 이전의 난처한 상황을 깨뜨렸습니다.


(전자현미경으로 본 Saccharomyces cerevisiae)

혹시 효모가 옷에 달라붙어 있을지도 모른다는 생각을 해보셨나요? 옷을 오랫동안 세탁하지 않거나, 충분히 세탁하지 않거나, 세탁 후 제때 건조시키지 않고, 따뜻하고 습한 방이나 닫혀 있는 옷장에 방치하면 이스트가 걷잡을 수 없이 번식하기 쉽습니다. 그대로 방치하면 의류 섬유가 부식되어 변색, 손상 등의 문제가 발생할 수 있으며 심한 경우 피부 가려움증, 홍반, 부종, 심지어 패혈증까지 유발할 수 있습니다.

효모는 Saccharomyces cerevisiae, 빵 효모, 야생 효모, 핵분열 효모 등을 포함하는 크고 잎이 많은 종입니다. 효모는 종류마다 생활습관이 다르며 지구 곳곳에 흩어져 화려한 마법을 발산한다.

미생물학계의 "큰 키가 큰" 마술사

미생물의 세계를 지구로 본다면, 효모는 1,000개가 넘는 종족이 살고 있는 나라로, 그 수는 헤아릴 수 없을 만큼 많고, 모두 각자의 위치에서 헌신하고 있다. 효모는 일반적으로 키가 크고, 평균적으로 박테리아보다 몇 배 또는 심지어 10배 더 큽니다. 효모도 생김새가 다르고 구형이나 타원형인 것도 있고 소시지, 레몬, 연근 마디처럼 생긴 것도 있습니다.

효모는 매우 능력이 있습니다. 그들은 무산소 환경에서 주스나 맥아즙의 설탕을 알코올과 이산화탄소로 분해하여 설탕을 와인으로 바꿀 수 있습니다. 밀가루 속의 당분을 발효시켜 이산화탄소를 발생시키는 역할을 하는데, 요리하는 동안 열에 의해 이산화탄소가 팽창하고 찐빵이 부드러워지므로 발효의 어머니라 불린다.


(전자현미경으로 본 Saccharomyces cerevisiae)

대부분의 효모는 영양소가 풍부하며 몸의 절반 이상이 단백질입니다. 계산에 따르면 건조 효모 100g의 단백질 함량은 쌀 500g, 대두 217g, 돼지고기 250g의 단백질 함량과 동일합니다. 독일인들은 일찍부터 효모의 영양적 가치를 발견했고, 두 차례의 세계대전 중에 식용 효모를 개발하기도 했습니다. 모양이 돼지고기나 소고기와 비슷해 '인조 고기'라고도 불립니다. 그 후 많은 국가들이 이를 따라 당시 많은 식량 문제를 해결했습니다. 따라서 식용효모, 원자력, 페니실린은 제2차 세계대전의 '3대 업적'으로 알려져 있다.

대부분의 유기체와 유사하게, 효모는 적절한 환경에서 그룹으로 살기를 좋아하며 협력하여 효율성을 기하급수적으로 증가시킵니다. 때로는 인간이 "호르몬"을 분비하는 것처럼 향기를 생성할 수도 있습니다.

마오타이 증류소에는 효모 확산과 관련된 흥미로운 이야기가 있습니다. 더미 발효 중에 포도주 양조업자는 "개미 알"이라고 불리는 더미 표면의 흰색 층을 지하실에 들어가기 위한 기준으로 사용합니다. 연구 결과 "개미 알"은 실제로 발견되었습니다. 다수의 피치아 파스토리스 집합체. 또한, 기술팀이 서로 다른 온도와 산도에서 피치아 파스토리스를 배양할 때 항상 강한 곡물 향이 난다는 것을 연구 결과, 그들이 생산한 에틸에스테르인 것으로 밝혀졌으며, 이는 마오타이의 곡물 향의 원인이기도 합니다. 와인 소스.

미생물의 세계에서 효모의 대가족은 재능으로 가득 차 있습니다. 피치아 파스토리스 같은 실력 있는 멤버들이 많고, 모두가 암묵적으로 협력해 취하게 만드는 와인 걸작을 만들어낸다. 마오타이 맛 술의 성지인 마오타이 마을은 자연스럽게 다양한 효모가 자신의 재능을 발휘할 수 있는 무대가 되었습니다.

'중국 1위 술마을'의 효모

마오타이진이 '중국 제1의 와인 마을'로 알려진 이유는 오랜 와인 제조 역사와 독특한 기후뿐만 아니라 독특한 지역 미생물 환경에도 있습니다. 이것이 마오타이 타운을 복사할 수 없는 핵심 이유 중 하나입니다.

마오타이진은 산과 3개의 산, 강으로 둘러싸여 있으며, 연평균 기온은 18°C이며, 여름 최고 기온은 약 40°C에 달하며, 겨울에는 0°C를 넘지 않습니다. 낮과 밤의 온도차가 매우 작아서 마오타이 마을은 거의 일년 내내 밤낮으로 미생물 번식에 매우 적합합니다. 독특한 지리적 환경으로 인해 마오타이 타운은 마치 천연 발효 작업장처럼 보이며 효모와 기타 미생물의 성장과 번식에 영양을 공급합니다. 수천 년의 양조 역사와 함께, 마오타이 마을 전체는 양조에 필요한 미생물로 가득 차 있습니다.


(마오타이 타운)

독특한 미생물 생태계를 초석으로 삼아 마오타이 마을 사람들은 수천 년 동안 탐구해 왔으며 "12987" 소스 와인 양조 과정을 요약했습니다. 마오타이주를 잘 아는 친구들은 마오타이주 양조 과정의 특징 중 하나가 '고온'이라는 점을 알고 있으며, 이는 다른 향주를 구별하는 중요한 특징 중 하나가 되었습니다. 위에서 언급한 특수 효모 유형 외에도 Saccharomyces cerevisiae 및 방향족 효모와 같은 와인 양조 과정에서 일반적인 효모에 적합한 온도는 일반적으로 25°C~30°C입니다. 마오타이진 소스주를 양조하는 과정에서 고온에 직면했을 때 효모는 어떻게 살아남을까요?

국대주를 예로 들어보겠습니다. 누룩을 만드는 온도는 60℃ 이상입니다. 일부 연구에서는 누룩을 만드는 초기부터 누룩실의 온도를 높이면 효모의 수가 증가하다가 점차 감소하여 약 25일 내에 거의 멸종되거나 휴면상태 또는 부분적으로 노쇠하여 휴면상태로 유지된다는 사실이 밝혀졌습니다. 죽는다. 효모가 없으면 발효하여 알코올을 생산하는 것은 불가능합니다. 마오타이주 양조는 어떻게 이 문제를 해결하고 다쿠의 부족한 알코올 발효 능력을 보완합니까?

해결책은 발효를 축적하는 것입니다. 쉽게 말하면, 지하실에 들어가기 전에 발효된 곡물을 펼쳐서 식힌 후 누룩가루를 뿌려 원뿔 모양으로 쌓는 것입니다. 일부 연구에서는 축적의 시작과 끝에서 효모 종을 비교함으로써 다양한 축적 라운드 동안 효모 종의 함량이 다양한 정도로 증가했으며 심지어 여러 번 증가한 것으로 나타났습니다.

국내 주류 업계의 유명한 전문가인 Zhou Henggang은 스태킹 과정을 연구한 후 스태킹이 미생물을 포획하고 번식할 수 있으며 누룩을 만드는 데 부차적인 역할을 할 수 있다고 믿습니다.



(국대숙지 와인그룹 지능형 양조 워크숍)

사랑하는 미생물 가족

효모는 주류 양조에 관여하는 많은 미생물 중 하나입니다. 효모와 기타 미생물이 함께 작용하여 다채로운 술의 세계를 만들어냅니다. 양조업체가 고품질의 와인을 생산하려면 효모와 기타 미생물의 습성을 이해하고 생존에 적합한 환경을 조성하기 위한 심층적인 연구를 계속해야 합니다.


(국립 대만 Shuzhi 와인 그룹의 일부 과학 연구원)

예를 들어, 미생물 균주 자원 라이브러리의 구축은 미생물 연구의 중요한 부분입니다. 2006년 대만에서는 미생물 균주 자원 라이브러리를 구축하기 시작했으며 그중 효모가 가장 많은 수와 유형을 보유하고 있습니다. 현재 궈타이 연구에서는 13종 201종의 유산균, 5종 25종의 유산균, 11종 112종의 포자 균주를 식별하고 궈타이 와인 품질의 미생물 기반을 분석하고 발효 제어 기술을 제공했습니다. . 동시에 Guotai는 양조 과정에서 중요한 역할을 하는 미생물 종의 상대적 풍부 범위를 정확하게 정량화하기 위해 양조 미생물학적 "박테리아" 평가 시스템도 구축했습니다.

국립대만과학연구팀은 장기간의 미생물 탐색을 바탕으로 마오타이향주 발효과정에서 미생물의 계승규칙을 알아냈다. 예를 들어 국대주가 4차례의 발효를 거치면 Schizosaccharomyces pombe, Zygosaccharomyces Bayer, Pichia Kudriyazia, Saccharomyces cerevisiae, Lactic Acid Bacteria가 대량 증식을 주도하여 양조 과정을 촉진합니다. 지하실에 들어간 지 7일 만에 Schizosaccharomyces pombe가 훨씬 앞섰고, 발효가 끝날 무렵에는 Lactobacillus가 유일한 우점종이 되었습니다.

Guotai Liquor의 미생물 연구는 국내외에서 선두 수준에 도달했습니다. 최근 몇 년간 대만의 과학기술 연구개발은 유익한 성과를 거두었으며, 많은 과학기술 성과의 전반적인 기술은 국제 선두 수준에 도달했습니다. National Taiwan은 기술 혁신이 알코올 산업 발전의 원동력이자 산업의 포괄적인 향상을 달성하기 위한 발전 방향이라고 항상 굳게 믿었습니다.

Guotai의 설립자이자 Guotai Shuzhi Wine Group의 평생 명예 회장이자 혁신 생산성 수석 엔지니어이자 Guotai 연구소 소장인 Yan Xijun은 다음과 같이 말했습니다. "우리의 핵심 임무는 보이지 않는 와인 마스터들에게 좋은 '유모'가 되는 것입니다. 일하다."

국태주 한 방울 한 방울은 효모와 기타 미생물의 공동 작업입니다. 이 마법의 효모는 어디에나 존재하며 공중에 숨어 곡물에 서식하며 끊임없이 변화하는 자세를 보여줍니다. 그들은 강력한 마법으로 곡물을 고급 와인으로 바꾸고 원료에서 고급 와인으로의 전환을 실현하는 "보이지 않는 양조 전문가"입니다.

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