치즈가 발효되는 화학적 과정이 궁금합니다.

Question

발효식품의 대표적인 음식이 치즈잖아요~

발효되는 과정에 따라 맛과 풍미도 달라지는 것 같던데 이런 치즈가 발효되는 화학적 과정이 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요.

치즈 발효의 기본이 되는 물질은 우유에 들어 있는 유당인데요 우유에 유산균이 첨가되면, 이 미생물들은 유당을 분해하여 젖산을 생성합니다. 젖산이 축적되면서 우유의 pH가 내려가면, 우유 단백질의 주성분인 카제인이 안정성을 잃고 서로 응집하기 쉬운 상태가 되는데요 이 산성화는 치즈의 기본 골격 형성을 준비하는 단계이며, 동시에 치즈 특유의 상큼한 산미의 기초가 됩니다. 신선한 치즈일수록 이 젖산의 풍미가 더 직접적으로 느껴집니다.

산성 조건이 형성된 뒤에는 렌넷이나 유사 효소에 의해 카제인이 본격적으로 응고되는데요 이때부터 치즈는 고체 구조를 가지게 되며, 이후의 숙성 과정에서 가장 중요한 화학 반응이 시작됩니다. 바로 단백질 분해인데요 숙성 중에는 미생물이나 치즈 자체에 포함된 효소들이 카제인을 점점 더 작은 단위로 분해합니다. 카제인 → 펩타이드 → 아미노산의 과정이 치즈 풍미의 핵심인데요 생성된 아미노산은 그 자체로도 감칠맛과 깊은 맛을 주지만, 더 나아가 알데하이드, 황 화합물, 아민류 등의 향기 물질로 전환됩니다. 숙성 치즈에서 느껴지는 고기 향, 견과 향, 때로는 톡 쏘는 향은 대부분 이 아미노산 유래 화합물에서 비롯되며 숙성이 길수록 단백질 분해가 더 진행되어 맛이 깊고 복합적으로 변합니다.

이때 치즈의 향을 결정짓는 가장 강력한 요인은 지방 분해 반응인데요 우유 지방은 트라이글리세라이드 형태로 존재하는데, 숙성 중에 리파아제라는 효소에 의해 분해됩니다. 여기서 생성되는 짧은 사슬 지방산은 매우 강한 향을 가지며, 치즈 특유의 진한 냄새와 개성을 만듭니다. 또한 이 지방산들은 다시 변형되어 에스터, 케톤, 락톤과 같은 향기 분자를 생성하는데요 예를 들어, 과일 향이 나는 치즈는 에스터 비율이 높고, 묵직하고 자극적인 치즈는 지방산과 케톤의 비중이 큽니다.

마지막으로 치즈마다 맛이 다른 이유는 사용된 미생물의 종류, 숙성 온도와 습도, 숙성 기간, 단백질 분해와 지방 분해의 상대적 속도, 산 생성 정도 등에서 차이가 있습니다. 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

치즈는 기본적으로 우유 속의 단백질과 지방이 미생물과 효소의 작용으로 변형되는 발효식품입니다. 먼저 우유에 레닛이라는 효소나 젖산균을 넣으면, 우유 속 단백질인 카제인이 응고되어 덩어리를 형성하고 유청은 분리됩니다.

이때 젖산균은 우유 속의 유당을 분해해 젖산을 만들어내는데, 젖산은 pH를 낮추어 단백질 응고를 안정화시키고 치즈의 기본적인 신맛을 형성합니다.

그 다음 숙성 과정에서 다양한 미생물과 효소가 작용합니다. 단백질은 점차 분해되어 아미노산과 펩타이드로 전환되며, 이는 치즈의 감칠맛과 깊은 풍미를 만들어냅니다. 동시에 지방도 분해되어 지방산과 향기 성분이 생기는데, 이 과정에서 치즈마다 독특한 향과 풍미가 나타납니다. 예를 들어 블루치즈의 강한 향은 곰팡이의 지방 분해 산물에서 비롯되고, 브리치즈의 버터 같은 풍미는 지방산과 대사 산물 덕분입니다.

또한 일부 치즈에서는 발효 과정에서 이산화탄소가 발생하여 치즈 내부에 구멍이 생기기도 합니다. 스위스 치즈의 특유한 구멍은 바로 이런 가스생성에서 만들어진 것입니다.

결국 치즈 발효는 단순히 우유가 굳는 과정이 아니라, 유당의 젖산 발효, 단백질과 지방의 분해, 그리고 미생물 대사 산물이 어우러져 독특한 맛과 향을 만들어내는 복합적인 화학적 과정이라고 할 수 있습니다.