치즈 제조 과정에서 우유에 산이나 렌넷 효소를 첨가하여 음전하를 띤 카제인 단백질 간의 전기적 반발력을 없애고 수용성 단백질 덩어리로 응고시키는 원리는 무엇인가요?

Question

치즈 제조 과정에서 우유에 산이나 렌넷 효소를 첨가하여 음전하를 띤 카제인 단백질 간의 전기적 반발력을 없애고 수용성 단백질 덩어리로 응고시키는 원리는 무엇인가요?

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안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

치즈 제조 시 우유가 엉겨 붙어 커드가 되는 원리는, 우유 속에 떠 있는 카제인 미셀 표면의 음(-)전하와 입체적 장애를 산이나 효소로 제거하여 단백질끼리 서로 결합할 수 있는 상태로 만드는 것입니다. 우유의 주단백질인 카제인은 단독으로 떠다니지 않고, 수천 개의 분자가 모여 카제인 미셀이라는 미세한 덩어리를 이룹니다.

치즈를 만들 때 산이나 렌넷 효소를 첨가하면 이 전기적 반발력이 사라져 응고가 일어나고, 산을 첨가하면 수소 이온이 공급되어 카제인의 등전점에 도달하면서 표면의 음전하가 중화됩니다. 반면 렌넷 효소는 카파-카제인의 음전하를 띤 친수성 꼬리 부위를 정밀하게 잘라내어 미셀 표면의 보호막을 제거합니다. 결국 두 방법 모두 단백질 간의 전기적 척력과 입체적 장애를 제거하여, 노출된 소수성 부위들이 서로 끌어당기고 칼슘 이온이 결합하면서 단단한 불용성 단백질 덩어리인 커드를 형성하게 됩니다.