효소 온도는

 

 

 

 

 

효소 발효와 온도.

 

 

우리는 효소재료를 설탕에 재어놓고 발효가 잘 되어 좋은 약성을 가진 효소가 탄생하기를 기다립니다.

좋은 효소가 만들어 지는 과정에서 효소 제조의 성공과 실패를 결정하는 중요한 인자를 꼽는다면 1) 온도, 2)설탕 량(또는 수분함량), 3)발효시간, 4)우점화 발효균 종류, 5)우점화 발효균의 숫자, 6)성분 추출 액상화, 7) 발효균의 작용에 따른 부산물(효소)의 량 등을 들 수 있습니다.

여기에서 설탕 량은 기 설명을 드린바 있고 효소의 정체에 대하여도 기 설명 드렸습니다.

오늘은 7가지 인자 중 온도와 효소의 관계에 대해 설명하고자 합니다.

 

 

 

 

 

 

 

1.   발효효모가 작용하는 온도 범위.

일반적으로 발효균은 산소의 활용여부에 따라 호기성, 통성, 혐기성으로 분류를 하며 활동 온도에 따라 저온균, 중온균, 고온균의 3종류로 나눕니다.

여기에서는 일단 온도에 따른 분류만을 설명 드립니다.

저온균의 경우 0 ~8 ℃, 중온균의 경우 13 ~ 40℃, 고온균의 경우 45 ~ 60℃ 정도에서 활동하며 저온균과 고온균은 우리가 일반적으로 발효하는데 사용하지 않습니다.

그 이유는 첫째, 저온균이나 고온균이 효과적 측면에서는 효율이 더 높을 수 있으나 우리 가정에서 가온이나 냉각에 필요한 시설을 준비해야 하고 발효균의 취급이 상대적으로 까다롭기 때문이며 둘째, 섭취 시 우리 몸에서 존재하며 활동할 수 있는 온도가 체온인 중온이기 때문이지요.

좀 더 정확을 기한다면 인체의 체온과 같은 36 ~ 38 ℃에서는 중온균의 활동이 가장 활발합니다. (체온에서는 저온균은 사멸화, 고온균은 포자화 됩니다.)  따라서 발효과정에서 가장 이상적인 조건을 인위적으로 만들어 준다면 36 ~ 38 ℃를 유지하도록 하는 것이 가장 좋습니다. 그러나 우리 가정에서 이러한 조건을 만들어 유지 시켜야 한다면 효소 만들기가 얼마나 번거롭겠습니까?

따라서 자연의 온도에 따라 자연스럽게 만드는 것이 편리하고 좋습니다.

 

발효에 있어서 하루에 변동이 가능한 허용 온도 범위는 실험 결과 약 ±2℃ 입니다. 즉 밤과 낮의 온도가 최대 약 4℃ 이상 차이가 날 경우 발효균주는 스트레스를 받아 작용을 정지하고 대기상태로 변한다는 것입니다. 온도의 변화를 가능하면 적게 할 수 있는 장소 즉, 우리가 바람이 잘 통하고 햇볕이 들지 않는 그늘진 곳을 발효용기의 저장 장소로 택하는 이유가 바로 이것입니다.

이렇게 자연의 온도 (대기온도)에 따라 효소 담금을 한다면 이상적인 온도에서의 발효와 차이가 나타납니다. 바로 발효 속도의 차이이지요.

 

 

 

 

 

 

 

2.   온도에 따른 발효의 상대 속도.

그래서  온도의 높고 낮음에 따른 발효의 속도는 어떻게 변하는지 실험해 보았습니다. 발효 속도를 바로 알 수 있는 방법이 마땅하지 않아 대기 표준온도를 26℃로 정하고 발효 시 발생하는 가스의 량을 1로 정한 다음, 온도에 따라 생성되는 가스량을 측정하여 가스생성 상대속도를 구하고 활동이 가장 높은 38℃를 100% 효율로 정하여 온도 변화에 따른 발효 상대 효율을 측정하였습니다.

그 결과 다음과 같습니다.

온도 ℃	가스 발생 상대 속도	발효 상대 효율 %
4	0.1	7.1
8	0.3	21.4
12	0.5	35.7
20	0.8	51.1
26	1.0	71.5
30	1.2	85.7
38	1.4	100
40	1.0	71.5
43	0.4	28.5

 

위 표와 같이 중온 발효균은 38℃에서 가장 활발히 활동하며 4℃까지 온도가 떨어지면 활동이 줄어들고 포자(알)을 형성하여 온도 등 환경조건이 좋아질 때까지 대기합니다. 그러나 온도가 45℃로 올라가면 중온균은 사멸화 되기 시작하며 고온균이 나타나기 시작합니다.

이 결과를 가지고 볼 때 우리 가정에서 효소를 담글 때 발효를 위해 가온 하거나 냉각시킬 필요는 없다고 생각합니다. 여름철 통풍이 잘되는 그늘진 곳의 온도는 대략 26℃ 전후가 되며 혹서기의 온도는 대략 30℃ 전후가 되므로 여름철의 발효속도는 가을철(20℃)의 발효속도보다 약 1.4배 그리고 겨울철(8℃)의 발효속도보다 약 4배 정도 빠르다는 것을 알 수 있습니다. 발효속도가 빠르다는 것은 발효기간이 짧다는 것으로 정리 할 수 있습니다. 따라서 회분식 자연상태의 온도에서 발효는 발효기간의 차이가 있을 뿐이며 기간이 길어지면 충분히 발효가 됩니다.

 

저장용기에 햇볕의 직사광선을 받으면 안 되는 이유는 급격한 온도 변화에 따른 발효균의 스트레스를 주지 않기 위함이며 무조건 햇볕을 쬐면 안 된다는 것은 아닙니다.

기억해 보세요~~ 우리 선조들의 간장, 된장, 고추장 등 발효 식품을 담근 장독대.

직사광선을 피하기 위해 볏짚으로 햇볕 가림 막은 만들어 주었지만 절대적으로 햇볕을 차단하지는 않았다는 사실을 말입니다. 인터넷 상에 소개 되는 절대 햇볕을 쬐서는 안된다는 근거는 어디에 있는지 모르겠습니다. 유리병이나 플라스틱통에 담근 효소일 경우에는 햇볕에 노출 시키면 직사광선에 있는 자외선에 의해 발효균의 사멸은 발생할 수 있겠으나 항아리에 담긴 효소 발효액은 자외선의 파장이 미치지 않습니다[검색글]