누룩곰팡이, 사케 제조 필요 미생물 효소 생산
[의학신문·일간보사] 사케의 제조에 필요한 미생물은 크게 누룩 곰팡이 속의 효소와 효모, 유산균이다, 누룩 곰팡이는 누룩에서 생성되는 것을 이용하고, 효모는 기존 상품화도 사케 제조용 효모들이 있다. 우선 누룩 곰팡이를 살펴보자.
누룩(코우지)이란?
누룩은 밀이나 보리 등 곡물을 찧은 것에 소량의 물을 넣고 메주처럼 뭉쳐 건조시킨 것이다. 누룩을 만들어 적당한 곳에 두면 거기에 황색의 곰팡이와 효모(yeast)가 자라게 된다.
누룩곰팡이의 종류
△노란 누룩곰팡이(Aspergillus oryzae), 일명 황국균(黃麴菌)이라고도 한다. 당화력이 강하고, 사케나 된장류 제조과정에 사용된다. △검은 누룩곰팡이(Aspergillus luchuensis, A.niger var. awamori). 흑국균(黒麹菌)이라고도 한다. 당화력이 강하고, 소주, 오키나와의 소주인 아와모리(泡盛)의 제조과정에 사용된다. △흰 누룩곰팡이(A. kawachii). 백군균(白麹菌)이라고도 한다. 검은 누룩곰팡이와 작용이 비슷하다. 이것은 검은 누룩곰팡이의 돌연변이로서, 색깔이 없고, 소주 제조과정에 사용된다.
전분의 분해
식물의 중요한 저장 영양물질인 전분은 산, 효소(amylase) 등에 의하여 가수분해 되어 포도당으로 전환된다. 효소 분해는 amylase의 종류에 따라 분해 작용이 다르며 일반적으로 액화형 amylase와 당화형 amylase로 분류한다.
누룩곰팡이 주요 효소의 역할
누룩곰팡이는 효소를 생산해 전분을 분해해서 당으로 만든다. 알파, 베타 아밀라제와 글루코아밀라제가 가장 중요한 효소이다. △알파-아밀라제: 전분을 액화시킨다. 액화효소라고도 한다. △베타-아밀라제: 전분을 맥아당으로 만든다. 당화효소라고도 부른다. 즉 아밀라제에 의해서 전분을 용해시켜 전분을 죽 상태로 만든다. △글루코아밀라제: 아주 강력한 당화효소이다. 전분을 포도당으로 만든다. 즉 죽 상태의 녹은 전분을 분해해서 당분으로 만든다.
▲액화형 amylase(알파)의 특성= 전분의 긴α-1,4 glucosidic linkage의 glucose chain에 무작위로 작용하고, 저분자의 oligodextrin으로 분해시키므로 slurry의 점도가 급격히 떨어진다. α-amylase는 타액, 맥아 등에도 존재하나 세균, 곰팡이류에 널리 분포한다. 주정발효에는 주로 세균기원의 α-amylase(Termamyl, NOVO)가 사용된다.
▲당화형 amylase(베타)의 특성= β-amylase 와 glucoamylase가 상업적으로 이용되고 있으며, β-amylase는 전분의 말단에서부터 amylose를 분해하여 maltose를 생산한다. glucoamylase(AMG)는 전분의 비환원성 말단에서 부터 glucose 단위로 분해한다.
▲산성 푸로티아제= 단백질을 분해해서 2-20 개의 펩타이드의 아미노산을 만든다.
▲기타= △말타아제: 맥아당을 포도당으로 만든다. △수크라제: 설탕을 포도당과 과당으로 분해한다. △리파제: 지방을 분해한다. △산화효소: 산화시켜서 술의 색깔과 연관이 있다. △찌마제: 효모에서 나오는 효소. 당을 알코올로 만드는 효소다. △펙티나제: 펙틴분해효소. △셀루라제: 섬유질을 분해하여 포도당을 만든다.