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치즈의 화학적 성질, 미생물의 영향, 전통 및 현대의 치즈 제조 기술

by oksk 2024. 7. 17.

여러 가지 치즈

화학적 성질

치즈의 화학적 성질은 단백질, 지방, 탄수화물의 복잡한 상호작용을 포함하며, 각각은 최종 제품의 풍미, 질감 및 영양 프로필에 기여합니다. 치즈 제조 및 숙성 과정에서 이러한 구성 요소와 그 변형을 이해하는 것은 치즈 품종의 다양성을 이해하는 데 중요합니다. 단백질: 치즈의 주요 단백질은 카세인으로 우유 단백질 함량의 약 80%를 차지합니다. 카세인은 인산칼슘에 의해 안정화된 미셀 구조에 존재합니다. 치즈를 만드는 동안 이러한 미셀은 레넷(키모신 함유)이나 산을 사용하여 응고되어 커드가 형성됩니다. 응고 과정은 미셀 구조를 파괴하여 카제인이 지방과 물을 가두는 젤 네트워크를 형성하도록 합니다. 레닛, 종균 배양 및 토종 우유 효소의 효소에 의해 카세인이 펩타이드와 아미노산으로 분해되는 단백질 분해는 숙성 중 핵심 과정입니다. 이러한 분해는 풍미 화합물을 방출하고 질감에 영향을 미쳐 치즈의 독특한 맛 프로필을 개발하는 데 기여합니다.
지방: 유지방은 주로 트리글리세리드 형태로 지방 소구 형태로 우유에 분산됩니다. 이 소구체는 인지질과 단백질로 구성된 막으로 캡슐화되어 있으며 치즈 제조 중에 파괴되어 지방이 응유에 포함될 수 있습니다. 트리글리세리드가 유리 지방산, 글리세롤 및 기타 화합물로 효소 분해되는 지방 분해는 치즈 숙성 중에 발생합니다. 지방 분해는 풍미 발달에 크게 기여합니다. 유리 지방산은 케톤, 에스테르, 알데히드와 같은 휘발성 화합물로 추가 대사되어 치즈에 버터 향, 과일 향, 견과류 향을 더할 수 있기 때문입니다.
탄수화물: 유당은 우유의 주요 탄수화물이며, 치즈를 만드는 동안 스타터 배양균에 의한 발효가 중요합니다. 유산균은 유당을 젖산으로 전환시켜 pH를 낮추고 응고를 돕고 질감에 영향을 줍니다. 디아세틸과 같은 젖산과 그 파생물은 풍미 프로필에 기여하여 신맛과 버터 향을 전달합니다. 일부 치즈에서는 숙성 중에 잔류 유당이 마이야르 반응을 겪어 갈색을 띠고 복잡한 로스팅 맛이 나는 데 기여할 수도 있습니다.
치즈 생산 및 숙성 과정에서 이러한 다량 영양소의 상호 작용은 우유 공급원(소, 염소, 양), 사용된 특정 박테리아 종, 숙성 조건 및 사용된 치즈 제조 기술과 같은 요인의 영향을 받습니다. 이러한 각 요소는 생화학적 경로와 그에 따른 치즈의 풍미와 질감을 변화시켜 전 세계적으로 즐길 수 있는 다양한 치즈를 만들어냅니다.

미생물의 영향

미생물 활동은 치즈 숙성의 핵심이며, 박테리아와 곰팡이는 치즈의 풍미, 질감, 향을 발달시키는 데 중추적인 역할을 합니다. 각각 고유한 대사 능력을 지닌 다양한 미생물 종은 치즈 품종의 복잡성과 다양성에 기여합니다.
스타터 배양균: 치즈 제조 과정 초기에 우유에 첨가되는 특정 종류의 박테리아입니다. 일반적인 스타터 배양에는 Lactococcus, Lactobacillus, Streptococcus 및 Leuconostoc 종이 포함됩니다. 이 박테리아는 주로 유당을 젖산으로 발효시켜 pH를 낮추고 응유 형성을 촉진합니다. 산성화 과정은 질감과 풍미에도 영향을 미치며 젖산은 신맛에 영향을 줍니다. 일부 스타터 배양균은 버터향을 내는 디아세틸과 같은 다른 향미 화합물을 생성합니다.
비스타터 젖산균(NSLAB): 이 박테리아는 의도적으로 추가되지는 않지만 숙성 중에 치즈에 서식합니다. Lactobacillus 종과 같은 NSLAB는 2차 발효 및 단백질 분해 단계에서 중요한 역할을 합니다. 그들은 단백질을 펩타이드와 아미노산으로, 지방을 유리지방산으로 분해하여 치즈 맛의 복합성을 강화합니다. 특정 품종과 그 활성은 치즈 종류와 숙성 조건에 따라 달라질 수 있으며, 이로 인해 독특한 맛 프로필이 만들어집니다.
곰팡이: 블루 치즈(Roquefort, Gorgonzola) 및 블루미 껍질 치즈(Brie, Camembert)와 같은 특정 치즈 품종은 그 특징을 곰팡이 성장에 의존합니다. Penicillium roqueforti와 Penicillium glaucum은 블루치즈의 푸른 정맥과 강하고 톡 쏘는 맛을 담당합니다. 이 곰팡이는 지방과 단백질을 분해하는 효소를 생성하여 날카롭고 매운맛과 크리미 한 질감을 만들어냅니다. Penicillium camemberti(또는 Penicillium candidum)는 꽃이 만발한 껍질 치즈의 표면에서 자라서 부드럽고 크리미 한 질감과 부드러운 버섯 같은 맛을 만들어냅니다.
표면 박테리아 및 효모: Limburger 및 Époisses와 같은 세척된 껍질 치즈는 Brevibacterium 리넨과 같은 표면 박테리아의 도움으로 숙성됩니다. 이 박테리아는 치즈를 소금물이나 다른 용액으로 세척하여 생성된 습하고 염분이 많은 환경에서 번성합니다. 그들은 유황 화합물을 생성하여 치즈의 강한 향과 독특한 맛에 기여합니다. 효모는 또한 표면을 탈산성화하여 박테리아 성장에 유리한 조건을 조성함으로써 세척된 껍질 치즈 숙성의 초기 단계에서 역할을 합니다.
2차 미생물 대사: 미생물은 숙성 중에 치즈 매트릭스와 계속 상호작용하여 단백질, 지방 및 잔류 유당을 과다한 휘발성 화합물로 분해합니다. 알데히드, 알코올, 에스테르 및 황 화합물을 포함한 이러한 화합물은 숙성된 치즈의 복잡한 향과 풍미 프로필을 담당합니다. 미생물과 이들의 대사 활동의 특정한 조합은 각 치즈 품종의 고유한 감각적 특성을 만들어냅니다.
원하는 맛과 질감 프로필을 달성하려면 치즈 생산 및 숙성 과정에서 미생물 군집을 주의 깊게 관리하는 것이 필수적입니다. 치즈 제조업체는 스타터 배양균을 선택 및 제어하고, 환경 조건을 모니터링하며, 전통적인 기술을 사용하여 유익한 미생물을 배양하고 바람직하지 않은 미생물을 억제하여 치즈의 품질과 일관성을 보장합니다.

전통 및 현대의 치즈 제조 기술

치즈 제조는 수천 년에 걸친 풍부한 역사를 가지고 있으며, 여러 세대에 걸쳐 전수되는 전통 기술과 일관성과 효율성을 향상시키는 현대 혁신을 통해 이루어졌습니다. 전통적 치즈 제조 기술과 현대적 치즈 제조 기술을 모두 이해하면 다양한 치즈가 어떻게 제조되고 독특한 맛과 질감이 어떻게 개발되는지에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.  전통 기술은 오랜 전통과 장인의 기술을 바탕으로 독특한 지역 특성을 지닌 치즈를 생산하는 경우가 많습니다. 전통적인 치즈 제조업체는 치즈의 풍미 복잡성에 기여하는 천연 미생물이 포함된 생우유를 사용하는 경우가 많습니다. 우유는 일반적으로 현지 무리에서 공급되며 동물의 식단과 환경에 따라 떼루아 특유의 품질을 부여합니다. 어린 반추 동물의 위벽에서 추출한 천연 효소인 레넷(Rennet)은 우유를 응고시키는 데 사용됩니다. 전통적인 방법에서는 산(식초나 레몬즙 등)을 사용하거나 산과 열을 결합하여 응유를 형성할 수도 있습니다. 커드를 자르고 젓고 가열하는 과정은 치즈 종류에 따라 다르며 질감과 수분 함량에 영향을 미칩니다. 커드가 충분히 형성되면 이를 금형으로 옮겨 치즈 모양을 만듭니다. 전통적인 치즈 제조에는 종종 추를 사용하여 유청을 배출하고 응유를 압축하는 수동 압착이 포함됩니다. 누르는 시간과 압력은 치즈의 최종 질감에 영향을 미칩니다. 소금은 건식 염장, 소금물 목욕 또는 치즈 표면에 소금을 문질러서 커드에 적용됩니다. 전통적인 기술은 다양하여 소금 분포와 치즈의 풍미 및 질감에 영향을 미칠 수 있습니다. 전통적인 숙성 방법은 치즈의 풍미와 질감을 발전시키기 위해 온도 및 습도와 같은 특정 환경 조건을 포함합니다. 치즈는 종종 독특한 미생물 군집이 노화 과정에 기여하는 천연 동굴이나 지하실에서 숙성됩니다. 기술의 발전과 과학적 이해로 인해 치즈 생산의 효율성, 일관성 및 안전성을 향상시키는 현대 기술이 탄생했습니다. 안전성과 균일성을 보장하기 위해 현대 치즈 제조에서는 우유를 가열하여 병원성 박테리아를 죽이는 저온살균 우유를 사용하는 경우가 많습니다. 저온살균은 맛에 영향을 줄 수 있지만 미생물 함량을 더 효과적으로 제어할 수 있습니다. 현대 기술은 지방과 단백질 수준을 조정하여 우유 구성을 표준화하여 치즈 생산 시 일관된 품질과 성능을 보장합니다. 이는 원심분리 및 여과 공정을 통해 달성됩니다. 전통적인 레넷이 여전히 사용되지만, 현대 치즈 제조에서는 종종 미생물 또는 유전자 조작 레넷을 사용하여 안정적인 응고와 일관된 결과를 제공합니다. 커드 절단부터 성형, 압착까지 치즈 제조의 여러 측면이 현대 시설에서 자동화됩니다. 자동화는 정밀도와 효율성을 향상시켜 품질 저하 없이 대규모 생산을 가능하게 합니다. 현대식 숙성 시설은 정밀한 온도 조절 시스템을 사용하여 온도, 습도 및 공기 흐름을 조절하여 치즈 숙성을 위한 최적의 조건을 보장합니다. 이를 통해 일관된 맛과 질감을 개발할 수 있습니다. 현대 치즈 제조업자들은 원하는 향미 프로파일을 달성하고 안전성을 향상시키기 위해 특정 스타터 배양과 부가 배양을 사용합니다. 이러한 배양균은 통제된 조건에서 선택 및 증식되어 안정적인 발효 및 숙성 과정을 제공합니다. 기술 발전에도 불구하고 많은 현대 치즈 제조업체는 전통적인 방법과 현대적인 혁신을 결합하여 제품의 장인 품질을 보존하기 위해 노력하고 있습니다. 이러한 하이브리드 접근 방식을 통해 효율성과 안전성이 향상되는 동시에 고유한 특성을 유지하는 고품질 치즈를 만들 수 있습니다.