발효 효소 기본적 이해

1. 효소(enzyme)의 정의   엔자임(효소)이란 용어는 독일인 퀘네가 1871년에 처음 사용한 용어로 in yeast(효모균 안에 있는) 고분자단백질을 의미한다. 즉 효모균(생물체의 균계)의 세포벽안의 세포막안의 구성물질 중 하나인 고분자단백질에 불과한 것이 효소인데, 어떤 조건하(온도 등)에서 활성화되면 기질특이성을 발휘하여 생화학 반응을 돕는 촉매역할을 하는 물질이다.   예를들어 침액과 췌장에서 분비하는 아밀라제라는 소화효소는 탄수화물만을 분해하는 기질특이성을 갖고 있어 단백질과 지방은 분해하지 못한다. 반면 위에서 분비되는 펩신이란 효소는 단백질만 분해하는 촉매역할을 한다. 하지만 언론이나 광고 등에서 산야초에 설탕을 버무려 건지를 건져내고 난 원액을 효소라는 용어로 잘못 사용하고 있다. 매실효소라거나 솔잎효소라거나 하는 표현은 매실액기스나 매실발효액 등으로 표현되어야 마땅하다.     2. 발효와 부패   발효는 효모균 등의 유익균이 작용하여 유기물을 분해한 결과 유용한 물질을 생성하는 것이고, 부패는 유해균이 작용하여 유기물이 불완전하게 분해되면서 아민, 황화수소 등 악취를 풍기는 것으로 자연 상태에서 예외 없이 진행되는 것이다.   먹거리의 부패를 막을 수 있는 발효는 특정한 조건과 환경 및 균류 작용이 반드시 있어야 일어난다. 발효에 필요한 특정한 먹이에는 소금, 알콜, 설탕이 필요하고 먹이와 소재의 배합비율은 물론 온도, 습도, 산도 등의 조건이 맞아야 한다.   먹거리에서 발효는 좋은 식품을 생성하고 부패는 병의 원인이 되지만, 인간에게는 둘 다 꼭 필요한 것이다. 역사 속 전쟁터의 시체들이 부패되지 않고 남아 있어서 발에 채인다면 인간 생활이 가능할까 ?     3. 발효식품   발효식품에는 대략 염장법, 당장법, 술과 식초의 3종류가 있다.   염장법은 주 먹이로 소금을 활용하여 만든 식품으로 된장류, 김치, 젖갈 등이고 술에는 알콜을 주 먹이로 만든 양조주와 증류주(위스키와 브랜디)가 있으며 요즘 대세인 당장법은 설탕을 주 먹이로 한 산야초효소발효액을 말한다.   맛과 품질을 결정하는 먹이와 재료의 배합비율이 중요한데, 발효에 관여하는 균류가 증식과 숙성에 까다롭게 반응하기 때문이다.   예를 들어 된장을 담글 때 염도가 너무 높으면 균의 증식이 더뎌 맛이 별로고 염도가 너무 낮으면 부패균의 우점화 현상으로 부패하거나 산화작용이 일어난다. 마찬가지로 당도가 너무 높거나 낮으면 효모균의 세포막이 파열되거나 부패된다.   흔히 시중에서 재료와 설탕의 비율을 무게 기준으로 1:1 공식을 많이 사용하는데 발효는 거의 일어나지 않는다. 설탕의 삼투압 작용에 의해 재료(소재)의 수분이 빠져 나오면서 소재 고유의 성분이 같이 묻어 나 올 뿐이다. 즉 엑기스인 셈이다.   당장법에서 발효가 가장 잘 일어나는 배합비율은 소재에 따라서 다르다.   대부분의 식품 영양학 서적에서 당도 50브릭스라고 답을 제시하고 있는데 매실 10Kg을 예로 들면 매실 10키로에 포함된 씨의 무게와 불용성 섬유질과 지질과 단백질의 무게를 빼고 난 무게에 자체적으로 함유하고 있는 당분의 무게를 또 빼고 난 설탕만큼 투여하여야 50브릭스가 된다. 대략 계산하면 매실 10키로에 설탕 5.6키로의 비율이면 당도 50브릭스가 된다.   물론 매실의 채취시기에 따라, 또 채취시점과 담그는 시점의 수분 증발량까지 계산하여 설탕을 가감하여야 더 정확하다. 나 같은 경우는 설탕 5키로만 먼저 넣고 하루지나 당도계로 측정한 후 0.6키로를 추가로 조정하며 넣는다.     4. 명품 효소발효액 담그기   명품 효소발효액이란 원소재 고유의 색과 향과 맛이 우러나고 점성이 없으며 특유의 약성 성분도 나타나므로 단방이어야 한다. 소화 기능을 돕는 무효소발효액을 담근다고 가정하자. 무 10키로를 설어서 설탕 6.5키로 정도와 버무려 항아리에 넣고 2~3일간 매일 1회 이상 설탕이 바닥에 깔리지 않고 완전히 녹도록 잘 저어주면 수분이 빠져나오면서 효모균이 증식한다. 균의 증식여부는 왕성한 기포와 가스가 발생하는 것을 보고 알 수 있다. 요즘같은 실온이라면 열흘 정도면 거품이 잦아들면서 증식이 끝나는데 짱아찌처럼 오그라던 건지를 건져내고 원액을 토굴 등에 저장하여 숙성시킨다.   설탕은 원당, 꿀, 흑설탕, 갈설탕, 황설탕 등등보다 백설탕을 쓰면 된다. 균이 증식하면서 탄소분자가 12개인 이당류의 설탕(자당)이 균이 가지고 있는 효소에 의해 탄소분자가 6개인 일당류의 포도당과 과당의 둘로 분해되는데 굳이 비싼 원당이나 꿀 또는 황설탕을 쓸 이유가 없기 때문이다. 돈이 넘쳐 남아돌아가시는 분은 그렇게 해도 되겠지만 ... 원당을 고집하시는 분이 많은데 원당에는 자당 성분이 대부분이고 무기질과 섬유질 등이 소량 함유되어 있는데 그 정도는 원재료인 무에도 충분히 들어 있으므로 경제적으로 2중 부담하는 꼴이 된다. 특히 황설탕을 쓰면 해로울 수 있는데 설탕 제조 과정에 들어가는 색소가 균의 정상증식을 지연 또는 방해할 수 있기 때문이다. 점성이 생기는 이유도 되고 ...   항아리는 염장법에 쓰던 김장독이나 된장독을 쓰면 안되고 당장법에 쓰던 것을 계속 쓰는 것이 좋다. 개미나 초파리 등을 방지하기 위해 항아리 윗부분은 한지로 덮고 고무줄로 동여맨 후 뚜껑을 덮어야 안전하다. 교반 요령과 누름돌 및 건지 활용법과 복용법에 대해서도 알아야 한다. 각자 연구해 보시길 ...   다시 강조하지만 시중에 떠도는 1:1 비율이라든지, 백일째에 건져야 한다든지 백설탕 이외의 당을 써야 한다든지 하는 어설픈 소리가 그만 회자되길 바란다.   식물 고유의 약성을 추출하는 방법은 많다. 탕제하거나 차로 달이거나 환을 만들거나 ...   설탕 가격이 싸지면서 당장법이라는 더 좋은 방법이 생겼으므로 이를 활용하여 질병을 예방하거나 심지어 완치하는 사례들이 늘고 있지만, 같은 시간에 같은 노력을 들여서 더 좋은 명품효소발효액을 만들고 주위에 적극 활용하기를 바란다.   그래야 효소발효액을 설탕물로 치부하는 여론의 무지를 일깨울 수 있다.   요즘은 징코민이 많이 든 은행이나 뽕잎 효소발효액을 담그기를 권유한다.   (간단히 정리하면)   1:1 공식은 무게를 기준으로 (소재의 수분무게 - 자체함유된 당분무게) : 설탕 = 1:1   건지는 시기는 왕성한 기포가 끝나 거품이 잦아든 시점(같은 소재라도 서로 다름)   경제적인 부담을 줄이는 차원에서 백설탕이 무방함.       5. 백초효소발효액   나는 단방의 원칙을 지키는데 많은 분들이 합방을 하고 있어서 그 문제를 언급해 둘 필요가 있다. 특히 백가지의 산야초를 한 항아리에 담아 백초효소발효액을 담그시는 분들이 많은데 ...   한의학에서는 식물과 식물을 섞었을 때의 서로 다른 반응을 칠정이라하여 서로 도움이 되거나 한쪽의 성질만 우세해지거나 서로 독이 되는 등의 반응이 일어나기 때문에 그 양조절과 궁합을 신중히 하라고 가르치고 있다.   보약을 지을 때 약방의 감초를 포함하여 여러가지를 혼합하는 것은 한의사의 전문적인 지식을 요하기 때문에 일반인이 대충 혼합하는 것은 부작용을 낳을 수 있다. 식물은 자라는 과정에서 경쟁에 이기기 위해 또는 해로운 곤충과 병균에 대항하기 위해 고유의 성분을 가지고 있는데 그 성분이 사람의 질병에 예방적 또는 치료적 효과가 있기 때문에 활용되고 있다. 특히 항암에 좋다고 과학적으로도 입증된 느릅나무, 하고초(꿀풀), 겨우살이, 와송, 구지뽕과 지리강활은 단방의 효과인 것이지 합방의 효과를 입증한 것은 아니다. 따라서 합방을 할 경우에 전문가의 조언을 구할 필요가 있다. 안개꽃도 항암에 탁월하다고 영국에서 밝힌 바 있다.   설탕은 물보다 밀도가 높아 잘 저어주지 않으면 물에 가라앉는다. 따라서 2~3일간은 매일 하루 한번 이상 설탕이 완전히 녹을 수 있도록 교반(저어주기)해 주어야 한다. 교반을 게을리 하면 설탕이 가라앉은 밑부분은 당도가 높고 윗부분은 당도가 낮아 미생물의 증식과 발효에 많은 지장을 초래한다. 당도가 낮은 윗부분에 곰팡이가 끼기도 한다.   설탕이 완전히 녹은 후에는 건지기 전까지 일주일에 두세 번 정도로 교반해 주어도 무방하다. 그러면 왕성한 기포 발생의 잦아듦을 파악하여 건지는 타이밍을 알 수 있다.   40명을 상대로 똑같은 재료에 똑같은 양의 설탕을 넣어서 실습을 하여도 항아리를 두는 장소의 온도와 습도 등이 다르기 때문에 건지는 타이밍이 서로 다르다. 특히 무우 등 몇 가지 소재는 타이밍을 놓칠 경우 역삼투압이 일어나기 때문에 원액이 줄거나 탁해지는 원인이 된다.   건지고 난 후의 숙성 과정에는 한 달에 한두 번 정도로 교반해 주어도 무방하다. 개미가 꼬이거나 초파리나 날파리가 날아들어 망치지 않도록 점검하는 차원에서 ...   숙성(2차 발효)은 지하수 온도(섭씨 13도)의 토굴을 권장한다.     6. 발효식품의 품질 기준   국립보건환경연구원에서 마련한 발효식품의 품질 기준에 따르면 첫째, 설탕 성분이 50%이하이고 천연당(과당)은 50%이상이라야 하며 둘째, 효모균은 ml당 100만 마리이상 검출되어야 하며 셋째, 알콜 성분은 0.01% 이하라야 한다고 되어 있다.   따라서 명품 효소발효액과 진액(엑기스)의 차이점은 명백하다. 명품 효소발효액의 당도는 30~50 Brix 사이이지만 진액은 50 Brix를 넘는다.   효모균의 마리수도 진품은 기준을 훨씬 초과하지만 진액에는 아주 적다.   효소복용은 식전에 하는 것이 좋다. 아침과 저녁 식사전에 원액 1과 물 9의 비율로 미지근한 물에 타서 마시면 되지만 물을 적게 타서 진하게 마셔도 무방하다. 단, 당뇨환자는 자제해야 한다.   미리 타 놓지말고 마시기 전에 타는 것을 권장하며 섭씨 40도 이상의 뜨거운 물에 타지 말아야 하며 물에 탄 후에 냉장 보관하는 것은 무방하다.   담글 때 항아리 대신에 페트병이나 유리병을 사용할 경우 마개를 꽉 막지 말아야 한다. 효모균의 증식 과정에서 나오는 왕성한 기포의 폭발력은 상상을 초월한다. 특히 물에 탄 페트병을 차에 방치할 경우 폭발하면 큰일이므로 각별히 주의하여야 한다.   효소는 1억분의 1mm 크기의 단백질 조각에 불과하지만 세포와 혈액 속에서 생체 기능이 원활해지도록 돕는 역할을 할 뿐만 아니라 소화흡수, 노폐물 배출, 해독 살균 작용 등 생화학 반응에 촉매 작용을 하므로 잘 활성화 될 수 있도록 효모균의 증식과 숙성에 특별한 정성을 들여야 한다. 귀동냥으로 설탕물 만드느라 고생하지 말고 제대로 담궈서 국민 건강에 기여하기 바라며 이만 총총.     7. 효소 무용론   효소는 크게 인체가 필요에 따라 자생적으로 만드는 효소와 당장법과 염장법에 의해 식물로부터 배양 숙성한 것을 외부 섭취하는 둘로 나뉜다.   외부로 부터의 효소 섭취가 무용하다는 주장의 근거는 첫째, 위장에서 위산이 단백질을 저분자로 분해하기 때문에 효소발효액의 복용을 무력화 시킨다는 것이고, 위산 작용으로 변성되거나 분해되므로 무용하다는 것이다.   둘째, 인체는 필요에 따라 단백질을 얼마든지 분해, 합성할 능력이 있기 때문에 효소를 외부에서 넣어 줄 필요가 없다는 것이다.   셋째, 한국인은 예로부터 염장법이 발달하여 된장, 김치와 젓갈 등을 충분히 먹고 있으므로 굳이 당장법의 설탕을 추가할 필요는 없다는 것이다. 과연 그럴까 ?   병원에서도 포기한 암환자가 민간요법에 의거한 특정 효소발효액을 먹고 완치한 수 많은 사례를 볼 때, 위산이 외부에서 유입된 단백질(효소)를 변성시키거나 분해하여 무력화한다는 사실은 좀 더 실증적인 연구가 있어야 한다고 본다.   단백질은 인체내에서 분해 또는 합성되는 재활용이 가능한 영양소로 알려져 있고 그럴 때마다 인체는 분해와 합성에 필요한 에너지를 소모할텐데 외부에서 유입시켜 에너지 소모를 줄여준다면 나쁠 이유가 없다고 본다.   설탕 값이 과도하게 비쌌던 과거에는 경제적인 이유로 못 했지만 ... 그리고 식물에 존재하는 극히 소량의 약성 물질을 효과적으로 추출하는 여러가지 방법들 ... 예를들어 탕제, 차로 달이기, 환 만들기, 염장법 등에 당장법을 하나 더 추가한다고 큰 문제는 없다고 본다. 고유의 약성이 제대로 발휘되고 더 효과적이며 더 경제적이라면 권장할 사항일 것이다. 특히 한국인의 나트륨 과다 섭취 문제를 감안할 때 염장법과 적절히 호환함으로써 국민건강에 기여하는 바가 커질 것이다.   어느 방법이 더 효과적인지는 실증적인 연구가 뒤따라야겠지만 개인의 취향과 입맛에 선택의 폭이 하나 더 늘어난 것은 환영할 일이다.   다만 효소발효액이 마치 만병통치약이라도 되는 양 너무 과대 포장하는 것도 문제다.