우유 치즈 원리 - uyu chijeu wonli

과학 탐구 실험 보고서

-우유에서 치즈 분리해내기 실험

2011.7.26 ~

1. 실험을 하게된 동기

나는 어렸을 때부터 치즈를 굉장히 좋아했다. 그러나 치즈의 원료인 우유는 아니었다.

우유 특유의 냄세화 향을 너무나 싫어했었다. 그러던 어느날 나는 우유를 사용해 치즈를

만드는법을 알게되었다. 요즘 폭등한 치즈 값 때문에 치즈를 먹지 못해 불만인 나엿기에

(그런데 우뉴는 우리집에 많앗다.)우유를 사용해서 치즈를 만들기로 하였다.

치즈에는 우유처럼 칼슘이 풍부하다. 뼈 건강에는 좋지만 지방에 많아 너무 많이 먹으면

비만의 원인이 되기 쉽다. 나는 이번 기회에 치즈에 많이 있는 영양분과, 치즈가 만들어지

는 과학적 원리 역시 함께 알아보기로 하였다.

2.실험 과정

-준비물: 냄비 면포 우유 소금, 식초(or레몬즙)

과정

1. 냄비에 우유 1000ml를 넣고 끓인다.

2.우유가 끓기 시작하면 식초와 소금을 넣고 끓인다.

3 우유와 지즈가 뷴리되면 면포로 감싸 물기를 빼준다

4 물기를 빼준후 6시간동안 냉장고 안에서 식힌다.

완성된 치즈는 7일간 보관 가능하다.

3. 우유에서 치즈가 만들어지는 원리

치즈는 우유에 있는 단백질이 응고되면서 만들어진다. 치즈라는 것은 가축의 젖을 그대로 두면 응고되는 물질인 커드(curd:우유응고물)를 이용한 것이므로 인류가 가축의 젖을 마시기 시작하면서부터 만들어졌다.

신선한 우유를 오래 방치하게 되면 산화와 부패가 진행되면서 반고체의 커드(curd:우유응고물)와 액체 형태의 훼이(whey:유장액)로 분리된다. 이 중에서 치즈는 반고체형 물질인 커드로 만들어지며 커드의 주성분은 우유 단백질인 카제인이지만 그 밖에 우유의 지방이나 불용해성 물질 등이 포함되어 있다. 이렇게 우유로부터 커드가 형성되는 것은 마치 두유에 간수를 넣어 콩단백질을 응고시키는 두부 만들기 원리와 같은 것으로 우유로부터 만들어지는 커드가 가장 단순한 형태의 치즈인 프레쉬 치즈다.

-치즈의 저장법

가염, 세척을 거친 커드는 적절한 온도와 습도가 유지되는 곳에서 숙성시킴으로써 치즈의 독특한 색과 질감, 맛, 향이 생긴다. 좋은 치즈를 만들기 위해서는 숙성실의 환경이 습하고 선선해야하며 환기가 잘 되어야 한다. 숙성실의 온도는 보통 10℃내외이며 습도는 80%-95% 정도로 높게 유지시킨다.

보통 소프트 치즈는 겉에서 안쪽으로 숙성이 이루어지며, 하드치즈는 안쪽에서 바깥쪽으로 숙성이 진행되는데, 숙성되는 동안 치즈에 있는 미생물이나 효소들이 작용하여 치즈 고유의 질감과 풍미를 얻게 된다. 또 숙성시키는 동안 치즈 외피를 소금물이나 와인, 맥주 등으로 닦아주면 특징적인 붉은 색의 외피가 형성되고, 특유의 향을 갖게 된다. 곁표면에 기름을 바르거나 붕대를 감는 경우도 있다.

숙성과정을 거치는 동안 치즈에 들어있는 유당은 젖산균에 의해 젖산으로 변하며, 지방과 단백질 또한 변화를 일으킨다. 특히 단백질의 가수분해는 치즈의 맛과 질에 크게 영향을 준다. 숙성기간 동안 일어나는 지방성분의 가수분해 또한 중요한데, 우유지방은 대부분의 치즈에 있어서 향기성분의 생성에 기여하기 때문이다. 우유지방은 향기성분의 용매인 동시에 락톤(lactones), 메틸케톤(methyl ketones), 에스터(esters), 알콜(alchols) 그리고 지방산 같은 향기 성분의 전구체이다.

4.치즈에 풍부한 영양소 및 치즈의 효능

치즈는 전체 성분의20~30%가 단백질과 지방이고 칼슘과 인 비타민도 풍부하다.

치즈에는 칼슘 뿐만 아니라 칼슘의 흡수를 돕는 비타민D가 풍부하다. 그래서 성장기에

있는 어린이 청소년은 물론이고 골다골증의 위혐이 있는 노인들에게도 유용하다.

또한 몸매를 관리중인 여성들에게도 치즈는 필요하다. 왜냐하면 치즈에는 칼슘이 많아

다이어트중에 손실될 수 있는 칼슘을 보충해주기 때문이다.

그리고 간의 재생에 필수적인 아미노산이 풍부하고숙취 예방에도 효과적이어서 와인에 치즈를 곁들여 먹는다.

치즈에는 피부 조직의 재생에 영향을 주는 비타민 A,B도 매우 풍부하고 콜라겐도 많이 함유되어있다. 비타인A가 없으면 피부가 칙칙해지고 비타민 B가 없으면 피부트러블이 생긴다. 그리고 콜라겐이 없으면 피부의 탄력이 약해진다.

[쿡! 쿡! 맛있는 과학(번외편)] 우유+여드름균=맛있는 치즈

찬바람이 불기 시작한 가을, 비타민을 보충해야겠어요. 양상추와 로메인, 파프리카, 양배추…, 알록달록한 색깔만큼 영양가도 풍부한 채소들을 잘라 수북히 쌓아 놓으니 부드럽고 신선한 치즈 생각이 간절하네요. 오늘은 집에서 간편하게 만들 수 있는 '리코타치즈'(올바른 표현은 코티지치즈)를 만들기로 했어요.

치즈는 약 5000년 전 중앙아시아에 살던 유목민들이 '아주 우연히' 발견했다고 해요. 물병에 소나 염소, 양에서 짠 젖을 넣고 뜨거운 사막을 지나고 있었는데 물병을 열어보니 젖이 젤리처럼 탱탱하게 굳어 있었다고 하지요. 나중에 유목민들은 젖을 동뭉릐 위장에 넣거나 소금을 뿌리면 춸씬 부드럽고도 단단하게 굳고 오랫동안 신선하게 보존할 수 있다는 사실도 알아냈답니다. 당시 유목민들이 즐겨먹던 치즈는 오늘날의 페타치즈(우유 덩어리를 소금에 절인 치즈)와 비슷하다고 추정돼요.

● 프랑스에서는 1년 365일 다른 치즈를 먹는다

치즈는 종류가 엄청 많아요. 치즈를 많이 먹기로 유명한 프랑스에는 종류가 365가지가 넘어서 '1년 동안 매일 치즈를 한 종류씩 다 먹을수 없다'는 말이 있어요. 요즘은 우리나라 레스토랑에도 갖가지 치즈가 나오고 있지요. 빵에 발라먹으면 더욱 맛있는 크림치즈와 고운 가루를 내어 스파게티에 솔솔 뿌려먹는 파마산, 피자에 얹어 꿀을 바르면 더욱 맛있는 고르곤졸라, 토마토와 찰떡궁합인 모짜렐라, 퍼렇게 곰팡이가 서려 있어서 쓴맛이 감도는 로크포르 … 치즈가 이처럼 다양한 이유는 만드는 방법이 모두 다르기 때문이랍니다.

치즈를 만드는 가장 기본적인 원리는 우유에 레몬이나 식초 같은 산을 넣어 빠르게 굳히는 것이에요. 달걀이나 고기와 달리 우유는 가열해도 거의 변화가 없어요. 다른 고기에 비해 우유에는 카세인단백질이 많이 들어 있기 때문이에요. 카세인은 열을 가하면 응고하지 않지만 산성에는 젤리처럼 탄탄하게 굳어요. 우유 안에는 카세인이 다른 단백질보다 4배나 더 많이 들어 있답니다.

집에서 간편하게 리코타치즈 만들기! - (주)동아사이언스 제공

기자는 한양대 조리과학연구실 '사이언스 인 더 키친'에서 연구원들과 함께 코티지치즈를 만들어 보았어요. 먼저 우유와 생크림, 요구르트를 냄비에 붓고 아주 약한 불에서 주걱으로 살살 저어주면서 끓였어요. 우유가 천천히 쫄면서 거품이 부글부글 일어나기 직전에 불을 끄고 레몬즙(산성)을 넣어 잘 섞어요. 시간이 지나자 우유가 순두부처럼 몽글몽글 엉기기 시작해요. 맑은 액체가 드러날 정도로 덩어리가 모이면 체에 면포를 얹어 덩어리(커드)만 걸러요. 이것이 바로 코티지치즈예요. 만들자마자 바로 먹어도 되지만 냉장고에 10시간 이상 두어 좀 더 단단하게 해 먹으면 더욱 맛이 있어요.

커드를 자르거나 가열하거나, 틀에 넣어 꾸욱 눌러주거나, 커드가 만들어질 때 새어나온 맑은 액체(유장)를 굳히는 등 여러 방법으로 다양한 치즈를 만들 수 있어요. 커드를 소금물에 절이면 페타치즈, 단단하게 누르면 에멘탈,뜨거운 물에서 늘이고 치대면 쫄깃쫄깃한 모짜렐라가 된답니다. 이렇게 다양한 방법으로 커드를 변형하면 맛과 향, 질감이 풍부해질 뿐 아니라 수분이 줄어들고 숙성이 더뎌져 치즈를 오랫동안 보관할 수 있어요.

● 여드름 균은 생쥐가 좋아하는 치즈 만들어전문가들은 커드를 좀 더 단단하게 굳히기 위해 ‘키모신’이라는 효소를 넣기도 해요. 약 5000년 전 중앙아시아 유목민들이 발견한 것도 키모신을 이용한 방법이에요. 키모신은 소나 양, 염소의 위장에서 나오는 단백질 소화효소예요. 키모신은 우유단백질 중 한 종류, 즉 카파 카세인 단백질만 공격해 잘라낸답니다. 이 단백질은 카세인이 뭉쳐지는 현상을 방해하기 때문에 키모신을 넣으면 카세인이 잘 뭉쳐져 치즈가 더 잘 만들어져요. 치즈를 만들 때 균을 따로 더 넣기도 해요. 코티지치즈를 만들 때도 더 부드러운 맛을 내기 위해 플레인 요구르트를 넣는데, 요구르트에 들어 있는 호열성 박테리아를 얻기 위해서지요. 락토바실러스와 스트렙토코쿠스 박테리아는 우유 속 단백질을 천천히 맛있는 아미노산과 향긋한 부산물로 분해시켜요. 시간이 지날수록 풍미가 깊고 풍부해진답니다.

만화에서 생쥐가 좋아하는 치즈로 자주 등장하는 에멘탈은 ‘구멍 파기’라는 뜻을 가진 프로피오니 박테리아를 넣어요. 원래 이 균은 동물의 피부에 살고 있어요. 지방 분비선이 막혀 있는 곳에서 울긋불긋 여드름을 만들지요.

프로피오니 박테리아는 치즈의 젖산을 먹고 아세트산과 이산화탄소를 내뱉어요. 그래서 이것을 넣은 치즈는 버터처럼 부드러우면서도 톡 쏘는 맛이 나고, 커다란 구멍이 숭숭 뚫려 있답니다.

● 달콤 씁쓸한 맛내는 푸른곰팡이어딘가 상한 듯이 퀴퀴하고 매캐한 냄새와 씁쓸한 맛을 내는 치즈를 먹어본 적 있나요? 한국인이 가장 사랑하는 치즈로 꼽히는 카망베르와 피자에 얹어 꿀을 발라 먹는 고르곤졸라, 그리고 양젖으로 만드는 로크포르는 특유한 향과 맛이 있어요. 이 치즈들에는 사람의 피부에 살면서 마늘냄새와 비슷한 땀내를 내는 브레비박테리아가 들어 있답니다. 치즈 표면을 삭혀 얼룩덜룩한 무늬를 내기도 하지요.

하지만 브레비박테리아보다 더욱 진하고 특이한 풍미를 내는 주인공이 있어요. 바로 곰팡이에요! 자르지 않은 이 치즈들의 겉표면에는 마치 바위에 이끼가 낀 듯이 곰팡이가 피어 있어요. 항생제를 만들기도 하는 페니실륨 곰팡이가 대부분이지요. 페니실륨 곰팡이는 치즈에 들어 있는 단백질과 지방산을 잘게 부숴 다양한 맛과 향, 특이한 질감을 만들어요. 뻣뻣하면서도 부드럽고 후추를 뿌린 듯한 매콤한 맛이 나지요. 카망베르에 많이 살고 있는 흰곰팡이는 단백질을 잘게 부숴 치즈를 크림처럼 부드럽고도 쫀득쫀득하게 만들어요. 버섯이나 마늘에서
나는 향을 내지요.

어떠한 방법으로 치즈를 제조하느냐에 따라 다양한 균과 곰팡이들이 그 치즈만의 고유하고 특별한 맛과 향을 만든답니다. ‘왜 이렇게 맛이 쓰지?’ 인상을 찌푸리면서도 자꾸만 포크를 불러내는 로크포르 치즈의 비밀도 풀린 것 같아요. 이번 크리스마스에는 분위기 있는 와인 바에서 치즈를 종류별로 한 조각씩 맛보아야겠어요!

과학동아 2013년 12월호