치즈 제조 과정 총정리｜우유가 커드와 유청을 거쳐 치즈가 되는 원리
우유가 치즈로 변하는 과정에서 젖산균은 젖당을 발효해 젖산을 만들고, 우유의 산도와 pH를 변화시키는 중요한 역할을 합니다.
하지만 젖산균만으로 모든 치즈가 만들어지는 것은 아닙니다. 치즈의 종류에 따라 젖산균의 산 생성과 함께 렌넷 같은 응고효소가 작용하고, 이후 커드 처리와 염지, 숙성 과정이 이어집니다.
즉 치즈 제조는 단순히 우유를 굳히는 과정이 아니라,
젖당 → 젖산균 발효 → 산도 변화 → 카세인 변화 → 커드 형성 → 유청 분리 → 염지·숙성
으로 이어지는 복합적인 식품 제조 과정이라고 할 수 있습니다.
저는 치즈 제조 과정을 살펴볼수록 치즈의 맛을 결정하는 것은 하나의 성분이 아니라 원유와 미생물, 효소, 제조기술, 숙성조건이 서로 맞물리는 과정이라는 점이 흥미롭게 느껴집니다.
1. 우유 속 젖당은 치즈 제조에서 어떤 역할을 할까?
우유에는 수분을 비롯해 단백질, 지방, 무기질, 유당 등 여러 성분이 들어 있습니다.
그중 젖당(lactose)은 우유에 들어 있는 대표적인 탄수화물입니다. 젖당은 포도당과 갈락토오스가 결합한 이당류입니다.
치즈를 만드는 과정에서는 우유가 커드와 유청으로 분리됩니다. 이때 젖당의 상당 부분은 유청 쪽으로 이동하고, 커드에 남은 젖당은 일부 젖산균의 발효에 이용될 수 있습니다.
따라서 치즈 제조에서 젖당은 단순한 우유의 탄수화물이 아니라 젖산균이 산을 생성하는 데 이용하는 중요한 기질이라고 볼 수 있습니다.
간단하게 정리하면 다음과 같습니다.
우유 속 젖당
↓
젖산균이 젖당을 이용
↓
젖산 생성
↓
pH와 산도 변화
↓
치즈 제조환경 변화
2. 젖산균은 젖당을 어떻게 이용할까?
치즈 제조에 사용하는 젖산균은 여러 종류가 있으며, 치즈의 종류와 제조방법에 따라 사용하는 스타터도 달라질 수 있습니다.
대표적으로 Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus 등의 젖산균이 치즈 제조에 사용됩니다.
젖산균은 젖당을 대사하면서 젖산을 생성합니다. 이 과정에서 우유의 pH가 낮아지고 산도가 변화합니다.
치즈 제조에서 중요한 것은 단순히 젖산균이 존재하는 것이 아니라 원하는 치즈를 만들 수 있도록 적절한 속도로 산을 생성하도록 관리하는 것입니다.
스타터의 종류와 양, 발효온도, 발효시간 등에 따라 산 생성 속도가 달라질 수 있기 때문입니다.
치즈 제조 관련 연구에서도 스타터 젖산균은 제조 초기의 산성화를 담당하고, 이후 치즈의 숙성과정에서 향미 형성에도 관여할 수 있는 것으로 설명됩니다.
3. 젖산이 증가하면 우유의 pH가 어떻게 변할까?
젖산균이 젖당을 이용해 젖산을 생성하면 우유의 pH가 낮아집니다.
이러한 산도 변화는 치즈 제조에서 매우 중요합니다.
우유 속 카세인은 작은 입자 형태의 카세인 미셀(casein micelle)로 존재합니다. 우유의 산도가 변화하면 카세인 미셀의 안정성이 달라지고, 치즈 제조에 필요한 응고 조건에도 영향을 줄 수 있습니다.
이를 간단히 표현하면,
젖산균 활동
↓
젖산 생성
↓
pH 감소
↓
카세인 미셀의 상태 변화
↓
응고에 영향을 줌
이라고 이해할 수 있습니다.
다만 여기에서 중요한 점이 있습니다.
모든 치즈가 젖산만으로 응고되는 것은 아닙니다.
산에 의해 카세인이 응고되는 치즈도 있지만, 많은 치즈에서는 젖산균에 의한 산성화와 함께 렌넷 같은 응고효소의 작용이 이루어집니다.
4. 젖산균과 렌넷은 서로 다른 역할을 한다
치즈 제조에서 젖산균과 렌넷은 함께 언급되는 경우가 많지만 역할은 서로 다릅니다.
젖산균
젖당을 이용해 젖산을 생성하고 우유의 pH와 산도를 변화시킵니다.
렌넷
렌넷에 포함된 주요 응고효소인 키모신 등은 카세인에 작용하여 카세인 미셀의 응집과 커드 형성을 돕습니다.
따라서 일반적인 치즈 제조를 단순화하면 다음과 같이 이해할 수 있습니다.
젖산균의 발효
응고효소의 작용
↓
커드 형성
↓
유청 분리
↓
성형·염지
↓
숙성
물론 치즈 종류에 따라 산응고를 중심으로 만드는 제품도 있고, 렌넷을 중심으로 만드는 제품도 있으며 두 가지 작용이 함께 중요한 경우도 있습니다.
제가 치즈 제조를 공부하면서 특히 중요하다고 느끼는 부분도 바로 이 점입니다.
젖산균과 렌넷을 같은 역할을 하는 것으로 이해하면 치즈 제조 원리를 제대로 설명하기 어렵습니다.
5. 젖산균은 치즈의 맛과 향에도 관여한다
젖산균의 역할은 단순히 우유의 산도를 낮추는 데서 끝나지 않습니다.
치즈가 만들어진 이후 숙성 과정에서는 다양한 미생물과 효소가 단백질과 지방 등에 작용합니다. 이 과정에서 여러 대사산물이 만들어지고 치즈의 향과 풍미 형성에 영향을 줄 수 있습니다.
특히 스타터로 사용된 젖산균뿐 아니라 숙성 과정에서 살아남거나 새롭게 증식하는 비스타터 젖산균(NSLAB)도 일부 치즈의 숙성과 풍미 형성에 관여할 수 있습니다.
따라서 같은 우유를 사용하더라도
스타터 균주
발효조건
커드 처리
염지
숙성온도와 습도
등이 달라지면 최종적인 치즈의 맛과 조직도 달라질 수 있습니다.
저는 이 부분이 치즈의 가장 흥미로운 점 가운데 하나라고 생각합니다. 원료가 같아도 미생물과 제조방법을 어떻게 조합하느냐에 따라 전혀 다른 치즈가 만들어질 수 있기 때문입니다.
6. 치즈의 신맛은 젖산만으로 결정되지 않는다
치즈에서 느껴지는 산미에는 젖산 발효가 중요한 역할을 합니다.
하지만 치즈의 맛을 단순하게
젖산 = 신맛
이라고 이해하는 것은 적절하지 않습니다.
치즈의 최종적인 맛은 여러 요소가 함께 작용해 만들어집니다.
- 젖산과 기타 유기산
- 소금과 염분
- 단백질 분해산물
- 지방 분해산물
- 미생물의 대사산물
- 숙성기간
- 숙성온도와 습도
따라서 치즈의 풍미는 발효 초기의 산도 변화에서 시작되지만 숙성이 진행되면서 더욱 복합적으로 변화합니다.
치즈 숙성 연구에서도 스타터 미생물의 대사와 효소 작용, 단백질·지방 등의 변화가 향과 풍미 형성에 관여하는 것으로 설명됩니다.
7. 치즈를 만들면 젖당은 어떻게 될까?
치즈 제조 과정에서 젖당의 상당 부분은 유청으로 이동합니다.
그리고 커드에 남아 있는 일부 젖당은 젖산균의 발효에 이용될 수 있습니다.
따라서 일반적으로 숙성이 충분히 진행된 치즈는 우유나 일부 신선 치즈보다 젖당 함량이 낮은 경우가 많습니다.
그러나 이것을 모든 치즈에 똑같이 적용해서는 안 됩니다.
치즈의 종류와 제조방법, 숙성기간에 따라 남아 있는 젖당의 양이 달라질 수 있기 때문입니다.
특히 신선 치즈와 숙성 치즈는 제조과정 자체가 다르기 때문에 젖당 함량을 하나의 기준으로 단정하기 어렵습니다.
따라서 젖당 섭취에 민감한 사람이라면 “치즈는 모두 젖당이 없다”라고 생각하기보다 제품의 종류와 영양정보, 표시사항을 확인하는 것이 안전합니다.
이 글에서는 젖당이 건강에 좋다거나 나쁘다는 식의 표현보다 치즈 제조 과정에서 젖당이 어떻게 이동하고 발효되는지에 초점을 맞추고자 합니다.
8. 치즈 종류에 따라 젖산균과 발효조건도 달라진다
모든 치즈가 같은 방법으로 만들어지는 것은 아닙니다.
예를 들어 모짜렐라와 같은 파스타 필라타 계열 치즈에서는 커드의 산도와 칼슘 상태가 중요한 제조 변수가 됩니다.
체더와 같은 치즈에서도 스타터 젖산균의 산 생성과 커드 처리, 염지, 숙성 등이 서로 연결됩니다.
또한 숙성 치즈에서는 스타터 젖산균 이외의 다양한 미생물이 참여할 수 있습니다.
따라서 치즈를 이해할 때는 특정 젖산균의 이름만 외우기보다는
원유
→ 스타터 선택
→ 발효
→ 응고
→ 커드 처리
→ 유청 제거
→ 염지
→ 숙성
이라는 전체 흐름을 이해하는 것이 더 중요합니다.
실제로 치즈 스타터 연구에서도 치즈 종류에 맞는 스타터를 선택하고 원하는 속도로 산성화를 조절하는 것이 중요한 제조 요소로 설명됩니다.
9. 젖산균과 젖당의 관계를 한눈에 보면
지금까지의 내용을 하나의 흐름으로 정리하면 다음과 같습니다.
우유
↓
젖당 함유
↓
젖산균이 젖당 이용
↓
젖산 생성
↓
pH와 산도 변화
↓
카세인 상태 변화
↓
렌넷 등 응고효소 작용
↓
커드 형성
↓
유청 분리
↓
성형·염지
↓
숙성
↓
치즈의 맛과 조직 형성
여기에서 중요한 것은 젖산균이 치즈를 직접 만드는 하나의 단독 요소가 아니라는 것입니다.
젖산균은 발효와 산도 조절을 담당하고, 응고효소와 원유 성분, 커드 처리, 염지와 숙성 등이 서로 연결되어 최종적인 치즈가 만들어집니다.
결론｜젖산균은 치즈 제조의 시작을 조절하는 중요한 미생물이다
우유가 치즈로 변하는 과정은 단순히 우유를 굳히는 과정이 아닙니다.
우유 속 젖당을 젖산균이 이용하면서 젖산이 생성되고, 이에 따라 pH와 산도가 변화합니다. 이러한 변화는 카세인의 상태와 응고 과정에 영향을 주며, 이후 커드 형성과 유청 분리, 염지와 숙성이 이어집니다.
전체 과정을 간단하게 표현하면,
젖당
→ 젖산균
→ 젖산 생성
→ pH 변화
→ 카세인 상태 변화
→ 응고
→ 커드 형성
→ 유청 분리
→ 염지·숙성
→ 치즈의 풍미와 조직 형성
이라고 할 수 있습니다.
하지만 치즈의 최종적인 맛과 품질을 젖산균 하나로 설명할 수는 없습니다.
원유 + 젖산균 + 응고효소 + 제조기술 + 염지 + 숙성환경 + 시간
이 서로 작용한 결과가 우리가 먹는 치즈입니다.
저는 앞으로 한국의 지역 낙농과 목장형 유가공이 발전하기 위해서는 단순히 원유를 많이 생산하는 것뿐 아니라 원유의 특성에 맞는 발효와 치즈 제조기술을 함께 연구하는 것이 중요하다고 생각합니다.
특히 지역에서 생산되는 원유를 활용해 그 지역만의 발효유와 치즈를 개발한다면 단순한 원유 판매에서 벗어나 지역 낙농의 부가가치를 높이는 방법이 될 수 있다고 봅니다.
결국 치즈 한 조각을 제대로 이해하려면 완성된 제품만 볼 것이 아니라, 우유 속 젖당을 젖산균이 어떻게 이용하고, 산도와 응고가 어떻게 이어지며, 숙성 과정에서 어떻게 맛과 향이 만들어지는지를 함께 살펴볼 필요가 있습니다.
참고자료
Starter lactic acid bacteria survival in cheese: New perspectives on cheese microbiology
저자: Sarah M. et al.
학술지: Journal of Dairy Science
연도: 2020
권·호: 103(12), 10963–10985
DOI: 10.3168/jds.2020-18960
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