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[ 유산균과 요구르트 ]
 
작성일 : 10-08-01 22:54
발효와 유산균
 글쓴이 : 우리아기
조회 : 9,142  
   http://today.kitchen.naver.com/today.nhn?sectionCode=KITCHEN_TUE§i… [1872]
발효 [醱酵, fermentation]

미생물이 자신이 가지고 있는 효소를 이용해 유기물을 분해시키는 과정을 발효라고 한다.

발효반응과 부패반응은 비슷한 과정에 의해 진행되지만 분해 결과,
우리의 생활에 유용하게 사용되는 물질이 만들어지면 발효라 하고, 악취가 나거나 유해한 물질이 만들어지면 부패라고 한다.



우리가 즐겨먹는 김치, 요구르트 등은 모두 발효(젖산발효)를 이용해 만든 식품이다.
대부분의 생물은 호흡을 위해 산소를 필요로 하고, 산소호흡을 통해 활동에 필요한 에너지를 얻는다.
반면 땅 속 깊은 곳이나 호수의 밑바닥과 같이 산소가 부족한 환경에 사는 생물들은 그러한 환경에 적응하여 산소가 없이도 에너지를 얻을 수 있는데, 이러한 호흡을 무산소호흡이라 한다.

발효는 바로 이러한 무산소호흡의 하나이다.



발효과정

사람은 탄수화물과 같은 유기물을 섭취하면 산소호흡을 통해 유기물을 이산화탄소와 물로 분해하고 에너지를 얻는다.
그렇지만 무산소호흡을 하는 생물들은 유기물을 완전히 분해시키지 못하고 다른 종류의 유기물을 만들어내기도 한다.
또 발생하는 에너지의 양도 적다.
발효과정에서 역시 유기물이 분해되어 또 다른 유기물이 만들어지고 적은 양의 에너지를 생성하게 된다




알코올발효

- 효모의 혐기성발효

포도당을 담은 그릇에 효모를 넣고 뚜껑을 닫으면 미생물인 효모가 효소를 이용해 유기물인 포도당을 분해한다.
이때 뚜껑이 덮여 있기 때문에 산소를 통한 호흡이 불가능하며 무산소호흡이 이루어진다.
효모는 포도당을 완전히 분해시키지 못하고 에탄올을 만든다.
이러한 발효를 알코올발효라고 하며 알코올발효를 이용하여 막걸리나 맥주와 같은 술을 만들 수 있다.




젖산발효

유산균(= 젖산균)을 무산소상태에서 포도당과 반응시키면 젖산을 만들어내는데, 이러한 발효를 젖산발효라 한다.
요구르트나 치즈, 김치 등이 젖산발효에 의해 만들어지는 음식이다.
젖산발효는 음식을 만드는 과정뿐 아니라 우리 몸 속에서도 일어나는 경우가 있다. 무리하게 달리기를 하고 나면 숨이 차 헐떡이게 된다.
몸이 빠르게 움직이면서 짧은 시간 동안 많은 에너지를 필요로 하기 때문에 빠르게 산소를 흡수하여 에너지를 보충하기 위함이다.
달리는 동안 소모되는 에너지의 양이 산소호흡을 통해 얻어지는 에너지의 양보다 크면 궁여지책으로 모자라는 만큼을 무산소호흡을 통해 얻어야 한다. 그리고 이때 우리 몸 속에서 일어나는 무산소호흡이 바로 젖산발효인 것이다.
젖산발효가 일어나면 젖산이 만들어지는데 이는 우리 몸에 피로를 느끼게 하는 물질이다.
심한 운동을 하고 나서 근육이 피로해지는 이유가 바로 여기에 있다.



젖산 대사과정 中 발효 방식에 따라서 젖산균(유산균)의 구분이 가능하다.

발효형식에 따라서 유산만을 분비하는 호모발효와,
유산, 에틸알콜, 이산화탄소을 분비하는 헤테로발효,
그리고 유산과 초산을 분비하는 비피더스 발효,
피브온산과 초산, 이산화탄소를 분비하는 피로피온산 발효가 있습니다.



└─ 호모발효 (homo fermentation) : 발효후 같은 유산같은 동일한 유기산을 분비하는 발효.


└─ 헤테로발효 (hetro fermentation) : 발효후 유산, 에틸알콜, 이산화탄소


└─ 비피더스발효 : 발효후 유산과 초산 등 다른 유기산을 분비하는 발효


└─ 피로피온산 발효 (pyruvate fermentation) : 발효후 유산과 더불어 피로피온산을 분비하는 발효






유산균의 김치발효 : http://navercast.naver.com/science/biology/52





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각주) 카탈라아제

과산화수소가 분해되어 물과 산소가 만들어지는 반응을 촉매하는 효소
생체 내에서 일어나는 반응을 촉매하는 단백질을 효소라고 하는데, 카탈라아제 역시 효소의 일종이다.

카탈라아제(catalase)의 기능은 과산화수소를 물과 산소로 바꿔주는 역할입니다.
산소를 이용하는 모든 생물은 대사과정에서 필연적으로 과산화수소를 발생시키게 되는데 이 때 발생한 과산화수소는 강력한 산화제로서 생물체에게 독성물질로 작용하게 됩니다.
(세포막을 산화시켜 세포를 터뜨려 버립니다)
때문에 이 강력한 독성물질을 제거하는 기작이 필요하게 되었는데, 이게 바로 catalase의 존재 이유이다.

카탈라아제는 우리 몸 속의 간뿐 아니라 적혈구나 신장에도 들어 있다.
과산화수소는 세균을 소독하는 작용도 하기 때문에 몸에 작은 상처가 났을 때 흔하게 쓰인다. 그런데 만약 상처 부위에 묻은 과산화수소가 혈액에 들어와 분해되지 않고 몸 속을 돌아다니게 되면 매우 위험하다. 따라서 혈액 속에 존재하는 카탈라아제가 과산화수소의 분해반응을 촉매한다.
상처 부위에 과산화수소를 발랐을 때 거품이 나는 이유가 바로 혈액 속에 있던 카탈라아제에 의해 과산화수소가 분해되어 물과 산소기체를 내기 때문이다.

모든 생물은 산소를 필요로 하는데 왜 산소를 환원시켜 못쓰게 만드는가일 것 입니다.
산소는 우리몸에 반드시 필요하지만 이 산소가 몸에서 O2-가 될 경우가있습니다.
이것은 독성을 띄는 산소로 보통 다들 이것을 활성산소라고 부릅니다.
이것은 세포를 노화시키고 세포의 활성을 막습니다.
비타민 C는 이 활성산소를 억제하는 미량의 물질로 잘 알려져 있으며 우리는 이런 것들을 통칭하여 항산화제라고 부릅니다.






각주) 펩티드

펩티드(Peptide, 펩타이드)는 아미노산의 중합체이다.
보통 소수의 아미노산이 연결된 형태를 펩티드라 부르고 많은 아미노산이 연결되면 단백질로 부른다.
이러한 펩티드 및 단백질 구조에서 아미노산 간의 연결은 아미드 결합 또는 펩티드 결합으로 이루어져 있다.
펩티드 결합이란 카르복실기(-COOH)와 아미노기(NH2-) 사이에 물이 빠져나가고 -CO-NH- 형태를 이루는 결합이다.)
우유단백질 카제인 분해되면서 펩티드가 생겨난다.



 
   
 

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