병행복합발효

곡물에는 효모가 바로 사용할 수 있는 당이 거의 없기 때문에 먼저 전분을 당으로 바꾸는 과정이 필요하다. 병행복합발효에서는 누룩이나 입국(코지)의 효소가 전분을 지속적으로 분해하고, 생성된 당을 효모가 즉시 소비하면서 알코올을 만든다.

원리

병행복합발효는 두 가지 생물학적 반응이 동시에 일어난다.

• 당화(Saccharification)
  • 누룩이나 입국의 효소가 전분을 포도당 등의 당으로 분해한다.
• 알코올 발효(Alcoholic fermentation)
  • 효모가 생성된 당을 소비하여 에탄올과 이산화탄소를 만든다.

생성된 당이 곧바로 효모에 의해 소비되기 때문에 발효액에 당이 많이 축적되지 않는다. 이 때문에 효소는 계속 전분을 분해할 수 있으며, 결과적으로 높은 알코올 농도까지 발효가 진행될 수 있다.

다른 발효 방식과의 차이

• 병행복합발효는 당화와 알코올 발효가 같은 용기에서 동시에 진행된다.
  • 사례) 막걸리, 약주, 청주, 사케 등
• 단행복발효는 전분을 먼저 당으로 분해한 뒤 알코올 발효를 진행하는 방식이다.
  • 사례) 맥주 등
• 단발효는 포도나 사과처럼 당이 풍부한 원료를 사용하므로 당화 과정이 필요 없으며, 효모가 당을 직접 발효한다.
  • 사례) 와인, 사과주(애플사이다), 과실주 등

특징

병행복합발효의 가장 큰 특징은 당화와 발효가 서로 영향을 주며 동시에 진행된다는 점이다. 당이 지속적으로 소비되므로 삼투압이 크게 높아지지 않아 효모가 비교적 안정적으로 활동할 수 있다.

또한 전분이 천천히 당으로 전환되기 때문에 발효 속도를 비교적 안정적으로 유지할 수 있으며, 다양한 향기 성분과 유기산이 생성되어 복합적인 풍미를 형성하는 데 도움이 된다.

활용

한국 전통주에서는 누룩이 당화와 발효에 필요한 미생물과 효소를 함께 제공한다. 누룩에는 곰팡이, 효모, 젖산균 등이 공존하여 술의 향과 맛 형성에도 중요한 역할을 한다.

일본 사케는 주로 입국(코지)을 이용해 당화를 진행하고, 순수 배양 효모를 접종하여 발효를 관리한다. 기본 원리는 한국 전통주의 병행복합발효와 동일하지만 사용하는 발효제와 제조 방식에는 차이가 있다.