스코비

SCOBY는 흔히 사용되는 '세균과 효모의 생균 배양'의 약자로, 젖산균(LAB), 아세트산균(AAB), 효모의 독특한 발효과정을 거쳐 콤부차, 김치 등 여러 신음식과 음료를 형성하게 된다.^[1] 맥주와 와인 역시 효모와 함께 발효를 겪지만, SCOBY 특유의 유산균과 아세트산 박테리아 성분이 원하는 첨가물이 아닌 부패의 원인으로 보는 것이 일반적이다.^[2][3] 보리와 맥아 표면에는 맥주 발효 시 보리와 맥아, 포도 발효 시 포도가 들어가고, 맥주의 pH를 낮추고, AAB는 효모에서 생산되는 에탄올을 식초에 더 많이 산화시켜 신맛과 냄새를 풍긴다.^[2][3] 또한 AAB는 셀룰로오스 SCOBY의 형성에 책임이 있다.^[1]

가장 일반적인 형태에서 SCOBY는 젤라틴성 셀룰로오스 기반의 바이오필름 또는 미생물 매트로 용기의 공기-액체 인터페이스에서 부유하게 발견된다. 이 박테리아 셀룰로오스 매트는 펠리클이라고도 불린다.^[4] SCOBY 펠리클레스는 사워도우 시작과 마찬가지로 새로운 용기로 발효 과정을 계속하여 원하는 제품을 재생산하는 목적을 달성할 수 있다.^[4] 이는 SCOBY가 공생성장을 수용하는 능력뿐만 아니라 물을 흡수하는 능력 때문에 이전 미디어와 제품의 소량만을 수용하는 능력 때문으로 풀이된다.^[1] SCOBY는 발효 조건으로 인해 바이오필름 내 세포 밀도가 크게 달라져 최종 제품의 변동 가능성이 있다. 현재 표준 운영 절차가 마련되어 있지 않기 때문에 최고 수준의 제품 일관성을 보장하기 위해 액체 배양액에 대한 SCOBY의 최적 비율을 결정하기 위한 수많은 연구가 진행 중이다.^[4] SCOBY의 발효와 형성에 필요한 유기체 및 배양 조건, 바이오필름 특성, 콤부차에서 특별히 강조된 식품과 음료의 응용 등 자세한 내용은 아래에서 확인할 수 있다.^[5]

공동 문화 구성 및 조건

SCOBY의 원하는 제품을 기반으로 다른 종류의 박테리아와 효모가 사용된다. 그러한 문화는 일반적으로 유산소, 그램 음성 AAB종(아세토박터, 글루코노박터, 코마가타이박터 등)과 유산균 등 그램 양성 LAB, 사카로미세스, 지고사카로미세스 등 다양한 효모 등이 있다.^[1][2] 균주는 호환 가능한 조건, 원하는 제품의 수율 증가, 경쟁할 수 없는 조건 하에서 생존가능성을 위해 미리 분류된다. 일단 선택되면, 다양한 문화적 조건이 최적의 성장과 생산성을 위해 수정된다.^[6]

콤부차 SCOBY의 경우, 첫 번째 단계는 흑차나 녹차 등의 당분을 에탄올과 이산화탄소로 발효시키는 효모 발효다.^[7] 지고사카로마이오스는 고당분 및 할로필릭 조건의 안정성이 향상되어 전체 콤부차 SCOBY 발효 공정의 84.1%에 관여하고 있는 것으로 보고되고 있으며, 사카로마이오스는 효율적인 발효율과 고온 및 알코올 함량에 대한 내성으로 주로 사용되고 있다.^[1] 다른 종류의 효모도 다른 맛과 향을 도입하거나 다른 틈새를 활용하여 반응 완성을 보장하기 위한 보충 수단으로 첨가할 수 있다.^[1] 이 틈새들은 효모에 따라 효모를 변화시키지만, 특정한 발효 조건은 일관성이 있다. 이러한 조건에는 높은 기질 농도, 충분한 산소 수준, 20 °C~30 °C 사이의 온도 및 4-4.5 사이의 pH가 포함되지만 이에 국한되지는 않는다.^[8]

SCOBY 형성의 두 번째 단계는 발효의 에탄올 제품을 젖산이나 아세트산과 같은 유기산으로 전환시키기 위해 액체 배양액에 다른 박테리아를 도입하는 것이다. 이러한 과정은 각각 유산 발효와 에탄올 대사라고 알려져 있다.^[7] 이 반응의 가능한 부산물은 셀룰로오스인데, 이것은 SCOBY 바이오필름의 기초 역할을 한다.^[4] 효모와 마찬가지로 배양 조건뿐만 아니라 선택된 박테리아 종도 SCOBY 펠리클의 성분과 형태학뿐만 아니라 액상 콤부카 제품의 특성에도 직접적인 영향을 미친다. 아세토박터, 코마가타이박터 등 셀룰로오스 형성에 필요한 메커니즘을 가진 종들이 많지만, 글루코나세균박터는 액체 및 바이오필름 문화의 86~99%에 서식하는 가장 인구가 많은 종 중 하나이다.^[1] 이들 박테리아의 필요한 배양조건은 효모와 유사하지만 유기산을 형성하기 위해 에탄올을 산화시키는 유산소성 때문에 산소가 더 많이 필요하다.^[9]

일단 공동 문화의 내부 조건이 갖춰지면 공생 혼합물은 발효될 수밖에 없다. 어떤 연구들은 최적의 발효시간이 10일이라고 주장했지만, 지속시간은 수율의 함량을 변화시키기 위해 수정될 수 있다; 더 큰 발효 시간은 더 높은 수준의 유기산 및 다른 아미노산과 관련이 있는데, 이것은 일부 콤부차의 신맛있는 언더톤에 기인할 수율의 원인이 될 수 있다.^[9] 제자리 조절에도 불구하고, 혼합 문화로 구성된 종은 여전히 공동 문화 조건의 약간의 변화로 준비하기 위해 대사 변화 준비를 시작할 수 있고 설탕 농도 같은 제품 품질을 변경할 수 있기 때문에 연속 모드로 달리거나 스타터 문화를 재사용할 때 적절한 모니터링이 필요하다.^[1]

바이오필름 특성

육수 표면에 셀룰로오스 펠리클이 형성되면 박테리아와 소비자 모두에게 유리하다고 생각하는 독특한 특성을 가진 제품을 생산하게 된다. 배양균에 접종하면 아세토박터 같은 박테리아는 즉시 포도당 분자를 세포 바깥으로 끌어당겨 β(1-4) 링크를 통해 결합하기 시작하여 섬유질이라는 세포막에서 확장된 길고 가는 구조를 형성한다.^[1] 이러한 섬유질을 구성하는 나노셀룰로오스는 엄청난 힘과 안정성을 보여주면서도 여전히 친수성 상호작용과 생체적합성을 허용하여 문화가 사용할 수 있는 훌륭한 자원이 되고 있다.^[10] 다양한 분자간 및 분자간 결합 이벤트는 마이크로파이브릴이라고 알려진 최종적이고 훨씬 더 큰 구조물에 수많은 섬유질을 결합시킨다; 마이크로파이브릴의 무결성과 셀룰로오스 결합의 조직적이고 선형적인 특성 때문에, 그 결과로 생기는 바이오 필름을 매트릭스 또는 매트라고도 할 수 있다.^[10] 이 바이오필름은 공동문화를 위한 천연 방어 메커니즘으로 온도, 자외선 복사 등 극한의 조건에도 견딜 수 있다.^[10] 나노피브릴 셀룰로오스 SCOBY의 두 가지 추가 특징(높은 순도와 결정성)은 현재 생체적합성 조직 비계, 혈관, 뼈 이식, 결합 조직 교체와 같은 심혈관계 구성품의 형성에 있어 생물 의학 연구의 표적이다.^[11] 나노셀룰로오스 섬유질은 산 가수분해를 통해 추출될 수 있으며 식품 포장, 의류, 폐수 처리 산업에도 사용된다.^[1][10]

콤부차 SCOBY의 두께는 모든 양조 조건에 따라 결정되지만, 한 연구는 평균 2에서 5밀리미터의 두께를 보고했다.^[12] SCOBY는 여러 문화를 시작하거나 저장 및 나중에 사용하기 위해 탈수되도록 나눌 수 있다. 이 문화는 일단 제거되면 비공식적으로 "아기 스코비"라고 알려진 새로운 펠리클을 재생하기 시작할 것이다. 이 과정은 한 번에 몇 달씩 여러 번 반복될 수 있다.^[13]

식품 생산에 사용

콤부차 외에도 다음과 같이 생산에 있어서 유사한 '생체문화'를 필요로 하는 다양한 식품과 음료가 있다.

• 진저비어
• 준, 콤부카와 비슷한 술
• 케피르
• 야생 효모를 기반으로 한 선발기를 사용하는 사워도우 빵
• 티비코스
• 식초, 그 생산은 식초의 어머니가 필요하다.
• 김치^[14]
• 간장^[14]
• 된장^[14]
• 막걸리^[14]
• 람비치

의류 생산에 사용

퀸즐랜드 공과대학과 퀸즐랜드 주립도서관은 콤부차 스코비를 사용하여 "비건 가죽"이라고 불리는 실용적인 바이오 텍스처를 생산해 왔다.^[15]

참고 항목

• 아세트산균
• 유산균

참조

추가 읽기

• BBC 뉴스의 "발효 부활"이라는 제목의 프로그램.
• N. Padilla는 "The Harvard Crimson"에 실린 기사에서 직접 그것을 하라.

외부 링크

• "건강을 위한 문화"에 있는 콤부차 효모와 박테리아 목록으로 알려져 있다.