빵을 부풀게 하는 이스트의 과학 원리는?

 반죽을 만들어 놓고 기다리다가 뚜껑을 열어보면 부풀어 오른 모습을 볼 때마다 이스트의 과학이 신기해서 한참을 들여다보곤 한다. 작은 미생물이 어떻게 밀가루 덩어리를 부풀게 만드는지, 그 과정에서 무슨 일이 일어나는지 알고 나니 빵 만드는 재미가 훨씬 커졌다. 처음엔 그냥 시간이 지나면 커지는 줄 알았는데, 알고 보니 화학 반응이 숨어 있었다.

이스트의 과학이 반죽 안에서 시작되는 순간

이스트는 살아 있는 효모균이다. 반죽에 넣으면 밀가루 속 전분이 분해되면서 생긴 당분을 먹이로 삼는다. 산소가 부족한 상태에서 당을 분해하는 과정을 알코올 발효라고 부른다. 이 과정에서 이산화탄소 가스와 알코올이 나온다. 이스트의 과학에서 제일 중요한 부분이 바로 이 가스 생성이다. 예전에 이스트를 깜빡하고 빼먹은 적이 있는데, 반죽이 전혀 안 부풀어서 돌처럼 단단한 빵이 나왔다. 그때부터 이 작은 생명체가 얼마나 중요한지 실감했다.

알코올 발효로 이산화탄소가 만들어지는 과정

효모가 당을 먹으면 포도당 한 분자가 에탄올 두 분자와 이산화탄소 두 분자로 바뀐다. 이산화탄소는 기체라서 반죽 안에서 작은 기포를 만든다. 온도가 25도에서 28도 사이일 때 효모 활동이 가장 활발하다. 너무 추우면 움직임이 느려지고, 너무 뜨거우면 죽어 버린다. 이스트의 과학을 이해하면 발효 시간을 조절하기가 수월해진다. 반죽을 따뜻한 곳에 두면 빠르게 부풀고, 냉장고에 넣으면 천천히 진행되면서 맛이 더 깊어진다. 내가 만든 빵에서 가끔 술 냄새가 살짝 났던 것도 이 알코올 때문이었다. 굽는 과정에서 대부분 날아가지만 향의 일부로 남는다.

글루텐 네트워크가 가스를 가두는 역할

밀가루에 물을 넣고 반죽하면 글리아딘과 글루테닌이라는 단백질이 서로 얽혀서 그물 구조를 만든다. 이게 바로 글루텐 네트워크다. 반죽을 치대면 이 그물이 더 튼튼하고 탄력 있게 늘어난다. 이스트가 만든 이산화탄소 기포가 이 그물 안에 갇히면서 반죽이 부풀어 오른다. 글루텐이 약하면 가스가 빠져나가서 빵이 납작해진다. 강력분을 쓰는 이유가 단백질 함량이 높아서 네트워크가 더 잘 생기기 때문이다. 이스트의 과학과 글루텐이 만나야 비로소 폭신한 빵이 완성된다. 반죽을 너무 적게 치대면 기포가 고르게 안 퍼져서 속이 빽빽해지는 걸 여러 번 경험했다.

발효 시간과 온도가 빵 질감을 바꾸는 이유

발효가 진행될수록 기포가 커지고 반죽 부피가 늘어난다. 이때 글루텐 그물이 늘어나면서 구조를 유지한다. 너무 오래 두면 효모가 당을 다 먹어 치워서 반죽이 시큼해지거나 힘이 빠진다. 이스트의 과학에서 온도 조절이 핵심인 이유가 여기에 있다. 실온에서 한 시간 정도 두면 두 배로 부푸는 게 보통이다. 냉장고에서 하룻밤 숙성시키면 천천히 발효되면서 풍미가 더 풍부해진다. 예전에 여름철에 반죽을 너무 더운 곳에 뒀다가 과발효가 돼서 냄새가 이상해진 적이 있다. 그때 배운 교훈으로 지금은 항상 온도를 체크한다.

오븐에 들어갔을 때 일어나는 마지막 변화

반죽을 오븐에 넣으면 처음에는 효모가 더 활발히 움직이면서 가스가 추가로 나온다. 이게 오븐 스프링이라고 불리는 순간이다. 온도가 올라가면서 효모는 죽고, 알코올은 증발하며, 글루텐과 전분이 굳어져 구조를 고정한다. 이스트의 과학이 만들어낸 기포들이 그대로 빵의 구멍이 된다. 겉은 바삭하고 속은 부드러운 질감이 여기서 나온다. 갓 구운 빵을 자르면 그 작은 구멍들이 보이는데, 하나하나가 효모가 남긴 흔적이다. 직접 만들어 본 빵을 먹을 때마다 그 과정이 떠올라서 더 맛있게 느껴진다.