조리와 과학 - 밀가루의 특성

밀가루에 있는 효소들의 성분량은 미미하나 화학적인 변화를 빠르게 촉진해 밀가루의 고유 특성을 변화시키기 때문에 매우 중요하다. 알파 아밀라아제는 65~70도가 최적 활성 온도이기에 단백질이 변화되기 전에 활동할 시간이 충분하지만 베타 아밀라아제의 최적 활성 온도는 55도 정도로 굽는 과정 중에 그 작용이 제한받게 된다. 단백질 가수분해효소인 프로테아제와 펩티다아제는 반죽 운동을 시작하면 효소 활성제인 시스테인과 글루타싸이온에 의해 활성화가 되기 시작한다. 밀가루의 산패에 동참하는 효소인 리파제는 저장 중에 지질의 활동으로 유리지방산을 형성하며, 리 폭 시게 나게는 밀가루에서 가장 운동성이 강력한 산화효소이기 때문에 불포화지방산에서 과산화물의 형성을 촉매하여 저장 중에 산화한 산패를 발생시킨다. 밀가루에 필요 이상으로 단백질 가수분해효소나 활성제가 활동하면 글루텐을 가수분해시켜서 글루텐 강도를 약하게 만들며 지나치게 양이 적거나 하면 빵의 반죽 과정 중에 반죽이 단단해져서 부풀어 오르기가 힘들어진다. 그렇기 때문에 제분 회사나 제빵회사에서는 이 두 물질의 함량을 적정량 판단하여 알맞게 조절하는 것이 매우 중요하다. 이외에도 미미한 양이지만 피타아제, 폴리페놀옥시다아제, 아스크로 빈산 옥시다아제, 카타라제, 퍼옥시다 어제 등이 존재한다. 
 밀가루를 반죽할 때는 강력분이 박력분에 비하여 좀 더 많은 양의 수분이 필요하다. 그러하여 더 단단하고 질긴 반죽이 완성된다. 연질밀은 경질밀보다 글루텐이 만들어지는 속도가 비교적 더 빠르지만 그만큼 쉽게 무너지기도 한다. 글리아딘 함량이 적은 밀가루는 글리아딘 함량이 높은 양의 밀가루보다 더 오랜 시간을 들여서 반죽을 하여야 하지만 그렇게 만들어진 글루텐 조직은 훨씬 더 안정적이다. 강력분에서 만들어지는 글루텐의 복합체는 박력분의 글루텐보다 훨씬 더 느리게 만들어지며, 단백질 섬유조직들이 서로 들러붙어 끊어지지 않도록 장시간 오래 반죽할 수 있다. 같은 종류의 밀가루를 반죽할 때 물을 소량씩 넣는 방법이 많은 양을 한 번에 넣는 방식보다 글루텐 형성이 훨씬 많이 되기 때문에 물을 조금씩 나눠서 반죽하는 것이 더 효과적인 방법이다. 물을 넣고 반죽을 하다 보면 글루텐이 천천히 만들어지기 시작하면서 촘촘한 4D와 같은 입체 망상구조를 형성한다. 하지만 지나치게 반죽을 많이 하다 보면 글루텐 섬유가 필요 이상으로 늘어나면서 가늘어지고 쉽게 끊어지기 시작하면서 군데군데 끊어져서 반죽이 다시 물컹물컹해진다. 이런 현상은 직접 손으로 밀가루 반죽을 할 때에는 흔히 일어나는 현상은 아니나, 주로 기계를 사용해 빵 반죽할 때에 흔히 일어날 수 있는 현상으로 음식의 종류에 따라서 반죽을 할 때 조절할 필요가 있다. 
 밀가루에 수분이나 액체를 넣어서 반죽하면 단백질이 소화되면서 3차원 그물구조인 망상구조로써 글루텐의 복합체가 생성된다. 단백질 중에 글루타민의 아마이드기와 시스틴의 이황화기와 같은 수많은 기능기에 의해서 글루텐 복합체가 만들어질 때 분자 내나 분자 간 결합을 만들게 된다. 이렇게 만들어진 그물 망상구조는 건물의 뼈대와 같은 중심축으로 반죽의 구성을 만들어서 반죽 내부의 수분과 전분이 포함하게 한다. 글루텐은 탄력적인 구조로 반죽에 열을 가하게 되면 그물구조 내에 전분이 호화되면서 부피가 커지고 수분량이 증가하여 부풀어 올라도 구조가 끊어지지 않고 올바른 형태를 그대로 유지할 수 있다. 단백질을 완전히 수화시키기 위해서는 글리아딘이나 글루테닌의 무게의 약 2배와 같은 양이 수분이 필요로 한데, 밀가루 성분 속 전분은 글루텐의 3차원 그물 망상구조의 공간을 만들어주는 중요한 역할을 하고 있지만, 글루텐처럼 점성이나 탄성을 나타내지는 않는다. 밀가루 반죽을 열에 가열하게 되면 글루텐의 점성과 탄성은 급격하게 감소하지만 부풀어 오르면서 호화하여 점성이나 부착성이 형성된다. 이런 전분의 특성을 주로 이용한 조리의 예가 스펀지케이크, 튀김옷, 쿠키, 수프의 누 등이 있다. 
 공을 들여 충분하게 반죽을 한 다음 물속에서 전분을 씻어서 제거하면 부착성이 뛰어난 글루텐의 결정을 얻을 수 있다. 이와 같은 성질을 지닌 단백질로 짜여있는 글루텐을 승부라고 일컬으며, 이를 105도 건조기에서 한량이 될 때까지 건조한 것을 건보하고 한다. 밀가루 100g에 대한 급부량과 공부량을 뜻하며 밀가루의 조리적성의 표본으로 나타내는데, 급부량은 주로 건 부양의 약 3배 정도이다. 밀가루의 입자 크기가 크고 작음에 따라서도 글루텐 반죽 형성의 상태에 차이가 나는데 입자의 크기가 작으면 작을수록 글루텐의 형성이 쉬워진다. 밀가루 반죽을 랩으로 씌워서 적정 시간 두게 되면 반죽한 직후보다 신장성이 증가하여 반죽을 미는 것이 더 수월해진다. 이는 방치 시간 도중에 숙성이 되어서 균질화가 되어 글루텐의 3차원 망상구조가 완화되어 신장 저항이 줄어들기 때문으로 나타난다. 반죽 혼합물의 온도는 글루텐 생성 속도에 꽤 큰 영향을 끼치는데, 온도를 급격히 오르게 만들면 단백질의 수화속도가 가속화되면서 글루텐의 생성 속도가 가속화되기 시작하고, 온도가 낮으면 밀가루를 흡수하는 속도가 느려지게 되면서 글루텐이 만들어지는 작용이 떨어진다. 반죽은 주로 30도 전후의 온도인 수분이 적합하며, 강하게 반죽하거나 빠르게 반죽할수록 반죽 시간을 길게 잡을수록 글루텐이 잘 만들어진다. 물의 온도가 40~50도로 높아지면 반죽은 연해지고 튀김옷을 만들 때 15도 전후의 온도를 가진 차가운 물에서 만들면 글루텐이 만들어지는 것을 억제하여 튀김이 훨씬 바삭해져 식감이 좋아진다. 

 

 

 

 

자료출처- 송태희 외,이해하기 쉬운 조리과학, 교문사