조리와 과학- 우유 조리 시 특성

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우유에 들어있는 칼슘염이나 이 외의 염류로 인해서 단백질의 젤 정도가 늘면서 우유의 아미노산과 당이 화학반응을 일으키게 된다. 이 반응 덕분에 조리된 음식은 보기 좋은 노릇노릇한 색을 띠게 되며 생선이나 소간 등이 비린내를 흡착하는 흡습성이 뛰어나 조리 전에 우유에 재료를 담가 두어 비린내를 제거하는 등 우유는 조리에 다양한 방법으로 이용되기도 한다. 또한 유동성이 뛰어난 우유는 다른 다양한 재료와도 혼합하기가 쉬우며 특히 화이트소스와 같은 흰색을 나타내며 음식에 매끄러운 감촉과 부드러운 풍미를 주는데 효과적인 원료가 되기도 한다. 우유에는 조그마한 지방 구가 여기저기 분산되어있어서 가열하여 팔팔 끓으면 물보다 가벼운 지방이 위쪽으로 모이게 되면서 이 지방이 열에 쉽게 굳는 유청단백질인 알파락트알부민이나 베타락토 글로불린이 불어서 얇은 막이 형성된다. 우유를 냄비에서 뚜껑 없이 40도 이상으로 약하게 끓이게 되면 얇은 막이 만들어진다. 이 피막은 처음에는 얇아서 쉽게 움직이지만 지날수록 스푼으로 떠낼 정도로 피막이 두꺼워진다. 피막 성분의 75% 이상이 대부분 지방이며 20% 이상은 유청단백질이다. 그렇기 때문에 피막을 걷어내면 영양 손실이 일어난다. 우유의 피막은 가열하는 온도나 가열시간의 변화에 따라서 막이 두께가 달라지는데 냄비뚜껑을 덮고 가열하거나 살살 저어가면서 끓이면 피막 형성을 방지할 수 있다. 우유 속에 함유된 카제인은 약 100도에서 12시간 이상 가열해야 굳는 현상이 일어나기 때문에 일반적으로 조리하는 온도에서는 큰 변화가 거의 없다. 하지만 이와 다르게 알파락트알부민이나 베타락토 글로불린 등의 유청단백질은 약 70도 정도에서 서서히 굳게 된다. 
 우유를 75도 이상 끓이면 익은 냄새가 나는데 이익은 냄새 속에는 유청단백질인 베타락토 글로불린이 열에 의해 변화가 일어나면서 만들어진 분자량이 작은 휘발성 황화합물과 황화수소 때문이다. 우유를 약 80도 정도에서 가열하면 칼슘과 인이 인산 삼 칼슘이 되어서 침전물이 만들어진다. 우유를 80도에서 가열할 때 칼슘과 인은 10% 이하로 감소하게 된다. 우유를 높은 온도에서 오래 가열하면 우유의 단백질과 유당에 의해서 갈변반응이 일어난다. 아미노기를 가진 아미노산과 카보닐기를 가진 유당 사이에서 아미노카보닐 반응이 일어나면서 멜라노이딘이라는 갈색 물질이 만들어진다. 이 아미노 카보닐 반응은 메일 라드 반응이라고 불리는데 이 반응은 120도에서 5분 이상 끓이게 되면 흔히 일어나는 반응이다. 우유의 갈변반응은 우유의 영양가를 떨어트리기 때문에 높은 온도에서 오래 끓이는 것은 좋지 않은 방법이다. 우유에 유산균을 넣으면 유당이 젖산으로 바뀌면서 우유의 산도가 낮아지면서 카제인의 분자가 파괴되어 우유가 굳게 된다. 그래서 과일이나 채소를 조리할 때 우유를 곁들여 조리하면 채소와 과일 등에 들어있는 유기산이 우유가 굳지 않도록 만들어준다. 토마토크림수프를 만들 때 토마토의 양이 상대적으로 많으면 굳이 열을 가하지 않아도 쉽게 굳어지는데 이는 바로 토마토의 산도가 카제인의 등전점에 가깝기 때문에 일어나는 현상이라고 할 수 있다. 토마토 크림스프를 만들 때 밀가루와 우유로 먼저 화이트소스를 만든 후에 토마토를 넣으면 밀가루 속의 글루텐과 호화된 전분이 보호막 역할을 하게 되면서 카제인 입자가 굳는 것을 방해하기 때문에 응고물이 생기게 되기 때문에 주의하여야 한다. 우유에 햄을 넣어서 끓이면 서서히 응고하는데 이는 우유가 염류에 의해서도 응고가 되기 때문이다. 소금은 카제인이나 알부민을 응고시키고 이 응고는 특히 고온에서 더 빠르게 진행된다. 채소나 과일에 들어있는 페놀화합물인 타닌은 카제인을 굳게 만들므로 채소에 우유를 넣으면 응고물이 생기게 된다. 
 유제품에는 발효유 등등 다양한 제품이 우유에서 파생되어 나온다. 연유는 우유의 수분을 증발시켜서 절반으로 농축시킨 무당연유와 이에 설탕을 첨가한 가당연유가 있다. 분유는 시유를 농축하고 건조해서 분말로 만든 것을 뜻하는데 이에는 전지분유와 탈지분유 그리고 조제분유 등이 있다. 발효유는 농축된 탈지유에 당을 넣은 후 저온으로 살균하고 유산균을 넣어서 배양해 만든 음료로 이에 액상발효유와 농후발효유가 있다. 원유와 크림 등에 공기가 주입되어 자연스럽게 섞여서 얼린 냉동 유가공품을 아이스크림이라고 한다. 주로 유지방분 6% 그리고 유고형뿐 15% 이상인 것을 아이스크림이라고 부르며 유지방분 2% 이상, 유고형뿐 15% 이상인 것을 아이스크림이라고 부르며 유지방분 3% 이상과 유고형뿐 8% 이상인 것을 아이스 밀크, 무지 유고형 분이 2% 이상 들어간 제품은 샤베트라고 한다. 따라서 아이스크림이 굳는 과정에서 공기가 주입되는 정도에 따라 미세하게 종류와 식감이 달라진다. 가장 대표적인 유제품 중 하나인 치즈는 비타민이나 칼슘 등의 무기질 성분이 우유의 약 10배 정도 농축된 발효식품으로 유산균이나 레닌을 이용하여 우유를 응고시키는 식품이다. 치즈는 수분이 들어간 정도에 따라서 초경질치즈, 경질, 반격질, 연질치즈로 다양하게 나누어진다. 치즈에는 단백질과 지질이 함량이 높기 때문에 열에 민감해서 치즈를 만들 때 장시간 조리하거나 고온에서 조리하면 치즈를 만드는 동안 지방이 과하게 과열되어서 유화 상태가 깨지고 지방이 분리되며 단백질도 응고된다. 이에 따라 질감이 질겨지거나 보습감이 떨어져서 단단해지기도 한다. 치즈는 산지나 종류에 따라서 맛과 향이 정말 다양하게 나타나는데 물과 기후가 다르기 때문이기도 하지만 가장 큰 이유는 발효과정에 관여하는 미생물이 각각 다르기 때문이다. 그래서 이 방대한 제조 과정 속에서 다른 지역의 치즈의 맛들을 똑같이 흉내 내 제조하는 것은 거의 불가능하다. 

 

 

 

 

자료출처- 송태희 외,이해하기 쉬운 조리과학, 교문사