폴란드 숙성 치즈 4개 중 1개 이상에서 '시체'라는 말에서 이름을 딴 물질 검출

발효일까, 부패일까?

치즈는 그냥 상한 우유일까요? 솔직히, 거의 맞습니다. 부패와 발효는 같은 종류의 과정입니다. 미생물이 음식을 분해하는 일이죠. 와인은 상하면 식초가 되기도 합니다.

그럼 와인도 그냥 상한 포도 주스일까요? 발효든 부패든 미생물은 같은 종류의 일을 합니다. 우유를 냉장고에 너무 오래 두면 쓰고 시고 덩어리집니다. 신선한 우유로 파르미지아노 레지아노를 만들면 일부러 최소 12개월 숙성시킵니다.

둘을 가르는 건 대개 하나, 우리가 그 결과를 원했느냐입니다. 와인, 맥주, 치즈, 요구르트는 어떻게 원하는 쪽에 머물고, 선을 넘으면 어떻게 될까요? 스스로를 거의 못 지키는 우유부터 위스키까지 가 봅니다.

같은 미생물, 다른 이름

1876년 루이 파스퇴르는 자기 이론을 한 줄로 정리했습니다. 발효는 공기 없는 생명의 결과라고요. 그는 부패도 연구했습니다. 1863년 부패 연구에서 지금도 쓰는 두 단어를 내놓았죠. 호기성과 혐기성입니다. 파스퇴르에게 부패도 발효였습니다. 공기 없이 사는 미생물의 일이었죠.

2021년 국제 과학자 패널이 발효 식품을 새로 정의했습니다. 원하는 미생물이 자라고 효소가 음식을 바꿔 만든 식품이죠. 핵심은 '원하는'입니다. 같은 논문은 부패를 미생물학적으로 발효의 반대라 합니다. 하는 일은 비슷한데 아무도 원하지 않은 거죠.

냄새마저 겹칩니다. 세균이 단백질을 분해하면 푸트레신과 카다베린이 생길 수 있는데, 이름이 각각 부패와 시체에서 왔습니다. 둘 다 숙성 치즈, 와인, 발효 생선 같은 귀한 음식에 있습니다. 폴란드에서 파는 숙성 치즈 125종 중 4분의 1 넘게 카다베린이 있었습니다.

실험에선 냄새 지독한 림버거 치즈가 말라리아모기를 끌었습니다. 냄새로 사람 찾는 모기죠. 화학적으로 발효와 부패 사이엔 깔끔한 선이 없죠. 그 선은 우리입니다.

산패: 미생물 없이 상하는 음식

음식이 상하는 세 번째 방식엔 미생물이 아예 필요 없습니다. 지방이 산패하는 방식은 두 가지입니다. 첫째는 효소가 지방을 잘라 유리지방산을 만드는 것인데, 우유엔 그 효소가 원래 있습니다. 우유에선 그중 부티르산이 대표적인 산패취입니다.

둘째는 산화입니다. 산소가 지방을 공격하고, 빛과 열, 철이나 구리 같은 금속이 이를 돕습니다. 연쇄 반응이죠. 망가진 지방 분자 하나가 반응성 조각을 만들어 다음 분자를 망가뜨립니다. 사슬에 이중 결합이 많은 지방일수록 훨씬 빨리 분해됩니다.

한 실험에선 이중 결합이 셋인 지방산 화합물이 하나인 것보다 약 20배 빨리 산화됐습니다. 짙은 색 병은 기름에 빛이 안 닿게 합니다. 그런데 반전이 있습니다. 경질 치즈도 같은 지방산으로 익습니다. 우유의 산패취인 부티르산이 숙성 경질 치즈에선 치즈다운 맛이 됩니다.

블루치즈는 더 나갑니다. 곰팡이가 지방을 메틸케톤으로 분해하는데, 블루치즈 풍미의 큰 부분이죠. 원치 않으면 산패입니다. 원하면 풍미입니다.

효모의 무기와 장벽

그럼 발효 식품은 어떻게 원하는 쪽에 머물까요? 일부는 미생물이 직접 지킵니다. 당이 넉넉하면 와인과 맥주 효모는 산소가 있어도 계속 알코올을 만듭니다. 이상한 선택입니다. 발효로 얻는 에너지가 훨씬 적거든요.

산소로 포도당 한 분자를 분해하면 양조 효모는 에너지 화폐인 ATP를 약 18분자 얻습니다. 발효하면 2분자뿐입니다. 한 가설은 알코올이 무기라는 겁니다. 잔뜩 쌓아 경쟁자를 중독시키고 나중에 먹는 거죠. 2005년 연구진이 이 고대 효소를 되살려 보니, 알코올을 쓰기보다 만드는 쪽에 맞춰져 있었습니다.

알코올을 먹게 하는 유전자 사본은 두 효모 계통이 갈라진 뒤, 약 8000만 년 전에 생겼습니다. 과육 많은 열매가 퍼지던 무렵일지도 모릅니다. 이 무기설에 반대도 있습니다. 효모가 발효하는 건 에너지를 더 빨리 얻어서라는 주장이죠.

어느 쪽이든 알코올과 산은 경쟁 미생물을 힘들게 합니다. 하지만 살균은 못 합니다. 소독용 알코올은 60에서 90퍼센트에서 가장 잘 듣고, 50퍼센트 아래면 효과가 확 떨어집니다. 센 테이블 와인도 15퍼센트쯤입니다.

1988년 한 실험에서 여러 음료에 살모넬라, 시겔라, 대장균을 넣었습니다. 생존율은 와인에서 가장 낮았고, 연구진은 산도 때문일 수 있다고 했습니다. 식품과학자들은 실제 전략을 허들 기술이라 부릅니다. 미생물은 장벽 하나쯤은 넘으니 여러 개를 쌓습니다. 산, 소금, 건조, 낮은 산소, 열, 경쟁 미생물이죠.

꿀에선 장벽이 바통을 넘깁니다. 꿀은 너무 말라 거의 아무것도 못 자라지만, 물에 타 벌꿀술로 만들면 효소가 과산화수소를 내기 시작합니다. 이어서 효모가 벌꿀술로 바꿉니다. 영상 속 음식마다 장벽 조합이 다릅니다.

우유: 상할까, 요거트가 될까

우유부터 보죠. 미생물에겐 거의 이상적인 음식입니다. 소젖의 pH는 약 6.4에서 6.8로 중성에 가깝습니다. 미국 통조림 규정은 pH 4.6을 기준으로 삼습니다. 그보다 높으면 수분 있는 식품은 저산성입니다. 같은 규정은 술을 아예 뺍니다.

냉장고는 우유를 늦출 뿐 멈추진 못합니다. 식힌 지 이틀 안에 농장 탱크 원유에선 슈도모나스 같은 저온 세균이 우세해질 수 있습니다. 한 연구는 섭씨 7도에서 사흘 둔 우유의 슈도모나스를 갓 짠 우유의 균주와 비교했습니다. 추위 속에서 10배 빨리 자랐고, 단백질은 1000배 활발하게 분해했습니다.

일부 효소는 초고온 처리도 견뎌서, 포장 전에 죽은 세균 때문에 우유가 상하기도 합니다. 요구르트는 산으로 장벽을 세웁니다. 두 세균이 함께 합니다. 스트렙토코쿠스 서모필루스와 락토바실루스 불가리쿠스죠. 스트렙토코쿠스는 포름산과 이산화탄소를 내 짝을 돕습니다.

락토바실루스는 우유 단백질을 잘게 쪼개 스트렙토코쿠스를 먹입니다. 함께하면 젖당을 젖산으로 더 빨리 바꾸고, 우유 단백질은 젤처럼 굳습니다. 미국 규정상 요구르트는 pH 4.6 이하여야 합니다. 같은 선이죠. 국제 식품 규격은 컵에 적힌 날짜까지 1그램당 살아 있는 스타터 균 1000만 마리 이상을 요구합니다.

발효 뒤 열처리한 요구르트는 예외입니다. 그래도 요구르트는 상합니다. 어떤 효모는 pH 3에서도 자라고, 페니실륨 같은 곰팡이는 밀봉이 헐거운 틈으로 들어옵니다. 그래서 보호 균을 넣기도 하는데, 일부는 특이하게 싸웁니다. 곰팡이에 필요한 미량 금속 망간을 빨아들이죠.

망간을 다시 넣은 실험에선, 막던 균주 25개 중 16개에서 효과가 사라졌습니다. 이 장벽은 산도 소금도 아니고, 빈 곳간입니다.

치즈: 오래가는 치즈와 금방 상하는 치즈

치즈는 장벽을 더 쌓습니다. 산, 열, 소금, 건조, 시간입니다. 아주 오래된 일입니다. 폴란드의 7000년 넘은 토기 체에는 유지방 흔적이 있어, 연구자들은 치즈 거름망으로 봅니다. 중국 타림 분지 샤오허에선 약 3500년 전 묻힌 사람들의 목과 가슴에서 케피어식 치즈 조각이 나왔습니다.

하지만 모든 치즈가 오래가진 않고, 가장 큰 차이는 수분입니다. 미국 기준상 코티지치즈는 수분이 80퍼센트까지 됩니다. 파르메산은 최대 32퍼센트입니다. 미국 농무부 보관 지침도 그렇습니다. 미개봉 코티지치즈와

리코타는 냉장 약 2주, 미개봉 경질 치즈 덩어리는 약 6개월입니다. 생치즈는 만들고 곧 먹는 치즈라서 살균과 산, 냉장에 기댑니다. 파르미지아노 레지아노는 반대쪽 끝입니다. 공식 규정상 첨가물 없이 생우유로 만들고, 소금물에 절여 최소 12개월 숙성합니다.

보강용이나 교정용 스타터를 넣는 것도 금지입니다. 매일 만드는 치즈는 전날 남긴 유청으로 시작합니다. 이 방식에선 커드를 섭씨 약 53에서 56도로 데우고 산성화합니다. 병원균을 일부러 넣은 여러 시험에서 하루 이틀 만에 균 수가 만 배 넘게 줄었습니다.

한 연구에선 15개월 된 파르미지아노의 수분이 약 31퍼센트, 소금은 약 1.5퍼센트였습니다. 하지만 장벽은 서로 대신하지 못합니다. 2025년 연구진은 H5N1 조류독감에 오염된 우유로 생우유 치즈를 만들었습니다. pH 6.6과 5.8에서는 감염성 바이러스가 최대 120일 숙성에도 살아남았습니다.

pH 5.0에선 치즈 제조 과정도 못 버텼습니다. 몇 달 숙성도 낮은 pH를 대신하지 못했죠. 연성 숙성 치즈는 방식이 다릅니다. 카망베르 껍질의 효모와 곰팡이가 젖산을 먹어 치워, 익은 카망베르는 pH 7.4까지 오릅니다. 신선한 우유보다 덜 산성이죠.

그래서 부드러워지지만 장벽 하나가 낮아지고, 2024년 한 리뷰는 이런 껍질의 리스테리아를 실제 위협으로 꼽습니다. 미국 농무부는 수분으로 선을 긋습니다. 경질 치즈 덩어리는 원치 않는 곰팡이를 한 인치 여유를 두고 잘라 내면 된다고 합니다. 연성 치즈는 촉촉해서 오염이 속으로 퍼질 수 있어 버리라고 합니다.

어떤 치즈 미생물은 보존료를 직접 만듭니다. 락토코쿠스 락티스가 만드는 니신은 세균이 다른 세균을 막는 펩타이드입니다. 유럽에선 식품첨가물 E234이고, 미국은 보툴리누스균을 막으려 저온살균 가공 치즈 스프레드에 허용합니다. 에멘탈의 구멍은 프로피온산균 작품입니다. 젖산을 프로피온산, 아세트산, 이산화탄소로 바꾸죠.

산은 보존을 돕고, 가스는 구멍을 냅니다.

좋은 곰팡이, 나쁜 곰팡이

여기까지 곰팡이가 정말 많이 나왔죠. 곰팡이는 상한 음식의 대명사지만, 세계 곳곳에서 일부러 먹습니다. 차이는 어떤 곰팡이냐, 골라 쓴 것이냐입니다. 최악의 곰팡이는 독소를 만듭니다.

아스페르길루스 플라부스가 만드는 아플라톡신은 세계보건기구 산하 국제암연구소가 인체 발암물질 최고 등급으로 분류합니다. 미국 농무부에 따르면 곰팡이 균사는 무른 음식 깊숙이 자라고, 위험한 곰팡이에선 그 균사 안팎에 독소가 쌓입니다. 이제 사케, 미소, 간장을 만드는 곰팡이 코지, 곧 누룩곰팡이 아스페르길루스 오리제를 보죠. 가장 가까운 야생 친척이 바로 아스페르길루스 플라부스입니다.

사람들이 독소 없는 계통을 천천히 길들였다고 연구자들은 봅니다. 코지에선 아플라톡신 생산 장치가 망가졌거나 꺼져 있습니다. 코지 균주 210개 중 3분의 1 넘게 독소 유전자 묶음의 약 절반을 잃었습니다. 한 균주는 염색체가 바로 그 묶음 안에서 끊겨 있었죠.

치즈 곰팡이도 비슷합니다. 블루치즈의 푸른곰팡이와 카망베르의 흰곰팡이는 다른 종으로, 치즈 장인이 따로 골랐습니다. 오늘날 블루치즈 대부분에 쓰는 푸른곰팡이도 독소 두 가지의 유전자가 망가졌습니다. 카망베르 흰곰팡이는 복제로 퍼진 젊은 계통으로, 야생종보다 독소를 덜 만들고 다른 곰팡이를 밀어냅니다.

길들이자 둘 다 독소가 줄었습니다. 한국 전통 누룩은 다릅니다. 순수 배양균이 아니라 주변에서 미생물이 옵니다. 밀 덩어리에 내려앉는 대로 받아 몇 주 동안 띄웁니다. 누룩 59개의 진균을 조사하니 녹말을 먹는 효모가 가장 많았고,

아스페르길루스와 리히테이미아 같은 곰팡이도 각각 절반 넘게 나왔습니다. 곰팡이가 녹말을 당으로 바꾸면 효모가 당을 알코올로 바꿉니다. 한 조사에선 누룩 61개 중 14개가 한국의 곡류 가공품 아플라톡신 기준을 넘었습니다. 하지만 이 누룩으로 빚은 쌀 술엔 그 독소가 약 1퍼센트만 남았습니다.

다른 연구는 누룩의 아스페르길루스 균주 69개 중 아플라톡신을 만드는 걸 하나도 못 찾았습니다. 좋은 곰팡이가 따로 있는 게 아닙니다. 누군가 고르고 길들이고 지켜본 곰팡이죠.

와인과 식초, 30배 차이

와인도 같은 논리입니다. 산, 알코올, 그리고 공기 차단. 와인 대부분은 pH 3에서 4 사이이고, 알코올은 대략 12에서 15퍼센트입니다. 와인의 주적은 공기가 있어야 삽니다. 초산균은 알코올을 식초의 산인 아세트산으로 바꾸는데, 산소가 있어야만 합니다.

미국 규정은 이 선을 숫자로 정합니다. 레드 와인 대부분은 휘발산 상한이 아세트산 기준 100밀리리터당 0.14그램입니다. FDA 정책상 식초는 100밀리리터당 아세트산 4그램 이상입니다. 약 30배인데, 같은 세균이 같은 반응으로 만듭니다.

와인이 한도를 넘으면 미국에선 기준 미달로 표시해야 합니다. 일부러 훨씬 더 밀어붙이면 식초가 됩니다. 사람이 만든 가장 오래된 장벽 하나도 와인에서 나옵니다. 이란 하지 피루즈의 약 7000년 된 항아리에서 연구진은

수지 섞인 와인 찌꺼기를 찾았습니다. 시지 않게 넣은 걸로 보입니다. 오늘날 주된 보호막은 이산화황, 라벨의 아황산염입니다. 효과는 산도에 달렸습니다. 같은 보호 수준에 pH 3.0에선 리터당 유리 아황산 약 13밀리그램, pH 4.0에선 약 125밀리그램이 듭니다.

pH 한 단계에 아황산은 거의 10배죠. 요즘 일부 양조자는 아황산을 줄이고 pH를 높게 두고 야생 미생물에 기댑니다. 2019년 한 논문은 이 흐름을, 쥐 냄새라는 불쾌한 뒷맛 결함이 돌아온 것과 연결했습니다. 셰리는 다르게 지킵니다.

피노 셰리는 알코올을 약 15퍼센트로 맞추고, 위에 플로르라는 효모막이 자라 산소를 막습니다. 마데이라 와인 상당수는 반대로 갑니다. 약 3개월 동안 섭씨 45에서 50도쯤으로 데워 일부러 익히고 산화시킵니다. 파스퇴르의 열처리도 와인에서 시작됐습니다.

1865년 와인을 살짝 데워 보존하는 법으로 특허를 냈고, 이후 우유로 유명해졌죠.

맥주: 약한 장벽과 홉

맥주는 보통 알코올이 4에서 6퍼센트이고 pH가 약 4에서 4.5라서 여러 장벽이 함께 필요합니다. 하나는 화학 방어, 홉입니다. 홉 산은 일부 세균의 세포막에 파고들어, 영양분을 흡수하는 데 필요한 pH 차이를 무너뜨립니다. 그람양성균에 듣는데, 맥주 부패균 상당수가 여기 속합니다.

하지만 부패균은 반격을 진화시켰습니다. 일부는 horA 유전자로 홉 산을 퍼내는 펌프를 만듭니다. 맥주를 부패시키는 락토바실루스의 작은 고리 DNA에서 처음 찾았고, 지금은 양조장이 PCR로 검사합니다. 홉은 그람음성균을 막지 못해서 다른 장벽이 나서야 합니다.

2011년 연구에서 대장균 O157과 살모넬라는 중간 도수 맥주와 일반 도수 맥주에서 자라지 못했습니다. 하지만 차가운 중간 도수 맥주에서는 30일 넘게 살아남았습니다. 시험한 무알코올 맥주에선 원래 pH 4.3에서 빠르게 자랐습니다. pH를 4.0으로 낮추자 성장이 멈췄습니다.

맥주는 미생물 없이도 상합니다. 묵은 맥주의 젖은 판지 맛은 트랜스-2-노넨알과 관련 있고, 리터당 약 0.1마이크로그램만 있어도 느껴집니다. 보통 지방 산화 탓이지만, 산소 없이 병 속에서 풀려날 수 있다는 연구도 있습니다. 빛도 해를 끼칩니다. 리보플라빈의 도움으로 홉 화합물을 쪼개 황 분자를 만들고,

이게 스컹크 냄새를 냅니다. 리터당 몇 나노그램이면 느껴지죠. 인디아 페일 에일이 인도 항해를 버티려고 홉을 더 넣어 생겼다는 얘기, 들어 보셨을 겁니다. 맥주 역사가들은 아니라고 합니다. 맥주는 적어도 1711년부터 인도로 갔고, 초기 IPA는 포터만큼 셌으며, 포터도 엄청나게 실려 갔습니다.

IPA는 원류인 저장용 에일처럼 홉이 많았지만, 항해용으로 발명된 건 아닙니다. 파스퇴르는 맥주도 연구했고, 1876년 맥주 책에 부패 미생물 그림을 실었습니다.

사케: 파스퇴르보다 300년 앞선 가열 처리

음료를 데워 보존한 건 파스퇴르만이 아닙니다. 일본 국세청에 따르면, 나라의 한 사찰 일기인 다몬인 일기에 늦어도 1568년에 사케를 데운 기록이 있습니다. 파스퇴르의 와인 특허보다 약 300년 앞서죠.

이를 화입, 히이레라 하는데, 업계 설명에 따르면 요즘 화입은 섭씨 약 60에서 65도입니다. 사케를 데우는 건 사케 부패균, 히오치균 때문입니다. 알코올 속에서도 사케에 사는 젖산균이죠. 1957년 일본 연구진은 그중 일부에 히오치산이라는 성장 인자가 필요함을 알아냈습니다.

같은 해 히오치산은 메발론산으로 밝혀졌습니다. 세포가 콜레스테롤을 만드는 경로의 초기 단계죠. 데우면 맛을 계속 바꿀 코지 효소도 멈춥니다. 데우지 않은 생주, 나마자케는 효소와 살아 있는 미생물이 남아 있어 보통 차게 보관합니다. 사케는 처음부터 산을 방패로 씁니다.

전통 기모토 방식에선 양조용 물의 세균이 아질산을 만들고, 젖산균이 밑술을 시게 합니다. 둘이 야생 효모와 원치 않는 세균을 억제합니다. 현대식 지름길은 젖산을 바로 넣습니다. 같은 탱크에서 코지는 쌀 녹말을 당으로, 효모는 그 당을 알코올로 바꿉니다.

그래서 사케는 병입용 희석 전 약 20퍼센트에 이릅니다.

막걸리와 쿠미스: 살아 있는 술

누룩으로 빚는 한국의 탁한 쌀 술 막걸리는 요구르트처럼 살아 있는 채로 팔릴 때가 많습니다. 알코올은 약 6에서 7퍼센트, pH는 4.1에서 4.6쯤입니다. 생막걸리는 병 속에 효모와 젖산균이 그대로 있습니다. 한 연구에선 효모가 사흘째 정점을 찍고 줄었지만, 젖산균은 계속 늘었습니다.

섭씨 25도에선 엿새째부터 산도가 올랐습니다. 언론 보도에 따르면, 식품 당국은 살균 여부와 관계없이 막걸리에 소비기한을 요구합니다. 도수가 낮고 영양이 풍부하다는 이유입니다. 2010년 규정은 살균 막걸리를 면제했지만, 2013년 표시가 식품 법으로 옮겨 가며 면제가 사라졌습니다.

2026년 10월 이 규정이 다시 화제가 됐습니다. 10월 13일 국정감사에서 식품의약품안전처장이 검토하겠다고 했습니다. 보도에 따르면 계기는 BTS 진과 관련된 전통주였습니다. 분류가 달라 날짜 표시가 필요 없는 술이죠.

멕시코 풀케는 장벽이 더 적습니다. 발효한 용설란 수액인데 계속 발효해 며칠 만에 시어질 수 있어, 신선하게 실어 나르기 어렵습니다. 우유도 술이 됩니다. 쿠미스는 발효한 말 젖인데, 얼마나 세게 만드느냐에 따라 알코올이 약 1에서 2.3퍼센트뿐입니다.

우유엔 효모가 발효할 당이 적어 도수가 낮습니다. 부랴티야에선 발효유가 약 1.5에서 2퍼센트에 그쳐, 목축민들이 여러 단계로 증류해 40퍼센트, 심지어 75퍼센트까지 올렸습니다. 증류가 마지막 장벽입니다.

위스키와 소주: 장벽의 꼭대기

스카치위스키는 오크통에서 최소 3년 숙성하고 40퍼센트 이상으로 병입해야 합니다. 증류하면 발효 미생물은 따라오지 못하고, 40퍼센트 알코올은 실험실에서 내성을 키운 효모가 견디는 18에서 25퍼센트도 훨씬 넘습니다. 그래서 밀봉한 병은 사실상 상하지 않습니다.

라벨의 숙성 연수는 통 속 햇수이고, 병입하면 통 숙성은 끝납니다. 개봉 후 변화는 화학적입니다. 천천히 산화하고 향이 날아가죠. 한국 소주는 도수가 크게 내려왔습니다. 진로는 1924년 약 35퍼센트로 시작했고, 지금 주요 브랜드는 16에서 17퍼센트쯤입니다. 그래도 대부분 정제 알코올과 물이라 미생물이 먹을 게 거의 없습니다.

보도에 따르면 소주병엔 소비기한 대신 제조일자나 병입일자가 찍힙니다.

일부러 발효시킨 것

모두 나란히 놓으면 공통점이 보입니다. 신선한 우유엔 장벽이 거의 없습니다. 요구르트는 산을, 경질 치즈는 열과 소금, 건조, 시간을 더합니다. 맥주는 홉과 알코올을, 와인은 더 많은 알코올과 아황산을, 사케는 열을 더합니다.

위스키는 알코올을 40퍼센트 이상으로 증류해 미생물을 떼어 냅니다. 장벽이 약해지면 원치 않는 미생물이 세를 넓히거나, 원했던 미생물이 도를 넘습니다. 와인은 식초 쪽으로, 막걸리는 계속 시어지고, 곰팡이는 헐거운 밀봉 틈으로 요구르트에 들어갑니다. 그럼, 치즈는 그냥 상한 우유일까요?

어떤 면에선, 그렇습니다. 우리가 원한 방식 그대로 상한 우유니까요.