젖산 발효와 알코올 발효의 차이점은 무엇인가요?

젖산 발효와 알코올 발효, 둘 다 미생물의 작용으로 당을 분해하여 에너지를 얻는 과정이지만, 그 결과물과 활용 방식에는 뚜렷한 차이가 있습니다. 이 두 발효 과정을 자세히 비교하며 그 차이점을 깊이 파헤쳐 보겠습니다.

첫째, 생산물의 차이가 가장 두드러집니다. 젖산 발효는 이름에서 알 수 있듯이 최종 산물로 젖산을 생성합니다. 젖산균은 포도당을 분해하면서 피루브산을 거쳐 젖산을 만들어냅니다. 이 과정에서 발생하는 에너지는 미생물의 생장과 증식에 사용됩니다. 반면, 알코올 발효는 효모에 의해 진행되며, 포도당은 피루브산을 거쳐 에탄올과 이산화탄소로 분해됩니다. 맥주 거품이나 빵 반죽이 부푸는 것은 바로 이 이산화탄소 때문입니다. 즉, 젖산 발효는 젖산 하나만을 생성하지만, 알코올 발효는 에탄올과 이산화탄소 두 가지 산물을 생성합니다.

둘째, 관여하는 미생물이 다릅니다. 젖산 발효는 주로 젖산균(Lactobacillus, Streptococcus 등)에 의해 진행되는 반면, 알코올 발효는 효모(Saccharomyces cerevisiae 등)에 의해 진행됩니다. 젖산균은 김치, 요구르트, 치즈 등 다양한 발효식품에서 활약하며, 효모는 술, 빵 등의 제조에 핵심적인 역할을 합니다. 이처럼 각 미생물은 특정 환경과 조건에서 번성하며, 그 결과물인 젖산과 알코올은 우리 식생활에 다양한 풍미와 기능성을 제공합니다.

셋째, 발효 과정에서 필요한 산소의 유무에 차이가 있습니다. 두 발효 과정 모두 무산소 호흡의 일종이지만, 젖산 발효는 ‘절대 혐기성’으로 산소가 존재하면 발효가 억제되거나 중단됩니다. 산소가 있으면 젖산균의 생장이 저해되기 때문입니다. 반면, 알코올 발효를 진행하는 효모는 ‘통성 혐기성’ 미생물로, 산소가 있으면 호흡을 통해 더 많은 에너지를 얻지만, 산소가 없을 때는 발효를 통해 에너지를 얻습니다. 즉, 효모는 산소 유무에 따라 에너지 생성 방식을 전환할 수 있는 유연성을 가지고 있습니다.

넷째, 발효 과정의 pH 변화에도 차이가 있습니다. 젖산 발효는 젖산이라는 산성 물질을 생성하기 때문에 발효가 진행될수록 pH가 낮아집니다. 이러한 산성 환경은 다른 미생물의 성장을 억제하여 식품의 보존성을 높이는 데 기여합니다. 김치나 요구르트가 오랫동안 상하지 않는 이유 중 하나가 바로 젖산 발효로 인한 낮은 pH입니다. 반면, 알코올 발효는 pH 변화가 젖산 발효만큼 크지 않습니다. 물론 이산화탄소가 물에 녹아 탄산을 형성하여 약산성을 띠지만, 젖산 발효처럼 급격한 pH 변화는 나타나지 않습니다.

마지막으로, 두 발효 과정은 식품 산업뿐만 아니라 다양한 분야에서 활용됩니다. 젖산 발효는 플라스틱, 섬유, 의약품 등의 생산에도 이용되며, 알코올 발효는 바이오 연료 생산에도 활용되는 등 그 응용 범위가 점차 확대되고 있습니다.

이처럼 젖산 발효와 알코올 발효는 생성물, 관여 미생물, 산소 요구성, pH 변화, 활용 분야 등 다양한 측면에서 차이를 보입니다. 이러한 차이점을 이해하는 것은 발효 식품의 제조 및 보관뿐만 아니라, 바이오 기술 발전에도 중요한 기반이 됩니다.