개봉한 우유를 실온에 오랜 시간 방치하면 우유 속에 포함된 젖당이 젖산균에 의해 분해되어 젖산을 생성하므로 강한 신맛이 나고 단백질이 응고되는 원리가 궁금합니다.

Question

개봉한 우유를 실온에 오랜 시간 방치하면 우유 속에 포함된 젖당이 젖산균에 의해 분해되어 젖산을 생성하므로 강한 신맛이 나고 단백질이 응고되는 원리가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

개봉한 우유를 실온에 오래 방치했을 때 신맛이 나고 덩어리가 지며 응고되는 현상은 젖산균의 대사 작용과 단백질의 화학적 구조 변화가 맞물려 일어나는 대표적인 산 응고 현상입니다.

​우유 속에는 유익균과 유해균을 포함한 다양한 미생물이 존재하는데, 우유를 개봉해 실온에 두면 젖산균이 활동하기 좋은 따뜻한 온도가 조성됩니다. 이때 젖산균은 우유에 포함된 당류인 젖당을 먹이로 삼아 분해하는 대사 과정을 거치게 됩니다. 이 분해 과정에서 부산물로 젖산이 생성되며, 이 젖산이 체내에 쌓이면서 우유 전체의 수소이온농도가 낮아지고 산성이 강해집니다. 이 때문에 우유를 마셨을 때 혀에서 강한 신맛을 느끼게 됩니다.

​우유가 산성으로 변하면 우유의 주요 단백질인 카세인에 구조적 변화가 일어납니다. 평상시의 카세인 단백질은 음전하를 띠고 있어 서로 밀어내는 척력 덕분에 액체 속에 고르게 퍼져 있습니다. 하지만 젖산이 늘어나 우유의 산도가 카세인의 등전점인 피에이치 4.6 근처까지 떨어지면, 카세인이 띠고 있던 전하가 중화되어 서로 밀어내는 힘이 사라집니다. 전하를 잃은 카세인 단백질들은 소수성 상호작용에 의해 서로 엉겨 붙기 시작하고, 이 과정에서 수분을 머금은 채 단단한 그물망 구조를 형성하면서 결국 거뭇하거나 걸쭉한 덩어리 형태로 굳어지게 됩니다.