단백질

whey 유청단백질이란? 0

유청 단백질(Whey Protein)이 만들어지는 과정에 대해서는 이미 많은 사람들이 알 것이다. 다시 한번 끄집어 내자면 우유에서 치즈를 만드는 공정에 남은 부산물인 유청(유장)을 가공처리하여 만드는 것이 바로 유청단백질이다. 치즈의 조성을 보면 유지방과 카제인 단백질(Casein)이 주요 구성요소인데, 결국 치즈는 유청이 아닌 우유의 주요 단백질(우유 총 중량의 2.4%)인 카제인과 유지방이 뭉친 커드(Curd)라는 물질로 만들어진 것이다.

이렇게 치즈나 카제인을 생산하는 공정은 카제인이란 우유단백질의 물리적/화학적 특성을 이용하는 과정으로 pH 4.6 이하에서 응고되는 카제인의 특성을 이용해 산(Acid)처리를 하여 만들어 진다. 또 다른 방법으로는 송아지의 4번째 위에서 소량 추출되는 렌닌(Rennin) 효소를 이용하는 방법인데 이는 상업적으로 만들어진 렌넷(Rennet)으로 대체되고 있다.

산 또는 렌넷을 이용하여 카제인/치즈를 만드는 공정은 크게 치즈의 특성에 따라 분류된다. 경질치즈(Hard Cheese)와 연질치즈(Soft Cheese)에 따라 카제인을 응고시키는 방법이 다른데, 톰과 제리에서 제리가 먹는 치즈인 에멘탈, 체다 치즈는 대표적인 경질치즈로 이 치즈는 카제인을 렌넷을 이용해 응고시켜 만들게 된다. 반대로 리코타치즈, 크림치즈나 그릭 요거트와 같은 연질치즈들은 산 처리를 이용해 카제인을 응고시킨다.

결국 처리 방법에 따라 그 부산물인 유청도 다른 성향을 띄게 되는데 렌넷 처리에 의해 형성된 유청을 SWEET WHEY(감미유청)라고 하고, 산 처리에 의해 만들어진 유청을 ACID WHEY(산 유청)이라고 한다. 보통 SWEET WHEY pH 5.6 이상으로 다양한 용도로 사용되며 가공식품 용도로 다양하게 사용되고 있으며 우리가 주로 섭취하는 유청단백질 분말도 감미 유청에 의해서 만들어진다. 

감미유청은 식용으로 문제가 없으며 USDA, FDA, CODEX 등에서 해당 원료에 대한 사용규격을 정하고 있다. 감미유청은 간단한 가공처리 후 다양한 식용 제품으로 응용되고 있으며 유청 분말 원료의 70%정도가 감미유청으로 감미유청은 유당 함량이 산 유청에 비해 높고(유당에 의해 단맛이 남) 아미노산의 조성이 뛰어나다. 

산유청은 식용으로 사용하기에 약간의 문제가 있다. 보통 4리터의 우유로 1리터의 그릭 요거트가 생산되는데, 나머지 3리터는 바로 산유청이다. 이 유청은 pH 5.1이하로 대부분 pH 4.3~5.1 정도에 해당된다. 많은 유제품 업체들은 산유청의 처리에 대해서 난감해 하고 있다. 과거에는 대부분 산유청을 몰래 버리거나 식용용도로 사용했었다.

물론 그렇게 버려진 산유청이 하천에서 부영양화를 만들어 수중 생테계에 산소부족을 유발하고 어류 등의 생존을 불가능하게 만드는 현상이 발생하여 전세계적으로 산유청의 무단 폐기를 규제하고 있다. 그래서 많은 낙농연구자들은 산유청을 이용하여 동물사료(돼지, 닭, 소의 사료로 국한되어 사용될 수 있다), 비료(이것도 토양 산성화 유발), 혐기성 소화조(무산소성 소화조)를 이용한 발전소

용 원료 등으로 사용할 수 있는 길을 열고 있다. 하지만 이는 결국 장기적인 처리법은 아니다.

이에 따라 최근 USDA에서는 산유청의 중성화에 대한 US#20140348993(최소 pH 6.0까지 중성화), US#20140348981(중성화 산유청의 감미유청 대체), US#20140348979(효소첨가 섬유질화) 특허를 내면서 산유청의 안전/안정적인 처리법에 대해서 발전시켜나가고 있다. 

산유청의 처리에 민감한 이유는 그동안 그릭 요거트가 전세계 시장에서 엄청난 성장을 이루었고(커피 성장하듯이), 그로 인한 어마어마한 산유청이 발생되었기 때문이다. 산유청도 감미유청처럼 영양적 가치가 뛰어난데, 특히 그 안에 포함된 양질의 아미노산(특히 BCAA), 칼슘 등은 버리기 아까운 존재이기 때문이다. 하지만 산은 쉽게 건조분말화 되지 않기 때문에 산유청에서 아미노산이나 칼슘을 분리해내기가 힘들다는게 산유청을 유청산업 및 칼슘제 생산에 사용할 수 없는 이유이다.   

일부 유가공업체들에서는 기타 식품의 pH를 말하며 산유청이 식용으로 충분히 이용가능하다고 밝히고 있다. 실례로 사과의 pH는 3.3~4.0, 바나나는 4.5~5.2, 블루베리는 3.1~4.5으로 산유청에 비해 낮은 pH를 가지고 있다(산도가 높다). 하지만 식품이 가진 pH가 중요한 것이 아니고 우리 몸에 들어가서 이들 식품이 어떻게 작용하냐가 중요하다. 

pH 2~3 사이에 식초는 산성물질로 생각하기 쉽지만 우리 몸에 들어가면 분해되어 알칼리 물질만 남기는 알칼리성 식품이다. 반면 산유청은 체내에 들어가서 산성 그대로 유지되기 때문에 문제가 되는 것이다. 그래서 아직까지 정부기관 및 영양/낙농학자들은 산유청의 식용화에 회의적인 입장을 보이고 있으며 산유청을 유청단백질 용도로 이용한다면 산에 의해 장의 산성화를 유발할 것이다.