술과 식초(食醋)는 서로 다른 식품처럼 보이지만, 화학 구조로 보면 하나로 이어진다. 당이 발효(醱酵)하면 알코올이 되고, 알코올이 다시 산화(酸化)되면 식초가 된다. 생물학적으로 말하면 초산균(醋酸菌)이 에탄올을 산화하여 초산(醋酸)을 만들 때 식초가 생성된다. 따라서 식초가 만들어지려면 반드시 에탄올이 먼저 생성되어야 한다. 다만 음료로 완성된 술이 반드시 별도로 존재해야 한다는 뜻은 아니다. 식초를 만드는 연속 공정 안에서 알코올 발효와 초산 발효가 차례로 일어날 수도 있다.

술에 들어 있는 알코올은 주로 에탄올(乙醇)이다. 에탄올의 화학식은 C₂H₅OH이다. 효모(酵母)가 포도당(葡萄糖)을 분해하면 에탄올과 이산화탄소(二酸化炭素)가 만들어진다.

포도당 → 에탄올 + 이산화탄소

화학식으로 쓰면 다음과 같다.

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

이것이 알코올 발효이다. 포도, 사과, 쌀, 보리, 고구마처럼 당질(糖質)이나 전분질(澱粉質)을 가진 원료는 이런 과정을 거쳐 술이 된다. 전분은 그대로 발효되지 않으므로 먼저 당화(糖化)를 거쳐 당으로 바뀐 뒤 효모가 알코올을 만든다.

술의 종류는 원료뿐 아니라 발효, 증류(蒸溜), 숙성(熟成) 방식에 따라 결정된다. 위스키는 보리·옥수수·호밀·밀 같은 곡물을 발효하고 증류하여 만든다. 와인은 주로 포도를 발효하여 만들며, 브랜디는 포도주나 다른 과실주를 증류하여 만든다. 막걸리·동동주·청주는 쌀을 주요 원료로 삼는다. 데킬라는 멕시코의 특정 지역에서 재배한 블루 아가베를 원료로 만들고, 럼은 사탕수수즙이나 당밀을 발효·증류하여 만든다. 보드카는 감자뿐 아니라 밀·호밀·옥수수 등 여러 전분질 원료로 만들 수 있다. 맥주는 맥아를 중심으로 발효하며, 홉은 쓴맛과 향을 더하고 저장성을 높인다. 따라서 술 이름을 통해 주요 원료를 어느 정도 짐작할 수 있지만, 술 이름과 한 가지 원료를 반드시 일대일로 연결할 수는 없다.

식초의 핵심 성분은 초산, 곧 아세트산이다. 초산의 화학식은 CH₃COOH이다. 초산균은 산소를 이용하여 에탄올을 초산과 물로 바꾼다.

에탄올 + 산소 → 초산 + 물

화학식으로 쓰면 다음과 같다.

C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O

그러므로 술과 식초의 관계는 다음과 같이 정리할 수 있다.

당 → 에탄올 → 초산

첫 단계에서는 효모가 작용하고, 두 번째 단계에서는 초산균과 산소가 작용한다.

자연 에탄올과 합성 에탄올

발효로 만든 에탄올과 화학 합성(化學合成)으로 만든 에탄올은 제조 과정이 다르다. 자연 발효에서는 효모가 당을 에탄올로 바꾼다. 합성 에탄올은 석유화학 공정에서 얻은 에틸렌(乙烯)에 물을 반응시켜 만들 수 있다.

에틸렌 + 물 → 에탄올

화학식은 다음과 같다.

C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH

그러나 두 에탄올을 완전히 정제하면 화학식은 모두 C₂H₅OH이다. 인체는 에탄올이 곡물에서 왔는지 석유화학 공정에서 왔는지를 에탄올 분자만으로 구별하지 못한다. 순도와 농도가 같다면 체내에서도 모두 아세트알데히드(乙醛)를 거쳐 초산으로 분해된다.

에탄올 → 아세트알데히드 → 초산

그렇다고 공업용 합성 알코올을 마셔도 된다는 뜻은 아니다. 공업용 알코올은 식품 기준에 따라 제조하거나 검사한 물질이 아니다. 메탄올(甲醇), 변성제(變性劑), 여러 공정 불순물(不純物)이 들어 있을 수도 있다. 따라서 식품 수준으로 정제한 순수 합성 에탄올과 실제로 유통되는 공업용 알코올을 구분해야 한다.

또한 에탄올은 발효로 만들었든 합성했든 그 자체로 독성(毒性)을 지닌다. 과다하게 마시면 급성 알코올중독을 일으키고, 장기간 섭취하면 간과 신경계에 부담을 준다. 자연에서 만들어졌다는 사실이 에탄올의 독성을 없애 주지는 않는다.

술의 맛은 에탄올만으로 만들어지지 않는다

에탄올은 술의 취기와 자극을 만들지만, 술의 깊은 맛을 모두 만들지는 않는다. 술의 향과 맛은 발효 과정에서 함께 생성된 수많은 미량 성분에서 나온다.

발효 과정에서는 에스테르, 유기산(有機酸), 고급 알코올, 알데히드, 아미노산(氨基酸) 등이 만들어진다. 여기에서 고급 알코올은 품질이 우수한 알코올이라는 뜻이 아니라, 에탄올보다 탄소 수가 많은 알코올을 가리킨다. 에스테르는 과일과 꽃 향을 내고, 유기산은 산미와 균형을 만든다. 고급 알코올은 술에 무게와 복합성을 더하며, 당과 아미노산은 단맛과 감칠맛을 형성한다.

이 때문에 발효주(醱酵酒)는 원료와 효모, 발효 온도와 기간에 따라 맛이 달라진다. 포도로 만든 와인, 쌀로 만든 막걸리, 보리 맥아로 만든 맥주는 모두 에탄올을 포함하지만 맛과 향은 전혀 다르다. 에탄올 분자가 달라서가 아니라 에탄올과 함께 들어 있는 성분이 다르기 때문이다.

발효주를 증류하면 알코올 농도가 높아진다. 그러나 증류 과정에서 어떤 성분을 남기고 제거하느냐에 따라 술의 성격이 달라진다. 위스키나 전통 증류식 소주는 원료와 발효에서 비롯된 향미 성분을 일정 부분 남긴다. 반면 고도로 정제한 주정(酒精)은 이러한 성분을 대부분 제거하므로 원료에 따른 맛의 차이가 크게 줄어든다.

발효와 숙성의 차이

발효와 숙성은 연결되어 있지만 같은 과정은 아니다. 발효는 미생물이 원료를 다른 물질로 바꾸는 과정이다. 효모가 당을 에탄올로 만들고, 초산균이 에탄올을 초산으로 만드는 것이 발효이다. 발효는 술과 식초를 만들어 낸다.

숙성은 발효가 끝난 술이나 식초를 일정한 환경에서 보관하여 맛과 향을 변화시키는 과정이다. 숙성 중에는 산화, 농축(濃縮), 침전(沈澱), 에스테르화(酯化) 등이 일어난다. 거친 성분은 줄어들고 여러 향미 성분이 서로 반응하면서 맛이 안정된다.

발효는 맛을 만들고, 숙성은 만들어진 맛을 엮는다.

발효가 충분하지 않으면 숙성하면서 변화할 성분도 빈약하다. 반대로 발효를 잘했더라도 숙성하지 않으면 맛이 거칠고 각 성분이 따로 느껴질 수 있다. 좋은 술과 식초는 발효와 숙성이 서로 이어질 때 완성된다.

오랜 숙성이 만드는 깊은 맛

갓 발효된 술이나 식초는 알코올이나 초산의 자극이 두드러진다. 그러나 시간이 지나면 알코올, 유기산, 알데히드 등이 산화되거나 서로 반응한다. 알코올과 유기산이 결합하면 향기로운 에스테르가 만들어지고, 거친 맛을 내는 일부 성분은 침전하거나 다른 물질로 바뀐다.

항아리나 나무통에서 숙성하면 미량의 산소가 들어와 완만한 산화가 진행된다. 수분이 조금씩 증발하면서 당, 유기산, 아미노산과 향미 성분이 농축되기도 한다. 오크통에서 숙성하면 나무에 들어 있던 바닐린, 탄닌(單寧), 오크 락톤 등이 녹아 나와 바닐라, 나무, 향신료, 캐러멜과 비슷한 향을 더한다.

식품 수준으로 정제한 합성 에탄올과 물을 오크통에 넣어 두어도 나무 성분이 녹아 나오므로 색과 향이 생긴다. 그러나 그것만으로 발효, 증류, 숙성을 거친 위스키와 같은 깊은 맛이 생기지는 않는다. 합성 에탄올에는 발효 과정에서 만들어지는 에스테르, 고급 알코올, 유기산과 같은 바탕 성분이 거의 없기 때문이다.

합성 에탄올 + 물 + 오크통 → 오크 향을 지닌 알코올

곡물 발효 + 증류 + 오크통 숙성 → 발효 향미와 오크 향이 결합한 숙성주

오크통은 새로운 맛을 더하지만, 발효에서 생기지 않은 모든 맛을 대신 만들어 주지는 못한다. 숙성은 아무것도 없는 상태에서 맛을 창조하는 과정이 아니다. 이미 들어 있는 성분을 변화시키고 서로 어우러지게 하는 과정이다.

발효식초와 숙성식초

발효식초는 곡류, 과실류, 주류 등을 발효하여 만들거나 여기에 곡물당화액이나 과실착즙액 등을 혼합하고 숙성하여 만든 식초이다. 그러나 모든 발효식초가 장기간 숙성된 식초는 아니다. 발효는 식초를 만드는 과정이고, 숙성은 만들어진 식초의 맛을 발전시키는 과정이다.

갓 만들어진 식초는 초산의 신맛과 자극적인 냄새가 강하다. 숙성하면서 남아 있던 알코올, 유기산, 알데히드와 각종 발효 부산물(副産物)이 서서히 변한다. 에스테르가 만들어지면서 향이 풍부해지고, 거친 성분이 침전하면서 신맛이 둥글어진다. 항아리나 나무통에서는 수분이 조금씩 증발하여 당, 아미노산, 유기산이 농축되므로 단맛과 감칠맛도 더 분명하게 느껴질 수 있다.

따라서 오래 숙성된 식초의 깊은 맛은 초산 자체가 특별한 초산으로 바뀌어서 생기는 것이 아니다. 초산의 화학식은 여전히 CH₃COOH이다. 깊은 맛은 초산과 함께 들어 있는 여러 성분이 시간 속에서 변화하고 어우러지면서 생긴다.

그러나 단순히 유리병이나 플라스틱병에 오래 보관한다고 모두 숙성식초가 되는 것은 아니다. 이미 살균(殺菌)하고 여과(濾過)한 식초를 밀폐 용기에 보관하면 변화가 매우 느리다. 좋은 원료, 충실한 발효, 적절한 온도, 미량의 산소, 알맞은 용기와 충분한 시간이 함께 작용해야 깊은 맛이 형성된다.

좋은 원료 + 충실한 발효 + 알맞은 숙성 환경 + 시간 = 깊은 맛

맺음말

술과 식초는 당에서 시작하여 에탄올과 초산으로 이어지는 발효 과정 안에 있다. 술의 중심에는 에탄올 C₂H₅OH가 있고, 식초의 중심에는 초산 CH₃COOH가 있다. 그러나 술과 식초의 가치와 맛을 이 두 분자만으로 설명할 수는 없다.

자연 발효와 화학 합성으로 만든 순수 에탄올은 같은 분자구조를 지닌다. 화학적으로 만든 식품 등급 초산도 발효로 만든 초산과 같은 CH₃COOH이다. 우리나라 식품공전도 빙초산이나 초산을 먹는물로 희석하여 만든 희석초산을 식초의 한 유형으로 인정한다. 따라서 합성 초산이라는 이유만으로 인체에 심각한 부작용을 일으킨다고 단정해서는 안 된다. 농도와 순도, 불순물과 섭취량이 안전성을 결정한다.

그러나 발효식초와 희석초산의 맛과 구성은 같지 않다. 희석초산은 주로 초산과 물로 이루어져 신맛이 단순하고 자극적이다. 반면 발효 과정에서는 초산만 만들어지는 것이 아니다. 원료와 미생물이 만나 유기산, 아미노산, 향기 성분 등 여러 발효 부산물을 함께 만든다. 숙성은 이 성분들을 산화하고 결합하며 농축한다. 이 과정에서 단순한 신맛은 부드럽고 복합적인 맛으로 발전한다.

발효식품이 지닌 성분이 건강에 어떤 영향을 주는지는 원료와 제조법, 섭취량에 따라 따로 검증해야 한다. 다만 맛과 향에서는 발효와 숙성이 만드는 차이가 분명하다. 자연 발효식품의 깊이는 특정 분자 하나에 있지 않다. 원료와 미생물, 환경과 시간이 함께 만들어 낸 관계 속에 있다.

발효는 물질을 만들고, 숙성은 그 물질에 시간의 맛을 더한다.