밀가루의 특성 1

1. 글루텐

밀가루는 종류에 따라 6%~15%의 단백질이 함유되어 있다. 다양한 특성을 가지고 있는 단백질이 섞여 있지만, 전체의 대략 85%는 "글리아딘(gliadin)"과 "글루테닌(glutenin)"으로 거의 같은 양으로 존재한다. 밀가루에 물을 섞어 반죽하면 글리아딘과 글루테닌이 결합하여 글루텐이 만들어진다. 다시 말해 반죽의 형성은 밀가루 단백질에 수분이 들어가 글루텐을 형성하고 전분의 표면에 글루텐을 펼쳐 매트릭스를 형성하는 단백질 입자들의 집합과 분산으로 전분의 표면을 충분히 덮는 글루텐이 있어야 가스를 보유할 상태가 된다. 이렇게 되기 위한 단백질 함량은 최소한 7%가 되어야 한다. 글루테닌은 탄력성이 강하지만 신장성이 약한 단백질이고, 반대로 글리아딘은 탄력성은 약하나 점착성이 강하고 신장성이 좋다. 이같이 성질이 다른 두 가지의 단백질이 결합하여 점착성과 탄성이 알맞게 형성된 것이 글루텐이다. 밀을 분쇄하여 가루로 만들어 이용하는 것은 이 같은 글루텐을 이용하기 위한 것이다. 원료 밀의 종류나 품질, 물의 양, 부재료나 첨가물의 종류와 양 등에 의하여 결정되는 글루텐의 양과 힘, 그리고 점탄성의 균형에 따라서 글루텐의 특성은 약간의 차이가 있다. 경질 밀은 연질 밀보다 단백질이 많기 때문에 형성되는 글루텐의 양도 많다. 글루테닌과 글리아딘의 비율이나 분자구조에 의해 글루텐은 점착력과 탄력성이 강도가 결정된다. 밀가루에 적당한 물을 첨가함으로써 글루텐이 단단해지지만 물이 부족한 경우 아주 약한 글루텐을 형성하게 된다.

2. 글루텐은 반죽의 주역

밀가루는 물의 양에 따라 여러 가지 반죽 상태로 변하는 데, 빵용에는 점탄성이 있는 반죽, 면용에는 중간 강도의 반죽, 튀김이나 케이크에는 묽은 반죽이 적합하다. 이와 같이 첨가하는 물의 양에 따라 여러 가지 반죽을 만들 수 있는 것은 글루텐이 형성되는 성질이 있기 때문인데, 이로 인해 밀가루의 용도가 매우 다양해질 수 있는 것이다. 밀을 곡물 중의 왕이라고 말하는 것은 빵을 비롯해 여러 지역 사람들의 기호에 따라 먹는 방법이 매우 다양하기 때문이다. 빵을 만드는 경우, 밀가루에 효모, 설탕, 유지, 소금 등의 재료와 물을 섞으면 부드럽게 탄력이 있는 반죽이 된다. 아래 그림은 밀가루 반죽을 전자 현미경으로 본 사진으로 원형의 전분립 사이에 글루텐이 형성되어 있다. 반죽을 잘하면 글루텐은 얇은 막을 형성하고 이 글루텐은 밀가루의 전분립이나 기포를 감싸고 있는 것에서부터 섬유상인 것까지 여러 형태가 존재한다.

밀가루 반죽의 전분과 글루텐을 전자현미경으로 본 것 출처 : http://mokuyokai.blog18.fc2.com/blog-entry-126.html

발효란 복합 유기물을 비교적 단순한 물질로 분해하는 것으로, 반죽 중의 효모가 활동하여 발효가 진행되면 탄산가스와 알코올이 생성된다. 즉, 반죽의 발효 목적은 반죽 중에 발효 생성물을 축적하여 최종 제품에 풍미와 방향을 주며 또한 반죽에 부드럽고 적당한 신장성을 주어 반죽막을 얇게 하고, 발효 중 산화를 진전시켜 가스 보유력을 강화하는 데 있다. 반죽은 성형공정 동안에 밀어펴기, 말기, 압착을 거치면서 가스가 빠지고 탄력이 없는 상태가 된다. 부피가 좋은 빵을 만들기 위해서는 다시 부풀려서 부드럽고 신장성이 생기도록 해야 한다. 성형을 마친 반죽을 다시 팽창시킴으로써 글루텐을 부드럽게 하여 좋은 제품이 되도록 한다. 반죽은 발효의 종점까지 탄산가스를 축적하여 신장성을 유지하고, 오븐에서 열이 가해지는 최후까지 발생된 가스에 의해 팽창된다. 이때 중요한 반응으로 완제품 크기의 1/3까지 반죽의 부피가 빠르게 팽창하는 "오븐 스프링"이 일어난다. 이 오븐 스프링은 열 침투 결과 때문인데, 가스에 대한 열의 영향으로 압력을 증가시키는 것이다. 굽기 과정에서 반죽의 수분 분포는 크게 달라지게 된다. 굽기과정에 서는 4가지의 주요 변화, 즉 전분의 호화, 글루텐의 변성, 효모 및 밀가루의 효소의 불활성화 그리고 향 및 색깔이 생성된다. 굽기 공정 중 반죽의 중심온도는 95°C~97°C까지 올라가고 글루텐 망상조직은 변성이 일어나 빵의 구조 형성이 결정된다. 전분이 호화되는 동안 전분 중 아밀로오스의 일부는 용해되어 주위를 둘러싸고 있는 수용액상 입자 밖으로 확산되어 그곳에서 갈라진 틈으로 물이 흡수되어 전분이 팽창된다. 제빵 시에는 단백질 함량이 많고 그 질이 좋은 밀가루를 사용한다. 따라서 제빵용 원료 밀은 단백질 함량이 많고 점탄성의 균형이 좋은 글루텐을 형성하는 특성을 가진 것이 요구된다. 미국산의 경질 밀 중에서도 경질 적색 봄밀(hard red spring wheat)이 경질 적색 겨울밀(hard red winter wheat)보다 빵용으로 우수한 것은 글루텐의 점탄성 균형이 적합하기 때문이다. 아르헨티나산의 밀은 단백질 양은 많지만 우리 빵에 적당하지 않은 것은 글루텐이 단단하여 신장성 이 좋지 않기 때문이다. 부드러우면서 적당한 탄력성이 있는 면을 만드는 것도 반죽 중에 글루텐이 형성되기 때문이다. 밀가루 100에 대하여 물 30~33을 첨가하여 면용 반죽기로 혼합하면 소보루 상태의 반죽이 되고, 이것을 2개의 롤 사이에 압축하고 늘려서 면대를 만드는 과정에서 글루텐이 형성된다. 글루텐 형성 단백질의 양이 적거나 반죽하는 방법이 적당하지 않으면 빵반죽과 같은 탄력성이 있는 글루텐이 형성되지 않는다. 또한 글루텐의 양이 많아 탄력성이 지나치면 단단한 텍스처를 갖는 면이 된다. 수타면은 탄력성이 있다. 롤에서 뽑아낸 반죽은 글루텐이 일정한 방향으로 신장하지만, 수타한 것은 글루텐이 복잡한 망상구조를 형성하기 때문에 적당한 탄력성을 갖게 된다. 최근에는 면 제조기술의 발달로 밀가루에 많은 양의 물을 가한 후 특수한 반죽기를 사용함으로써 기계적으로 수타한 것과 유사한 식감의 면을 만들기도 한다. 부드럽게 팽창되는 케이크와 꽃이 피는 것과 같은 튀김은 밀가루의 주성분인 전분과 다소 힘이 약한 글루텐과의 공동작용에 의한 것이다. 이때 사용되는 밀가루는 단백질 함량이 적고 글루텐의 질이 유연한 것을 사용하며, 글루텐이 과도하게 형성되지 않도록 가볍게 혼합해야 한다. 글루텐의 발전이 지나치면 거친 반죽이 되므로 좋지 않다.