발효공학과 산업 동향

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‘발효공학’을 이야기하기에 앞서 ‘발효’의 의미에 대해서 정리하고자 한다. 발효의 전통적 의미는 ‘미생물이 무산소 조건에서 사람에게 유용한 유기물을 만드는 과정’을 의미한다.
발효의 의미를 알지 못하던 시절부터 인류는 이미 미생물을 이용한 자연 발효를 실생활에서 이용해왔다.
현대의 발효공정은 원료 전처리 공정, 발효공정, 정제공정의 3단계로 진행한다. 원료 전처리공정은 원료 운반, 정선, 분쇄, 증자, 살균, 배지성분 배합, pH 조정, 여과, 청징 등의 조작을 포함하는 공정이다.
다양한 발효 기술이 우리의 삶에 밀접하게 들어와 있다. 그 중에서 누구나 쉽게 떠올리며 그만큼 오래된 주류 산업에 대해서 먼저 다루고자 한다. 주류란 사람이 음용할 수 있는 알코올분이 함유된 음료이다.
맥주는 긴 역사만큼이나 거의 전 세계 모든 국가에서 제조가 가능하며 다양한 제품군을 형성하고 있다.
맥주의 세계 동향을 보기 전에 기술 동향을 먼저 언급하고자 한다. 맥주의 제조 과정의 핵심을 먼저 보겠다. 맥주 제조에는 반드시 거쳐야 할 필수적인 3단계가 있다. 먼저 보리를 온수에 담가 발아를 촉진한다.
지역한정 혹은 전통주의 개념이 강했던 증류주도 점차 산업화되고 교역량이 늘어나고 있다. 세계 상위 10대 기업의 2012년 기준 세계 시장 점유율은 48.9%로 절반에 다소 못 미치지만, 그 비율은 2009년의 45%로부터 점진적으로 증가해 왔다.
아미노산은 글라이신, 메싸이오닌, 시스테인, 발린 등을 제외하고는 대부분 발효법으로 생산한다. 발효법은 회분식(batch system), 유가식(fed-batch system) 및 연속식(continuous system)이 있으나, 유가식이 널리 채택되고 있다.
세계 발효산업의 시장규모는 2000년도 152억 달러에서 2010년 730억 달러로 10년간 약 5배 증가했다. 2017년에는 약 1천137억 달러의 시장 규모가 전망된다.

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