후발효

차 제조에서 통용되는 '발효'라는 용어는 생물학적 정의와 관습적 표현 사이에 차이가 있다^[3]. 홍차의 테아플라빈(theaflavin) 생성이나 백차·청차(우롱차)의 갈변은 미생물이 개입하지 않고 찻잎 세포 내 폴리페놀 옥시다아제(polyphenol oxidase)와 퍼옥시다아제(peroxidase) 등 내인성 효소가 주도하는 생화학적 산화 반응이다^[3][4]. 이를 관습적으로 '전발효(前發酵)' 또는 '효소 발효'라고 부른다^[1][3].

반면 후발효는 고온의 솥에 덖거나 증기로 찌는 살청 과정을 거쳐 내인성 효소를 완전히 비활성화한 찻잎을 원료로 삼는다^[1][4]. 효소가 파괴된 찻잎에 곰팡이류, 효모, 세균 등의 외인성 미생물이 착생하여 증식하면서 분비하는 세포외 효소(가수분해효소, 산화환원효소 등)가 찻잎의 화학 성분을 변화시킨다^[5][6]. 미생물의 호흡열과 수분이 결합한 습열 환경 속에서 비효소적 산화와 유기물 분해가 동시에 일어나므로, 미생물학적 정의에 가장 정확히 부합하는 진정한 발효 방식이다^[3].

후발효의 기원은 중국 변경 민족과의 교역에서 비롯되었다^[2]. 당나라와 송나라 이후 사천성(四川省), 운남성(雲南省), 호남성(湖南省) 등지에서 생산된 차는 티베트나 신강 등 건조한 변방으로 수송되었다^[2]. 차마고도(茶馬古道)와 같은 험로를 수개월에 걸쳐 말이나 야크로 운송하는 과정에서 비바람에 찻잎이 젖고 햇볕에 마르는 과정이 반복되었다^[2]. 이 과정에서 공기 중의 미생물이 번식하고 자연적인 습열 반응이 일어나 찻잎이 검붉게 변하며 떫은맛이 줄어들고 부드러운 단맛이 형성되는 현상이 발견되었다^[2][5]. 이러한 차를 '변소차(邊銷茶)' 또는 '변차'라고 불렀다.

명나라 후기인 1500년대 중반부터는 운송 중의 우연한 변화를 인위적으로 재현하기 위해 찻잎을 쌓아두고 미생물 번식을 유도하는 공정이 도입되었다. 호남성 안화현에서는 이를 체계화하여 안화흑차(安化黑茶)를 제조하기 시작했다.

20세기 후반에는 후발효 기술이 급격한 산업적 발전을 맞이하였다. 특히 윈난성의 아삼 품종 계통 대엽종 차나무로 만든 쇄청모차는 자연 후발효를 거치려면 수년에서 수십 년의 세월이 걸렸기 때문에, 1970년대 곤명차창(昆明茶廠)과 맹해차창(勐海茶廠) 등을 중심으로 대량의 찻잎에 물을 뿌리고 온습도를 제어해 발효 속도를 40~60일로 단축시키는 인공 '악퇴(渥堆)' 기술이 정립되었다^[7]. 이렇게 만들어진 완성차는 '보이숙차(普洱熟茶)'로 명명되어 전 세계로 유통되었다^[7]. 현대에는 보이차 제조 과정에서 여러 산지의 원료를 배합하는 병배 기술과 접목되어 제품의 풍미 안정성을 극대화하고 있다. 또한 말린 귤껍질인 진피 속에 후발효차를 채워 넣어 함께 숙성시키는 감보차(柑普茶)처럼 다양한 복합 형태로도 발전하였다.

후발효 공정 중 찻잎 내부에서는 고분자 유기물의 분해, 축합, 산화가 복합적으로 일어난다^[5][6].

주요 성분군	발효 전 상태	후발효 후 변화	맛과 형태에 미치는 영향
폴리페놀 (카테킨류)	에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG) 등 모노머 다량 분포	산화·중합되어 테아브라우닌(차갈소, theabrownin) 형성[5]	강한 떫은맛과 수렴성이 사라지고 탕색이 흑갈색으로 변화[5]
색소 물질	엽록소, 카로티노이드 풍부	엽록소는 페오포르바이드로 분해, 카로티노이드 산화 분해[5]	잎의 녹색이 흑갈색으로 탈색되며 수색이 맑은 적갈색을 띰[5]
탄수화물	불용성 섬유소, 전분, 펙틴	미생물 분비 효소에 의해 가용성 단당류·올리고당으로 분해[5]	찻물의 점도(구감) 향상 및 은은한 단맛 부여[5]
단백질 및 아미노산	단백질 및 유리 아미노산 (테아닌 등)	미생물 영양원으로 소비되거나 당화물과 마이야르 반응 유도	구수한 진향(陳香) 및 감칠맛의 재구성[5]
방향족 화합물	풋내를 유발하는 알데하이드, 알코올류	메톡시벤젠류, 테르펜 알코올, 진통향(노향) 화합물 생성[5]	흙내음, 균화향, 목질향, 대추향 등 묵직한 숙성향 발현[5][8]

이러한 화학적 변환의 주체는 미생물이 분비하는 셀룰라아제(cellulase), 펙티나아제(pectinase), 프로테아제(protease), 폴리페놀 옥시다아제 등의 효소이다^[5][6]. 차의 쓴맛과 떫은맛을 내는 카테킨 모노머가 감소하고, 분자량이 큰 수용성 고분자 색소인 테아브라우닌이 찻잎 건조 중량의 8~12% 이상까지 축적되면서 후발효차 특유의 짙은 적갈색 수색과 매끄러운 목넘김이 형성된다^[5].

후발효의 질감과 향미는 번식하는 미생물의 종(種) 구성과 생태적 천이(succession)에 따라 결정된다.

• 아스페르길루스(Aspergillus)속 진균: 보이차의 악퇴 공정에서 우점하는 대표적인 사상균이다^[2][9]. 과거 연구에서는 아스페르길루스 니게르(Aspergillus niger)가 주요 균주로 알려졌으나, 유전자 염기서열 분석(PCR)의 발전으로 아스페르길루스 루추엔시스(Aspergillus luchuensis) 등이 핵심적인 균종으로 밝혀졌다^[2]. 강력한 셀룰라아제와 탄닌 분해 효소를 분비하여 찻잎 조직을 연화하고 중합 반응을 이끈다^[5].
• 유로티움 크리스타툼(Eurotium cristatum): 복전차(茯磚茶)의 발화(發花) 공정에서 인위적으로 번식을 유도하는 자낭균류이다^[5][10]. 찻잎 조직 내부에 황금색의 작은 알갱이 형태인 폐낭각(cleistothecium)을 형성하므로 흔히 '금화(金花)'라고 부른다^[6][10]. 특유의 맑고 달콤한 균화향(菌花香)을 만들어내며, 전분과 단백질 분해 활성이 높다^[5][6].
• 효모균류(Yeast): 칸디다(Candida), 사카로미세스(Saccharomyces) 등의 효모는 발효 중기 이후 산소 농도가 낮아지고 당도가 높아지는 환경에서 왕성하게 증식한다^[5]. 이들은 당을 대사하여 유기산과 에스터(ester) 화합물을 생성하며, 차에 복합적인 과일 향과 감미를 더한다^[5].
• 세균류(Bacteria): 젖산균(Lactobacillus 계통)과 고초균(Bacillus subtilis) 등이 관여한다^[1]. 발효 환경의 산도를 높여 유해 잡균의 번식을 억제하고, 독특한 풍미 형성에 기여한다^[5].

후발효는 인위적 개입의 정도와 수분 제어 방식에 따라 크게 세 가지 형태로 나뉜다.

자연 후발효 (건창 숙성)

완성된 쇄청모차를 증기로 쪄서 긴압(緊壓)한 뒤, 인공적인 수분 살포 없이 서늘하고 건조하며 통풍이 원활한 환경(건창, 乾倉)에서 서서히 익히는 방식이다. 보이생차(普洱生茶)가 대표적이다^[7][11]. 공기 중의 자연 미생물과 대기 수분, 극소량 잔류한 효소가 수십 년에 걸쳐 매우 느린 산화와 발효를 진행한다^[11]. 초기의 풋내와 떫은맛이 점진적으로 사라지며 맑은 호박색에서 짙은 등적색으로 수색이 변하고, 맑은 단맛과 깊은 회감(回甘)이 살아난다.

온습 조절 후발효 (악퇴 발효)

대량의 찻잎(보통 1톤 이상)을 평평한 바닥에 70100cm 두께로 쌓아두고, 찻잎 중량의 1012%에 해당하는 물을 균일하게 살포한 뒤 보온 덮개를 씌워 진행하는 쾌속 발효 방식이다^[7]. 미생물의 급격한 호흡으로 더미 내부 온도가 5065°C까지 상승한다^[7]. 열이 지나치게 올라 찻잎이 탄화되거나 썩는 것을 방지하기 위해 주기적으로 차 더미를 해체하여 뒤집는 '번퇴(飜堆)' 작업을 수행한다^[7]. 통상 48회의 번퇴를 거치며 40~60일 동안 집중 발효를 마친 뒤 건조한다^[7]. 보이숙차, 호남 흑차, 광서 육보차(六堡茶) 등이 이 방법으로 제조된다.

혐기성 젖산 후발효

산소를 차단한 밀폐 상태에서 젖산균에 의해 발효시키는 제법이다. 일본 시코쿠 지방의 아와반차(阿波晩茶)나 고이시차(碁石茶)는 찻잎을 삶은 뒤 통에 넣고 무거운 돌로 눌러 공기를 차단한 상태에서 혐기성 젖산 발효를 유도한다. 미얀마의 라페(Lahpet)나 태국 북부의 미앙(Miang)처럼 찻잎을 찌거나 삶아 땅속 구덩이나 대나무통에 밀봉 발효시켜 채소처럼 무쳐 먹는 식용 절임차 역시 혐기성 후발효의 고유한 형태이다^[2].

후발효차의 품질 평가는 수색의 투명도, 잡미(雜味) 유무, 향기의 순도(純度), 구감(口感)의 두터움과 부드러움을 기준으로 삼는다.

• 향과 맛: 잘 발효된 차는 불쾌한 흙냄새나 시큼한 악취(퇴미, 堆味)가 정화되어 대추향,樟향, 진향, 균화향이 은은하게 감돌며 혀에 닿는 느낌이 매끄럽다.
• 외관: 잎의 색이 검붉거나 윤기 있는 흑갈색을 띠어야 하며, 썩어서 부스러지거나 회백색 곰팡이가 피어 있는 것은 부패된 불량품이다^[7].
• 안전성과 곰팡이독소 관리: 후발효 공정은 곰팡이를 이용하기 때문에 안전성 검증이 중요하다^[2]. 차학계와 식품위생 연구에 따르면, 통제된 악퇴 환경에서는 아스페르길루스 계통의 우점종과 복전차의 유로티움 크리스타툼이 항균성 대사산물을 분비하고 높은 발효열을 발생시켜 아플라톡신(aflatoxin) 등을 생성하는 유해 병원균의 번식을 자연 억제하는 것으로 밝혀져 있다^[6][10].

후발효 과정에서 생성되는 고유 물질인 테아브라우닌과 유로티움 크리스타툼 대사체 등은 현대 생명과학의 주요 연구 대상이다^[6][10].

여러 동물 실험 및 세포 생물학적 연구에 따르면, 후발효차 추출물은 지방 소화 효소인 리파아제(lipase)의 활성을 저해하고 장내 미생물총(microbiome)의 균형을 조절하여 지질 대사 개선과 체지방 감소에 도움을 줄 수 있는 것으로 보고되었다^[6][10]. 또한 복합 다당류와 고분자 폴리페놀 성분이 식후 급격한 혈당 상승을 억제하고 혈관 건강을 보호하는 항산화 기전을 나타낼 가능성이 제시되고 있으나, 개인의 체질과 섭취 방식에 따라 차이가 있을 수 있어 건강 기능성 연구가 지속되고 있다^[10].