부패

부패는 발효의 한 형태로 미생물에 의한 유기물, 특히 단백질의 분해로 악취 물질이 생성되는 과정을 말한다.

부패의 과정 (출처: 한국미생물학회)

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부패 식품이란 냄새, 맛, 모양, 조직감, 이물질 등으로 인해 소비자에게 거부감을 야기하는 식품을 말하며 일반적으로 박테리아의 제거 또는 저해로 보존할 수 있다. 부패된 식품의 개념은 주관적이며 개인 성향에 따라 달라질 수 있는데, 개인적인 선호도, 인종, 가족력 등은 식품의 부패에 관한 판단에 영향을 주는 인자가 된다. 화학적, 미생물적 변화는 부패된 것으로 인식될 수도 있지만 맛있는 것으로도 인식될 수 있다. 예들 들어, 과숙으로 인해 갈변화되고 감미가 높아진 바나나는 대부분의 소비자에게 부패로 여겨지지만, 어떤 사람에게는 진미로 인식된다.

자연 환경에서 식품의 미생물학적 부패는 복잡하지만 자연적인 재순환 과정의 시작 단계에 해당한다. 부패된 식품은 미생물에 의해 분해되어 이산화탄소로부터 탄소, 질산염으로부터 질산, 무기물 등을 방출하고, 이것이 다시 녹색식물의 영양원으로 이용된다. 동식물이 죽으며 부패 미생물이 가장 먼저 침입하여 빠르게 증식한다. 식품에서 미생물이 성장할 경우 식품의 성상에 바람직하지 않은 다음과 같은 변화를 일으켜 부패를 야기한다.

미생물에 의해 부패된 식품도 안전할 수 있다. 예를 들어, 효모를 함유하는 요구르트의 경우 비타민B가 강화되어 일반 요구르트보다 영양적 가치가 높다. 반면 유해한 부패식품도 있다. Mycotoxin을 생산하는 곰팡이에 의해 감염된 식품이나 Clostridium botulinum의 성장으로 인해 부패된 식품 등이 그 예이다. 발효식품은 통제된 부패를 거친 식품이라 할 수 있는데, 예컨대 우유가 시어졌을 경우 먹지 않지만 치즈로 만들어 졌을 때는 바람직한 식품으로 상품화 되는 것과 같다.

효모 발효식 (출처: 한국미생물학회)

발효는 산소와 같은 최종 전자 수용체의 관여 없이 탄수화물과 같은 유기 물질이 분해되어 에너지를 방출하는 대사과정을 의미한다. 발효과 같은 기질의 부분 산화 과정에서는 전자전달계를 통한 산화과정과 비교할 때 상대적으로 적은 양의 ATP 에너지가 생산되고, 탄수화물의 부분 산화 시 다양한 유기 대사산물이 생성된다. 미생물의 발효를 통해 생산되는 유기 대사산물은 사용되는 미생물의 종류 및 의존하는 대사 경로에 따라 다양하다.

발효는 또한 하나 또는 그 이상의 미생물의 활성을 이용하여 인간 생활에 유익한 물질을 생산하는 특정한 산업적 공정을 일컬을 때에도 적용된다. 공업 발효로 알려진 공정들은 일반적으로 액체 배지를 포함하는 발효조에서 대규모로 이루어진다.

발효식품이란 동물 또는 식물 유래의 원재료를 세균, 효모 및 곰팡이와 같은 미생물을 이용해 변형시켜 생산된 식품의 종류를 일컫는 말로 식품의 향미, 조직, 안전성 등 다양한 측면에서 원재료과 다른 특성을 보인다. 발효식품의 생산에는 생화학적 발효를 하는 미생물이 많이 이용되는데, 탄수화물을 발효하여 유산을 생산하는 유산균이 대표적인 예이다. 한편 탄수화물을 에탄올과 다른 유기물질로 분해하는 효모 역시 식품 발효에서 중요한 역할을 하며, 곰팡이는 탄수화물을 발효하지는 않으나 블루 치즈나 간장 등의 생산에 주된 역할을 한다.

전 세계적으로 볼 때 수백가지의 발효식품이 존재하는데, 영국의 경우 치즈, 버터, 요구르트, 빵, 간장 및 살라미나 페퍼로니와 같은 발효 육제품은 친숙하지만 템페와 같은 음식들은 잘 알려져 있지 않다.

주류의 경우 발효 과정을 통해서 생산되기는 하나, 열량이 높고 일반적으로 영양적 측면에서 바람직하지 못하며 과량 섭취시 비타민 B 등과 관련하여 영양 결핍에 이를 수 있다는 점에서 식품으로서 간주되기는 어렵다.

이진규/이화여자대학교

석영재/서울대학교