효소 등 특정 미생물은 식품 신성장 동력
주요 식품의 미생물 중 세균류에는 대장균, Salmonella속, Vibrio속, Staphylococcus속, Streptococcus속, Bacillus속, Clostridium속 등이 유해 미생물에 해당한다. 세균외 효모(yeast), 곰팡이(mold)도 있다. 식품의 안전성확보는 미생물 제어기술에 있다. 저온저장이나 건조, 소금에 절이는 염장법, 당에 절이는 당장법, pH가 낮은 산성용액을 활용하는 산저장법, 일반대기보다 산소함량을 낮추고 이산화탄소나 질소등 불활성기체의 함량을 높게 조절하는 CA저장(Controlled Atmosphere), 방사선조사법뿐 아니라, 미생물의 상업적 살균과 멸균 등을 통해 안전성을 확보해 가는데 가열살균 또는 비가열살균의 기술들이 계속해서 발전해가고 있는 것이다.
효과적인 미생물의 제어를 위해서는 미생물의 특성과 생육조건을 잘 알아야 한다. 식품의 부패세균의 일부와 해수세균, 곰팡이의 일부는 저온세균으로 생육 최적온도가 10~ 20℃이다. 일반세균이나 대부분의 병원균, 곰팡이 효모 등은 25~ 40℃의 생육최적온도이며 중온성균이다. 생육최적온도가 50~ 60℃인 고온성균은 Bacillus속 또는 Clostridium속 포자형성세균이며 생육최고온도가 80℃에 이른다. 극호열성균같은 경우 105℃까지 생육최고온도가 미생물의 사멸은 증식가능한 최고온도보다 10~ 20℃이상의 조건이 필요하다.
미생물의 영양세포는 열에 약해서 살균이 그리 어렵지 않으나 포자형성균은 열에 견디는 정도가 매우 강하여 포자까지 사멸시키기 위해서는 가혹한 조건으로 가열하지 않으면 불가능하다. 병원균과 부패균 등 포자를 형성하지 않는 미생물을 제어하기 위해서는 일반적으로 저온장시간살균법(LTLT: low temperature long time)을 적용하거나 고온순간살균법(HTST : high temperature short time)을 적용한다. 내열성포자를 형성하는 균들의 제어를 위해서는 120℃에서 4분 이상 가열하는 멸균(sterilization)법을 적용한다. 멸균법을 적용한 경우 보존기간이 길어지게 된다.
예를 들어 저온살균법을 적용하는 우유의 경우 냉장보관조건에서 유통기한이 1주일인 반면 멸균방법을 적용한 멸균두유의 경우 유통기한이 6개월이다. 가열살균이 일반적으로 이용되는 미생물제어방법이기는 하나, 영양성분이나 유효성분의 손실과 신선한 맛과 향, 색택 등의 손실이 커서 갈수록 비가열살균기술이 발전되고 있다. 영양손실과 맛, 향, 색택의 손실을 최소화 하면서도 미생물을 확실히 제어하는 기술이 갈수록 다양해지고 있는 것이다.
그런가하면 유용미생물을 활용한 새로운 기능성식품들의 개발이 갈수록 그 영역을 확대해 가고 있어 식품산업의 신성장동력을 얻게 할 것으로 예측된다. 미생물을 활용하는 식품소재 중 대표격인 유산균은 당류를 발효하여 다량의 유산(Lactic acid)을 생성하는 미생물로 오래전부터 치즈나 버터, 요구르트, 유산균음료, 청주와 간장의 양조, 김치발효 등에 이용되고 있다.
미생물자원을 활용하여 건강기능식품 뿐 아니라 특수의료용도식품 개발 등 다양한 노력들이 시도되고 있다. 유산균을 주원료로 사용하여 체내 섭취되어 건강에 좋은 효과를 주는 살아있는 균을 지칭하는 ‘프로바이오틱스'(probiotics), 올리고당류와 락툴로우스, 락티톨, 자일리톨 등 당류와 식이섬유 등 장에서 유해균의 억제를 돕는 유익균의 먹이라 할 수 있는 ‘프리바이오틱스'(prebiotics), ’프로바이오틱스‘와 ’프리바이오틱스‘를 결합 적용한 ‘신바이오틱스’(synbiotics)가 있다.
효소나 팹타이드 등 특정미생물이 생성하는 인체에 유익한 작용을 하는 대사물질로 구성된 ‘포스트바이오틱스’(postbiotics)와 ‘멀티컴플렉스’(multi Complex) 또는 ‘넥스트제너레이션’(Next Generation) 등 미생물을 활용한 다양한 신제품 개발과 신기술에 대한 연구가 활발히 진행되어 향후 미래 식품산업의 신대륙개발이 펼쳐질 것이다.
