식품과 미생물 이야기:발효과정의 유해성분 생성 주의-C.S 칼럼(309)
식품과 미생물 이야기:발효과정의 유해성분 생성 주의-C.S 칼럼(309)
  • 문백년 사무총장
  • 승인 2020.05.25 01:30
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된장 등 전통식품 바이오제닉 아민류 발생
좋은 원료에 온습도 조절해 잡균 번식 막아야
△문백년 사무총장(한국식품기술사협회)
△문백년 사무총장(한국식품기술사협회)

식품미생물중 발효과정이나 성장과정에서 유해성분이 발생될 수 있음을 유념해야 한다.

발효식품은 좋은 것이라는 인식이 지배적이다. 발효식품이 소화가 잘 된다는 것은 미생물들이 식품내에서 왕성하게 활동하기 때문이다. 그러나 된장, 간장 등 발효식품의 발효공정에 따라 바이오제닉 아민류가 생성되거나 과실주나 음료 등 제조과정에서 발암가능성 물질로 알려진 에틸카바메이트와 같은 유해성분이 생성되어 인체에 좋지 않는 영향을 줄 수도 있다.

단백질을 함유한 식품의 경우 저장 또는 발효와 숙성 과정에서 미생물의 작용으로 생성된다. 대표적인 바이오제닉 아민으로는 푸트레신(putrescine), 스퍼미딘(spermidine), 스퍼민(spermine), 카다베린(cadaverine)이 있으며, 이들은 살아있는 세포에서 없어서는 안되는 구성 성분이다. 히스타민 등과 같은 일부 바이오제닉 아민은 고등어나 꽁치, 참치 등 등푸른 생선을 비위생적으로 관리할 경우 생성되기 때문에 부패정도를 판단하는 지표물질로 이용되고 있다.

전통식품인 된장, 청국장 등도 발효과정에서 티라민이라는 물질이 생성되게 되는데 이 물질이 바이오제닉 아민류에 속하는 것이다. 젓갈류에서도 바이오제닉 아민류는 발생된다. 물론 인체에는 바이오제닉 아민을 분해하는 효소가 있어 독성이 나타나지 않는 경우가 많지만 과잉으로 섭취하거나, 또는 소량 섭취했어도 분해효소가 제대로 작용하지 않는 사람의 경우에는 인체에 유해한 증상이 나타날 수 있다. 바이오제닉 아민은 세포의 성장과 증식에 관여하기도 하지만, 니트로사민(N-nitrosamin)과 같은 발암물질로 전환될 수 있는 잠재성도 가지고 있다. 형성된 바이오제닉 아민은 살균이나 조리에 의해 파괴되지 않기 때문에 식품 제조과정에서 함량을 감소시키는 것이 중요한 것이다.

바이오제닉 아민은 단백질 식품의 발효시 효소작용과 미생물의 아미노산의 탈탄산 작용으로 생성되는 질소화합물질로 체내에서 직간접적으로 신경전달물질로 작용하고 혈압조절 및 혈류 등의 심혈관계에도 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다.

히스타민을 과다섭취 시 발진, 알레르기, 구토, 설사, 저혈압, 복통 등이 발생될 수 있다. 고등어 꽁치, 정어리, 참치 등 등푸른 생선을 비위생적으로 취급시 부패미생물에 의해 히스타민이 생성된다. 된장, 간장 등 장류 제조시 제래식 메주의 경우 고초균, 황국균에 의해 발효가 이뤄지고, 계량식 메주는 황국균을 이용한다. 전통적인 재래식 된장이 개량식에 비해 히스타민이 많이 생성되는 것으로 알려져 있다. 

바이오제닉 아민 생성을 최소화하기 위해 먼저 좋은 원료선별이 필요한데, 메주에 사용되는 대두는 이물질이 없고 썩거나 상하지 않고 신선한 것으로 선별 사용해야 한다. 메주성형 후 사용하는 볏짚은 비 또는 눈을 맞지 않고 마르고 깨끗한 것으로 사용해야 한다. 젖은 볏짚은 히스타민 생성에 관여하는 부패미생물에 오염될 가능성이 높기 때문이다. 그 다음은 메주의 발효조건인데 온도와 습도조절이 가능한 메주제조실에서 생산하는 것이 잡균의 번식으로 인한 부패미생물의 번식을 막아 장류의 히스타민 생성을 최소화할 수 있다. 항아리는 사용전 볏짚에 불을 붙여 항아리 내를 화염살균하여 사용하거나 미산성차아염소산수를 일정시간 채워두며 살균 하는 것이 좋다.

작업자들의 철저한 위생관리, 작업도구, 설비 등의 소독과 작업장에 물이 고이지 않도록 하는 등의 위생적인 작업환경유지 등이 필요하다. 우리나라 국민들이 즐겨먹는 발효식품인 김치도 젓갈을 많이 넣은 경우 젓갈에서 생성된 히스타민이 있을 수도 있고 발효과정에서 발암성물질로 알려진 니트로사민이 생성될 수도 있다. 따라서 김치를 담근 후 상온에서 발효시키는 것 보다 4~ 5℃가량의 저온 숙성시키는 것이 시간은 많이 걸리겠지만 바이오제닉 아민과 같은 유해성분 생성을 예방하여 건강하게 김치를 섭취할 수 있는 비결이라 할 수 있다.

옛 조상들이 김치냉장고가 없던 시절에도 땅을 70㎝가량파고 김장항아리를 묻어 김치를 저온 숙성한 것에서 당시 바이오제닉아민과 같은 유해성분 분석능력이 없었어도 맛있고 건강하게 발효식품을 섭취하던 지혜를 배울 수 있다.


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