부패 식품의 정의와 특징
부패 식품이란 맛, 냄새, 모양, 이물질, 조직감 등으로 인해 소비자가 먹기 꺼리는 식품을 말합니다. 즉, 냄새나 겉모습만으로도 상했음을 알 수 있습니다. 부패의 원인은 여러 가지가 있는데 대표적인 예는 다음과 같습니다. 미생물의 성장으로 인한 변화는 가장 일반적이고 중요한 부패 원인입니다. 화학적 변화로는 지방이 산화되면서 비린내가 나는 산패가 발생하거나 과일이 산소와 닿아 갈색으로 변화하는 경우가 있습니다. 그 외에 수분 변화로 인한 신선도 감소, 냉동상, 과숙, 이물질 혼입, 세정제 등 화학물질 오염이 있습니다. 자연 상태의 식품은 시간이 지나면서 미생물이 자라기 쉬운 환경이 되면 부패가 시작됩니다. 부패된 식품은 미생물이 작용해서 성분이 분해됩니다. 이 과정에서 탄소, 질산, 무기질 등이 방출되는데, 이 물질들은 다시 식물이 자라는 데 필요한 영양분으로 이용됩니다. 또한, 동식물이 죽으면 부패 미생물이 가장 먼저 침입해 그 속에 있는 작은 분자량의 물질을 소비하며 빠르게 증식하기 시작합니다. 식품에서 미생물이 생장하면 외형, 맛, 냄새, 조직감 등의 변화를 일으켜 부패가 됩니다. 부패된 식품이라도 모두 유해한 것은 아닙니다. 효모가 들어 있는 요구르트는 미생물의 활동 덕분에 비타민B가 많아지고 영양가가 높아진 좋은 부패의 예입니다. 반대로, Mycotoxin을 생성하는 곰팡이나 Clostridium botulinum에 의해 부패된 식품은 인체에 해롭습니다. 즉, 발효식품은 통제된 부패라 할 수 있는데, 우유가 그냥 상하면 마실 수 없지만, 이를 잘 관리하여 만든 치즈는 오히려 풍미가 깊고 안전한 가공식품이 됩니다. 일부 미생물학자들은 관능적 변화에 의한 부패와 병원성 미생물에 의한 부패를 구분하지만, 대부분의 소비자는 질병을 일으키지 않는 한, 그 식품을 부패하지 않은 것으로 여깁니다.
식품의 오염과 부패 미생물
식품에 존재하는 미생물은 처음에는 눈에 띄지 않지만, 저장 중 조건이 바뀌면 빠르게 증식하며 부패를 일으킵니다. 이들은 단순한 오염원이 아니라, 식품의 변질 속도와 형태를 결정하는 핵심 요인이기도 합니다. 식품이 썩는 이유는 처음부터 동식물에 자연적으로 존재하는 미생물(자연균총, natural microflora) 때문입니다. 예를 들어, 얼음에 담긴 생선을 사더라도 이런 경로로 미생물이 옮을 수 있습니다.
- 생선 표면이나 내장에 붙어 있던 미생물
- 생선이 살던 물, 흙, 공기 속의 미생물
- 어항이나 어선의 오염
- 생선을 담는 상자나 얼음
- 가공하거나 다루는 사람의 손이나 도구
- 파리, 갈매기 등의 분변
즉, 식품은 생산부터 유통, 판매, 조리 과정까지 어디서든 미생물에 오염될 수 있다는 뜻입니다. 식품을 오염시키는 미생물은 정말 다양합니다. 보통 고기에서는 30종 이상이 발견되는데, 대표적인 미생물들은 다음과 같습니다.
- 그람 음성균: Escherichia, Salmonella, Proteus, Pseudomonas, Enterobacter
- 그람 양성균(간균): Bacillus, Clostridium, Lactobacillus, Listeria
- 그람 양성균(구균): Enterococcus, Lactococcus, Staphylococcus, Micrococcus
- 곰팡이: Rhizopus, Mucor, Thamnidium, Geotrichum, Cladosporium, Sporotrichum
- 효모: Candida
부패 원인균과 영향요인
식품이 썩을 때, 그 안에 있는 모든 미생물이 부패를 일으키는 것은 아닙니다. 실제로는 몇 가지 미생물만 부패의 원인이 되고, 심지어 하나의 미생물만으로도 부패될 수 있습니다. 하지만 항상 같은 미생물이 부패를 일으키는 것은 아닙니다. 환경 조건에 따라 어떤 미생물이 더 잘 자라느냐가 달라지기 때문입니다. 부패를 주도하는 미생물은 내재적 요인, 외재적 요인, 미생물 간 상호작용이 서로 영향을 주고받으면서 결정됩니다. 내재적, 외재적 요인을 확인하면 특정 식품의 부패 원인균을 예상해 볼 수 있습니다.
- 내재적 요인: 식품의 수분활성도, 식품의 pH, 식품의 영양분 조성, 자연적 항균물질, 식품의 산화환원 전위, 물리적 방어 시스템
- 외재적 요인: 식품의 저장 온도, 공기 상태, 시간, 주변 습도
식품 내 우위를 점하는 우위균이 정해져 있는 것은 아니고, 서로의 관계에 따라 달라집니다. 우위균의 성장은 식품이나 식품 주변 상황에 변화를 일으켜 다른 미생물의 생장에 영향을 주기도 합니다. 예를 들면, 25℃ 이상의 온도에 우유를 그냥 두면 우유 속의 환경이 젖산균이 자라기에 가장 좋기에 이 균이 우위를 차지하고 부패를 주도합니다.
부패 원인균의 규명은 때에 따라 간단할 수도 있습니다. 열처리된 식품에서 부패가 발생했을 경우 한 가지 균이 확인되어 알 수 있지만, 자연식품의 부패는 여러 미생물이 동시에 자라기 때문에 원인균 규명이 훨씬 어렵습니다. 특정 미생물이 다량 확인될 수도 있는데, 많다고 해서 꼭 부패와 관련이 있는 것은 아닙니다. 매우 강력한 부패균은 극히 소량만 존재해도 부패를 일으킬 수 있습니다.