항균성 화학약품의 개요와 분류
항균성 화학약품에는 페놀, 알코올, 알데하이드, 중금속, 페록사이드, 알킬류 가스, 유기산, 할로겐, 음이온 세척제, 알칼리, 오존, 항생물질, 항균제 등이 있습니다. 이들 중 일부만이 식품 또는 식품 접촉 표면에 제한적으로 사용됩니다. 식품에 이용되는 화학약품은 인체에 무해한 농도여야 하고 첨가되었을 때 식품의 주요 특성이 변화되면 안 됩니다.
살균제는 비생물 표면에 사용하는 항균제를 뜻하는데, 피부 등 인체 조직에는 위험할 수 있어 식품 섭취에서는 위험 요인이 됩니다. 위생제는 식품산업 현장에서 미생물의 수를 현저히 줄이기 위해 사용합니다. 살균제는 본래 질병을 발병시키는 미생물을 죽이는 화학약품을 지칭하는데, 공중위생에서 넓은 의미로 사용되며 위생제와 거의 같은 뜻으로 사용됩니다. 살균제는 식품에 첨가될 수도 있는데, 예를 들면 세균을 죽이기 위해 염소가 음료수에 첨가되는 경우가 있습니다. 방부제는 점막이나 피부에서 미생물을 죽이거나 번식하지 못하게 하는 화학용품입니다. 보존료는 미생물에 의한 품질 저하를 방지해 식품의 보존기간을 연장하기 위해 식품에 첨가됩니다. 항균성 물질의 학술적 명칭에서도 그 작용 특성을 유추할 수 있는 경우가 있습니다. 접미사로 -cidal이 오면 미생물을 죽이는 것이고, -static은 미생물을 억제하는 것입니다. 예를 들면 batericide는 세균을 죽이는 약제이고, fungistat는 진균류를 억제하는 약제입니다.
살균 및 소독용 항균제
알코올: 에틸알코올, 벤질알코올, 이소프로파놀 50~70% 수성액은 영양세포에 아주 효과적인 살균제이지만 포자에는 효과가 떨어집니다. 알코올은 식품에 직접 첨가되지는 않지만, 알코올 발효식품이나 알코올음료에서는 농도에 따라 항균 효과를 보여줍니다. 식품 산업에서는 에틸알코올이 손 및 작업면 소독에 사용됩니다.
할로겐 원소: 염소, 불소, 브롬 등과 같은 할로겐 원소는 강한 산화제로 생세포에게 아주 맹독성을 띱니다. 염소는 대부분의 세균, 곰팡이, 효모에 효과적이어서 식품산업뿐만 아니라 가정에서도 살균제나 소독제로 널리 사용됩니다. 불소와 브롬은 독성이 매우 강해 식품에는 사용할 수 없습니다.
과산화물/과산화 아세트산: 강력한 산화제로 미생물에 효과가 아주 좋습니다. 식품산업에서 포장재 소독에 과산화수소가 이용됩니다. 과산화수소는 세포 내 단백질의 황화기 및 아미노기를 산화시켜 효소를 변성시킵니다.
페놀 및 유도체: 페놀이나 페놀화합물은 미생물에 단백질변성을 일으켜 세포막을 파괴합니다. 낮은 농도에서도 인체 자극성과 독성이 있어 식품과 접촉이 있는 곳에서는 제한해야 합니다.
알데하이드: 미생물에 강하게 작용해 DNA를 손상시키고 세포 단백질을 변성시킵니다. 인체에 독성을 일으키기 때문에 식품과 접촉이 있는 곳에서 사용하면 안 됩니다.
오존: 강한 산화제로, 염소 대신 물을 살균할 때 사용하기도 합니다.
알킬화 기체: 모든 미생물에 대해 항균 효과가 높습니다.
보존 및 세정용 항균제
액체 암모늄 화합물(QUATs): 세제보다는 항균제로 식품산업에서 이용되는 양이온 세제입니다. 세균은 죽이고 증식을 억제하는 데 효과가 있지만, 곰팡이와 효모, 그리고 세균의 포자에 대해서는 효과가 떨어집니다.
음이온 세제: 식품산업에서는 주로 표면 지질 오염을 제거하는 데 이용됩니다. 특히 그람음성균의 세포막 지질층을 효과적으로 제거합니다.
Biguanides: 항균 효과를 내는 표면처리 제제입니다. 그람음성균과 그람양성균에 대해서는 낮은 농도, 곰팡이와 효모에 대해서는 높은 농도에서 효과적입니다. 세균의 포자에 대해서는 효과가 거의 없습니다.유기산: 식품 보존료로 다양하게 사용됩니다.
무기산류: 주로 항균성을 가진 세정제로 사용됩니다.
알칼리성 물질: 강한 알칼리성은 높은 항균성을 가지고, 식품산업에서 세정제로서 보편적으로 사용됩니다.
항생물질: 다른 미생물을 억제하는 일부 미생물의 대사산물입니다. 니신과 피마리신과 같이 항생제로 정제된 물질들은 보존료로 이용됩니다.
중금속 및 화합물: 식품에 이용하면 안 되고, 식품과 접촉되는 장소에서도 이용하면 안 됩니다.
항균제는 식품의 안전성과 위생을 확보하기 위해서 사용하는 필수적인 수단이지만, 그 특성과 한계를 이해하고 올바르게 사용하는 것이 아주 중요합니다. 미생물 종류 및 사용 환경에 따라 적절한 항균제를 선택함으로써, 보다 위생적이고 안전한 식품 생산 체계를 구축할 수 있습니다.