[식품화학/식품미생물학] 식품의 부패와 부패 미생물, 초기균수

식품은 물리적, 화학적, 생물학적 원인 등 다양한 원인에 의해 변질되게 됩니다. 오늘은 식품의 부패란 무엇인지 간략하게 알아보고, 식품의 부패와 관련된 미생물에는 어떤 것이 있는지 알아보겠습니다.

 

목차
1. 식품의 부패란?
2. 초기 부패의 감별법
3. 부패에 의한 화학 반응
4. 식품 부패 미생물
5. 초기 균수와 부패

 

---

 

1. 식품의 부패란?

식품은 단백질, 탄수화물, 지질 등 다양한 성분으로 이루어져 있어, 식품의 부패는 미생물이 증식하여 식품 성분이 미생물에 의한 분해 작용에 의해 변질하여, 식품으로서 바람직하지 않은 상태로 변화하는 현상을 말합니다.

 

대부분의 경우 부패한 식품의 외관, 물성, 냄새, 맛이 변하게 되어 관능적인 측면에서 품질이 저하됩니다. 또한 식품에 식중독균에 의한 오염이 발생하는 경우는 관능적인 품질 저하가 없더라도 그 식품을 섭취하는 것으로 식중독이 발생하는 경우도 있습니다.

 

 

2. 초기 부패의 감별법

식품의 부패에 있어 분해 작용은 미생물의 다양한 효소에 의한 것입니다. 식품의 부패가 완전히 진행된 경우, 일반적으로는 육안 관찰을 통해 알 수 있어 섭취하게 되는 경우는 거의 없다고 볼 수 있습니다.

 

따라서 식품 위생의 관점에서 중요한 부분은 아직 식품의 형태를 유지하고 있는 "초기 부패 단계"이며,

감별법으로는 아래와 같은 방법이 있다.

 

  a. 관능검사 (냄새, 외관의 변화)

  b. 미생물수측정

  c. 화학적 검사 - pH 변화, 휘발성 염기 질소 측정, 트라이메틸아민 검사

 

 

 

 

3. 부패에 의한 화학 반응

부패 현상을 화학 반응으로 볼 때는 식품의 성분, 저장 조건, 부패균의 종류가 문제가 됩니다.

 

단백질과 같이 질소를 포함한 화합물이 분해되는 경우 암모니아, 황화수소, 머캡탄, 각종 아민, 인돌류와 같은 유해 물질이 생성됩니다.

 

지질의 경우 분해에 의해 지방산과 글리세린을 생성하여 불포화지방산은 산화되어 과산화수소가 발생하는 것 외에도 저분자 알데하이드, 카르본산 등으로 분해되어 특이한 냄새가 발생하게 됩니다.

 

탄수화물의 경우 호기적으로 분해되면 산패하는 수준에 그치지만, 혐기적으로 분해되는 경우는 유기산, 아세톤, 아이소프로판올, 아세토인과 같은 불쾌취를 유발하는 물질이 생성되게 됩니다.

 

 

4. 식품 부패 미생물

식품의 부패에 관련된 미생물의 종류는 극히 많으며, 식품 성분과 환경 조건에 관련되어 있습니다.

아래 표는 부패 미생물로 불리고 있는 미생물 중에서도 대표적인 미생물에 대한 예입니다.

 

[표1] 각종 식품의 변질과 원인이 되는 미생물

빵	곰팡이	Rhizopus nigricans
		Penicillium sp
		Aspergillus niger
	점착성	Bacillus subtilis
	착색(적색)	Serratia marcescens
시럽류	점착성	Enterobactor aerogenes
	발포성	Saccharomyces
		Zygosaccharomyces
	착색(분홍색)	Micrococcus roseus
	곰팡이	Aspergillus sp.
		Penicillium sp
과일, 야채	조직 연화	Rhizopus sp.
		Erwinia
	곰팡이(잿빛)	Botrytis
	곰팡이(흑색)	Aspergillus niger
어육	부패	Clostridium
		Proteus vulgaris
		Pseudomonas fluorecens
조리육	곰팡이	Aspergillus
		Rhizopus
		Penicillium
	산패	Pseudomonas sp.
	녹변	Leuconostoc
어류	탈색	Pseudomonsa fluorescens
	발광	Photobacterium
	부패	Vibrio sp.
		Flavobacterium
통조림	산패	Bacillus stearothermophillus
		Clostridium nigrificans
		Moulds
	팽창	Clostridium thermosaccharolyticum
		Clostridium sporogenes

 

이러한 부패균은 식품 원료, 토양, 물, 공기 등으로부터 오염되는 경우가 대부분입니다.

 

 

5. 초기 균수와 부패

통조림이나 레토르트와 같은 완전 살균 식품을 제외하고 일반적인 식품은 제조 직후에도 일정 수준의 미생물은 존재하고 있다. 이것을 초기 균수라 부릅니다.

 

이 초기 균수는 식품의 부패에 있어 매우 밀접한 관계가 있으며, 식품의 보존성을 높이기 위해서는 초기 균수를 가능한 적게 만드는 것이 필요합니다.

[그림 1]을 통해 볼 수 있듯 같은 식품을 동일한 조건으로 보존하여 초기 발생 균수가 낮은 경우 부패에 도달하게 되기까지의 기간이 길며, 보존성이 높다고 할 수 있습니다.

 

 

[그림1] 초기 균수가 다른 경우 세균수의 변화 모식도

 

 

 

식품의 보관 방법으로는 다양한 방법이 있으나 이런 방법보다 초기 발생 균수를 줄이는 것이 가장 중요합니다. 초기 발생 균수를 낮추기 위해서는 되도록 균수가 적은 원료를 사용하는 것, 토양, 물, 공기, 손가락과 같은 오염을 유발하는 요소를 최대한 줄이는 것, 제조 공정, 제조 후 저온 보관이 필요합니다.