식품산업기사 기타 발효공학을 이용한 식품 — 발효부산물과 미생물

에틸카바메이트는 발효주 등에서 자연 발생하는 발암물질로, 국제암연구기관(IARC)은 이 물질을 2A군으로 분류한다. 이 화합물은 아르기닌과 시트룰린 같은 아미노산계 질소원 또는 요소(우레아)가 에탄올과 반응하여 생성되는 경로가 알려져 있다. 따라서 아르기닌·시트룰린·우레아는 에틸카바메이트의 주요 전구물질로 본다.

어떤 화합물이 전구물질인지 판별할 때는 생성 경로의 질소원 유무와 에탄올과의 반응성을 기준으로 삼아야 한다. 히스티딘은 히스타민 생성과 관련되는 아미노산이며 에틸카바메이트의 직접 전구물질로 보지 않는다. 또한 카바릴 같은 화합물은 별개의 물질로서 에틸카바메이트의 전구체가 아닌 것으로 분류한다.

메주와 같은 발효기질에서는 곰팡이와 세균이 분비하는 효소가 핵심 역할을 한다. 특히 메주에 번식하는 곰팡이와 세균은 단백질을 아미노산으로 분해하는 프로테아제와 전분을 당으로 분해하는 아밀라아제 같은 효소를 생성하여 감칠맛과 향기를 만든다. 메주의 본질적 목적은 이러한 효소를 생산하여 발효를 유도하는 것이라 본다.

발효 미생물의 유용성과 유해성은 산물 생성에 따라 구분한다. 예를 들어 된장·간장 제조에서 메주의 주균으로 작용하는 바실러스 서브틸리스는 단백질 분해 효소를 분비하여 맛 형성에 기여한다. 반면 식초 생산에서 아세토박터 자일리눔은 다량의 점질성 셀룰로오스를 생성하여 식초 품질을 저하시킬 수 있으므로 유해균으로 분류한다.

히스타민과 같은 생물유래 아민은 특정 균주에 의해 아미노산의 탈카복실화로 생성된다. 대표적인 히스타민 생성 균주로는 모르겔라 모건니가 알려져 있으므로 고단백 식품의 저장 및 가공에서 이 균주의 관리를 고려해야 한다.