과학	1997년05월10일 제 156호

먹거리 살리는 ‘압축살균’

(사진/식품업계는 `압축살균법'의 개발로 신선하고 영양가 높은 과일과 야채 등을 소비자에게 제공할 수 있다. 고압으로 살균처리한 과일은 열처리한 과일보다 맛이 뛰어나다.)

과일이나 야채, 쇠고기를 더욱 안전하게, 또 더욱 맛있고 영양가 있게 먹 는 방법은 없을까?

최근 세계 과학계와 식품업계에서는 식품의 안전성과 맛을 높이는 새로운 살균법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. ‘압축살균법’이라 불리 는 이 새로운 살균법은 음식물에 높은 압력을 가해 세균을 없애는 방식이 다. <뉴사이언티스트> 최근호에 따르면, 이 살균법은 기존의 열처리 살균 법과 비교할 때 식품 본래의 맛이나 영양 보존상태가 훨씬 뛰어나다.

일본에서 주스·잼 등 일부 제품 시판

사실 기존 열처리법에 의한 살균은 뛰어난 안전성에도 식품 본래의 맛과 영양은 상당히 잃게 만들었다. 완두콩 통조림을 살펴보자. 몇년을 보관할 수 있도록 고안된 통조림 제조는 우선 콩을 약 1백20도에서 한 시간 정도 가열하는 데서 시작한다. 이때 대부분의 세균이 제거되지만, 콩 역시 자 기 모습을 잃는다. 통조림 회사는 콩 빛깔을 되살리기 위해 색소를 첨가 한다. 그러나 잃어버린 맛은 어쩔 수 없다. 또 비타민C와 같이 열에 약한 영양소도 대부분 파괴된다. 야채나 과일도 열처리살균법으로 통조림화하 면 이와 비슷한 운명이 된다.

그러나 <뉴사이언티스트>는 최근 일본에서 시판되기 시작한 압축살균 처 리 과일주스나 잼, 요거트가 본래의 맛과 영양분을 그대로 보존해, 2배나 높은 가격임에도 계속 판매량이 늘고 있다고 전한다.

과학자들이 이렇게 효과적인 살균법을 연구하는 것은, 음식이 인간에게 어떤 ‘존재’인가를 생각하면 쉽게 이해할 수 있다. 음식은 인간 생존의 가장 기초적 요소다. 음식물을 통한 지속적인 영양 보충만이 인간 생존을 가능케 한다는 것은 상식 이다.

그러나 문제는 이런 음식물이 곧 독이 될 수 있다는 사실이다. 런던 북부 에 있는 ‘전염병 감시센터’에 따르면, 영국의 경우 음식물에 의한 중독 은 지난 15년 사이 4배로 늘었다. 지난 1월25일 빌 클린턴 미국 대통령이 내린 ‘식품안전 비상령’도 식품 안전에 대한 우려가 어느 정도인지를 잘 보여준다. 클린턴 대통령은 이 명령을 통해 지난 1월27일부터 모든 육 류에 대해 세균감염검사를 할 것을 명령했다. 90년 만에 부활한 이 제도 는 해마다 미국에서만 9천명이 음식물 관련 세균 감염으로 숨지고 있는 데 대한 대응책이다.

우리나라도 예외는 아니다. 보사부에 따르면 우리나라 집단식중독 환자는 지난 87년 5백48명, 90년 6백18명이던 것이 92년 1천1백89명, 94년 1천7 백46명, 96년 2천6백76명으로 해마다 늘고 있다.

계란 속의 살모넬라균, 치즈 속의 리스테리아균 등 각종 세균들이 바로 ‘음식물에 의한 사망’의 원인이 된다. 새로운 식품 살균법 연구자들의 임무는 바로 이런 세균들을 효과적으로 제거하면서도 음식물 고유의 맛과 영양을 지키는 것이다.

그런데 과연 압축을 하면 어떤 과정을 통해 세균이 죽는 것일까. 또 이 과정에서 영양소와 맛이 파괴되지 않는 이유는 무엇일까. 이를 알아보기 앞서 우선 기존의 열처리살균법을 살펴보자.

열처리살균법은 대장균 등 각종 세균이 열에 약하다는 사실에서 출발한다 . 즉 1백도가 넘는 높은 열을 가하면 대부분의 세균은 죽게 된다. 어머니 들이 먹던 음식물을 한번 더 끓여서 상하는 것을 막는 것도 기본적으로 열처리살균법과 같은 발상이다. 이 방법은 지금까지 개발한 살균법 중 비 용이 낮고, 안전성이 높은 방식이다. 하지만 문제는 각종 영양소와 맛을 내는 요소도 열에 약하다는 점이다. 맛세포 중 하나인 에스테르(ester)를 예로 들어보자. 에스테르는 공유결합(covalent bonds)에 의해 유지된다. 이는 세포들이 전자를 공유하는 결합방식이다. 그런데 높은 열은 이 공유 결합을 깨고 따라서 에스테르는 변형된다. 음식물의 맛이 사라지는 것이 다. 이 밖에 열은 세포의 여러 구성물질을 파괴함으로써 음식물의 모양도 바꾸고, 비타민 등 영양소도 파괴한다.

반면 압축살균법은 과일이나 야채, 쇠고기 등을 특수용기에 넣은 뒤 70메 가파스칼 정도의 고압을 가하는 것이다. 이렇게 높은 압력이 세포에 가해 지면 우선 세포벽의 대사기능에 이상이 생긴다. 또 양자(proton)를 세포 밖으로 배출하는 ATP아제의 기능도 눈에 띄게 떨어지게 된다. 이렇게 세 포벽 이상과 ATP아제 기능 저하는 곧바로 세포 내 양자수를 높여 페하(pH 수소이온지수)를 떨어뜨린다. 즉 세포 내 물질이 강한 산성을 띄는 것이 다. 압축살균법 연구자들은 이런 세포 내의 산성화 현상이 바로 세균들을 죽이게 된다고 설명한다. 말하자면 높은 산이 세균들을 죽이는 것이다. 물론 이때도 다른 세포 요소들이 파괴되지만, 그 정도는 열처리 때보다 훨씬 낮다는 것이 이들의 주장이다. 따라서 압축살균법은 맛과 영양 손실 없이 세균을 효과적으로 제거한다는 것이다.

압축살균법 연구자들은 이 새로운 살균법이 이미 일본에서 시판되고 있는 과일 잼, 요거트뿐 아니라 채소, 우유, 치즈, 쇠고기 등 광범위한 식품들 에 적용될 수 있다고 밝히고 있다.

가공식품에 효과… 비용 절감해야 상용화

연구자들은 이 살균법을 치즈 생산에 적용하면, 고압력에서 활발해지는 응유효소의 영향으로 치즈 생산 시간을 단축하는 이점도 제공한다고 주장 하고 있다. 또 쇠고기를 압축살균법으로 처리하면 고압력이 근육단백질 액틴(actin)과 마이오신(myosin)의 연계를 파괴해 고기를 훨씬 연하게 만 든다. <뉴사이언시스트>는 또 미 국방부가 이 방식을 이용해 군인들의 식 단을 ‘혁명적’으로 변혁하려 하고 있다고 전한다.

하지만 이런 압축살균법이 우리 식단에 오르는 데는 상당한 시간이 필요 할 것이라는 지적도 있다. 가장 큰 이유는 비용이 많이 든다는 것이다. 따라서 <뉴사이언티스트>는 아직 이 살균법이, 비록 일본에서 일부 상용 화됐지만, 대다수 ‘식품자본’에는 매력적이지 않은 방식이라고 지적한 다. 결국 이 살균법은 높은 가격을 지불할 만한 소비능력이 보장될 때만 본격적으로 상용화에 나설 수 있다는 말이다.

김보근 기자 한겨레21