학문
음식물을 오래두면 부패하고 악취가 많이 나는데 어떤 화학작용이 일어나서 그런 것인가요?
음식물을 오래두면 부패하고 악취가 많이 나는데 어떤 화학작용이 일어나서 그런 것인가요? 또한 여름하고 겨울이 부패되는 속도가 다른 이유는 무엇인가요?
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
음식물이 오래되면 부패하는 이유는 미생물과 효소가 음식 속 성분을 분해하면서 다양한 화학물질을 만들어내기 때문입니다. 단백질은 세균에 의해 분해되어 푸트레신, 카다베린 같은 아민류가 생기고, 황화합물이나 암모니아가 발생해 강한 악취를 냅니다.
지방은 산화되어 산패 냄새를 내며, 탄수화물은 발효되어 산이나 알코올을 생성합니다. 이러한 과정은 산화-환원 반응과 가수분해가 동시에 일어나며 음식의 색, 맛, 냄새를 크게 변화시킵니다.
계절별 차이는 온도와 습도에 의해 결정되는데, 여름철은 20~40도 사이로 세균 증식에 최적의 환경이라 부패가 빠르게 진행됩니다. 반면 겨울에는 낮은 온도가 미생물의 대사 활동을 억제해 상대적으로 느리게 부패합니다. 따라서 냉장, 냉동 보관은 미생물 활동을 억제해 부패를 늦추는 효과적인 방법이며, 이는 계절과 관계없이 음식물 보존에 중요한 역할을 합니다.
채택된 답변안녕하세요.
음식물의 부패란 음식 속의 영양 성분이 미생물에 의해 분해되는 과정이 진행되었다는 것을 의미합니다. 음식에는 단백질, 지방, 탄수화물 같은 유기물이 풍부하게 들어 있는데, 이들은 인간뿐 아니라 세균과 곰팡이에게도 매우 좋은 먹이입니다. 음식이 신선할 때는 미생물 수가 적거나 활동이 제한되어 있지만, 시간이 지나면 미생물이 증식하면서 본격적인 분해가 시작됩니다.
세균은 자신이 가진 효소를 이용해 음식 속의 큰 분자를 잘게 쪼개는데요 예를 들어 단백질은 아미노산으로 분해되고, 지방은 지방산과 글리세롤로, 탄수화물은 단당류로 분해됩니다. 문제는 이 분해가 여기서 끝나지 않는다는 점이며 미생물은 이렇게 얻은 물질을 다시 자신의 에너지 생산 과정에 사용하면서, 인간에게는 불쾌한 부산물을 만들어 냅니다. 악취의 대부분은 바로 이 부산물에서 나오는데요, 단백질이 분해될 때 생성되는 아미노산은 다시 탈아미노 반응이나 환원 반응을 거치며 암모니아, 아민류 같은 물질을 만들어 냅니다. 이 물질들은 특유의 썩은 냄새, 시체 냄새와 비슷한 악취를 유발하게 됩니다. 이때 특히 여름에는 음식이 훨씬 빨리 썩고, 겨울에는 상대적으로 오래 버틸 수 있는 이유는 온도가 미생물의 생화학 반응 속도를 직접적으로 지배하기 때문입니다. 대부분의 부패균은 20~40℃ 범위에서 가장 활발하게 증식하는데요 온도가 올라가면 효소의 활성도 증가하고, 미생물의 세포 분열 속도도 기하급수적으로 빨라집니다. 그래서 여름철에는 같은 음식이라도 몇 시간 만에 냄새가 나기 시작하는 반면, 겨울철에는 며칠이 지나도 비교적 상태가 유지되는 것입니다. 감사합니다.