17-2김치가 익는 과정에는 여러 젖산균이 관여한다. 다음 물음에 답하… | 2017년 식품안전기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

○ 정상젖산발효: 포도당 1분자가 젖산 2분자로만 분해되며 다른 생성물은 거의 나오지 않는다

○ 이상젖산발효: 젖산과 함께 에탄올·이산화탄소·초산 등 다른 생성물이 같이 만들어진다

○ 원인 미생물: Leuconostoc mesenteroides

○ 원인 물질: 이산화탄소($\mathrm{CO_2}$)

[해설]

두 발효를 가르는 것은 균이 쓰는 대사 경로다.

① 정상젖산발효(호모형) — 해당과정(EMP 경로)만으로 포도당을 피루브산까지 끌고 간 뒤 곧바로 환원해 젖산으로 만든다. 탄소를 떼어내는 단계가 없으므로 젖산 이외의 생성물이 거의 없다.

$\mathrm{C_6H_{12}O_6} \rightarrow 2\,\mathrm{CH_3CHOHCOOH}$

대표 균: Lactobacillus delbrueckii, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus

② 이상젖산발효(헤테로형) — 해당과정의 앞부분 효소가 없어 6탄당인산을 산화·탈탄산시키는 우회 경로(포스포케톤산 경로)를 쓴다. 탈탄산 단계가 반드시 들어가므로 이산화탄소가 떨어져 나오고, 남은 2탄소 단위가 에탄올이나 초산이 된다.

$\mathrm{C_6H_{12}O_6} \rightarrow \mathrm{CH_3CHOHCOOH} + \mathrm{C_2H_5OH} + \mathrm{CO_2}$

대표 균: Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus brevis

③ 김치 포장의 팽창 — 김치의 초기 발효를 이끄는 균이 바로 이상젖산발효균인 Leuconostoc mesenteroides다. 이 균이 내놓은 이산화탄소는 국물에 녹아 톡 쏘는 맛을 내고 용기 안을 혐기 상태로 만들어 호기성 부패균을 눌러 주지만, 밀봉 포장에서는 빠져나갈 곳이 없어 헤드스페이스에 쌓인다. 그 결과 포장이 부풀고 심하면 터지거나 국물이 넘친다.

원인 물질을 이산화탄소로 잡는 이유는 상온·상압에서 기체인 성분만 부피를 늘릴 수 있기 때문이다. 이산화탄소는 −78.5 ℃에서 승화하는 기체지만, 이상젖산발효의 다른 생성물인 에탄올(끓는점 78 ℃)과 초산(끓는점 118 ℃)은 액체로 남아 팽창에 거의 기여하지 않는다.

실무에서는 저온유통으로 발효 속도를 늦추거나, 가스투과성 필름·탈기 포장·이산화탄소 흡수제를 써서 팽창을 막는다.