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My book : 신맛과 산미료

출간도서
- Seehint 만들기
- 좋아하는 식품책, 자연과학 책
- 나의 질문, 희망1(불량지식 타파), 희망2(지식 생태계)

미각과 오미
- 단맛과 설탕 이야기
- 신맛과 산미료 이야기
- 짠맛과 소금 이야기
- 감칠맛과 MSG 이야기
- 쓴맛 이야기

신맛과 산미료의 과학

들어가기 : 우리는 신맛을 잘 모른다

최근 신맛이 미식트렌드를 주도하면서 신맛에 대한 관심이 많아졌다. 산미가 풍부한 커피가 스페셜티 커피의 새로운 기준이 되었고, 시큼한 맛이 나는 사워도우 인기이다. 산미가 풍부한 사워 비어와 내추럴 와인이 주목받고 있으며 이런 경향은 다른 음식으로도 퍼져 맛에 생동감을 높이고 있다. 신맛은 오미의 하나이고, 식초는 기원전부터 사용된 아주 오래된 조미료이다. 하지만 우리나라에서는 최근까지도 단맛, 짠맛, 감칠맛, 매운맛 등에 밀려 별로 주목받지 못했다.
그런데 우리는 왜 신맛을 느끼는 것일까? 사실 혀에 존재하는 미각수용체는 5가지에 불과하여 400가지가 넘는 후각수용체에 비해 너무나 작은데 우리는 신맛 수용체가 왜 존재하고 구체적으로 신맛을 어떻게 느끼는지도 모른다. 우리의 혀는 단맛을 통해 포도당(탄수화물의 대표)을 감각하고 감칠맛을 통해 글루탐산(단백질의 대표)을 감각하고, 짠맛을 통해 소금(미네랄의 대표)을 감각한다. 그리고 쓴맛을 통해 독을 피한다. 혀에는 5종의 미각수용체가 있고 그 중에 4가지는 그 목적이 명확한데, 신맛은 도대체 왜 감각하는지 이해하기 힘든 면이 있다. 그리고 우리가 어떻게 신맛을 감각하는지도 잘 모른다. 단맛, 감칠맛, 쓴맛은 GPCR형이라 400여종의 후각수용체 등을 통해 잘 연구되고 있지만, 신맛은 어떤 수용체인지도 잘 모른다. 수소이온이 직접 미각세포로 들어가서 일어나는 감각인지, 전하차이의 발생으로 나트륨이나 칼륨이 작동하여 발생하는 감각인지도 명확히 알지 못한다. 단지 물에 녹아 있는 수소이온(H+)이 높을수록 시게 느낀다는 정도만 아는 것이다.
신맛을 나타내는 수소이온은 양성자 하나로 이루어진 세상에서 가장 작고, 가볍고, 단순한 분자이자 맛 물질이다. 하지만 단순해 보이지는 신맛은 5가지 맛 중에 가장 이해하기 힘들고 다루기 어려운 맛인 셈이다. 그리고 우리 몸의 중간 대사산물 중에 유기산의 종류가 가장 많고 식품첨가물도 향료를 제외하면 산도조절제가 가장 많은 편이지만 그 종류와 특징을 잘 알지 못한다. 심지어 약산과 강산의 구분도 모르고 pH와 산도의 차이도 모른다. 사실 미생물의 기본 생존조건이 물, 영양분, 온도, pH이다. pH는 온도만큼 중요하고 산소보다는 훨씬 중요하다. 그래서 식품의 보존성을 높이는 보존료는 전부 유기산이다. 그리고 식품의 용해도와 물성을 좌우하는 결정적인 요인의 하나이다. 식품을 제조할 때 산미료를 가장 나중에 추가하는 기본적인 이유가 유기물의 용해도를 낮추기 때문이다.
나도 이런 유기산에 대해 별로 관심이 없었다. 개인적으로 신맛을 별로 좋아하지 않은 이유도 있지만 유기산은 의미도 별로 생각해보지 않았기 때문이다. 우리 몸에서 유기산의 종류는 엄청나게 많지만 그 함량은 많지 않다. 우리 몸에서 유기산은 ATP 처럼 만들어지자마자 대부분 다른 물질로 계속 전환되고 제거되기 때문이다. 만약에 대사과정에서 만들어지는 양이 계속 누적된다면 우리 몸에 가장 많은 부분을 차지하는 것이 유기산일 것이다. 따라서 신맛(수소이온)을 감각하는 것은 생명현상 자체를 감각하는 것이라고 할 수 있을 것이다. 그런데 이런 유기산에 대해 전체를 조망하거나 각각의 유기산에 대하여 의미를 설명할 책이 없다는 것은 정말 아쉬운 대목이다. 그래서 유기산 전체의 이야기를 해보려고 한다.


Part I. 왜 신맛이 오미 중 하나일까
1. 신맛을 느끼는 이유는 무엇일까
  - 신맛은 왜 느끼는 것일까
  - 에너지 대사와 유기산
  - pH는 생존의 결정적인 조건
  - 신맛의 구체적 기작은 아직 잘 모른다
2. 산미료에 대해 알아두면 좋은 기본지식
  - 신맛의 선호도에 대한 개인차가 크다  
  - 무기산이 유기산보다 많이 생산된다
  - 과일에 유기산이 많은 이유
  - 산미료의 종류별로 맛이 다른 이유
  - 강산과 약산의 차이는 무엇인가
  - 약산은 왜 강산보다 시게 느껴질까 (pH와 산도의 차이)

Part II. 식품에서 산미료의 역할
1. 신맛을 주고 풍미를 높인다
  - 유기산별로 신맛의 특징
  - 맛의 상호작용
2. 보존성을 높인다
  - 멸균 vs 살균의 한계를 부여하는 pH
3. 영양강화 및 보조효과
  - 에너지 보충
  - 미네랄 흡수도 촉진
4. pH완충 및 물성조절기능
  - 왜 알카리에 용해도가 증가하는가
  - 왜 혈액의 pH는 0.2만 변해도 크게 위험할까

  
Part III. 식물의 비료와 화학산업의 근본이 되는 무기산
1. 무기산과 유기산
  - 무기산이 생각보다 중요한 이유
2. 질산과 아미노산
  - 질산의 제조법과 용도
  - 식물에게 가장 많이 필요한 영양분인 질산
3. 황산과 황함유아미노산
  - 1년에 무려 2억톤이 넘게 만들어지는 황산
  - 황함유 아미노산과 식이유황
4. 인산 : 생명의 에너지원
  - 미네랄의 여왕, 인산
  - 만능식품소재인 인산
5. 염산 : 산분해와 알칼리중화  - 우리의 위는 왜 염산으로 강산성 상태를 유지할까
  - 염산은 위험하고 피트산은 안전할까

Part IV. 너무나 가깝고도 먼 이산화탄소와 탄산
1. 탄산에 대한 오해
  - 사람들은 왜 탄산음료를 좋아할까
  - 혈액에 탄산이 없으면 무슨 일이 벌어질까
2. 이산화탄소에 대한 오해
  - 원래는 산소가 독이었다
  - 광합성, 유기물의 시작은 이산화탄소에서
  - 유기산(RCOOH)의 형태가 많은 이유
  - 우리 몸도 이산화탄소를 활용한다

Part V. 가장 많이 쓰이는 유기산
1. 초산 : 새콤달콤의 원조
  - 가장 원초적인 산미료, 식초
  - 식초균의 애잔한 삶
2. 젖산 : 유산균과 무산소호흡
  - 유산균의 두 얼굴
  - 무산소호흡과 유산소호흡
3. 구연산 : TCA회로
  - 산미료 중에 구연산이 가장 인기인 이유
  - 헤어지기 위해 합해지는 구연산
4. 호박산과 사과산
  - 에너지 대사에서의 역할
  - 풍미의 효과

Part VI. 색다른 기능의 유기산
1. 락톤산
  - 아스코브산(비타민C)
  - GDL : 두부의 응고제
2. 보존성을 높이는 유기산
  - 식품의 보존료 :프로피온산, 소르빈산, 벤조산
  - 식물의 호르몬 : 살리실산, 자스몬산, 아브시스산
3. 결정을 형성하기 쉬운 유기산
  - 옥살산, 요산, 주석산
4. 이들도 유기산?
  - 단쇄지방산(SCT) : 부티르산과 케톤체
  - 산성아미노산 : 글루탐산, 아스파트산
  - 비타민 : 비타민 C, Pyridoxic (B6), 판토텐산(B5)

Part VII. 제품별 산도조절제 활용
1. 젤리와 제과
2. 음료와 유산균 음료
3. 유가공및 치즈
4. 빵과 케익
5. 육가공 및 수산가공



- 우리는 신맛을 어떻게 느끼는지 모른다
- 산미, 신맛 : 수소이온, 수소채널
- 강산과 강산의 차이는?
- 산도(acidity)와 pH의 차이는?
- Buffer 혈액 pH는 7.4
- 알카리성식품은 넌센스이다

산미료 역할
- 대부분 대사 중간물질은 유기산의 형태이다
- 광합성과 호흡의 핵심은 수소이온의 활용이다
- 산미료는 보존성을 높인다
- pH는 용해도를 완전히 바꾼다
- 산도조절제

무기산
- 염산과 위산
- 질산과 아미노산
- 황산과 항산화아미노산
- 인산과 ATP과 피트산

유기산
- 탄산 : 가장 원초적 산미료
- 식초와 초산
- 젖산 :
- 구연산 : 가장 맛있는 산미료
- 석신산 : 엉뚱한 감칠맛
- 비타민C  : 락톤


용해도가 불편한 산미료
- 옥살산 oxalic acid : 요로결석
- 주석산 : 불편한 용해도

- 요산 Uric acid : 통풍
- 포름산 : 가장 위험한 산


식품의 보존성을 높이는 산미료
- 프로피온산 : 치즈에 풍부한 보존료
- 소르빈산
- 벤조산(안식향산)
- 살리실산


- 아미노산 종류
- 지방산 종류