고기를 굽는 냄새, 생선의 비린내, 커피 향기의 '원인 물질' - 동물성 식품의 향기 성분

물고기에서는 특유의 비린내가 납니다. 고기를 가열할 때는 맛있는 냄새가 나고, 동물성 우유에서도 특유한 향기가 존재합니다. 이러한 향기들은 어떤 화학적 물질에 의한 것일까요? 다양한 동물성 식품의 향기 물질을 알아봅니다.

동물성 식품 중에서도 육류, 어류는 아민 계열의 향기 성분이 많이 존재하고, 우유와 유제품에는 카보닐 화합물, 지방산 계열의 물질들이 주요 성분으로 존재합니다. 식물성 식품에서처럼 알코올 계열과 알데하이드 계열의 향기 성분도 조금씩 존재하고 있습니다.

 어류
어류 특유의 향기를 나게 하는 물질은 프로피온산(prop ionic acid), 아이소 발레르 산(isovaleric acid), 뷰 티르 산(bu tric acid) 등의 다양한 유기산 물질들이 주를 이루고 있습니다. 그리고 어류의 지방이 산화되어 생성된 알데하이드, 케톤 등의 생성물에서도 어류 향기가 기인합니다.

어류는 그 신선함이 감소할수록 어류의 비린내가 더욱 증가하게 됩니다. 이 비린내는 어류가 해수어인지, 민물고기인지에 따라서도 달라질 수 있습니다. 갓 잡은 해수어에서는 비린 향기가 나지 않지만 신선도가 떨어질수록 비린내가 증가합니다. 해수어의 비린내는 트라이 메틸 아민(trimethylamine)으로, TMA라고 하기도 합니다. 이것은 해수어를 보관하는 도중에 신선도가 떨어짐에 따라 물고기 체내 액 중에서의 트라이 메틸 아민 옥사이드(trimethylamine oxide, TMAO), 즉 TMA를 분해하는 효소에 의해 생성됩니다. TMAO가 세균에 의해 환원 반응을 하게 되기 때문입니다. 신선도가 떨어지면서 TMA가 증가하고, 따라서 TMA를 측정하면 어류의 신선도를 알아볼 수 있기 때문에 해수어의 신선도 판정 지표로 사용됩니다.
홍어, 상어에서 특히 강력한 자극적인 향기는 암모니아에 의해 유발됩니다. 암모니아(ammonia)는 어류의 체액에 들어있는 요소(urea)가 세균에 의해 분해된 후 암모니아가 생성되며 이것 또한 신선도가 매우 떨어진 경우 더욱 많이 생성되게 됩니다. 

민물고기에는 트라이 메틸아민 옥사이드 효소가 매우 적게 들어있습니다. 하지만 신선함이 감소할수록 만들어지는 비린내는 어류 몸의 겉면에 존재하는 라이신(lysine)이 세균에 의해 분해되어 생성되는 피페리딘(piperidine), 혹은 라이신으로부터 생성되는 아르지닌(arginine)에 의해 만들어지는 향기 성분입니다.

 육류
신선육에서의 냄새는 아주 약하지만, 아세트알데하이드에 의한 향기로 볼 수 있습니다. 신선도가 많이 감소한 육류에서 나는 나쁜 냄새는 단백질, 아미노산 등의 다양한 질소 화합물이 미생물과 반응하여 휘발성 아민, 황화수소, 머캅탄(mercaptan) 등의 향기 성분을 만들어내기 때문에 생성되는 냄새입니다. 

육류 식품을 가열하게 되면 고기의 냄새가 강력해집니다. 아주 강한 냄새 물질들을 생성해내는데, 이때의 주요 반응은 육류의 아미노산과 당이 서로 결합하는 마이야르 반응입니다. 마이야르 반응을 통해 다양한 휘발성 물질이 생성됩니다. 그리고 고기의 단백질을 구성하는 함황 아미노산에서 황화수소와 메틸 캅 탄 등 다양한 황 화합물이 생성됩니다. 이 황화수소는 단백질을 가열하면 무조건 생성되는 물질이며, 다른 휘발성 물질과 함께 있으면 식욕을 일으키는 향기가 됩니다.

돼지고기나 소, 양 등의 살코기는 아미노산, 당의 구성 물질이 유사하기 때문에 이들을 가열할 때 나는 냄새가 서로 유사하게 느껴지지만, 각각의 육류마다 특유의 냄새가 다른 부분은 돼지, 소, 양을 구성하는 지방이 조금씩 다르기 때문에 차이가 나는 것입니다.

 우유, 유제품
갓 짜낸 우유에서 나는 향기는 폼알데하이드, 펜탄 알, 헥산 알, 헵탄 알, 노 난 알, 아세톤, 아세트알데하이드 등의 카보닐 화합물입니다. 이 외에도 뷰 티르 산, 플로피 오 닌 산 등의 저급지방산도 영향을 미치며 삼황 화합 물질인지에 의해서도 향기를 냅니다. 우유에 들어있는 메틸 설파이드의 양이 많지 않은 경우 생우유의 향이 느껴집니다. 하지만 그 농도가 높아지게 되면 소의 호흡 냄새로 변하게 됩니다. 때문에 신선우를 오랜 시간 동안 상온에 두거나 가열 살균하게 되는 경우 유지방이 산화하게 되어 휘발성 카보닐 화합물이 다량 생성되게 됩니다.

버터는 젖당에서 생성된 다이 아세틸과 아세토인에 의해 향기를 가지게 됩니다. 다이 아세틸과 아세토인은 안정한 상태로 존재하다가, 다이 아세틸의 농도가 증가하면 나쁜 냄새를 유발하게 됩니다. 버터를 만들 때 첨가하는 starter에는 streptococcus citrovorus, streptococcus diacetilactis 등이 있습니다. 이러한 것들의 유산균에 의해 다이 아세틸이 형성됩니다.

 가공 식품
당류와 아미노산, 단백질의 갈변 마이야르 반응을 통해 특유의 향기 성분들이 생성됩니다. 마이야르 반응을 통해 생성되는 향기 성분들은 카보닐, 산과 함께 퓨란, 피론, 피롤, 피라 진, 옥사졸, 티아졸, 황 화합물 등 다양합니다. 빵을 오븐에서 구우면 갈색의 겉껍질이 생기며 이것은 마이야르 반응에서 스트레이크 분해가 일어남에 의해 아미노산에서 알데하이드가 생성되고 빵 특유의 향기를 유발하게 됩니다. 포도당과 루쉰, 히스티딘, 아르지닌 등이 갓 구운 빵의 향기를 만들어냅니다.
커피에도 160여 종의 다양한 향기 성분들이 발견되었는데, 주요 물질들은 푸르푸랄, 피라 진, 말투 등입니다. 당류 가열 시에 나는 향기는 캐러멜화 반응에 의한 것이며, 위 반응에서도 다양한 향미 물질들이 형성되게 됩니다.