[염지]염지(4) - 질산염/아질산염을 사용한 염지

[고요한숲]

질산염/아질산염을 이용한 염지 Curing with Nitrates/Nitrites

소금만 사용해서 염장을 하면 풍미는 더 좋아지지만 색깔이 내키지 않는 거무죽죽한 색으로 변한다. 고기에 아질산염을 가하면 풍미도 향상되고 식중독도 예방할 수 있을 뿐더러 고기가 부드러워 지며 훈연과 연관지어 널리 알려진 핑크색도 발색된다. 아질산염은 또 보툴리누스균 포자가 독성을 띠는 것도 예방한다.

염지와 고기 색깔 Curing and Meat Color

고기의 색은 특정 동물 속에 함유된 (단백질의 일종인) 미오글로빈의 양에 의해 크게 좌우된다. 간단히 말하자면 미오글로빈의 함량이 많을수록 고기의 색은 짙어진다. 고기속 미오글로빈의 함량은 쇠고기, 양고기, 송아지고기, 돼지고기, 고기색이 짙은 가금류, 고기색이 옅은 가금류 순으로 낮아진다. 고기 속 미오글로빈은 동물이 나이를 먹을수록 많아진다. 칠면조의 예에서 볼 수 있듯이 같은 동물이라도 고기 부위에 따라 다른 색을 띠게 된다. 고기의 색은 이처럼 고정적이기 때문에 서로 다른 고기를 혼합하지 않는 한 달리 어찌해볼 도리가 없다.

염지된 고기는 고기 속 미오글로빈과 질산염/아질산염이 서로 반응해서 특유의 짙은 핑크색(pik-reddish)을 띠게 된다. 고기에 사용된 질산염/아질산염의 양이 부족하면 색깔이 고르게 발색되지 않는다. 소시지의 경우에는 고기를 갈아서 채우므로 그다지 표시가 나지 않지만 햄과 같은 큰 고깃덩이를 잘라 보면 발색이 제대로 되지 않았다는 것을 금새 알 수 있다. 어떤 부분은 회색이고 다른 부분만 핑크색을 띠게 되어 고기가 그다지 입맛을 유혹하지 못하게 된다.

고기를 염지하는데는 약 50 ppm(parts per million, 1ppm은 백만분의 일)의 아질산염이 필요하다. 그 중 일부는 미오글로빈과 반응해서 발색을 하고 나머지 중 일부는 고기와 복잡한 생화학 반응을 일으켜 염지된 고기 특유의 맛과 향을 낸다. 미국 식품 의약국 (FDA)의 가이드라인(고기 25 파운드당 1온스의 큐어 #1 - 고기 5 파운드당 대략 깎아서 1 찻술의 큐어 #1)에 따르면 156 ppm의 아질산을 사용하는 셈인데 이 정도면 충분하고 안전에도 아무 문제가 없다.

염지된 고기는 60 ~ 71℃의 온도에서 끓이기, 찌기, 굽기 등의 쿠킹 과정을 거쳐야 제 색깔이 나는데 발색이 가장 잘 되는 고기 온도는 72℃ 이다.

질산염에 대하여 More About Nitrates

질산염은 아주 오래 전부터 고기 염지에 사용되어 왔는데 처음에 어떻게 해서 질산염을 쓰게 되었는가 하는 것은 오직 추측만 할 수 있을 뿐이다. 어떤 사람이 질산칼륨이 많이 함유된 소금을 써서 고기를 보존처리(염장) 했다가 고기의 맛과 색이 달라진 사실을 발견했을 수도 있고 다른 사람이 보존 처리된 고기에 화약 가루를 쏟았다가 같은 결과를 발견했을 가능성도 있다. 질산칼륨은 상업적으로 거래될 때 초석으로 불리던 화약의 주성분인데 오늘날에도 여전히 사용되고 있다. 질산칼륨(KNO3 - 벵갈초석) 또는 질산나트륨(NaNO3 - 칠레초석)은 온도를 낮추기 위해 물에 타기도 했고 16세기에는 와인의 온도를 낮추는데 사용되기도 했다.

질산염과 아질산염은 맹독성 물질이라 FDA 에서도 허용치를 정해 사용을 제한하고 있다. 그런데도 쓰는 이유는 오늘날의 과학기술로 다양한 시험과 실험을 해 보아도 보툴리누스균 감염을 막고 고기를 염지하는데 이들보다 더 좋은 대체재를 찾을 수 없었기 때문이다. 소시지에 관한 책의 대부분이 보툴리누스균 감염을 예방하기 위해 질산염을 쓴다고 나와 있지만 명확히 짚고 넘어 가자면 그것은 질산염이 하는 기능의 일부일 뿐이다.

우리는 다음 이유 때문에 여전히 질산염을 사용한다.

＊ 고기 색깔이 신선할 때 뿐만 아니라 훈연, 쿠킹 후에도 붉은 색을 띠는 것을 좋아하기 때문이다.

＊ 질산염은 고기의 자연색을 보존해준다. 햄은 구우면 연갈색을 띠는데 종종 구운 다리 고기로 오인된다.

    질산염을 가하면 훈연하거나 끓이더라도 특유의 풍미를 지닌 핑크색 햄이 된다.

＊ 질산염은 염지된 고기 특유의 맛과 향을 내게 한다.

＊ 보툴리누스균 포자가 독성 물질로 변하는 것을 막아서 식중독 위험을 없앤다.

질산염, 아질산염 어느 것이 더 나은가? What's better, Nitrate or Nitrite?

베이컨을 제외하고는 질산염이나 아질산염 모두 육류나 가금류 염지에 사용이 허용된다. 질산염은 베이컨을 만들 때는 사용이 금지되어 있다. 질산염은 반응이 일어나는 과정을 제어하기 어렵기 때문에 요즘은 잘 사용하지 않는다. 질산나트륨은 고기에 직접적으로 염지 작용을 하지는 않고 고기에 가했을 때 초기에는 별 반응이 일어나지도 않는다. 한동안 시간이 흘러 고기 속에 미크로코치(micrococci) 균이나 젖산균 박테리아가 출현해 질산염과 반응해서 아질산나트륨(NaNO2)이 생성되면 아질산나트륨이 세균을 죽이는 염지 작업을 수행한다. 박테리아의 수가 질산염과 반응할 만큼 충분하지 않으면 염지작업은 억제된다. 고기에 아질산염을 직접 가하면 박테리아 수가 적어도 반응해서 죽이므로 더 빨리, 더 저온에서도 염지할 수 있다.

아질산나트륨은 미국(큐어 #1)과 다른 여러 나라 (독일과 폴란드에서는 페클로졸Peklosol 이라 불린다)에서도 널리 쓰인다. 더욱 혼란스러운 것은 흔히 구할 수 있는 큐어(염지용 재료 혼합물)에는 질산염과 아질산염이 모두 들어 있는 경우가 많다는 것이다. 상업적 육류 가공 설비를 갖춘 모든 생산업자들은 질산염과 아질산염을 배합한 자신만의 큐어를 사용한다. 오리지널 유럽 소시지 레시피에는 모두 질산염을 쓰고 있는데 이제는 아질산염으로 바꾸어야 한다.

 그렇다면 질산염과 아질산염을 쓰는데 큰 차이는 무엇인가? 답은 아무 차이도 없다는 것이다. 질산염을 쓰건 아질산염을 쓰건 기본적으로 결과는 똑 같다. 질산염과 아질산염의 차이는 밀가루와 그걸 써서 만든 빵 사이의 차이와 같다고 할 수있다. 질산염은 아질산염을 생성시키는 모태이다. 이들은 여전히 한가족이라서 다음 표에서 볼 수 있듯이 흔히 함께 사용된다.

염지재료	질산염	아질산염
Cure #1	×	○
Cure #2	○	○
Morton Tender Quick	○	○
Morton Sugar Cure	○	○
Morton Smoke Flavored Sugar Cure	○	×

아질산염은 질산염에 비해 독성이 더 강해서 1/3 티스푼만 먹어도 목숨을 잃는다. 반면 질산염의 치사량은 1 티스푼이다. 따라서 아질산염이 더 안전하다는 모든 설명은 진실이 아니다. 육류를 염지할 때 아질산염을 더 선호하는 주된 이유는 질산염을 쓰면 (큐어가) 혹시 모자라지나 않을까 하는 우려를 덜 수 있기 때문이다. 달리 말하자면 아질산염이 결과를 예측하기 더 쉽고 사용량을 조절하기도 더 쉽기 때문이다.

다음 이유로 질산염은 사용량을 결정하기가 어렵다.

＊ 온도 - 온도가 더 높을수록 질산염에서 더 많은 아질산염이 생성된다.

＊ 고기 속 박테리아의 양에 따라 적정량의 아질산염을 생성시키도록 질산염을 사용해야 하는데

    이것은 사실상 통제 불가능하다. 박테리아가 많을수록 아질산염은 더 많이 생성된다.

    설탕을 가하면 양분을 공급하는 셈이되어 박테리아는 더 빨리 번식한다.

아질산염을 사용하는 다른 이유는 아질산염이 2 ~ 4 ℃의 낮은 온도에서도 효력을 발휘하기 때문이다. 질산염은 이보다 조금 높은 8 ~ 10℃에서 더 활성화 된다. 보다 낮은 온도에서 (아질산염으로) 염지할수록 박테리아 번식을 막고 보존 수명을 더 늘릴 수 있기 때문에 생산업자들에게는 더 이득이 된다. 질산염만 사용하면 소금의 침투 속도가 발색 속도보다 더 빠르기 때문에 햄처럼 큰 고깃덩이가 제대로 발색될 즈음이면 너무 짜져서 물에 담가야 한다. 아질산염을 사용하면 이 문제가 해결된다. 아질산염은 확산 속도가 더 빠르기 때문에 소금이 고기 속에 완전히 침투하기도 전에 발색이 완료된다.

1920 년대에 미국 정부는 물 100 갤런당 10 파운드의 질산염을 사용할 수 있도록 허용했다. (오늘날에는 7 파운드의 질산염만 허용된다.) 완성된 염지 제품 속의 아질산염 함유량은 200 ppm 이하로 정했는데 이 허용치는 오늘날에도 그대로 적용된다. 문제는 1/4 가량의 생산업자들만 허용 기준을 지켰고 나머지는 허용량보다 훨씬 더 많은 70 ~ 90 파운드의 질산염를 쓰기도 했다는 것이다. 많으면 많을 수록 좋은 줄로 알고 어림 짐작으로 질산염을 사용했다. 그 결과 소비자는 많은 질산염을 먹어야 했다.

질산염의 안전성에 대한 우려 Nitrate Safety Concerns

질산염의 소비에 대해서는 일반 국민들도 많은 우려를 해왔다. 연구 결과 아질산염이 단백질 부산물인 아민과 결합하면 니트로스아민이 생성되는데 이것은 동물 실험에서 암을 유발하는 것으로 보고 되었다. 질산염으로 염지한 베이컨을 고온에서 바삭할 정도로 굽는 것은 니트로스아민의 생성을 돕는다는 것도 밝혀졌다. 그러나 이 때 니트로스아민이 생성되는 온도는 315℃ 안팎이고 대부분 고기는 93℃ 이하의 온도에서 잘 훈연되고 구워지므로 이 사실과 고기에 질산염을 사용하는 것과는 아무 관계가 없다.

이러한 연구 결과는 1970 년대에 고기 속 아질산염이 건강에 해로운 영향을 미칠 것이라는 커다란 불필요한 공포심을 유발시켰다. 수백만 달러가 투입되어 수 많은 연구가 행해지고 많은 연구자들은 명성과 영예를 차지하기 위해 숱한 밤을 새웠다. 그럼에도 불구하고 허용 기준치 이내의 질산염 사용이 건강에 유해하다는 어떠한 증거도 찾아내지 못했다.

미국 과학 학회 산하 국가 조사 위원회에서 아질산염에 대한 모든 과학적 문헌을 재검토한 결과  아질산염이 우리 건강에 어떤 식으로든 직접적인 해를 끼치지는 않는 것으로 밝혀졌다. 고기 속 아질산염의 위험성에 대한 이러한 모든 대소동은 우리가 매일 먹는 채소 속에 들어 있는 질산염과 비교하면 무색해진다. 채소 속 질산염은 농업용 비료에서 온다. 따라서 소시지 속의 질산염을 탓하기 보다는 농부를 탓해야 한다. 채소를 규칙적으로 먹는 것이 소시지를 먹는 것보다 건강에 더 위험하다니 "의사 선생, 그러면 음식물 피라미드는 어떻게 되나요? 고기보다 채소에 질산염이 더 많다는데 내가 이 당근을 먹어도 괜찮겠소?"

채소 속의 질산염 Nitrates in Vegetables

채소속에 포함된 질산염에 대한 다음 정보는 영국 농업 수산 식품부(MAFF)의 위생국과 스코트랜드 행정부가 2000년 4월 1일 식품기준청을 설립하기 전에 출간한 것이다.

번호 : 158

1998년 9월

MAFF UK - NITRATES IN VEGETABLES

채소 속에는 다른 음식물에 비해 질산염의 함량이 더 많아서 음식물을 통한 주된 섭취원이 된다. 질산염 농도와 영국내 소비자들의 위생과의 관련성 평가를 위한 최신 정보를 제공하고 유럽 연합 집행위원회 조례 No.194/97에 대한 재심리 협상에 보고하기 위해 1997 년에서 1998 년까지 슈퍼마켓에서 팔리는 채소에 대한 조사가 이루어졌다. 음식물을 통해 발현되는 정도를 보다 정밀하게 계산하기 위해 채소 속에 함유된 질산염이 쿠킹 후 어떤 효과를 나타내는 지에 대한 연구도 함께 수행되었다. 시험된 채소와 파악된 평균 질산염 함량은 다음과 같다. 

채소	질산염(mg/kg)
시금치	1631
비트 뿌리	1211
상추	1051
양배추	338
감자	155
스웨덴 순무	118
당근	97
콜리플라워	86
미니 양배추 *	59
양파	48
토마토	17

(*brusselsprout)

비교하자면 갈아서 만든 육제품(소시지)의 질산염 허용량은 1718mg/kg 이다. 어떤 사람이 1/4 파운드(약 113 그램)의 훈제 소시지를 먹는다면 430ppm 의 질산염을 섭취하는 셈인데 이것은 감자와 시금치로 차린 저녁 식사에서 섭취되는 양 보다 더 적다.

시험된 대부분의 채소는 끓여서 요리하면 질산염 함량이 75% 까지 감소 되었다. 감자를 튀기거나 굽는 것은 질산염 함량에 영향을 미치지 않았지만 양파는 튀기면 수준이 증가했다(frying caused increases in levels in onions). 음식물을 통한 질산염의 하루 섭취량은 각각 평균치가 104mg/day, 상한치가 151mg/day 이다. 이것은 60kg 성인의 일일 허용 섭취량을 219mg 으로 정한 EU 식품 과학 위원회(SCF)의 일일 허용 섭취량(ADI) 보다 낮은 값이다. 따라서 소비자들에게 건강상의 우려는 없다.

아질산염의 위험량 How Much Nitrite is Dangerous

1972년, 스프링필드의 Battele - Columbus 실험실에서 미국 FDA와 상무성에 보고한 VA22151 자료에 따르면 한 번에 30 ~ 35g의 질산칼륨을 먹은 사람은 치명적 결과에 이르게 된다고 한다. 이것은 약 2 큰술(tablespoon)에 해당되는 양이다. 아질산나트륨은 체중 1 kg당 22 ~ 23 mg 을 먹으면 치명적이다. 이것은 몸무게 71kg인 사람이 200ppm의 아질산나트륨이 함유된 염지 육제품을 한 번에 6.5 kg을 먹었을 때 섭취되는 양이다. 아질산나트륨은 염지 과정 중에 급속하게 산화질소로 바뀌므로 6.5 kg은 실제로는 두 배, 세 배로 더 늘려잡아야 한다. 이것은 순수한 아질산염 1.3g을 섭취하는 것과 같다. 아질산염은 많은 양의 소금과 섞어서 쓰므로 요리의 측면에서 보더라도 이 만큼의 양을 단번에 먹는다는 것은 불가능하다.

일반적인 큐어(염지 재료 혼합물)는 대부분 분홍색을 띠고 있으므로 일반 소금으로 착각해서 쓸 가능성은 매우 낮다. 설령 인스타큐어 #1을 소금으로 착각하고 썼다고 하더라도 그 속에는 156ppm의 아질산염이 들어 있을 뿐이므로 (위험할만큼 아질산염을 많이 섭취하려면) 한 번에 아주 많은 양의 소금을 먹어야 한다. 이것은 한 자리에서 8.3kg의 염지 육제품을 먹을 때나 가능한 일이다. 그것도 아주 빨리 먹어야하므로 일반적으로는 불가능한 일이다.

치사량의 아질산염을 사용하는 경우는 흰색의 순수한 아질산염을 소금으로 착각하고 쓰는 경우 뿐인데 일반 국민들은 순수한 아질산염을 접할 수 없고 가정용 소시지 생산자들은 앞의 예에서 본 것 처럼 핑크 큐어를 사용하므로 그렇게 착각해서 쓸 가능성은 매우 희박하다.

＊ 1g의 아질산염은 생명에 치명적이다.

＊ 1ppm은 kg당 1 mg의 무게 비율을 의미한다.

질산염 관련 법규 Nitrates and the Law

FSIS(Food Safety and Inspection Service 미 식품 안전 조사국, 농무부 산하 기관으로 육류, 가금류 그리고 이런 원료가 3%이상 함유된 가공식품-가공육 2% 이상-을 관장) 가 육류와 가금류 제품에 대해 요구하는 질산염, 아질산염 최대 허용량은 다음과 같다 .

(ppm 단위)

염지용 약품 Curing Agent	수염법  Immersion Cured	럽 또는 주입법  Massaged or Pumped	갈아서 만든 고기 Comminuted	건염법  Dry Cured
아질산나트륨	200	200	156	625
아질산칼륨	200	200	156	625
질산나트륨	700	700	1718	2187
질산칼륨	700	700	1718	2187

베이컨에는 니트로스아민의 형성을 막기 위해 염지용 약품에 대한 보다 엄격한 제약이 가해진다. 이런 연유로 질산염은 (주입 또는 럽하거나 건염하거나 수염하거나 간에) 어떤 베이컨에도 허용되지 않는다. 당국에서는 정책적으로 냉장 보관을 요하는 모든 염지 제품에는 최소 120mg 이상의 아질산염을 넣도록 정하고 있다. 아질산염을 넣지 않으려면 열 처리나 산도 조절 등의 보존처리 과정을 통해 제품이 안전하다는 것을 입증해야한다. 아질산염 최소 사용량을 120mg으로 정한 방침은 베이컨의 안전기준을 정할 때 같이 정해졌다.

냉장을 요하는 제품이 아니고  완전한 열처리를 하거나 적절한 pH 조절법을 적용하거나 적합한 포장과 함께 수분 조절 처리를 해서 보존 안정성을 강화한 일반 염지 육제품에 대해서는 최소 사용량 규정이 적용되지 않는다. 보존성을 향상시키는데는 40ppm의 아질산염이면 충분하다. 이 정도면 염지된 육류와 가금류의 색상을 고정하는데도 충분한 양이다. 그렇지만 캔처럼 열처리를 해서 보존 안전성을 높인 제품은 제품의 경과 기일에 중대한 요인이 되므로 아질산염 최소 사용량을 상세히 기재해 점검해야 한다. 염지 육제품을 구입해서 먹을 때 쯤 되면 아질산염 함량은 (시간이 지날수록 감소하여) 50 ppm 이하가 된다. 상업적으로 가공되어 미국내 슈퍼마켓에서 판매되는 육제품에는 10ppm 정도의 아질산염이 들어있다는 것이 통설이다.

영, 유아 또는 어린이용 식품에는 질산염, 아질산염 사용이 금지된다. 

- from 『Meat Smoking and Smokehouse Design』, Marianski

[고요한숲]

고맙습니다~~임플란트는 잇몸에 구멍을 뚫어서 암나사를 박고 고정될 때까지 숫나사로 잠궈 뒀다가 잇몸속에 자리를 잡고나면 보철물을 설치한답니다. 입안에 드릴 돌아가는 소리는 그럭저럭 적응이 되는데 잇몸에 나사가 박혀있는 엑스레이 사진을 볼 때마다 내가 이러다 터미네이러~ 되는건가 싶어...쫌 우울해지곤 한답니다 ^^

[saltmill]

'우울'이 아니고 '우쭐'이 아니신지요???^^ㅎㅎㅎ

[고요한숲]

아이쿠...참...쏠트밀님도...몸안에 나사가 슝슝 몇개씩이나 박혀 있다고 생각해보세요~~ 끔찍하쥬...-_-;

[바다곰치]

어렵다 어려워요.. 그렇다면 숲님 표준량 도표가 있으시면 올려주세요. 전 아직도 아리쑹 하네요.

[고요한숲]

해당 염지 제품 게시판에 다 올려져 있습니다 ^^; 시간을 두고 느긋하게 함 찾아보시기 바랍니다 ^^