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색소발색,표백주류와인

아황산 : 와인에 필수 ?

황함유 영양소
- 황 Sulfur 대사- H2S 황화수소 - 신경전달물질
- 메치오닌 methionine
- Cysteine
- Glutatione : cysteine+glutamate+glycine
- 알파 리포산

- 와인 : 신의 마케팅
- 아황산
- 아황산 : 와인에 필수

아황산은 인간과 동식물 그리고 미생물의 정상적인 대사산물이다. 인간의 경우, 이 물질은 단백질이 소화되면서 나오는 황을 가진 아미노산 즉 메치오닌, 시스테인 등에서 생성된 것으로 알려져 있다. 시스테인이 산화되어 비효소적으로 아황산이 생성된다. 그리고 이것은 바로 미토콘드리아 효소 ‘설파이트 옥시다아제(Sulfite oxidase)’에 의해 산화된다. 설파이트 옥시다아제는 종과 조직에 따라 농도 차이가 심하지만 이 효소는 효과가 뛰어난다. 정상적인 성인의 오줌에서 하루 1.5-2.5 g의 황산염이 배출되는데 대부분이 설파이트 옥시다아제에 의해서 생성되는 것이다. 이 효소는 정상적인 성장에 필요한 것이지만 선천적으로 설파이트 옥시다아제가 부족한 사람은 황산염 대신에 다른 황 화합물 등의 배설이 증가하여 심각한 신경장애를 일으켜 정신적 육체적 지체를 초래한다.
그러나 식물과 대부분의 미생물에서 아황산의 형성은 메치오닌과 시스테인 생합성 경로인 환원적인 황산염의 분해 작용을 통해서 일어난다. 식물과 미생물은 형성된 메치오닌과 시스테인을 단백질 합성과 기타 용도로 사용하고, 아황산을 중간물질로서 내놓게 된다. 와인용 이스트도 종류에 따라 발효기간 동안 10 ppm 정도의 아황산을 배출한다.

와인에서 아황산은 항산화제로서 산화방지, 살균작용, 갈변 방지 등의 작용 때문에 옛날부터 널리 사용된 물질이며, 와인뿐 아니라 일반 식품, 음료, 약품 등의 보존제로도 널리 사용되고 있다. 고대 이집트인들이 와인 담는 용기를 살균할 때 황을 태워서 나오는 연기인 이산화황(아황산가스)을 최초로 와인에 사용한 것으로 보고 있다. 그 후 그리스, 로마시대에도 사용했으리라는 추측도 가능하지만, 확실한 문헌상 근거는 없고, 문헌상 나타난 것은 중세기로서 1487년에 공식적으로 사용허가를 받았다는 기록이 최초이다. 17세기 네덜란드에서도 빈 오크통을 황을 태워서 나오는 가스로 소독했는데, 이 때는 한 번 사용한 오크통은 와인을 나쁘게 만든다는 생각으로 오크통의 수명을 1년으로 생각했다. 그리고 와인도 다음 해 6월 1일 이전에 모두 소모해야 된다는 믿음이 지배적일 때이다. 이들은 이 때를 넘기면 와인의 질이 급격히 떨어진다고 생각했고, 실제로 여름이 되면 와인 질이 떨어지기도 했던 때이다. 이어서 보르도에서도 네덜란드 식으로 오크통을 소독했으며, 이 가스가 오크통이나 와인의 오염을 방지한다는 사실을 발견한 것이다.

최근에 미국의 FDA는 아황산의 건강에 미치는 영향에 대해 연구하기 시작하였고, 프랑스의 파스퇴르 연구소에서는 1959년 아황산보다 단점이 더 적으면서 이를 대신할 수 있는 물질을 발견하는 사람에게 10,000프랑의 현상금을 주겠다고 발표까지 하였다. 이제는 세계 어느 나라든 아황산을 사용하지 않고 품질 좋은 와인을 만드는 일은 거의 불가능에 가까운 일이 되어 버렸다. 포도를 수확해서 으깬 다음부터 아황산을 첨가하는데 이는 이스트가 발효작용을 쉽게 할 수 있도록 잡균을 먼저 제거하기 위해서이며, 술이 완성된 다음에는 보관 중 오염을 방지하기 위해서 조금씩 사용한다. 알코올 농도가 낮은 술이 여러 가지로 건강에 좋긴 하지만, 오래 보존하는 데는 문제가 있다. 더군다나 와인과 같이 몇 년씩 보관하려면 이 아황산은 필수적이다.

아황산(Sulfite)이란 이산화황(아황산의 무수물)을 비롯한 아황산의 모든 종류와 염에 대한 일반적인 개념이다.

SO2                             이산화황(Sulfur dioxide), 가스
SO2 + H2O = H2SO3      아황산(Sulfurous acid) 혹은 분자상태 아황산(Sulfite)
H2SO3 = H+ + HSO3-     중아황산 이온(Bisulfite ion)
HSO3 = H+ + SO3-2       아황산 이온(Sulfite ion)

와인의 통상적인 pH에서는, 아황산가스나 메타중아황산칼륨(Potassium metabisulfite) 어느 형태로 첨가하든지 극히 적은 양의 이산화황이 유리된 가스 상태로 존재하며, 그 다음에는 아황산 이온 형태로 있고, 중아황산(Bisulfite)이 유리 아황산의 가장 많은 형태를 차지하고 있다. 나머지 유리 상태는 아황산으로 존재한다. 어떤 형태든 아황산은 와인에 존재하거나 발효 중 생성되는 알데히드나 안토시아닌 색소, 카르보닐 화합물 등과 결합한다. 이런 식으로 결합된 아황산이 와인의 총 아황산의 양 중에서 가장 큰 비율을 차지한다. 총 아황산(Total sulfite)은 유리상태와 결합상태를 합친 것으로 결합상태의 아황산은 항미생물 작용이 없으며, 항산화작용을 가지고 있지 않다. 아황산을 투입하고 시간이 지남에 따라 유리 아황산의 양이 줄어드는 이유는 이렇게 결합형을 형성하고, 비가역적 산화로 황산염(Sulfate)이 되기 때문이다.  와인에는 주로 메타중아황산칼륨(Potassium Meta bisulfite, K2S2O5) 형태의 아황산을 첨가하는데, 이는 백색의 결정 또는 결정성 분말로서 이산화황의 냄새를 가지고 있다. 대부분의 국가에서는 총 아황산의 농도를 350 ppm 이하로 규제하고 있지만, 제조업자는 최소 필요량만 넣고 있다. 포도를 파쇄할 때부터 넣기 시작하는데, 곰팡이 등으로 오염이 안됐으면 최소량으로 충분하다.


아황산의 역할

항산화작용
아황산은 항산화제로서 항미생물제 및 표백제로 작용하므로 여러 가지 식음료와 약품에 사용되고 있다. 와인에서는 항산화제와 항미생물 기능을 위해서 첨가된다. 아황산은 산화효소인 폴리페놀 옥시다제(Polyphenol oxidase)의 작용을 방해하거나, 산소나 과산화수소와 같은 산소 유도체와 직접 반응하여 산화를 방지하거나 최소화한다. 와인에서 항산화제의 작용은 산화되려는 페놀화합물을 보호하는 것이다. 아황산은 상대를 환원시키고 자신은 산화되면서 와인의 관능적인 성질에 아무런 영향이 없고, 건강에도 영향이 없는 불활성 황산염을 형성한다. 또, 아황산은 비효소적인 갈변반응(Maillard)을 억제시켜 갈변을 방지하며, 안토시아닌 색소와 일시적으로 결합하여 무색의 화합물을 만들기 때문에, 안토시아닌이 다른 폴리페놀과 결합하여 폴리머를 형성하는 것을 방해함으로서 색소의 변질과 감소를 방지한다. 그래서 영 와인에서는 색소의 안정성에 상당한 영향을 끼치므로 적당량의 아황산은 색깔의 유지에 큰 역할을 한다.

향미의 개선
아세트알데히드는 알코올 발효의 부산물로서 생성되거나, 저장 중 공기와 접촉하여 비효소적 알코올 산화로 소량 생성되거나, 대부분은 공기가 있는 상태에서 미생물적 산화로 생성된다. 아황산은 이렇게 생성된 아세트알데히드와 반응하여 안정된 황 화합물(Hydroxysulfonate)로 만들어, 와인 맛을 개선하고 신선도, 아로마를 유지시킨다. 즉 생동감을 준다. 그러나 고농도의 아황산은 와인의 관능적인 특성에 직접적으로 영향을 끼쳐, 와인에 금속성 느낌을 주며, 과량일 경우는 자극적인 냄새를 풍기므로 주의해야 한다. 아황산은 와인의 품질과 수명에 가장 중요한 영향을 끼친다고 할 수 있다.

항이스트 작용
분자 상태의 이산화황(SO2)은 이스트를 비롯한 미생물의 효소 시스템에 강한 방해 작용을 한다. 즉 단백질의 S-S 결합과 반응하고, 핵산, 지방과도 반응을 하며, 티아민(Thiamine)을 파괴한다. 이렇게 다양한 미생물에 작용하지만, 발효 중인 이스트는 아황산에 내성이 있다. 그러나 휴면 상태의 이스트는 활동 중인 이스트보다 내성이 약하기 때문에 포도껍질이나 와이너리에 있는 야생 이스트를 선별하여 제거할 수 있는 것이다. 알코올 발효 중에 생성되는 아세트알데히드와 아황산이 신속하게 결합하기 때문에 이스트는 아황산에 대한 내성이 강하다. 그러므로 발효를 중단시키기 위해서 아황산을 첨가할 경우는 규정량인 350 ppm 이하의 양으로 효과를 기대하기 힘들다. 그리고 Saccharomyces가 아닌 이스트도 아황산에 대해서 내성이 강하다는 것이 실험으로 밝혀졌다.

항박테리아 작용
일반적으로 주스나 와인에 있는 박테리아는 이스트보다 훨씬 내성이 약하다. 이스트는 이산화황에만 예민성을 나타내지만. 박테리아는 결합형에도 민감하다. 대개의 초산균은 아황산 50 ppm 안팎의 농도에서 활동을 할 수 없으며, 젖산균은 10-50 ppm 농도에서 제약을 받는다.

pH의 영향
모든 유리 아황산의 종류 중에서 이산화황(SO2)이 항미생물 작용이 가장 강하다. 공기 중에서는 가스 상태지만 수용액에서는 해리되지 않은 아황산(Sulfurous acid), 즉 H2SO3 형태로 존재한다. 다른 형태의 아황산은 세포막을 통과할 수 없지만 이 형태만은 투과할 수 있기 때문에 그 작용이 강력하다. 화학적으로 와인의 pH가 낮을수록 더 많은 양의 아황산(Sulfurous acid)이 존재하기 때문에, 같은 양의 아황산 농도라도 pH가 3.2인 와인과 3.6인 와인에 넣는다면 전자가 후자보다 항미생물 활동력이 훨씬 강하다.

失보다 得 많은 와인 속 아황산
최종수정 2018.06.01 14:07

와인 병의 뒤쪽을 보면, 한글로 '무수아황산(산화방지제)'이 들어 있다고 표기돼 있다. 산화방지제, 즉 방부제가 들어간 것이다. 포도밭에 농약을 뿌리고, 포도를 씻지도 않고, 설탕을 첨가한 데다 방부제까지 들어가 있다니. 와인을 고귀하고 순수한 것으로 알고 있던 사람들의 와인에 대한 환상이 깨지게 된다. 이 아황산은 와인에서 항산화제로서 산화 방지, 살균 작용, 갈변 방지 등의 이로운 작용 때문에 옛날부터 널리 사용된 물질이다. 와인뿐 아니라 일반 식품, 음료, 약품 등의 보존에도 널리 사용된다.

과거 우리나라에서는 솔잎을 태워 양조용 항아리를 소독했다. 고대 이집트인들은 황을 태워 나오는 연기인 아황산가스로 와인을 담그는 항아리를 소독했는데, 이때를 최초의 아황산 사용으로 보고 있다. 그 후 그리스, 로마 시대에도 사용했으리라는 추측도 가능하지만 확실한 문헌상 근거는 없다. 문헌상에 나타난 때는 중세로 1487년에 공식적으로 사용 허가를 받았다는 기록이 최초다. 17세기에는 네덜란드에서 빈 오크통을 황을 태워 나오는 가스로 소독했다. 이때는 와인의 수명을 1년으로 생각하고 이듬해 6월1일 이전에 모두 소모해야 한다는 믿음이 지배적이었다. 이때를 넘기면 와인의 질이 급격히 떨어진다고 생각했고 실제로 여름이 되면 와인의 질이 떨어지기도 했다. 이어 보르도에서도 네덜란드 식으로 오크통을 소독했으며, 그러면서 이 가스가 오크통이나 와인의 오염을 방지한다는 사실을 발견한 것이다.

이제는 세계 어느 나라든 아황산을 사용하지 않고 품질 좋은 와인을 만드는 일은 거의 불가능에 가까운 일이 돼버렸다. 포도를 수확해 으깬 다음부터 아황산을 첨가한다. 아황산은 와인에서 항산화제로 작용해 색깔을 좋게 만든다. 살균제로도 작용해 적당량을 첨가하면 알코올 발효를 하는 이스트는 죽이지 못하고 오염을 일으키는 세균을 죽인다. 그리고 안 좋은 성분과 결합해 맛과 향도 훨씬 좋게 만드는 아주 중요한 물질이다. 와인이 완성된 다음에는 보관 중 오염을 방지하기 위해서도 사용한다.

그러나 과량 사용되는 경우 인체에 해롭기 때문에 그 사용량을 법으로 정하고 있다. 그리고 요즈음은 식품첨가물에 대해 소비자들의 반응이 매우 예민하기 때문에 규정량보다 훨씬 적은 양을 사용하고 있다. 알코올 농도가 낮은 술이 여러모로 건강에 좋긴 하지만, 오래 보존하는 데는 문제가 있다. 더군다나 와인과 같이 몇 년씩 보관하려면 이 아황산은 필수적이다.

요즈음 소비자들은 모든 식품첨가물을 아주 해로운 것으로 인식하고 있지만, 식품첨가물은 '위험과 혜택의 수지'를 따져 위험보다는 혜택이 더 크기 때문에 사용되는 것이다. 꼭 식품첨가물이 아니더라도 일상생활에서 우리의 결정은 위험과 혜택을 저울질해 유리한 쪽을 선택한다. 모기향은 날아가는 모기를 떨어트릴 만큼 독성이 강하지만 밤새도록 켜놓아도 괜찮은 이유는 그 양이 아주 적어 인체에 미치는 영향이 거의 없기 때문이다. 즉 모기향이 우리 몸에 약간 해로울지는 몰라도 그것을 켜서 모기에 물리지 않는 것이 더 이익이니 사용하는 것이다. 마찬가지로 식품이 쉽게 썩어 식중독을 일으키는 것보다는 약간의 보존료를 넣는 것이 더 낫다고 판단될 때 식품첨가물을 사용한다.
그래서 국제적으로 얼마 이상은 넣지 못하도록 하는 규정이 있고, 이 규정도 유명한 석학들이 수많은 실험을 해 이 정도면 인체에 무해하다고 결정을 내려 정해진 것이다. 1년에 딱 한 번 수확하는 농산물을 1년 내내 먹으려면 보존료를 사용해야 한다. 그 덕분에 우리의 식생활이 풍부해진 것이다. 이 첨가물들은 정해진 용도에 맞게 정해진 양을 사용하면 식품의 저장성이나 품질을 크게 향상시킬 수 있는 물질이다. 그러므로 현명한 소비자 입장에서는 식품첨가물을 사용했는가를 따지기보다는 꼭 필요한 곳에 허용된 양을 사용했는가를 따져야 한다.

김준철 한국와인협회 회장

 


페이스북       방명록      수정 2019-05-25 / 등록 2010-09-26 / 조회 : 15652 (439)



우리의 건강을 해치는 불량지식이 없는 아름다운 세상을 꿈꾸며 ...  2009.12  최낙언