지구 미생물 전체의 무게는 모든 동물과 식물의 무게를 합한 것보다 많다는 것이 정설이다. 미생물은 동물이나 식물이 살 수 없는 곳에서도 살 수 있다. 확인된 미생물의 종류는 1만 종 정도이지만 실제는 1000만 종은 될 것이라고 추정되고 있다. 밀폐 차단된 무균실 이외의 공간에서 우리는 무수히 많은 미생물과 공존하고 있다.

이들 미생물은 식품에도 영향을 미쳐 맛, 향, 물성, 외관을 변화시킨다. 이 과정을 발효나 부패라고 한다. 사전적으로 발효는 ‘효모나 세균 등의 미생물이 에너지를 얻기 위해 유기화합물을 분해해 알코올류, 유기산류, 이산화탄소 등을 생성하는 과정’이다. 부패는 ‘유기물이 미생물의 작용에 의해 분해돼 악취를 내거나 유독물질을 생성하는 것’이라고 돼 있다.

하지만 그 경계는 불분명하며 그 예로 우리나라의 삭힌 홍어를 들 수 있다. 염장한 청어를 발효시킨 스웨덴 식품 ‘수르스트뢰밍’은 홍어보다 더 강한 냄새로 유명하다. 내장을 제거한 바다물범의 뱃속에서 바다오리를 3년 정도 발효시킨 알래스카 에스키모족의 ‘키비악’, 전갱이를 발효시킨 일본의 ‘구사야’도 비슷한 예다. 이들 식품의 강렬한 냄새는 미생물의 작용으로 만들어진 암모니아, 단쇄지방산 등 대사산물 때문이다. 이들 발효식품은 오히려 사전적 의미의 부패와 매우 가깝다. 따라서 발효와 부패의 경계는 매우 자의적이라고 할 것이다.

식품을 부패시키는 균이 따로 있는 것은 아니다. 어떤 균이든 식품 1g당 수천만 마리 이상이 되면 식품의 특성을 변화시킨다. 식품의 변화를 원하는 것이 아니라면 그 균은 부패균이 된다. 유산균도 요구르트를 만들 때는 발효균이지만 술을 시게 할 때는 부패균이 된다.

미생물 관리는 식품의 특성, 즉 품질관리에 필요하다. 집집마다 장이나 김치를 담글 때 재료는 같아도 맛이 다른 것은 만드는 사람이나 환경에 있는 미생물 분포가 다르기 때문이다. 산업적인 발효식품은 품질을 유지하기 위해 일정하게 관리하는 미생물을 발효균으로 접종한다. 이 균을 ‘종균’이라고 하며 유용한 균을 찾아 종균으로 개발하는 것은 식품분야뿐만 아니라 의약품을 포함한 바이오산업에서도 중요한 연구 분야다.

일상생활에서 김치나 장을 담글 때 별도로 미생물을 넣지 않아도 발효가 되는 것은 이미 우리 주변에 미생물들이 있기 때문이다. 주변 미생물을 모두 제거한다면 김치나 장을 지금처럼 담그기는 어려울 것이다. 식품과 미생물의 관계를 잘 이해하면 미생물이 무조건 없는 것이 좋은 것은 아니라는 점을 깨닫게 된다. 오히려 공존함으로써 보다 다양한 발효식품, 식문화를 즐길 수 있고 안전하게 관리할 수 있게 된다.