식품과학의 개요

 

 

1. 식품과학이란 무엇인가

인류가 지금까지 살아남을 수 있었던 이유는 여러 가지가 있겠지만 부인할 수 없는 한 가지는 바로 구석기 시대부터 불을 사용하게 되었다는 것입니다. 불의 발견과 사용으로 요리가 시작되었고 인간의 활동은 화학적인 기술을 바탕으로 한 노동으로 바뀌게 되었습니다. 이후에 식품이 한 단계 더 발전하게 된 계기는 바로 현미경의 발명이라고 볼 수 있겠습니다. 식품은 인간이 살아가는 데 필요한 영양소들을 가지고 있으며 신체에서 소비되는 꼭 필요한 천연물질로, 아무것도 첨가되지 않은 상태를 말합니다. 따라서 식품에 대한 연구는 아주 중요한 학문이라고 할 수 있습니다. 식품과학(food science)이란 식품과 관련된 현상이나 품질 저하의 원인 등을 연구하기 위하여 공학, 생물학, 물리학과 같은 여러 학문을 함께 적용하여 그것에 관한 법칙과 현상을 연구하는, 즉, 식품에 관한 모든 지식을 연구하는 학문입니다. 식품으로 사용되고 있는 것은 주로 생물체들인데, 예를 들어 식물, 동물, 미생물과 같은 것들입니다. 식품의 재료와 그것을 구성하는 성분 간의 상호작용을 알아내기 위해서는 유기화학, 분석 화학 생물학, 영양학, 미생물학, 생화학 등 여러 공학적, 과학적 지식과 같이 연계해서 분석해야 합니다. 식품과학의 시작은 하나의 순수 학문으로 발전한 것이 아니라 여러 학문과 함께 발전하게 되었습니다. 현대의 식품과학은 17세기 미생물을 발견한 것과 함께 18세기 식품분석법을 개발한 리비히에 의하여 시작되었습니다. 또한 미생물학, 식품화학 등의 개념도 생기게 되었고, 비타민 C의 발견은 영양학이 발달하는 계기가 되었습니다. 19세기에는 각종 식품가공기술과 기능성 식품학도 발전하게 되었습니다. 미국의 경우, 처음 시작할 때는 식품과학이 대게 화학공학자들에 이루어졌으나, 식품 관련 분야는 분야가 매우 넓어서 전체를 다 이해하는 것은 어렵기 때문에 점차 전문화, 세분화 되어 발전하고 있습니다. 

현미경은 쟈카리아스 얀센에 의해 최초로 발명 되었고 17세기에 처음으로 실용화되었습니다. 현미경이 발명됨으로써 인간의 맨눈으로 관찰할 수 없는 마이크로 크기의 생물체를 발견하는 기회가 되었습니다. 현미경을 통하여 최초로 생물체를 발견한 사람은 영국의 화학자인 로버트 훅입니다. 그는 현미경으로 코르크 마개를 관찰하여 식물의 세포벽을 발견했습니다. 식품에 관한 주요 영역으로는 식품미생물학, 식품공학, 식품화학, 식품생화학, 기능성 식품학 등이 있으며 아래에서 자세히 설명하겠습니다. 아래의 설명된 학문 영역 이외에도 더 많은 분야가 식품과학을 연구하기 위해 사용됩니다. 

2. 식품과학의 종류 

 

1) 식품미생물학

식품미생물학은 응용 미생물학 쪽에 해당하며, 식품에 관여하는 곰팡이, 세균, 효모 등과 같은 미생물을 연구하는 학문입니다. 특히 세균은 미생물 중에서도 가장 많은 연구를 진행하고 있는 분야입니다. 미생물은 식품에 있어서 병을 일으키는 부패와 변질, 악취를 일으키고 식중독과 같은 심각한 질환을 일으키기도 합니다. 또한 식품을 오랫동안 저장하고 보존하기 위해서 가장 밀접하게 관여되는 요소입니다.

2) 식품공학

식품공학은 식품을 제조하는 과정과 제조 이후 시장에서 유통되는 전체의 과정을 공학적으로 다루는 학문입니다. 식품산업에 있어 필수적인 공학적인 지식을 집중적으로 연구하는 학문입니다. 화학, 물리, 수학적인 기초지식을 바탕이 되어야 이 학문을 연구할 수 있으며 또한 기계적, 물리적 작동의 원리와 장치에 관한 내용도 이해할 수 있어야 합니다. 

3) 식품화학

식품화학은 식품에 성분들의 화학적인 변화를 연구하는 학문입니다. 이 분야에서는 미생물 간, 식품  효소와의 반응 등 식품의 화학적 변화를 중점적으로 다룹니다. 이러한 화학반응들은 한 가지 반응만 개별적으로 일어나지 않고 상호 작용으로 함께 일어날 수 있다.

4) 식품생화학

식품생화학은 생명체 내에서 발생하는 모든 화학반응을 분자적 단위까지 접근해서 연구하며 이를 식품에 응용시키는 분야입니다. 식품생화학의 분야는 구조와 촉매에 연관된 연구이고, 다음으로는 생체 에너지학과 대사, 끝으로 정보 전달 경로입니다. 즉, 생체 구성성분인 지질, 단백질, 물 등의 특징과 구조, 생체 내에서의 반응하는 화학적, 생물학적 기능에 대해서 연구합니다. 

5) 기능성식품학

기능성식품학은 다른 분야들 보다는 비교적 최근에 생긴 학문입니다. 삶의 질의 향상과 건강에 대한 관심, 소득의 증가 등으로 건강에 대한 개개인들의 관심이 커짐에 따라 발전하게 된 학문입니다. 기능성 식품은 3차 기능인 ‘생체 조절’의 특징을 강화한 식품입니다. 대체로 식품원료 성분이 가지고 있는 생리활성을 토대로 연구하며 최근에는 항산화에 대한 소비자들의 관심이 커지고 있어 꾸준히 연구하고 있습니다. 그 이외에 항균, 항염증과 연관된 연구들도 지속해서 하고 있습니다. 즉, 원료 속에 포함된 기능성 성분과 효능들이 인체에 미치는 생리학적 작용을 연구하는 학문입니다.

6) 식품위생학

식품위생학이란 인간의 건강을 향상하기 위해 연구하는 학문입니다. 보건과학를 기반으로 한 이 학문의 궁극적인 목표는 인간의 건강을 돌보고 생명을 연장하기 위함입니다. 식품원료가 수확되어 소비자에게 전달되는 과정 중에서 생길 수 있는 위험한 요인들을 없애고 안전하게 전달되도록 연구합니다. 이 대상은 식품원료뿐만 아니라 사용되는 기구들과 용기들, 포장상태, 위생 시설 등도 포함합니다.