학문
밤하늘의오로라
왜 유독 꿀은 잘 상하지 않는 것인가요?
안녕하세요. 시중에서 판매되고 있는 꿀을 보면 굉장히 오래전에 만들어진 제품도 많던데 왜 꿀은 잘 상하지 않을까요? 설탕 농도가 매우 높은 꿀은 세균이 잘 자라지 못한다고 하던데 이는 삼투압과 어떤 관련이 있는 것인지 궁금합니다.
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
꿀이 오랜 시간이 지나도 거의 상하지 않는 이유는 미생물이 생존하기 극도로 불리한 환경을 동시에 갖추고 있기 때문입니다. 이때 가장 중요한 요인은 극도로 높은 당 농도에 의해 형성되는 높은 삼투압인데요 꿀은 전체 성분의 약 80% 이상이 포도당과 과당 같은 단당류이며, 물의 함량은 보통 15~18% 수준에 불과합니다. 이런 환경에 세균이나 곰팡이가 들어가면, 세포 내부보다 외부의 용질 농도가 훨씬 높기 때문에 삼투압 차이가 발생합니다. 그 결과 미생물 세포 안의 물이 밖으로 빠져나가게 되는데, 이를 원형질 분리라고 합니다. 물을 잃은 세포는 대사 활동을 유지할 수 없고, 효소 반응과 증식이 사실상 중단되어 사멸하거나 휴면 상태에 빠지게 되는 것인데요 즉 꿀은 미생물이 살아갈 수 없게 만드는 환경을 제공하는 셈입니다. 이와 연관된 개념이 수분 활성도인데요, 미생물이 자라기 위해서는 단순히 물이 존재하는 것만으로는 부족하고 자유롭게 이용 가능한 물이 필요합니다. 꿀에는 물 자체는 들어 있지만, 대부분의 물 분자가 당과 강하게 결합되어 있어 미생물이 사용할 수 있는 자유수는 극히 적습니다. 꿀의 수분 활성도는 일반적으로 0.6 이하로, 대부분의 세균과 곰팡이가 증식할 수 있는 최소 기준보다 훨씬 낮은데요 이 때문에 꿀은 실온에서도 미생물 증식이 거의 일어나지 않는 것입니다. 게다가 꿀은 약산성의 특징을 갖기 때문에 이 산성 환경 역시 많은 세균의 효소 활성을 억제하고, 세포막 안정성을 무너뜨리는 방향으로 작용합니다. 즉 높은 삼투압과 낮은 수분 활성도로 이미 불리한 상황에 놓인 미생물에게, 산성 환경은 추가적인 스트레스로 작용하는 것입니다. 감사합니다.
채택된 답변안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
꿀이 잘 상하지 않는 이유는 화학적, 물리적 성질 때문입니다. 꿀은 수분 함량이 매우 낮고, 당 농도가 매우 높습니다. 이렇게 고농도의 당 용액에서는 삼투압이 크게 작용하여 세균이나 곰팡이 같은 미생물이 세포 내 수분을 빼앗기게 됩니다. 결국 미생물이 꿀 속에서 증식하기 어려워져 부패가 잘 일어나지 않는 것입니다.
또한 꿀은 약산성(pH 3~4) 환경을 가지고 있어 세균 성장에 불리합니다. 여기에 꿀 속에는 벌이 분비하는 효소가 있어, 꿀이 저장되는 동안 소량의 과산화수소가 생성되는데 이것도 항균 작용을 합니다.
즉, 꿀이 오래 보존되는 이유는 낮은 수분 함량, 높은 삼투압, 산성 환경, 항균 성분이 복합적으로 작용하기 때문입니다. 삼투압은 특히 중요한데, 꿀 속의 고농도 당이 미생물 세포 내 수분을 끌어내어 탈수 상태로 만들기 때문에 세균이 살아남기 어렵습니다. 이런 특성 덕분에 꿀은 자연적으로 장기간 보존이 가능하고, 고대부터 식품과 약재로 활용되어 왔습니다.