트리메틸아민(Trimethylamine)
트리메틸아민(trimethylamine)은 생선 썩는 냄새, 즉 비린내의 원인이 되는 물질이다. 암모니아(NH3)의 수소 원자를 탄화수소기로 치환한 화합물을 아민(amine)이라고 하는데, 3개(tri-)의 수소 원자 모두가 메틸기(methyl group, -CH3)로 치환된 화합물이기 때문에 트리메틸아민(TMA)이라고 부른다. 트리메틸아민은 상온에서 기체 형태로 존재하며 색깔은 없지만 냄새를 풍긴다. 갓 잡은 생선을 바로 썰어 회로 먹으면 트리메틸아민이 적기 때문에 비린내가 덜하고, 죽고 난 후 분해가 시작될 시점부터는 트리메틸아민이 증가해 비린내가 심해지는 것이다. 트리메틸아민은 상온에서 공기 중으로 쉽게 퍼지는데, 저농도에서는 생선 썩는 냄새가 나고 고농도에서는 암모니아 같은 냄새가 나는 것이 특징이다.
바다 생물들의 조직에는 산화트리메틸아민(TMAO)이 존재하는데 이 물질은 오줌의 주성분인 요소(urea)와 함께 해수동물의 삼투압을 조절하는 중요한 역할을 한다. 바닷물고기가 죽으면 체내의 미생물과 효소에 의해 TMAO가 분해되어 트리메틸아민이 생성된다. 트리메틸아민은 신선육 중에는 거의 없으며, 선도가 떨어지면서 증가하므로 어패류의 초기 부패 판정 지표로 이용된다. 트리메틸아민에 의한 선도 판정은 어종에 따라 다르다.
트리메틸아민은 0.002 ppm 수준의 낮은 농도에서도 강한 비린내를 발생시키는데, 이 비린내 때문에 소비자들은 어류 선택을 꺼려할 수 있다. 따라서 어류의 비린내 성분을 제거 혹은 감소시키려 하는 연구가 계속 이루어지고 있으며, 유자액 처리나 쌀뜨물 처리, 유기산 이용 등이 트리메틸아민 이취를 감소시킨다는 보고가 있었다. 실제로 생선을 먹을 때 레몬즙 등을 뿌리면 냄새가 줄어든다. 레몬즙·식초·토마토의 산(acid) 성분과 트리메틸아민이 만나면 비린내의 휘발성이 현저하게 감소하기 때문이다.
생선 냄새 증후군
특이하게도 트리메틸아민 때문에 몸에서 생선 썩은 냄새가 나는 희귀병이 있는데 바로 ‘트리메틸아민뇨증’이다. 이 병은 유전적으로 또는 후천적으로 나타나는 희귀 질환이다. 사람의 조직에는 TMAO가 포함되어 있지 않음에도 인체에서 트리메틸아민이 생성되는 이유는 콜린(choline), 카르니틴(carnitine), TMAO가 포함된 식품을 섭취하기 때문이다. 보통은 간에서 FMO3라는 효소에 의해 트리메틸아민이 TMAO로 전환된 후 소변을 통해 배출되는데, FMO3효소의 기능이 억제되면, 물질대사가 진행되지 않으므로 TMAO로 전환되지 못한 트리메틸아민이 소변, 땀, 호흡으로 분비되어 악취를 유발한다. 증상이 경미한 경우 음식으로 섭취되는 콜린과 레시틴의 양을 제한하면 증상이 개선될 수 있다. 일부 심각한 경우 내장 살균 항생제를 투여하여 콜린과 TMAO를 TMA으로 분해하는 장내의 박테리아 수를 감소시키는 치료를 한다. L-카르니틴을 과다하게 복용한 경우에도 트리메틸아민뇨증이 생길 수 있는데, 이 경우에는 복용량을 낮추면 사라진다. 유전에 의하여 트리메틸아민뇨증이 발현되는 경우에는 직접적인 치료방법은 없으나 증상의 완화를 목표로 하는 대증요법과 각종 부작용과 합병증을 조절하고 완화시키기 위해 지지요법(supportive therapy)을 시도할 수 있다.
비린내 제거
비린내가 신선도와 관련이 깊기 때문에, 이 냄새에 비위가 뒤틀리는 것도 나름 당연한 일이다. 이 비린내를 참기 힘든 상황에서 억지로 먹이려 하다간 음식에 대한 거부감만 더 심해지기 때문에 요리할 때 최대한 비린내를 제거하는 요리법이 필요하다.
세척: 바다 생선은 소금물에 씻는다. TMA 성분과 결합하는 식재료를 활용하면 효과가 더 좋은데, 예를 들어 카제인 단백질이 포함되어 있는 우유 등을 이용해 세척하면 TMA 성분이 이와 결합하여 우러나온다. 비린내가 우러난 물은 버려야 한다. 버리지 않고 요리에 사용하면 비린내 제거 효과가 사라진다.
염기는 산으로 중화시킨다: 레몬이나 라임 같은 산도있는 과일즙으로 TMA를 분해한다. 물에 희석한 식초나 유자청을 소량 써도 나쁘지 않다.. 하지만 오렌지같이 당도가 높은 과일을 쓰면 오히려 냄새가 증폭된다 하는데, 관련해서 맹모닝의 비린내, 그 원인은? 기사에서 자세히 다루고 있다. 다만 중화반응으로 비린내를 잡는건 한계가 있는데, 등푸른생선의 경우 지방산이 문제가 되는 것이라 산을 넣으면 오히려 생성이 활발해지고, 트라이메틸아민은 중화한다고 사라지는 물질이 아니기 때문에 중화로 냄새를 잡는 것은 아니다.
고춧가루, 마늘, 후추 등 자극적인 향신료를 넣으면 비린내가 줄어든다.
비린내의 주범 트리메틸아민
(trimethylamine, TMA)
회에서 비린내가 나지 않는 이유는 생선의 비린내에 명확한 원인이 있기 때문입니다. 바로 트리메틸아민(trimethylamine, TMA)
먼저 트리메틸아민의 이름을 세분해보겠습니다. 맨 앞의 ‘트리(tri)’는 3이라는 숫자를 의미합니다. 다음 ‘메틸(methyl)’은 메탄에서 수소 원자 하나가 빠진 형태의 물질을 말하고요. 마지막으로 아민(amine)은 암모니아에서 수소 원자 자리에 다른 물질이 대체되어 있는 형태를 갖고 있습니다.
성분의 이름으로 개념을 정리해보면, 메틸 3개가 결합된 아민의 한 종류가 트리메틸아민의 정체입니다. 아민의 특성상 수소 원자의 자리에 다른 물질이 대체되어 있어야 하는데 바로 그 대체물질이 3개의 메틸인 것입니다.
이 트리메틸아민은 상온에서는 기체 상태로 존재합니다. 색깔은 없지만 냄새는 존재합니다. 낮은 농도에서는 어패류 냄새가 나고 높은 농도에서는 암모니아 냄새가 나는 가스이죠. 그렇다면 이 가스는 어디서 나오게 된 것일까요?
삼투압을 조절하는 산화 트리메틸아민(TMAO)
바로 산화트리메틸아민(Trimethylamine oxide, TMAO)에서 나오게 됩니다. 산화트리메틸아민(TMAO)은 트리메틸아민(TMA)에 산소가 붙어있는 형태인데요. 그래서 이름 앞에 ‘산화’라는 단어가 추가되어 있죠.
TMAO는 생선의 근육에 함유되어 있는 성분 중에 하나입니다. TMAO는 생선의 근육 안에서 삼투압을 조절하는 역할을 하고 있습니다. 이 TMAO는 생선이 살아있을 때는 열심히 자신의 역할을 수행하고 있습니다. 하지만 생선이 죽게 되면 TMAO는 미생물과 효소에 의해 분해됩니다. 이때 TMAO는 TMA(트리메틸아민)로 변하게 되는데요. TMA는 앞에서 얘기했듯이 기체이기 때문에 우리가 흔히 아는 비린내로 우리의 감각세포에 들어오는 것이죠.
TMAO는 아무 냄새가 나지 않는 성분입니다. 하지만 TMA는 냄새가 나는 가스이기 때문에 생선이 살아있는 동안에는 TMAO로 유지되고 있어 냄새가 나지 않습니다. 물론 생선이 죽었을 때도 바로 냄새가 나지는 않습니다. TMAO가 아직은 분해가 되지 않았기 때문이죠. 하지만 시간이 지나면서 미생물이나 효소에 분해되어 TMA로 형태가 바뀌면서 비린내가 나게 되는 것입니다.
이러한 특성 때문에 방금 갓 잡은 생선을 회로 바로 썰었다면 비린내가 덜 할 것이고, 물고기가 죽고 분해가 시작되었다면 비린내가 나게 되는 것이죠. 또 회로 만들어도 미생물이나 효소가 생존하여 분해될 수 있는 환경에서는 비린내가 날 수 있습니다. 그래서 비린내는 신선도의 지표가 되기도 합니다.
TMA를 없애 비린내를 잡는 방법
이제 비린내가 생겨나는 원인을 어느 정도 알게 되었습니다. 정리해보자면 생선 근육 속 삼투압을 조절하는 TMAO가 생선이 죽으면서 미생물이나 효소에 의해 분해되어 TMA가 되는데 TMA에서 비린내가 나는 것이죠.
그렇다면 비린내를 없애는 방법에는 일단 크게 2가지 상황이 있을 것입니다. 첫 번째는 처음부터 TMA가 생기지 않도록 하는 것입니다. 생선이 죽었을 때 TMAO가 분해되지 않게 미생물이 살 수 없는 환경을 만드는 것입니다.
이때 삼투압을 사용합니다. 농도가 다른 두 용액이 존재할 때 농도가 낮은 용액에서 높은 용액으로 용매가 이동하는 현상을 삼투현상이라고 하는데요. 삼투현상을 불러일으키는 힘, 압력을 삼투압이라고 합니다.
생선도 마찬가지입니다. 생선의 안에 수분이 많이 존재한다면 미생물들이 살 수 있는 최적의 상태가 되기 때문입니다. 그래서 삼투압으로 생선 안의 수분을 빼줘야 합니다. 보통 소금을 많이 사용하는데요. 생선에 소금을 뿌리거나 소금물에 담그면 물고기 밖의 농도가 안의 농도보다 높아져서 물이 밖으로 이동하게 됩니다. 이러한 원리로 생선을 좀 더 오래 보관할 수 있습니다.
다른 상황은 이미 TMA가 생기고 난 후의 상황입니다. 이미 생선에서 비린내가 나고 있는 상황인데요. 이 상황에서는 TMA를 제거할 수 있는 방법을 찾아봐야 합니다.
먼저 TMA 성분을 흡수하는 방법이 있습니다. 비린내 나는 생선에 TMA와 잘 결합할 수 있는 물질을 이용한다면 TMA가 생선 내부에서 빠져나가게 됩니다. TMA와 결합할 수 있는 대표적인 물질로는 우유가 있습니다. 우유에는 카제인이라는 단백질이 있는데요. 이 단백질은 기체를 잘 흡수하기 때문에 TMA 성분과 잘 결합합니다. 쉽게 생각했을 때 냉장고에 오래 둔 우유가 김치냄새를 흡수하는 것과 같은 원리입니다. 그래서 생선도 우유에 잠깐 담그면 비린내가 우유에 스며들어 냄새를 잡을 수 있습니다. 당연히 이때 사용한 우유는 버리는 것이 좋습니다.
다른 방법으로는 TMA를 중화시키는 방법이 있습니다. TMA는 아민의 한 종류라고 앞서 설명했는데요. 아민은 염기성 물질입니다. 그렇기 때문에 산성 물질과 결합하게 된다면 중화될 수가 있는 것입니다. 우리가 익히 알고 있는 대표적인 산성 물질로는 레몬과 같은 신맛이 나는 과일이나 식초가 있습니다. 이러한 산성 물질과 물고기의 TMA 물질이 만나면 중화되어 비린내가 감소합니다. 하지만 중화 과정에서 염과 물이 생기기 때문에 주의해야 합니다.
이제 생선에서 왜 비린내가 나는지 알게 되었습니다. 삼투압을 조절하는 TMAO가 분해되어 TMA가 생기기 때문인데요, 조금 더 재미있는 사실은 TMAO가 삼투압을 조절하기 때문에 바다의 물고기에게서만 발견된다는 것입니다. 즉, 삼투압 조절이 비교적 필요하지 않은 민물고기에서는 TMAO가 발견되지 않습니다. 그래서 민물고기에서는 바다 생선의 비린내가 나지 않습니다.