식품 첨가물의 화학

1. 식품첨가물의 정의 고의적으로 첨가되는 화학 합성품 식품의 외관, 향미, 조직 또는 저장성을 향상시키기 위하여 식품에 보통 미량으로 첨가되는 비영양성 물질 (FAO/WHO) 생산, 가공, 저장 또는 포장의 어느 국면에서 식품 중에 첨가되는 기본적인 식량 이외의 물질, 또는 이들의 혼합물 (미국) 식품첨가물의 제조, 가공 또는 보존함에 있어서 식품에 첨가, 혼합, 침윤 및 기타의 방법에 의하여 사용되는 물질 (우리나라)

식품첨가물은 식품과 함께 매일 섭취하므로 해롭지 않을 것은 물론 장기간에 걸쳐 섭취해도 만성적인 독성 이나 발암성의 위험이 있어서는 안된다. 첨가물에 섞여 있는 불순물 중에는 유독 성분이 함유될 수 있으 므로 확인 검사가 된 첨가물을 섭취해야 함 (대부분 식약청에서 검사를 실시하여 인증을 낸다).

2. 식품첨가물의 분류 식품의 변질, 부패를 방지하는 것 (보존료, 살균살충제, 산화방지제) 관능성을 조절하는 것 (조미료, 감미료, 산미료, 착색료, 발색제, 표백제) 식품의 품질개량을 위한 것 (품질개량제, 팽창제, 밀가루 개량제, 금속제거제, 안정제, 유화제) 영양강화를 위한 것 (영양강화제 등) 식품가공제용 보조 목적을 위한 것 (추출제, 용제, 이형제, 소포제, 발포제, 응고제, 산제)

감미료 : 단맛을 느끼게 하는 조미료 및 식품첨가물의 총칭 보존료 : 식품의 보존성을 높이기 위해 첨가하는 화학 물질 향료 : 식품을 향기롭게 하거나 냄새를 없애기 위해 첨가하는 방향성분 산화방지제 : 지방질이나 비타민 A,D 등을 함유한 식품의 산패를 방지하기 위해 사용하는 식품첨가물 착색료 : 식품의 빛깔을 내기 위해 첨가하는 물질 조미료 : 음식을 만드는 주재료인 식품에 첨가해서 음식의 맛을 돋우며 조절하는 물질 산미료 : 식품에 신맛을 내기 위하여 사용하는 식품첨가물 기타 : 식품 강화제, 계량제, 유화제, 살균제, 표백제, 안정제 등이 있음

3. 식품 보존료 보존료는 정균작용. 살균작용, 효소 작용을 억제 함 중요 식품 보존료 - 소르빈산과 그 염류 - 소르빈산과 그 염류 - 프로피온산과 그 염류 - 안식향산과 그 염류 - 유기산류 - 페놀화합물 - 유황화합물 - 천연보존료

4. 살균 소독제 염소류 – 미생물 오염방지 및 살균 목적으로 주로 사용 음식에 직접 첨가하지 않음 요오드화합물 – 소독액으로 사용되나 물에 녹지 않아 알코올용액 또는 KI와 혼합용으로 사용 사암모늄염 – 계면활성제의 일종이지만 살균 및 소독 기능을 가지고 있음. 무색, 무취, 비부식성, 낮은 독성

5. 항산화제 천연항산화제 tocopherol, gossypol, sesamol, lecithin, sulfohydryls(RSH), cephalin, 아스코르빈산과 플라보노이드계 색소들의 추출액, 구연산, 감자, 버섯, 옥파의 노란 껍질 등에서의 추출물 합성항산화제 BHA(butylated hydroxyanisol), BHT(dibutyl hydroxytoluene), PG(propyl gallate), hydroquinone, catechol, DPPD(N,N –diphenyl-p-phenylene-diamine)

6. 감미료 감미료의 종류 - 사카린 - 글리실진 - 아스팔탐 - 기능성 신규 감미료 (파라티노오스, trehalose, 이소말토올리고당, 갈락토올리고당, 자일로올리고당, 폴리덱스트로오스) - 유해감미료 (니트로톨루이딘, 에칠렌글리콜 등)

식품 감미료 - 자일리톨 자일리톨의 특성 - 칼로리가 설탕의 약 ½ - 청량감이 뛰어남 - 비우식성의 당질 - 혈당치, 인슐린의 농도를 상승시키지 않음 - 설탕의 약 92%~100%의 감미도 2. 자일리톨의 용도 - 과자류, 의약품, 당뇨병/성인병 환자용, 구강위생 상품, 트러블정, 시럽용제품, 캔디, 커피, 홍차 등 자일리톨 광고

자일리톨 자일리톨은 양파, 시금치, 딸기 등의 과실이나 야채 중에 많이 함유되어 있는 천연소재 감미료로서 인간 체내에서 만들어지는 대사 중간물질이고, 상업적으로는 자작나무나 옥수수 대 속으로 부터 추출한 자일로스를 생물 공학적 방법으로 발효하여 생산 하거나 금속 촉매에 의한 화학적 방법에 의해 얻을 수 있음. 설탕과 유사한 단맛을 내며, 입안에서 녹을 때 강한 청량감(시원한 느낌)을 준다. 자일리톨은 구강내에서 대표적인 충치발생 원인균인 뮤탄스균 (S.Mutans)에 의한 발효를 억제하여 산을 생성하지 않고 치아 표면의 세균막인 프라그의 형성을 감소시키며, pH 저하를 억제함 으로서 충치예방 기능을 수행하게 된다. 또한 혈당치를 상승시키지 않으며, 인슐린 비의존성으로는 당뇨병 질환 예방과 설탕에 비해 칼로리가 낮아 비만에 영향이 적은 것으로 알려져 있다.

7. 산미료 산미료(acidulant)는 신맛을 부여하여 청량감을 주며 상쾌한 자극으로 식욕을 증진시킴 산미료의 종류 - 초산, 구연산 - 푸말산과 그 염류 - 사과산, 주석산 - 젖산, 아디핀산 - 글루코이노델타락톤 - 이산화탄소

8. 정미성 조미료 Flavor Enhancer계 MSG(monosodium L-glutamate)조미료 Flavor Potentiator계 핵산계 조미료 아미노산계 조미료 - 글리신 - DL-알라닌 유기산계 조미료 - D-와 DL- 주석산 나트륨 - DL- 사과산 나트륨 - 구연산 나트륨, 호박산과 그 염류

식품 조미료 – 글리신(Glycine)의 특성 구조식 : H2N-CH2-COOH (C2H5NO2) 금속이온 특히 칼슘이온과 킬레이트하는 성질이 강하고 산화방지 작용이 있다. 천연에는 동물성 단백질 중에 비교적 많이 함유되어 있으며 실크 섬유소 중에 43.6%, 콜라겐 중에 27.2% 함유하고 있다. 글리신은 젤라틴에 특히 많으며 묽은 염산으로 가수분해하면, 쉽게 얻을 수 있는데 감미를 가지고 있어서 글리신을 젤라틴당이라고 한다. 참조 : 킬레이트란? - > 게 다리를 연상 두 자리 이상의 여러자리 리간드가 배위한 화합물 - 한 금속이온에 동시에 배위할 수 있는 원자를 가지는 2자리 리간드가 배위 할 때 리간드가 금속이온을 게나 새우 등 갑각류의 집게발로 잡은 것 같은 모양을 하고 있는 것

식품 조미료 – 글리신의 용도 사용기준이 없다. ① 과거에는 주로 알라닌과 같이 합성청주 및 양조식품의 조미료로 사용하였으며 합성 청주에 0.01~0.03% 첨가하여 주세법상 양조원료로 취급하였다. - 매실주 0.3%, 맥주 0.1%, 위스키 0.2%, 샴페인 1.0%, 포도주 0.4% ② 새우와 오징어의 지미를 나타내기 때문에 스넥에 많이 사용하고 있다. ③ 조림, 절임, 청량음료수, 햄, 소시지, 육류나 과일통조림에 사용하여 식품의 맛 중   산미를 온화하게 하고, 통조림의 부패성을 감소시키는 효과를 얻는다. ④ 버터, 치즈, 마가린에 첨가하면 보존기간이 3~4배정도 길어진다. 현재 고순도 모노 글리 세린의 산화억제제로 사용하고 있는데, 이는 지방의 산화원인이 되는 금속과 반응 하여 금속의 작용을 억제하며 효소의 활성화에 작용하는 무기질의 역할을 저지하기 때문으로 생각된다. ⑤ 정미성과 순화성이 강하고 금속봉쇄성, 제균성이 우수하여 이용범위가 점차 넓혀지고   있다. ⑥ 청량음료에 사카린을 사용할 경우 쓴맛을 마스킹하기 위하여 0.2%까지 사용하고 있으며 모노와 디글리세리드에 0.09% 정도 첨가하여 산화억제의 효과를 얻고 있다.

9. 착향료 천연향료 - 에센셜오일 - 미생물생산향료 - Extracts - Entrapped flavors - 기타향료 (레지노이드, Oleoresin, Tincture, Infusion, 발삼 등) 합성향료 조합향료

10. 착색료 착색료란? -식품, 약품, 화장품을 비롯하여 인체의 일부분에 색 깔을 낼 수 있는 능력을 가진 색소와 안료, 기타 물질 을 말한다. 착색료의 종류 - 식용 타르계 색소 - 알루미늄레이크계 색소 - 비타르계 색소

식품 착색료 (식용색소) 1. 천연색소 2. 인공색소 - 예로부터 사용된 색소 - 황색의 심황 ·치자 ·사프란, 녹색의 엽록소 등이 있음 (엽록소는 가루차 ·쑥과 같은 녹색식물을 이용한 것) 2. 인공색소 - 현재 많이 사용되고 있는 색소 - 타르계 색소와 비타르계 색소가 있음 * 심황 -인도의 생강 (카레 먹을 때 섭취 됨 - 암 예방에도 효과) * 사프란 - 외떡잎식물 백합목 붓꽃과의 여러해살이 풀 노란색을 띄기 때문에 식품 착색료로 이용

1) 타르계 색소 2) 비타르계 색소 식품 착색료는 과자류나 빙과류의 대부분의 색을 나타내는데 많이 - 원래 직물의 염료로서 합성된 것으로 유해한 것이 많기 때문에 사용을 엄격하게 규제 - 현재 허가되어 있는 것은 식용 색소 녹색 3호, 적색 2호, 적색 3호, 청색 1호, 청색 2호, 황색 4호, 황색 5호가 있음 - 면류, 겨자, 단무지, 과일주스, 젓갈류, 천연식품, 고춧가루, 소스, 잼, 케첩, 식육제품, 버터, 마가린 등에는 사용이 금지됨 - 목적하는 빛깔을 내기 위해서는 허가된 색소들을 배합 2) 비타르계 색소 - 천연색소를 화학 합성하거나 화학 처리한 것 - β-카로틴, 수용성 안나토, 황산구리, 산화제이철, 캐러멜, 구리 및 철 클로로필린나트륨 ·산화티타늄 등이 허가되어있음 식품 착색료는 과자류나 빙과류의 대부분의 색을 나타내는데 많이 쓰이며 음식의 빛깔을 좋게 하기 위해 첨가하는 것이 대부분이다. (여러 색의 사탕류, 아이스크림을 주위에서 많이 관찰 할 수 있음)

11. 발색제 및 표백제 발색제 - 아질산염 - 질산염류 - 니코틴산 아마이드 표백제 - 산화표백제 - 환원표백제 - 유해표백제

12. 밀가루 개량제 및 갈변방지제 밀가루 개량제 - 밀가루 표백제 - 산화제 - 반죽개량제 - 기타 밀가루 개량제 (이산화 염소, 질소산화물) 갈변방지제 – 유황화합물, 비타민C와 APT 유황화합물 : SO2, Na2SO3, NaHSO3, Na2S2O5 등

13. 개량 전분류 및 당 알코올류 개량 전분류 - 산처리전분 - 산화전분 - 덱스트린류 - 전분유도체 - 시크로덱스트린 - 하이말토와 말티톨 - 솔비톨 - 만니톨 - 이노시톨 - 에리쓰톨과 자일리톨 - 글리세롤과 프로필렌글리콜

14. 품질개량제 및 금속제거제 품질개량제 : 식품의 맛, 풍미, 색깔, 조직 등을 개량 하기 위하여 사용하며 일반적으로 인산염이 쓰인다. - 중합인산염, 피로인산염, 메타인산염, 기타인산염 금속제거제 : 금속이온 때문에 일어나는 식품의 색깔, 향미 그리고 조직 변화를 막아 식품의 안정성을 높여 주는 역할을 한다.

15. 팽창제 및 유화제 팽창제 : 빵을 비롯한 밀가루 제품에서 적당한 형태를 갖추게 하기 위해서 사용되는 첨가물이다. - 탄산수소나트륨, 암모늄류, 명반류, 베이킹 파우더 유화제 : 식품의 점성, 조직, 입안의 촉감 등에 영향을 미치는데 주요 기능은 습윤제, 용해제, 세제, 분산제, 결정조절제, 금속제거제 등의 용도로 사용되고 있다. - 글리세린지방산에스테르, 솔비탄지방산에스테르, 자당지방산에스테르, 프로필렌글리콜에스테르

16. 식품제조가공보조제 응고 방지제 : 흡습성 식품에 일어나는 엉킴을 방지 소포제 : 식품제조과정에서 생기는 거품 발생을 억제 용제와 추출제 이형제 : 모양을 유지하기 위해 사용 피막제 : 저장 중 감량과 손상을 방지하고 신선도 유지 청징제 : 콜로이드 입자를 제거하여 액체를 맑게 함 흡착제 : 탈색목적으로 응용 기타 식품제조가공보조제 : 양조용 첨가제, 알칼리제, 산제, 두부응고제, 염화칼륨(소금대용), 황산나트륨

17. 기능성 식품 첨가물 - fiber 식이섬유 (Fiber) 란? 식품 중에서 사람의 소화효소로 분해되지 않는 성분을 말하며, 스폰지와 비슷한 역할을 하여 과다한 양분흡수를 막아주고, 장의 리듬을 조절하여, 음식물이 장 속에 머무는 시간을 단축 시키는 등 현대 식생활에 꼭 필요 한 물질로 제6의 영양소로 주목 받고 있다. 쉽게 말하면 섬유소란 배추, 무청, 시금치 같은 채소를 먹을 때, 쫄깃하게 씹혀지는 것, 즉 무명실 같은 느낌이 드는 것이다. Fiber (섬유소)는 단백질, 당질, 지방, 비타민, 미네랄 등 5대 영양소와는 달리에너지원이 되지 않아 예전에는 전혀 불필요한 것으로 푸대접을 받았 지만, 지금은 건강유지에 필수적인 것으로 인식되고 있다. 그 이유는 다름 아닌 섬유소가 변통에 좋고(변비에 좋음), 복부팽만감, 장내유익균, 등 장에 좋다는 사실이 입증되었으며 대장암 발병율을 낮추며 성인병 예방 (콜레스테롤 수치를 낮춤)에 좋은 기능성 식품 첨가물로서 각광을 받고 있기 때문이다.

식이섬유의 특성 식이 섬유는 어디에 있나? 미에로 화이바 광고 미에로 화이바, 화이브 미니 등의 음료 제품이나 환이나 가루로 식이섬유들은 스폰지처럼 수분을 흡수하고, 점성의 겔용액을 형성하며, 미네랄과 담즙과  결합하고,또 장내 박테리아에 의해  발효되는 성질을 가진다. 식이 섬유는 어디에 있나? 식이섬유가 많이 들어있는 식품으로는 곡류(현미, 귀리, 보리, 통밀가루, 밀기울 등), 콩류, 채소류(무청, 아욱, 풋고추, 당근, 양배추, 셀러리, 브로컬리 등), 과일류(사과, 귤, 딸기 등), 해조류 등으로 그 종류와 범위가 매우 넓고 다양하다. 미에로 화이바, 화이브 미니 등의 음료 제품이나 환이나 가루로 판매되고 있음 미에로 화이바 광고

식이섬유(fiber)의 작용 위 내에서 부풀어져 포만감을 준다. 겔 (Gel) 의 형성 작용 소화기관을 자극하여 활발히 한다. 배변량을 증가시킨다. 소화기관의 통과시간을 단축한다. 흡착작용 지방대사에 영향(체지방 조절) 체내 이물질을 배설 촉진한다. 불필요한 노폐물의 배설을 촉진한다. 장내 유산균의 증식 작용 비피더스균 등 유산균의 증식을 촉진한다. 음식섭취량 조절 비만은 에너지 섭취량이 소비량을 상회할 경우 발생된다. 이 경우 공복감이 들지 않도록 소장에서 영양 흡수를 적당히 조절하여 자연스럽게 체중을 조절하는 것이 중요하다 .

18. 식품첨가물의 관리 및 소비자를 위한 견해 식품첨가물의 규격과 기준, 제품검사, 표시 등을 비롯 18. 식품첨가물의 관리 및 소비자를 위한 견해 식품첨가물의 규격과 기준, 제품검사, 표시 등을 비롯 하여 제조 · 가공에 있어서의 식품위생관리인제도 등이 식품위생법으로 규정되어 있으며, 식품첨가물의 공전의 작성에 관해서도 규정되어 있다. 식품이라는 것이 인간이 살아가기 위해서 섭취해야만 하는 것인 만큼 늘 신중해야 할 것이고 항상 소비자의 안전을 먼저 생각하는 자세가 필요하리라 생각되며 소비자 단체와 정부기관에서도 늘 소비자의 건강과 안전을 최우선적으로 고려하는 방향으로 서로 고민 하고 협력해야 하겠다.

19. 참고자료 한국식품정보원 (http://www.foodi.com) 한국식품연구소 (http://www.kafri.re.kr) 식품의약품안전청 (http://www.kfda.go.kr) http://www.csfood.co.kr