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감미료
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식품의 기본맛 중에서 단맛만이 농도가 높아져도 대부분의 사람에게 호감을 주며, 인류는 아주 오래 전부터 단맛을 내는 천연물질들을 식품에 이용하여 왔다. 대표적인 것으로는 설탕, 벌꿀, 물엿, 포도당 등이며, 이처럼 단맛을 내는 것을 감미료(甘味料)라고 한다. 식품첨가물로 사용되는 감미료의 종류는 매우 많으며, 그 중에는 천연감미료뿐만 아니라 합성감미료도 다수 있다.
보통 단맛의 세기를 표현할 때에는 10% 설탕 용액의 단맛을 100으로 하고, 이에 대한 상대적 수치로 표시하며, 이를 감미도(甘味度)라고 한다. 과당, 포도당, 벌꿀, 물엿 등 단맛을 내는 식품들은 보통 감미도가 70~180 정도로서 설탕보다 단맛이 다소 약하거나 강하더라도 2배를 넘지 않는데 비하여 감미료로 사용되는 식품첨가물들은 단맛의 세기가 보통 설탕의 수십~수백 배에 이른다.
현재 식품첨가물로 허용되어 있는 천연감미료는 감초추출물, D-리보오스, L-소르보오스, 스테비오사이드, 에리스리톨, D-키실로오스, 토마틴 등이 있고, 합성감미료는 글리실리진산삼나트륨, 글리실리진산이나트륨, 락티톨, 만니톨, D-말티톨, 삭카린나트륨, D-소르비톨, 수크랄로스, 아세설팜칼륨, 아스파탐, 이소말트, 자일리톨 등이 있다. 식품위생법에 따른 표기방법에는 주요 식품첨가물 71개 품목은 명칭과 함께 사용 목적을 밝히도록 하고 있으며, 여기에 포함된 합성감미료는 삭카린나트륨, 아스파탐, 글리실리진산이나트륨, 글리실리진산삼나트륨, 수크랄로스, 아세설팜칼륨 등 6개 품목이다.
일반적으로 많이 사용되는 감미료는 다음과 같다. ⊙ 스테비오사이드(stevioside) --- 남아메리카 파라과이 원산의 국화과 식물인 스테비아(stevia)의 잎에서 추출한 결정체이며, 청량감이 있는 단맛이 난다. 단맛의 세기는 설탕의 약 300배이다. 인슐린이나 혈당 농도에 크게 영향을 미치지 않으므로 당뇨병 환자들이 사용하기에도 안전하다. 사용에 제한은 없으며 우리나라에서는 스포츠음료에 많이 사용되고 있다.
⊙ 삭카린나트륨 --- 사카린(saccharin)의 나트륨염이다. 사카린은 1879년 처음 발견된 후 1884년부터 판매되기 시작하여 100년 이상 사용되고 있는 감미료이며, 합성감미료의 시초라고 할 수 있는 물질이다. 사카린은 설탕보다 300~500배 정도의 단맛을 가지고 있으나 인체에서 이용되지 못하고 배출되므로 칼로리는 없다. 사카린은 열, 산, 알칼리 등에 약하여 분해되기 쉽다. 삭카린나트륨의 수용액은 0.02%에서 정상인의 약 20%가 단맛과 함께 쓴맛을 느끼게 되므로 식품에는 0.02% 이상 첨가하면 좋지 않다. 현재 우리나라에서는 삭카린나트륨을 첨가하여도 좋은 식품을 절임식품, 음료류, 어육가공품, 특수용도식품, 시리얼 등 몇 가지로 제한하고 있다.
⊙ 아스파탐(aspartame) --- 아스파트산(aspartic acid)과 페닐알라닌(phenylalanine)을 결합시켜 만든 감미료이며 설탕과 유사한 맛을 내지만 단맛은 200배 정도 세다. 인체에서 분해되어 설탕과 같은 칼로리(4kcal/g)를 내지만, 소량만 첨가하여도 설탕과 같은 단맛을 나타내므로 설탕의 대체 감미료로 이용된다. 아스파탐은 당류가 아니고 아미노산이기 때문에 당뇨병 환자식에도 사용된다. 아스파탐은 대부분의 국가에서 안전한 감미료로 인식되어 사용량에 제한이 없이 널리 사용되고 있다. 우리나라의 경우에도 빵류, 건과류 및 이의 제조용 믹스에서만 0.5% 이하로 사용량의 제한을 둘뿐이고, 기타 식품에 사용할 경우에는 제한이 없다.
⊙ 수크랄로스(sucralose) --- 설탕을 원료로 하여 합성되어 제조되기 때문에 설탕과 가장 유사한 단맛을 가지며, 단맛의 세기는 설탕의 600배 정도이다. 섭취된 수크랄로스의 대부분은 신체에 흡수되지 않고 그대로 배설되기 때문에 칼로리는 거의 없다. 안전한 물질로 인식되고 있으며, 모든 식품에 사용이 가능하다. 아스파탐이 고온에서 분해되는 것과는 달리 수크랄로스는 고온에서도 안정하기 때문에 제조시 가열되는 식품에도 적용할 수 있다. 우리나라의 경우 사용량은 식품에 따라 0.04~1.2%로 제한량의 폭이 넓은 편이다.
⊙ 자일리톨(xylitol) --- 자작나무, 떡갈나무를 비롯하여 채소나 과일 등 식물에 널리 존재하는 천연소재의 감미료로서, 포도당이 6개의 탄소로 이루어진 6탄당인데 비하여 자일리톨은 5개의 탄소로 이루어진 5탄당의 구조를 가지고 있다. 단맛의 세기는 설탕과 비슷하며 1890년대에 처음 알려졌다. 원래 천연감미료였으나 요즈음은 대부분 미생물 발효에 의해 인공적으로 생산한다. 사용에 제한은 없으며, 1970년대부터 충치 예방에 적합한 감미료로 인정받아 껌 등의 제품에 주로 사용된다.
합성감미료의 안전성과 관련하여 자주 거론되는 품목은 삭카린나트륨과 시클라메이트(cyclamate)이다. 사카린의 안전성에 최초로 문제를 제기한 것은 1977년 캐나다 보건당국이었으며, 실험 결과 발암성 물질로 판명되었다고 하여 사용을 금지시켰다. 그러나, 그 동물실험에 사용된 사카린의 투여량을 체중 70kg인 성인으로 환산하면 하루에 175g의 사카린을 매일 섭취하는 것에 해당되어 비현실적이었다. 그 후 미국, 캐나다 등에서 광범위한 실험을 실시한 결과 정상적인 사용 농도에서는 인체에 무해하다는 결론을 내리고, 1991년 미국 및 캐나다에서 사카린 사용 금지를 철회하였다. 또한 WHO와 FAO가 공동으로 구성한 식품첨가물전문가위원회(JECFA)에서는 1993년 사카린의 ADI를 종전의 2.5mg/kg•bw/day에서 5mg/kg•bw/day로 재조정하였으며, 2000년 5월 미국 국립환경보건과학연구소(NIEHS)에서는 발암물질 목록에서 삭카린나트륨을 제외시켰다.
사카린의 유해성에 관한 주장이 국내 매스컴에 등장한 것은 논란이 거의 마무리되어 가던 1980년대 후반이었다. 합성 첨가물에 대한 거부감을 갖고 있는 소비자단체 등에서 사카린의 발암 가능성을 사회적 이슈로 확대하였고, 식품 당국은 과학적 위해 평가 없이 여론에 밀려 1990년 사카린을 특정 제한된 식품에만 사용할 수 있도록 하는 방침을 발표하여 사건을 마무리 하였다. 사카린이 안전한 물질이며 발암의 위험성이 없다는 것이 세계적으로 인정된 과학적 결론이며, 삭카린나트륨에 대한 규제를 푸는 것이 세계적인 추세였음에도 불구하고, 국내에서는 잘못된 지식에 근거한 소비자단체의 압박에 밀려 1992년 삭카린나트륨 허용 식품의 범위를 대폭 축소하여 규제를 강화하였다. 안전성에 대한 잘못된 편견으로 그 사용이 필요 이상 제한 받고 있는 대표적 식품첨가물이 바로 삭카린나트륨이다.
시클라메이트는 담배 잎에서 처음 발견되었으며, 설탕보다 약 30배 단맛이 강하고 고온에서도 안정하여 1950년대부터 합성감미료로 사용되던 식품첨가물이었다. 그러나, 1966년 발암 의심물질을 생성한다는 연구 결과가 발표되고, 1970년부터 미국 FDA에서 사용을 금지시킴에 따라 우리나라에서도 같은 해 4월부터 사용을 금지하고 있는 품목이다. 그러나, 그 후의 연구에서 발암과는 관련이 없다는 것이 밝혀져 현재 EU를 비롯하여 호주, 뉴질랜드 등 50여 국가에서 사용이 허가되고 있으며, 미국에서도 사용 재승인을 검토하고 있다. JECFA에서는 1994년 시클라메이트의 ADI를 11mg/kg•bw/day로 발표하였다.
식품첨가물의 안전성은 평가 시점에서 얻어진 자료에 근거하며, 당시에는 안전성에 문제가 없었으나 그 후에 문제가 들어나 사용이 취소되기도 한다. 따라서 소비자단체에서는 식품첨가물의 안전성을 이야기할 때 현재는 안전하다고 판단하고 있으나 우리가 미처 확인하지 못한 새로운 사실이 들어날 수도 있으며, 그러면 그때까지는 위험성이 있는 물질을 섭취하게 되는 것이라고 주장하며 합성첨가물 모두에 대하여 불신을 나타내고, 시클라메이트와 같은 경우를 예로 들기도 한다.
그러나, 식품첨가물의 안전성 평가 기술도 꾸준히 발전하여 왔으며, 현재는 예전의 평가 방법에 비하여는 상당히 엄격한 기준과 다양한 항목에 대한 평가가 이루어지고 있다. 그리고, 유해성이 확인되지 않았더라도 위험의 가능성만 발견되어도 사용이 금지되는 것이 일반적인 경우이다. 역설적으로 시클라메이트와 같은 경우가 식품첨가물에 대한 사용 기준을 신뢰하게 하는 것이라고 말할 수 있다. 시클라메이트는 유해성이 확인되어 사용이 금지된 것이 아니며, 위험의 가능성이 있다고 하여 규제된 것이고, 현재까지 확인된 바로는 안전하다는 것이다. 오히려 예전의 불완전한 실험방법에서 유해성 물질로 규정되었던 것이 안전한 물질이라고 확인되는 경우도 많이 있다. 앞에서 말한 삭카린나트륨이나 L-글루타민산나트륨(MSG)의 경우가 좋은 예이다.
최근 비만과 당뇨병 등이 사회적 문제로 등장함에 따라 설탕을 비롯한 당류를 대체할 저칼로리 감미료에 대한 관심이 증대하고 있으며, 이에 대한 대안으로서 합성감미료들이 주목을 받고 있다. 합성감미료는 대부분 칼로리가 없으며, 칼로리가 있다고 하여도 단맛이 강하기 때문에 극소량만 사용하여도 효과를 볼 수가 있다는 장점이 있다. 확실하지도 않은 위험성 때문에 합성감미료를 기피하기 보다는 현대 과학의 수준을 신뢰하고, 지금까지 수십 년 내지는 백여 년을 이상 없이 사용하여 온 경험을 믿는 것이 현명한 선택일 것이다. 그러나, 이러한 사회적 합의가 없는 한 소비자의 반응에 민감할 수 밖에 없는 제조업체에서는 합성감미료의 사용을 꺼리게 되며, 결과적으로 소비자는 선택 가능한 기회를 상실하게 되는 것이다.
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