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비당질 천연감미료에 대하여 32623
없음 1999-10-10
1) 스테비아 감미료
국화과의 다년생 식물(Stevia rebaudiana)의 잎은 원래 파라과이와 브라질의 국경지대의 원주민들이 400년 이상 감미료로 사용해 왔었다. 설탕의 200배 정도의 단맛을 가지고 있고 특이한 쓴맛을 가지고 있다.
주요 감미 성분으로서는 sterol의 배당체인 stevioside가 알려져 있고 다른 감미 성분으로서는 rebaudioside A,C,D,E 및 dulcoside A가 있다. 원래 건조 잎 중의 steviosde 함유량은 수 %정도였으나 그후 품질 개량의 결과 stevioside를 수십 %정도 함유하는 품종이 개발되었고, stevioside 보다도 미질이 좋다고 알려진 rebaudioside A을 보다 많이 함유한 품종의 개발도 진행중이다. 맛의 질을 개량하는 방법으로는 첫째, 화학 합성에 의한 구조 또는 구성당의 변환, 둘째 가수분해 효소에 의한 당의 부가, 셋째 CGTase에 의한 당전이 등이 있다.
[특성]
Stevia 감미료를 식품가공에 이용하는 경우, 기대되는 특성은 다음과 같다.
i)감미질에 청량감이 있다.
ii)산미와의 조화가 잘된다.
ⅲ)실질적으로 무칼로리이다.
ⅳ) 난충치성이다.
ⅴ) 열과 산에 대해서 안정하다
ⅵ) 빙점 강하가 적다.
ⅶ) 보통의 조건에서는 비발효성이다.
천연물을 선호하는 경향에 부응하여 사용하는 경우가 많아지고 있다. 보통 stevia는 첨가물로 쓰는 경우에는 amylase의 작용에 유의할 필요가 있다.
[용도]
* 장류식품
Stevia 감미료가 가장 많이 사용되는 분야로, 된장 등의 장류식품에 많이 쓰인다. 비발효성이고 갈변현상이 없기 때문에 사용이 증가하고 있다.
* 수산 연제품
비발효성과 착색이 없다는 점등의 장점으로 많이 쓰인다.
* 음료
저칼로리성, 난충치성, 건강 지향의 이미지 때문에 쓰이고 있고 감미특성을 생기게 하는 산성과 강한 type의 발효 음료 등에 적당하다.
* 과자류
빙과류, 과자류 등으로의 이용이 늘어나고 있다.

2) 소마틴(Thaumatin)
소마틴은 서아프리카의 열대 다우림 지대에 자생하는 Marantaceae과에 속하는 다년생 식물 Thaumatococcus daniellii의 과실 중에 포함되어 있는 단백질로서, 강한 감미를 가지고 있다. 이 과실은 서아프리카에서는 오래 전부터 야자주와 빵등의 감미료로 사용하여 왔다.
[특성]
소마틴은 207개의 아미노산으로 구성된 분자량 22,209인 단백질로써, 무취, 쓴맛이 없는 감미를 나타내고, 설탕의 2,000~3,000배의 단맛을 나타낸다. 또한 풍미 증진효과와 불쾌한 냄새를 제거해주는 효과가 있다.
[용도]
* 풍미 성분의 증강
소마틴의 풍미증강 효과는 각종 풍미에 따라 다소 차이가 있지만 여러 가지 풍미 성분에 대한 효과가 알려져 있다. 소마틴의 첨가도를 달리하여 풍미의 잔존 정도를 관능 검사한 결과 소마틴이 각각 풍미의 지속성을 향상 시킨다는 것을 알게 되었다.
* 커피, 홍차의 풍미 향상
커피는 roast향, 신맛, 쓴맛 등이 조화를 이루었을 때 좋은 맛이 난다. 소마틴은 커피의 roast향 등의 풍미 성분을 증진시키고, 신맛, 쓴맛 등을 조화시키는 효과가 있다. 홍차에 소마틴을 사용한 경우 탄닌의 떫은 맛을 감소시켜, 홍차 특유의 부드러운 향을 증진시킨다.
* 산에 대한 작용
소마틴은 구연산, 초산, 젖산, 비타민 C의 강한 신맛과 향을 감소 시킨다. 이는 소마틴이 혀의 미뢰세포에 결합함으로써 산성 물질로부터 해리된 수소이온과 미뢰세포와의 결합을 방해하기 때문이라고 여겨진다. 젖산, 초산 등을 함유한 발효유 및 초산을 사용한 건강 보조식품의 신맛을 조절하는데 유용하다.
* 감칠맛에 대한 작용
MSG(Monosodium glutamate)와 5'-아미신산의 맛을 증진시킨다.

3) 감초 감미료(Glycyrrhizin)
감초에 함유되어 있는 성분은 매우 복잡한 구조로 되어 있고 감미료로 사용할 경우 triterpenoid계의 성분이 대상이 된다. 이중 glycyrrhizic acid가 있는데 K,Na,NH4등의 염형태로 감초 중 2-6% 정도로 함유되어 있다. 일반적인 감초추출물은 쓴맛, 떫은맛이 있고 설탕보다 낮은 response time으로 불쾌감을 주며 산성 상태에서 침전이 생기거나 gel化가 일어나서 저 pH식품에 사용제한을 받고, 교반, 농축, 가열시 기포를 발생시키는 문제가 있었다.
글리시리진은 glycyrrhizic acid의 sodium염으로 감초뿌리와 줄기에서 추출한 성분(6~14%)으로 비당질, 고감미의 저 칼로리 감미료이다. 백색 혹은 담황색 분말로써 물에 잘 녹고 묽은 알코올, 글리세린, 프로필렌 글리콜 등에도 녹으나 에테르, 클로로포름, 유지 등에는 녹지 않는다. 설탕보다 200배 정도 감미가 있으며 입에 넣었을 때 처음에는 감미가 그다지 강하게 느껴지지 않지만 조금 있어야 단맛을 느낄 수 있다. Disodium형은 pH 5.5~6.5이며 trisodium형을 pH가 7.5~8.3이다. 글리시리진은 아미노산계·핵산계 조미료와 같은 비교적 뒷맛이 강한 것과 잘 조화하므로 상승효과를 발휘한다. 분해온도는 212~217℃이므로 가공공정에 안정하며 갈변반응을 일으키지 않는 비착색 감미료이다. 또 발포성이 있으며 유화, 분산을 돕고 생선비린내 억제, 초콜렛 blooming방지, 거품안정화(흑맥주에 이용), 항산화 효과, 비발효성 등 다양한 기능과 가공적성을 가지고 있다. 플라보노이드계(flavonoid) 색소 때문에 알칼리성에서는 담황색을 띠게 되지만 일광에 의해 담황색이 퇴색된다. 서서히 풍화되어 1/2의 결정수를 잃으며 수용액 가열시 서서히 분해하여 orthosulfamino benzoic acid를 생성하면서 단맛을 상실한다.
[용도]
된장(0.03~0.07g/kg)과 간장(0.015g/ℓ)에만 첨가할 수 있고 다른 당류와 병용하면 맛이 개선된다. 미국에서는 담배, 의약, 빵류, 초콜렛, 크림, 쿠키, 디저트, 음료, 어육연제품, 소오스 등에 첨가하도록 허가되어 있다. 가끔 glycyrrhizin 대신 감초 엑기스분이 각종 식품에 이용되고 있다.

4) 모넬린(Monelin)
아프리카의 다우림 지대에 생육하는 seren dividiberry라고 하는 열매로부터 얻어지는 단백질로서, 분자량은 1만정도, 감미도는 3,000배이다. 재배가 용이하지 않으며 열매로부터의 추출도 어렵고 열안정성도 좋지 않기 때문에 상업적으로 이용되지 않고 있다.

5) 미라큘린(Miraculin)
서아프리카에서 생육하는 식물인 Miracle fruit에서 얻어지는 당단백질로 감미는 없지만 신맛을 단맛으로 변화시킬수 있는 미각변혁 작용을 한다. 분자량 44,000으로 감미를 나타내는 것으로 최대의 분자량이다. 아직 안전성 여부가 밝혀지지 않은 상태로 세계 여러 회사들이 안전성 실험을 미국 FDA에 신청해 놓고 있다.

6) 사이클라메이트(Cyclamate)
사이클라메이트는 1950년대 초기에 사용이 시작되어 1970년대까지 약 20년간 사용되다 사용이 금지되었다. 수백건의 독성 시험 결과 문제가 없어 Abbott사에 의해 시장에 재도입이 시도되고 있다. 발암성 물질로 판명되어 우리나라에서는 1970년 4월 13일부터 사용이 전면 금지되었다. 실제 사이클라메이트에 대한 유해논쟁은 1950년 미국에서 비영양성 감미료로 인정되고 1958년 GRAS로 지정된 후부터 일어났다.(일본은 1956년부터 사용). 1970년 9월 미국 FDA와 1969년 11월 5일 일본에서 사이클라메이트가 발암물질로 취급되어 사용이 금지되었는데 1981년 6월 미국의 NAS(National Academy of science)는 사이클라메이트의 비발암성을 발표하였으며 1982년 미국 FDA에서도 동일한 판정을 내린 바 있다. 그러나 아직도 독성여부로 현재 사용이 허가되고 있지 않다. 사이클라메이트의 미질은 사카린, 아스파탐 비해 미각, 사용방법 등의 점에서 약간 우수하다는 인식이 일반적이다. 영국을 비롯한 선진국들은 한가지 감미료로 섭취량이 집중 되는 것을 막기 위해 많은 감미료를 허가하는 경향이 있다. 또한 감미료의 선호도는 서로 다르기 때문에 감미료 자체의 공존화가 가능하며 이것은 사이클라메이트도 하나의 감미료로써 고려될 수 있음을 나타내는 것이다. 사이클라메이트(Na형)는 단맛을 가진 백색결정 물질로 물에 잘 녹고 설탕보다 30~50배 단맛을 가지고 있다. 설탕 맛과 비슷하며 청량한 맛을 주며 자극적인 맛을 중화하는 능력을 가진 열에 안정한 감미료이다. pH2.0~10.0 사이에서 안정하여 각종 식품에 사용이 가능하다.