[식품첨가물/보존료(방부제)] 소르빈산(솔빈산)의 기초 지식

 

소르빈산은 여러 식품에 널리 사용되는 대표적인 합성 보존료입니다.

오늘은 소르빈산의 역사, 특징, 미생물 제어 효능, 실제 식품에서의 적용 예시를 담고있는 자료를 번역해봤습니다.

 

- 일본 식품 잡지 <푸드케미칼>의 일부를 번역한 것입니다.
- 모든 내용은 제가 직접 번역한 것으로 오타, 오역 있을 수 있습니다.

- 해석이 애매한 부분은 원문을 병기했습니다.
- 본문 중 불필요한 내용(예 : 국내 실정에 맞지 않는 부분)은 임의로 삭제 또는 역주를 달았습니다.

 

---

푸드케미칼 2021 10월호 / 주식회사 우에노푸드테크, 이마니시 나오
소르빈산(솔빈산)의 기초 지식

목차
1. 소르빈산의 역사
2. 소르빈산의 안정성과 일반적인 성질
3. 소르빈산의 청균 작용
4. 소르빈산의 식품에서의 응용

 

 

1. 소르빈산의 역사

소르빈산은 1859년 A.W.Hoffman에 의해 Sorbus aucuparia linne의 미성숙 과실에서 최초로 발견되었으며, 명명도 이 학명에서 유래되었다.

소르빈산의 항균 작용은 1939~1940년에 독일, 미국에서 잇달아 발견되어 현재에도 세계적으로 많은 식품에 사용되는 식품첨가물이다. 일본에서는 소르빈산을 1955년, 소르빈산칼륨을 1960년, 소르빈산칼슘을 2010년에 각각 식품첨가물로 지정했다.

우에노푸드테크에서는 1961년 소르빈산칼륨을, 1967년부터 코팅 소르빈산 등을 사용한 제품 “솔마이티” 시리즈를 출시, 이후 오늘날까지 폭넓게 식품에 사용되고 있다.

 

 

 

 

2. 소르빈산의 안정성과 일반적인 성질

소르빈산은 불포화지방산의 일종으로 넓은 범위의 미생물에 대해 항균성을 보이는 보존료이다. 소르빈산, 소르산칼륨은 급성 독성, 아급성독성, 변이원성, 만성독성 및 발암성 시험에 등에 대해 안정성을 확인받아 소르빈산류의 ADI(1일 섭취 허용량)은 소르빈산으로는 0~25mg/kg체중/일로 설정되어 있다.

 

미국에서는 사용 제한이 없는 GRAS(Generally Recognized As safe) 물질로 설탕이나 한천과 동등한 수준으로 되어있다. 또한 소르빈산은 자연계에 존재하는 물질로써 예를 들면 클라우드 베리에 포함된 것이 보고된 바 있다. 소르빈산은 충분한 탄수화물의 존재 하에서, 같은 지방산인 카프론산, 젖산, 크로톤산과 동일하게 체내에서 대사되어 최종적으로는 이산화탄소와 물이 된다고 여겨지고 있다.

 

소르빈산 및 소르빈산칼륨염에 존재하는 소르빈산칼륨의 성질은 [표1]에 기재되었다. 

 

 

[표1] 소르빈산 및 소르빈산칼륨의 성질

	소르빈산	소르빈산칼륨
시성식(示性式)	C6H12O2	C6H7O2K
분자량	112.13	150.22
특징	무색의 바늘 모양 결정 또는 백색의 결정성 분말로 무취이나 아주 약한 특이취가 있음	백색~연한 황색의 바늘조각(鱗片)결정 또는 결정성 분말 또는 입자(粒状)로 무취이나 아주 약한 냄새가 있음
용해도 (물, 20도)	0.15 %	58.2 %
ADI (1일 섭취 허용량)	소르빈산으로 0~25mg/kg체중/day	소르빈산으로 0~25mg/kg체중/day

 

소르빈산은 물에 대한 용해도가 낮기 때문에 용해도가 높은 일반적으로 소르빈산칼륨이 사용된다.

 

 

3. 소르빈산의 청균 작용

소르빈산은 (표2)와같이 세균류, 곰팡이, 효모에 대해 청균 작용을 보이며 특히 곰팡이나 효모와 같은 진균류에 대해 강한 청균 작용을 보이는 것으로 알려져있다. 또한 세균류에대한 청균 작용은 대부분의 그람 양성균 및 음성균 및 세균 아포의 발육 억제 효과도 보고되어있다. 

 

표2. 소르빈산의 각종 미생물에 대한 최소발육저지농도(ug/ml)

 

한편, 대부분의 유산균에 대해서는 청균 효과가 낮다. 하지만 이런 미생물에 대한 이런 특이적인 점을 살려 미살균 유산균 음료에서 문제가 되는 효모에 의한 가스 발생의 방지에 유용하여 이러한 사용이 허가되어있다.

 

소르빈산의 효력에 가장 큰 영향을 비치는 것으로 생각되는 것에는 pH가 있다(그림1). 

 

 

 

소르빈산은 산성 범위에서 비해리분자의 비율이 높아져 미생물 균체 내에 들어가기 쉬워져 그 효력을 발휘한다. 하지만 소르빈산칼륨은 1% 수용액에서 중성 영역이 되기 때문에 소르빈산칼륨을 사용 할 때는 푸마르산과 같은 유기산을 병용하여 pH를 낮게 조정하는 것으로 미생물에 대한 효과를 더욱 높이는 것이 가능하다. 소르빈산과 가열을 병용하는 것의 효과도 보고 되어있다. 효모가 생육하는 45도의 조건에서 소르빈산이 존재하게 되면 현저한 수준의 사멸이 발생한다.

 

 

4. 소르빈산의 식품에서의 응용

소르빈산은 어육 냉동 제품, 식육 제품 밀가루 페이스트, 콩자반류(煮豆), 조림류(佃煮), 잼 등 비교적 많은 식품에 사용하는 것이 가능하나 대상 식품 및 각 식품에의 첨가량이 지정되어있다.

(*역주 : 일본 기준이며 국내 기준은 하기 식품첨가물 공전(하기 링크) 참고 요망)

 

식품첨가물공전 > 소르빈산칼륨(소브산칼륨) 품목별 사용 기준

식품첨가물공전 > 소르빈산(소브산) 품목별 사용 기준

식품첨가물공전 > 소르빈산칼슘(소브산칼슘) 품목별 사용 기준

 

식품에 첨가할 때 소르빈산의 청균 효과로 어육 소시지에서의 효과를 (표4)에 나타내었다. 

 

표4. 소르빈산류의 어육 소시지에 대한 효과

사용 기준상의 상한인 0.2 %까지 소르빈산을 첨가하여 시험한 결과 첨가 농도의 증가에 따라 일반 세균의 증식을 억제하는 효과가 높아지는 것을 알 수 있었다.

 

 

소르빈산 칼륨의 밀가루 페이스트에 대한 효과를 (표5)에 나타내었다.

 

표5. 소르빈산칼륨의 밀가루 페이스트에서의 효과.

 

각 농도의 소르빈산칼륨을 첨가한 초콜릿 밀가루 페이스트에 사용, 젖산을 이용해 최종 pH 5.3으로 조정한 뒤, 곰팡이 (Aspergillus, Mucor, Penicillium) 포자 현탁액을 접종하여 28도, 상대습도 85 %에서 보관한 결과이다. 대조구와 비교해 소르빈산칼륨 첨가에 따라 유의한 보존성 연장이 확인되었다. 풍미를 중시한 양과자류에 사용되는 밀가루 페이스트에 적용되고 있듯, 소르빈산 및 소르빈산칼륨은 사용 기준의 범위내에 있어 식품의 맛과 냄새에 거의 영향을 주지 않는다.