[식품첨가물/증점안정제] 잔탄검이란? / 잔탄검의 특징

 

식품에서 증점안정제로 많이 사용되는 있는 잔탄검은 식품 산업에서 뿐만 아니라 화장품, 생활용품 등 다양한 산업에서 사용되고 있습니다. 최근에는 키토식단을 하는 일반인들도 키토빵 과정에서 소량의 잔탄검을 첨가하여 부족한 품질을 개선하는 목적으로 사용하는 듯 합니다.

이번 글에서는 잔탄검의 기초적인 이론과 함께 식품 산업에서 어떻게 이용되고 있는지 소개하겠습니다.

 

1. 잔탄검이란?

2. 잔탄검의 구조

3. 잔탄검의 제조공정

4. 잔탄검의 특징

5. 잔탄검의 식품에서의 사용

 

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1. 잔탄검이란?

잔탄검은 미생물 잔토모나스 캄페스트리스(Xanthomonas campestris)가 포도당 등을 영양원으로 균체 외부로 분비한 다당류를 회수-정제하는 과정을 통해 생산된 다당류입니다. 참고로 잔탄검은 잔토모나스 캄페스트리스가 열, 건조와 같은 극한 환경에서 미생물 스스로를 지키기 위한 보호막으로 존재하는 것으로 알려져 있습니다.

 

 

2. 잔탄검의 구조

잔탄검은 [그림 1]과 같이 반복된 단위로 구성된 다당류입니다.

[그림 1] 잔탄검의 구조

 

 

 

주 사슬은 2개의 포도당, 측쇄는 2개의 만노스와 1개의 글루쿠론산으로 구성되어있습니다.

잔탄검 구조상에서 측쇄는 주 사슬에 비해 매우 긴 구조를 이루고 있기 때문에 잔탄검은 높은 안정성을 가지게 됩니다. 말단에 존재하는 만노스 잔기는 피루빈산을 가지는 경우도 있습니다. 또한 주쇄에 결합한 만노스 잔기는 아세틸화된 경우도 있습니다

잔탄검은 측쇄에 포함된 카르복실기와 피루브산에 의해 음전하를 띄는 수용성 고분자입니다. 잔탄검의 분자량은 약 200만 정도로 알려져있으며. 경우에 따라 1,3000~5,000만에 이르기도 하는 것으로 알려져 있습니다.

 

 

3. 잔탄검의 제조공정

일반적으로 잔탄검은 당류를 원료로 잔토모나스 캄페스트리스(Xanthomonas campestris)를 이용해 발효하는 과정을 거쳐 생산됩니다.

발효 → 회수 → 정제 → 건조 → 분쇄 → 제품

이처럼 미생물 발효에 의해 제조되기 때문에 식물 유래 다당류에 비해 안정적으로 공급이 가능한 장점이 있습니다.

 

 

 

4. 잔탄검의 특징

(1) 용해성 : 냉수에도 용해됩니다.

(2) 점도 : 잔탄검은 점도가 높은 편으로 다른 다당류에 비해 낮은 농도에서 높은 점도를 나타냅니다.

(3) 유동성 : 극단적인 슈도플라스틱성(pseudoplastic)을 나타냅니다. 슈도플라스틱성은 전단 속도가 증가함에 따라 점도가 감소하는 특징이 있습니다. 잔탄검의 경우 정치 상태하에서는 젤과 같은 약한 결합(네트워크)을 형성하게 되지만, 힘을 가하게 되면 형성되어있는 약한 결합(네트워크)이 즉시 풀리기 때문에 점도가 급격하게 낮아지게 됩니다.

(4) 유화 안정성, 현탁 안정성 : (3)에서 언급한 바와 같이 잔탄검은 외부에서 힘이 가해지지 않는 정치 상태에서는 점도가 높은 특징이 있기 때문에 유화 안정성과 현탁 안정성이 우수한 특징이 있습니다.

(5) 내열성 : 100도에 가까운 열처리 과정을 거쳐도 점도가 거의 저하되지 않는 등 열 안정성이 우수합니다.

(6) 내산성, 내알칼리성 : 광범위한 pH 범위 (pH 2~13) 에서 안정한 특징이 있습니다. 또한 수용액에 0.1 % 수준의 식염을 첨가하게 되면 pH에 의한 영향이 더욱 감소하는 특징이 있어 0.1 %의 식염과 병용 사용을 통해 pH에 의한 영향을 최소화할 수 있습니다.

 

 

 

 

(7) 내염성 : 20%에 가까운 고농도의 염 용액에서도 점도 저하 없이 안정합니다.

(8) 다른 다당류와의 시너지 효과
로커스트콩검, 구아검과 같은 갈락토만난류와 병용 사용 시 겔화, 현저한 점도 증가 등 시너지 효과를 보이는 것으로 알려져 있습니다.
잔탄검과 로커스트콩검 또는 구아검은 단독으로는 겔을 형성하지 않습니다. 하지만 이 둘을 혼합하게 되면 점도가 상승하게 됩니다. 또한 잔탄검과 로커스트콩검을 혼합 후 가열처리시 탄력 있는 겔을 형성하는 특징이 있습니다.

(9) 용해 속도
잔탄검의 용해 속도는 빠르지만, 식염과 같은 염이 존재하게 되면 용해도가 떨어지는 특징이 있습니다.

(10) 온도에 의한 영향
일반적으로 다당류는 온도가 낮을 때 점도가 높고, 온도가 높아지면 점도가 감소하는 것이 일반적입니다. 이에 비해 잔탄검은 온도와 관계없이 거의 일정한 점도를 나타내는 특징이 있습니다.

(11) 내효소성 : 잔탄검은 각종 효소에 분해되기 어려운 특징이 있습니다.

(12) 동결 해동 내성 : 잔탄검은 동결 해동 내성이 있어 냉해동 반복에도 점도가 거의 일정하게 유지됩니다.

 

 

5. 잔탄검의 식품에서의 사용

아래 표에서 확인 할 수 있듯 잔탄검은 다양한 식품 분야에 적용되고 있습니다.

카테고리	권장 사용량	적용 효과
드레싱, 마요네즈 베이스 소스	0.1~0.3%	유분의 분리 및 고형물 침전 방지. 저장성 향상
소스	0.1~0.2%	내염성에 의해 장기간 보관시에도 점도 안정. 고형물 침전 방지
절임류	0.03~0.3%	내효소성, 내산성, 내염성에 의해 절임액의 점도를 장기간 안정시키는 효과. 이수방지
젓갈류	0.05~0.2%	내효소성, 내산성, 내염성에 의해 장기간 점도 안정시키는 효과. 이수방지
통조림, 레토르트 식품	0.1~0.2%	120℃, 20분 이상의 가열에도 안정함, 안정화, 이수 방지, 전분의 노화 방지
냉동 식품	0.1~0.2%	동결·해동 내성, 보수성, 밀가루 또는 전분의 노화를 방지
빵, 케이크 믹스 등,	0.1~0.3%	가수율 증가, 부피 증가, 조직감 개선
면류, 즉석면	0.1~0.3%	탄력성, 유연성 부여
디저트류(젤리, 푸딩 등)	0.05~0.2%	식감 개선, 내열성, 이수방지

 

 

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