1  서론 (Introduction)

인간의 오감(시각·청각·촉각·후각·미각) 중에서 식품의 맛을 가장 강하게 인지하는 것은 시각이라는 연구 결과가 있다. 식품 자체의 색상과 포장의 색·디자인이 소비자 구매 의사결정에 매우 중요한 역할을 한다는 사실은 식품산업에서 광범위하게 인정되고 있다. 이는 채소나 과일 등 식품 원료가 지닌 고유 색상과 소비자가 기억하는 색·이미지 사이의 심리적 연계에서 비롯된다고 알려져 있다.

청량음료의 용기가 캔·유리병에서 투명 PET 병으로 전환됨에 따라 소비자가 음료 색상을 직접 육안으로 확인하게 되었다. 이로 인해 식품 자체의 색 품질 중요성이 더욱 높아지는 한편, 착색료는 더욱 가혹한 조건(광선, 열, 산·알칼리 등)에 노출되기 때문에 보다 안정적인, 즉 퇴색·변색이 적은 착색료가 요구되고 있다. 또한 소비자의 천연 지향 트렌드가 강화되면서 합성착색료보다 천연착색료에 대한 선호가 높아지고 있다.

2  천연착색료 (Natural Colorants)

2-1  천연착색료의 분류 (Classification)

천연착색료는 색소 성분의 화학 구조에 따라 카로테노이드계(Carotenoids), 안트라퀴논계(Anthraquinones), 안토시아닌계(Anthocyanins), 플라보노이드계(Flavonoids), 포르피린계(Porphyrins), 디케톤계(Diketones), 베타시아닌계(Betacyanins), 아자필론계(Azaphilones) 등으로 크게 분류된다.

천연착색료의 화학 계열별 분류 체계

계 열	주요 색소 성분	대표 색소
카로테노이드계 (Carotenoids)	카로틴류 (α·β-카로텐, 리코펜 등) 크산토필류 (루테인, 제아잔틴, 캡산틴, 빅신, 노르빅신, 아스타잔틴 등)	β-카로텐, 아나토 색소, 파프리카 색소, 마리골드 색소 등
안트라퀴논계 (Anthraquinones)	코치닐산(Carminic acid) 유도체	코치닐 색소 (카르민)
안토시아닌계 (Anthocyanins)	시아니딘·델피니딘·말비딘 페오니딘·페투니딘 배당체 등	포도과피 색소, 블랙커런트 색소, 레드캐비지 색소, 베리류 색소
플라보노이드계 (Flavonoids)	플라본·플라보놀·칼콘 등 배당체	홍화 황색소 (사플로민 A)
포르피린계 (Porphyrins)	클로로필 a·b 및 그 유도체	클로로필, 동(銅) 클로로필
디케톤계 (Diketones)	커큐민(Curcumin)	강황(터메릭) 색소
베타시아닌계 (Betacyanins)	베타닌(Betanin) 등 베탈레인	비트 적색소
아자필론계 (Azaphilones)	모나스신·루브로모나스킨 등	홍국(紅麴) 색소

2-2  각국의 천연착색료 허가 현황 (Regulatory Status)

일본은 세계적으로 유례없이 다수의 천연착색료가 개발·시판되고 있으며, 다양한 천연착색료가 사용되고 있다. 그러나 해외에서는 사용할 수 없는 천연색소도 많고, 반대로 일본에서 허가되지 않은 천연착색료도 존재한다. 아래 표 6-2에 미국, EU 각국에서의 천연착색료 인가 현황 및 JECFA 평가 현황을 정리한다. 단, 색소 자체가 허가되어 있더라도 제제(製劑) 중에 사용된 유화제 등 부재료가 허가되지 않아 사용 불가한 경우도 있으므로 주의가 필요하다.

 각국의 천연착색료 허가 현황 및 ADI

색소명	미국 (21CFR Sec.)	EU No.	JECFA ADI (mg/kg bw/day)
아나토 추출물 (Annatto extract)	73.30	E 160b	0.065 (비신 기준)
β-카로텐 합성 (β-carotene, synthetic)	73.95	E 160a(ii)	5
β-카로텐 채소 (β-carotene, vegetable)	73.300	E 160a(i)	발효 하 설정
당근 오일 (Carrot oil)	73.300	–	–
타제테스 분말·추출 (Tagetes meal & extract)	73.295	E 161b	발효 하 설정
β-apo-8′-카로테날 (β-apo-8′-carotenal)	73.90	E 160e	0.03
칸타잔틴 (Canthaxanthin)	73.600	E 161g	0.03
터메릭 올레오레진 (Turmeric oleoresin)	73.615	E 100	1.0 (잠정)
캐러멜 (Caramel)	73.85	E 150a~d	160~200
코치닐 추출·카르민 (Cochineal extract, carmine)	73.100	E 120	5
파프리카 올레오레진 (Paprika oleoresin)	73.340	E 160c	2.5
포도과피 추출 (Grape skin extract)	73.170	E 163	–
채소즙 (Vegetable juice)	73.260	–	–
탈수 비트 (Dehydrated beets, beet powder)	73.40	E 162	특별 없음

※ ADI: Acceptable Daily Intake (허용 일일 섭취량, mg/kg 체중/day)

2-3  천연착색료의 성질 (Properties)

천연착색료가 지닌 일반적 특징은 아래와 같다.

1. 자연스러운 색조를 나타낸다.
2. 원료 식물·동물의 특유 냄새나 풍미를 지니는 경우가 있다.
3. 색상이 자외선, 열, pH 변화, 산화 등에 의해 영향을 받기 쉽다. 단, 종류에 따라 차이가 크다.
4. 합성착색료에 비해 착색력이 약한 경우가 많다.
5. 제품 중 착색료 성분의 함량이 낮고 불순물도 함유될 수 있으므로, 사용 전 반드시 착색료 성질·안정성 데이터를 입수하여 확인하는 것이 바람직하다 (표 6-3 참조).

 주요 천연착색료의 용해도·안정성 비교

색소명	색조	水溶性	耐熱性	耐光性	耐酸性	耐알카리	耐산화	pH변화	금속이온	蛋白질결합	비고
코치닐 색소	적~적자	◎	○	○	○	○	×	○	○	×
베니코지 색소	적~적자	◎	○	○	○	○	×	○	○	○
아나토 색소 (노르빅신)	황~오렌지	◎	○	○	○	◎	×	▽	▽	○	pH4미만 침전
베타 카로텐	황~오렌지	×	○	▽	◎	◎	▽	×	◎	◎	유화 필요
강황 색소	황	◎	○	×	◎	▽	×	▽	×	◎	내광성 약
홍화 황색소	황	◎	○	○	×	▽	×	▽	×	◎
치자 황색소	황	◎	◎	○	◎	◎	×	△	○	△
클로로필·동클로로필	녹	○/×	○	×/◎	▽/◎	▽/◎	×	▽	×	○
포도과피 색소	적~자	◎	▽	▽	◎	▽	×	◎	▽	▽
비트 적색소	적	◎	▽	▽	◎	○	×	◎	○	△	pH4이상 안정
홍국 색소	적~적자	◎	◎	○	◎	◎	×	○	○	◎
카라멜 색소	갈~흑갈	◎	◎	◎	◎	◎	◎	▽	○	○

※ 범례: ◎ 매우 우수 | ○ 우수 | ▽ 보통 | × 불량 | △ 조건부

2-4  착색료 사용 시 주의사항 (Usage Precautions)

천연착색료를 음료에 사용할 때는 다음 사항을 반드시 확인하여야 한다.

1. 원료 규격 확인: 사용 국가의 식품첨가물 규정 적합 여부를 확인한다.
2. 안정성 시험: pH, 열, 광선, 금속이온, 환원제 등 조건에서의 색 안정성을 사전에 평가한다.
3. 착색력 평가: 착색력(Tinting Strength)이 배치(Batch)별로 편차가 있으므로 색가(色價) 기준으로 사용량을 결정한다.
4. 혼합 가용성: 다른 원료(유화제, 산미료, 보존료 등)와의 적합성을 반드시 확인한다.
5. 천연착색료는 합성착색료와 달리 균질하지 않을 수 있으며, 분획 방법, 제조원, 제조 로트에 따라 성상이 다를 수 있으므로 공급업체 선정 시 주의가 필요하다.

2-5  음료에 사용되지 않는 착색료 (Colorants Not Suitable for Beverages)

착색료 중에는 분자구조상 불용성이거나 음료 가공 조건에서 안정성이 부족하여 실질적으로 음료에는 사용되지 않는 것이 있다. 예를 들어 클로로필(Chlorophyll)은 산성 조건에서 탈마그네슘화(脫 Mg 화)되어 황갈색으로 변색되며, 동(銅) 클로로필은 산성에서 비교적 안정하지만 산성이 강한 음료에서는 색상 관리가 어렵다.