3  합성착색료 (Synthetic Colorants)

합성착색료는 이른바 타르색소(Tar dye)라 불리며, 크게 합성착색료(식용 타르색소)와 천연 색소로 나뉜다. 합성착색료는 지정첨가물로서, 천연착색료는 기존첨가물·일반식품첨가물로서 분류된다

3-1  합성착색료의 종류 (Types of Synthetic Colorants)

합성착색료는 화학구조에 따라 아조계(Azo dyes), 트리페닐메탄계(Triphenylmethane), 잔텐계(Xanthene), 인디고이드계(Indigoid), 퀴놀린계(Quinoline)로 분류된다. 미국 FDA(Food and Drug Administration)에서는 이들을 인증색소(Certified Colors)로 관리하며, 미국·일본·EU의 허가 색소 체계는 각각 FD&C, 식용 타르색소, E-number로 상이하게 운영된다.

 합성착색료의 분류 체계

구분	계열	대표 색소 (일본 식용 타르색소)
수용성 합성착색료	아조계 (Azo dyes)	식용 적색 2호, 40호, 102호 식용 황색 4호, 5호
수용성 합성착색료	트리페닐메탄계 (Triphenylmethane)	식용 청색 1호, 2호
수용성 합성착색료	잔텐계 (Xanthene)	식용 적색 104호, 105호, 106호
수용성 합성착색료	인디고이드계 (Indigoid)	식용 청색 2호
수용성 합성착색료	퀴놀린계 (Quinoline)	–
레이크형 (수불용)	알루미늄 레이크 (Aluminum Lakes)	각 수용성 색소의 레이크화 형태 (표면 착색·코팅에 사용)

3-2  합성착색료 규격 기준 (Quality Standards)

일본 제7판 식품첨가물공정서(표 6-5)에는 식용 타르색소에 대한 품질 규격이 상세히 규정되어 있다. 주요 항목은 건조감량(%), 수분(%), 클로라이드·황산염(%), 중금속(납·비소·아연·크롬·레늄·망간 등), 추가 시험 항목, 최대흡수파장(nm)이다.

식용 타르색소 품질 규격 (주요 항목, 제7판 공정서 기준)

색소명	건조감량(%)	수분(%)	염류(%)	Pb(μg/g)	As₂O₃(μg/g)	최대흡수파장(nm)
식용적색 2호	85	0.20	5.0	20	4.0	520±2
식용적색 3호(적) [레이크]	85	0.20	2.0	20	4.0	526±2
식용적색 40호	85	0.20	5.0	20	4.0	508±2
식용적색 102호	85	0.20	8.0	20	4.0	538±2
식용적색 104호	85	0.20	5.0	20	4.0	566±2
식용적색 105호	85	0.20	5.0	20	4.0	548±2
식용적색 106호	85	0.20	5.0	20	4.0	524±2
식용황색 4호	85	0.20	5.0	20	4.0	428±2
식용황색 5호	85	0.20	5.0	20	4.0	482±2
식용황색 401호	85	0.20	6.0	20	4.0	630±2
식용청색 1호 레이크	85	0.20	5.0	20	4.0	624±2
식용청색 2호 레이크	85	0.20	4.0	20	4.0	630±2
식용청색 3호 레이크	85	0.20	7.0	20	4.0	612±2

 합성착색료 레이크의 주요 성질 비교

색소명	용해도	내광성	내열성	내산성	내알카리	기타
식용적색 2호	◎	○	○	◎	○	FCF 레이크
식용적색 102호	◎	○	○	◎	○	FCF 레이크
식용적색 104호	○	×	△	△	△	–
식용황색 4호	◎	○	○	◎	○	타르트라진 레이크
식용황색 5호	◎	○	○	◎	○	FCF 레이크
식용청색 1호	◎	○	○	○	○	–
식용청색 2호	○	×	△	○	▽	–
식용녹색 3호	◎	○	○	○	○	FCF

3-3  합성착색료 사용 시의 주의사항

합성착색료는 색소 자체의 성질 외에, 레이크(Lake, 수불용성 침전형) 여부 및 알루미늄 레이크화 여부에 따라 사용 적합성이 달라진다. 음료에서는 일반적으로 수용성 형태를 사용하며, 서로 다른 색소를 혼합하여 원하는 색상을 만드는 경우가 많다. 색소 간의 상호작용(침전·퇴색·색상 변화)에 대한 사전 확인이 필요하다.

3-4  각국의 합성착색료 허가 현황 (International Regulatory Status)

합성착색료는 국가별로 허가 범위가 크게 다르다. 일본에서 허가된 색소 중 미국에서 불허가인 것도 있으며, 반대의 경우도 있다. 음료를 수출입할 때는 반드시 수입국의 식품첨가물 규정을 확인하여야 한다

 합성착색료 각국 허가 현황 (주요 색소)

색소명	C.I. No.	EU No.	일본	미국	EU	호주	비고
아마란스(R-2)	16185	E122	○	×	○	○	적색계
에리스로신(R-3)	45430	E127	○	△	○	△	적색계
알루라레드AC(R-40)	16035	E129	○	○	○	○	FD&C Red No.40
뉴콕신(R-102)	16255	E124	○	×	○	△	적색계
폰소4R(R-104)	45410	–	○	×	○	△
로즈벵갈(R-105)	45440	–	○	×	×	×
타르트라진(Y-4)	19140	E102	○	○	○	○	FD&C Yellow No.5
선셋옐로FCF(Y-5)	15985	E110	○	○	○	○	FD&C Yellow No.6
퀴놀린옐로(Y-101)	47005	E104	×	×	○	×
인디고카르민(B-2)	73015	E132	○	○	○	△	FD&C Blue No.2
브릴리안트블루FCF(B-1)	42090	E133	○	○	○	○	FD&C Blue No.1
패스트그린FCF(G-3)	42053	E143	○	○	△	△	FD&C Green No.3

※ ○ 허가 | × 불허가 | △ 조건부 허가 | – 해당 없음. EU No.는 E-number 기준.

4  착색료 선택의 실무 포인트 (Practical Guidelines for Colorant Selection)

음료 제품에 적용할 착색료를 선택할 때는 아래 항목을 순서대로 검토하는 것이 효율적이다.

• 목표 색조 설정: 최종 제품에서 표현하고자 하는 색상(파장·채도·명도)을 명확히 정의한다.
• 법규 적합성 확인: 판매 대상국의 식품첨가물 법령상 허가 여부와 사용기준을 검토한다 (표 6-2, 6-7 참조).
• 제품 특성과 안정성 매칭: 제품 pH, 가열 조건, 보관 기간, 용기 투명도 등을 감안하여 표 6-3을 기준으로 안정성을 평가한다.
• 착색력과 사용량 결정: 색가(10%E) 기준으로 배치별 착색력 편차를 감안한 사용량을 설정한다.
• 소비자 수용성: 천연 vs 합성 여부, 동물성 원료(코치닐 등) 포함 여부를 라벨링 정책과 함께 검토한다.
• 비용 및 공급 안정성: 천연착색료는 작황·수급에 따라 가격 변동이 크므로 대체 색소 계획(Backup plan)을 마련한다.

이상의 검토 절차를 거쳐 착색료의 종류·형태(분말, 액상, 레이크)·사용량을 결정하고, 반드시 실제 제품 배합 조건에서의 안정성 확인 시험(가속 보관 시험)을 실시한다.