본문으로 이동

보존제

위키백과, 우리 모두의 백과사전.
다른 뜻에 대해서는 방부제 문서를 참고하십시오.

보존제[1](영어: preservative) 또는 방부제(防腐劑)는 미생물 증식이나 원하지 않는 화학적 변화로 인한 부패를 방지하기 위해, 음식, 의약품, 페인트, 생물학적 샘플, 목재 등과 같은 제품에 첨가되는 물질로서, 자연적으로 존재하거나 화학적으로 합성된다. 즉, 식품, 음료, 의약품, 페인트, 생물학적 표본, 화장품, 목재 및 기타 여러 제품에 첨가되어 미생물의 번식이나 원치 않는 화학 반응에 의한 분해를 방지하는 화학 물질이다. 일반적으로 보존은 화학적 방식과 물리적 방식의 두 가지 형태로 이루어진다. 화학적 보존은 제품에 화합물을 첨가하는 것이며, 물리적 보존은 냉장이나 건조와 같은 과정을 포함한다.[2] 보존제인 식품 첨가물은 식중독 위험을 줄이고 미생물에 의한 부패를 감소시키며, 신선도와 영양 품질을 보존한다. 식품 저장을 위한 물리적 기술로는 탈수, UV-C 조사, 동결 건조, 냉장 등이 있다. 화학적 보존과 물리적 보존 기술은 종종 병행되기도 한다.

보존제는 그 기원에 따라 두 가지 종류로 구분된다. 첫 번째는 천연 방부제로서, 자연적으로 존재하며, 일상적으로 접하는 물질로 제1종 보존제(class I preservative)라고도 한다. 그 예로는 소금, 꿀, 목재를 태울 때의 연기가 있다.[3] 두 번째는 합성 보존제로서, 화학적으로 합성되어 제조되며, 제2종 보존제(class II preservative)라고도 한다.[3]

음식 보존제

[편집]

보존제는 선사 시대부터 사용되어 왔다. 예를 들어 훈제육에는 부패를 지연시키는 페놀과 기타 화학 물질이 포함되어 있다. 식품 저장은 수 세기에 걸쳐 크게 발전했으며 식량 안보를 증진하는 데 중요한 역할을 했다. 역사적으로 식품은 전통적인 오일, 염장, 건조, 훈제 방법을 사용하여 보존되었다. 식품에 화학적 보존제가 사용되기 시작한 것은 19세기 후반부터이지만, 20세기가 되어서야 널리 보급되었다.[4]

식품 보존제의 사용은 국가에 따라 크게 다르다. 식품 첨가물을 규제할 강력한 정부가 없는 많은 개발도상국은 식품 내 유해한 수준의 보존제 문제에 직면하거나, 부자연스럽거나 외국산이라고 여겨지는 식품을 완전히 기피하는 현상을 보인다. 이러한 국가들은 화학적 보존제가 최근에 도입되었기 때문에 관련 사례 연구에 유용한 자료를 제공하기도 한다.[5] 인구가 밀집된 국가의 도시 빈민가에서는 수입 식품을 소비함에도 불구하고 식품 성분에 대한 지식이 매우 부족한 경향이 있다.[6]

항미생물 보존제

[편집]

항미생물 보존제는 세균에 의한 분해를 방지한다. 이 방법은 가장 전통적이고 오래된 보존 방식으로, 초절이나 꿀을 첨가하는 것과 같은 고대 방법은 pH 수치를 조절하여 미생물의 성장을 억제한다. 가장 흔하게 사용되는 항미생물 보존제는 락트산이다. 일반적인 항미생물 보존제는 표에 제시되어 있다.[7][8][9] 질산염과 아질산염 또한 항미생물 작용을 한다.[10] 이러한 화학 화합물의 세부 작용 기전은 세균의 성장을 저해하는 것부터 특정 효소를 억제하는 것까지 다양하다.

E 번호 화합물 비고
E200 – E203 소르빈산, 소르빈산 나트륨 및 소르빈산염 치즈, 포도주, 제과류, 개인 위생용품에 흔히 사용
E210 – E213 벤조산 및 벤조산염 잼, 샐러드 드레싱, 주스, 피클, 탄산음료, 간장 등 산성 식품에 사용
E214 – E219 파라벤 넓은 pH 범위에서 안정적
E220 – E228 이산화 황 및 아황산염 과일, 포도주에 흔히 사용
E249 – E250 아질산염 육류의 염지 과정을 가속화하고 매력적인 색상을 부여함, 보툴리눔균에 대한 효과는 없음[11][12]
E251 – E252 질산염 육류에 사용
E270 락트산 -
E280 – E283 프로피온산 및 프로피오네이트 제과류
E338 인산 일부 잼, 프리저브 및 탄산음료에 사용; 산성화 및 향미 증진에도 사용

항산화제

[편집]
지방의 산패 과정 첫 번째 단계에서의 유리기 경로. 이 과정은 항산화제에 의해 늦춰진다.

산화 과정은 대부분의 식품, 특히 지방 함량이 높은 식품을 변질시킨다. 지방은 산소에 노출되면 빠르게 산패된다. 항산화제는 이러한 산화 과정을 방지하거나 억제한다. 가장 일반적인 항산화 첨가제는 아스코르브산과 아스코르브산염이다.[13] 따라서 항산화제는 일반적으로 오일, 치즈, 칩에 첨가된다.[7] 다른 항산화제로는 페놀 유도체인 BHA, BHT, TBHQ 및 갈산 프로필이 있다. 이러한 성분들은 하이드로퍼옥사이드의 형성을 억제한다.[8]

E 번호 화합물 비고
E300-304 아스코르브산, 아스코르브산 나트륨 치즈, 칩
E321 부틸하이드록시톨루엔, 부틸하이드록시아니솔 식품 포장재에도 사용
E310-312 갈산 및 갈산 나트륨 산소 포집제
E220 – E227 이산화 황 및 아황산염 음료, 포도주
E306 – E309 토코페롤 비타민 E 활성

지방의 산화를 촉매하는 금속 이온을 격리(비활성화)하기 위해 다양한 성분이 첨가된다. 흔한 격리제로는 이나트륨 EDTA, 시트르산 및 시트르산염, 타타르산, 레시틴이 있다.[2]

식품 저장을 위한 비합성 화합물

[편집]

시트르산과 아스코르브산은 과일과 채소를 분해하는 효소, 예를 들어 잘린 사과나 감자의 표면을 갈색으로 변하게 하는 모노/폴리페놀 산화효소를 표적으로 한다. 비타민의 일종인 아스코르브산과 토코페롤은 흔한 보존제이다. 훈제는 식품을 항산화제인 다양한 페놀에 노출시키는 과정이다. 천연 보존제로는 로즈메리와 오레가노 추출물,[14] 홉, 소금, 설탕, 식초, 에탄올, 규조토, 피마자유 등이 있다.

벤조산 나트륨과 같은 전통적인 보존제는 과거에 건강 문제를 일으킨 바 있다. 벤조산은 일부 천식 환자에게 과민 반응을 일으킨다는 연구 결과가 있다. 이로 인해 채소에서 발견되는 천연 보존제에 대한 재검토가 이루어지고 있다.[15]

식품 저장에 대한 대중의 인식

[편집]

식품 보존제에 대한 대중의 인식은 균일하지 않는다.[16] 미국인들은 식중독이 다른 나라에서 더 자주 발생한다고 인식하는 경향이 있다. 이는 사실일 수 있으나, 질병 발생, 입원 및 사망 건수는 여전히 높다. CDC는 매년 7,600만 건의 질병, 325,000건의 입원, 5,000건의 사망이 식중독과 관련이 있다고 추정한다.[17]

식품 공급업체들은 즉석 섭취 가능한 신선 식품에 대한 수요 증가로 인해 제품의 안전성과 품질 유지에 어려움을 겪고 있다. 인공 보존제는 신선도를 더 오랜 기간 유지함으로써 이러한 과제 중 일부를 해결하지만, 부작용을 일으킬 수도 있다.

기타 제품의 보존

[편집]

수성 가정용품 및 개인 위생용품에는 아이소싸이아졸리논 및 폼알데하이드 방출제와 같은 광범위 보존제가 사용되는데, 이는 과민 반응을 유발하여 알레르기성 피부염으로 이어질 수 있다.[21]

물질용도
파라벤 개인 위생용품
아이소싸이아졸리논 (MIT, CMIT, BIT) 식품 외: 가정용품, 개인 위생용품, 페인트/코팅제
폼알데하이드 방출제 (DMDM 히단토인) 식품 외: 가정용품, 개인 위생용품

같이 보기

[편집]

각주

[편집]
  1. ↑ 대한의협 의학용어 사전 https://www.kmle.co.kr/search.php?Search=preservative&EbookTerminology=YES&DictAll=YES&DictAbbreviationAll=YES&DictDefAll=YES&DictNownuri=YES&DictWordNet=YES
  2. 1 2 Erich Lück and Gert-Wolfhard von Rymon Lipinski "Foods, 3. Food Additives" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi: 10.1002/14356007.a11_561
  3. 1 2 http://www.differencebetween.net/object/comparisons-of-food-items/difference-between-class-i-preservative-and-class-ii-preservative/
  4. ↑ Evans, G., de Challemaison, B., & Cox, D. N. (2010). “Consumers' ratings of the natural and unnatural qualities of foods”. 《Appetite》 54 (3): 557–563. doi:10.1016/j.appet.2010.02.014. PMID 20197074. S2CID 41078790.
  5. ↑ Ashagrie, Z. Z., & Abate, D. D. (2012). IMPROVEMENT OF INJERA SHELF LIFE THROUGH THE USE OF CHEMICAL PRESERVATIVES. African Journal of Food, Agriculture, Nutrition & Development, 12(5), 6409-6423.
  6. ↑ Kumar, H., Jha, A., Taneja, K. K., Kabra, K., & Sadiq, H. M. (2013). A STUDY ON CONSUMER AWARENESS, SAFETY PERCEPTIONS & PRACTICES ABOUT FOOD PRESERVATIVES AND FLAVOURING AGENTS USED IN PACKED /CANNED FOODS FROM SOUTH INDIA. National Journal of Community Medicine, 4(3), 402-406.
  7. 1 2 Msagati, Titus A. M. (2012). The Chemistry of Food Additives and Preservatives. Retrieved from http://www.eblib.com 보관됨 2016-02-07 - 웨이백 머신
  8. 1 2 Dalton, Louisa (November 2002). “Food Preservatives”. 《Chemical and Engineering News》 80 (45): 40. doi:10.1021/cen-v080n045.p040. 2019년 4월 5일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2012년 2월 9일에 확인함.
  9. ↑ “Using Preservatives”. 2019년 3월 28일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2012년 2월 9일에 확인함.
  10. ↑ Shaw, Ian C. (2012). Food Safety : The Science of Keeping Food Safe. Retrieved from http://www.eblib.com 보관됨 2016-02-07 - 웨이백 머신 (306- 334)
  11. ↑ Wilson, Bee (2018년 3월 1일). “Yes, bacon really is killing us” (영국 영어). 《The Guardian》 (London). ISSN 0261-3077. 2021년 2월 10일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 2월 14일에 확인함. In trade journals of the 1960s, the firms who sold nitrite powders to ham-makers spoke quite openly about how the main advantage was to increase profit margins by speeding up production.
  12. ↑ Doward, Jamie (2019년 3월 23일). “Revealed: no need to add cancer-risk nitrites to ham”. 《The Observer》 (London). 2021년 1월 26일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 2월 14일에 확인함. The results show that there is no change in levels of inoculated C. botulinum over the curing process, which implies that the action of nitrite during curing is not toxic to C. botulinum spores at levels of 150ppm [parts per million] ingoing nitrite and below.
  13. 1 2 (Bhat, Rajeev; Alias, Abd Karim; Paliyath, Gopinadham (2011). Progress in Food Preservation. Retrieved from http://www.eblib.com 보관됨 2016-02-07 - 웨이백 머신
  14. ↑ Riva Pomerantz (2017년 11월 15일). “KOSHER IN THE LAB”. 《Ami》. 342호. 88쪽.
  15. ↑ P'EREZ-D'IAZ, I.M; MCFEETERS, R.F (May 2010). “Preservation of Acidified Cucumbers with a Natural Preservative Combination of Fumaric Acid and Allyl Isothiocyanate that Target Lactic Acid Bacteria and Yeasts.”. 《Journal of Food Science》 75 (4): M204–M208. doi:10.1111/j.1750-3841.2010.01587.x. PMID 20546411. 2021년 2월 19일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2018년 12월 29일에 확인함.
  16. ↑ Kumar, H. N. Harsha; Jha, Anshu Kumar; Taneja, Khushboo K.; Kabra, Krishan; Sadiq, Hafeez M. (2013). A Study On Consumer Awareness, Safety Perceptions & Practices about Food Preservatives and Flavouring Agents used in Packed/Canned Foods from South India. National Journal of Community Medicine, 4(3), 402.
  17. ↑ Theron, M. M. & Lues, J. F. (2007). Organic acids and meat preservation: A review. Food Reviews International, 23, 141-158.
  18. ↑ Field, Simon Quellen (2008). 《Why There's Antifreeze in Your Toothpaste: The Chemistry of Household Ingredients》. Chicago: Chicago Review Press.
  19. 1 2 Antinoro, L. (2008). EN Rates 12 Common Food Additives As Safe Or Sorry Ingredients. (Cover story). Environmental Nutrition, 31(5), 1-4.
  20. ↑ Program, Human Foods (2024년 9월 9일). “Questions and Answers on the Occurrence of Benzene in Soft Drinks and Other Beverages” (영어). 《FDA》.
  21. ↑ “The search is on for new cosmetic preservatives” (영어). 《Chemical & Engineering News》. 2021년 10월 25일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 10월 25일에 확인함.
원본 주소 "https://ko.wikipedia.org/w/index.php?title=보존제&oldid=42538455"