아황산염
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1. 개요
아황산염은 아황산의 염으로, 식품 보존료, 조미료, 와인 제조 등에 사용된다. 아황산염은 삼각뿔형 구조를 가지며, 이산화황, 아황산수소칼륨, 아황산수소나트륨 등의 형태로 존재한다. 와인에 첨가되어 부패와 산화를 방지하며, 유기농 와인에도 소량 함유될 수 있다.
아황산염은 식품 첨가물로 사용될 때 E 넘버가 부여되며, 건조 과일, 무, 감자 제품의 방부제로도 사용된다. 아황산염은 드물게 알레르기 반응을 일으킬 수 있으며, 천식 환자나 살리실산염 과민증 환자에게 특히 주의가 필요하다. 1986년 미국 식품의약국은 신선 식품에 아황산염 사용을 금지했으며, 현재 여러 국가에서 아황산염의 사용 및 표시 규정을 두고 있다.
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- 아황산염 - 아황산 나트륨
아황산 나트륨(Na2SO3)은 이산화 황과 수산화 나트륨의 반응으로 생성되는 무기 화합물로, 펄프, 섬유, 식품 산업 등에서 환원제, 방부제, 표백제로 사용되며 알레르기 반응을 유발할 수 있고 웰먼-로드 공정에서 배가스 탈황에도 쓰인다.
아황산염 | |
---|---|
개요 | |
![]() | |
화학식 | SO32− |
몰 질량 | 80.063 g/mol |
특성 | |
짝산 | 아황산 |
관련 화합물 | |
관련 음이온 | 황산염 (SO42−) 티오황산염 (S2O32−) |
관련 화합물 | 이산화황 아황산염 |
추가 정보 | |
다른 이름 | 아황산염(IV) |
2. 구조
아황산염은 식품 보존료 또는 조미료로 사용된다.[5] 아황산염은 다음과 같은 다양한 형태로 존재할 수 있다.
아황산염 음이온은 세 개의 동일한 공명 구조로 설명할 수 있다. 각 공명 구조에서 황 원자는 형식 전하가 0(중성)인 하나의 산소 원자와 이중 결합을 하고, 다른 두 개의 산소 원자와는 각각 형식 전하가 -1인 단일 결합을 한다. 이는 음이온의 -2 전하를 설명한다. 또한 황에는 비결합 고립 전자쌍이 있어 VSEPR 이론에서 예측하는 구조는 암모니아(NH3)와 같이 삼각뿔형이다. 하이브리드 공명 구조에서 S−O 결합은 1과 3분의 1의 결합 차수를 갖는다.
3. 상업적 이용
아황산염은 건조 과일, 보존된 무, 건조 감자 제품의 방부제로 자주 사용된다. 대부분의 맥주에는 더 이상 아황산염이 포함되어 있지 않지만, 일부 알코올성 사이다에는 포함되어 있다. 새우는 어선에서 아황산염으로 처리되는 경우가 있지만, 라벨에 해당 화학 물질이 표시되지 않을 수 있다. 1986년, 미국 식품의약국은 생으로 섭취하는 모든 신선한 과일과 채소에 아황산염 첨가를 금지했다.[16]
아황산염에 대한 식품 첨가물의 E 넘버는 다음과 같다.
E 번호 | 이름 |
---|---|
E150b | 아황산염 가성 캐러멜 |
E150d | 아황산암모늄 캐러멜 |
E220 | 이산화황 |
E221 | 아황산나트륨 |
E222 | 아황산수소나트륨 |
E223 | 피로아황산나트륨 |
E224 | 피로아황산칼륨 |
E225 | 아황산칼륨 |
E226 | 아황산칼슘 |
E227 | 아황산수소칼슘 |
E228 | 아황산수소칼륨 |
3. 1. 포도주
포도주에는 어느 정도까지든 모든 포도주에 자연적으로 아황산염이 발생한다.[6][7][8] 아황산염은 원하는 시점에 발효를 중단시키기 위해 일반적으로 투입되며, 방부제로 포도주에 첨가되어 포도주 제조의 여러 단계에서 부패와 산화를 방지할 수 있다. 이산화 황(SO2)은 포도주를 산화와 세균으로부터 보호한다.[9]유기농 포도주는 반드시 아황산염이 없는 것은 아니지만 일반적으로 함량이 적으며, 규정에서는 이러한 포도주에 대한 최대 아황산염 함량을 더 낮게 규정하고 있다. 일반적으로 화이트 와인은 레드 와인보다 더 많은 아황산염을 함유하고 있으며, 단맛이 나는 와인은 드라이한 와인보다 더 많은 아황산염을 함유하고 있다.[10]
미국에서는 1987년 중반 이후에 병입된 포도주는 10 ppm 이상 함유하고 있는 경우 아황산염을 함유하고 있다는 라벨을 부착해야 한다.[11] 유럽 연합에서는 이와 유사한 규정이 2005년 11월에 발효되었다.[12] 여기에는 이산화 황도 포함되며, 한도는 킬로그램 또는 리터당 이산화 황 상당량의 밀리그램으로 정해진다.[3] 2012년에는 유기농 포도주에 대한 새로운 규정이 발효되었다.[13] 영국에서도 유사한 법률이 적용된다. "아황산염"(또는 이산화 황)이 10mg/L(ppm) 이상 함유된 포도주 병에는 라벨에 "아황산염 함유" 문구를 표시해야 한다.[14] 이는 아황산염이 포도주 제조 과정에서 자연적으로 발생하거나 첨가된 경우에도 다르지 않다.[15]
3. 2. 기타 식품
아황산염은 건조 과일, 보존된 무, 건조 감자 제품의 방부제로 자주 사용된다.대부분의 맥주에는 더 이상 아황산염이 포함되어 있지 않지만, 일부 알코올성 사이다에는 포함되어 있다. 새우는 어선에서 아황산염으로 처리되는 경우가 있지만, 라벨에 해당 화학 물질이 표시되지 않을 수 있다. 1986년, 미국 식품의약국은 생으로 섭취하는 모든 신선한 과일과 채소에 아황산염 첨가를 금지했다.[16]
3. 3. 식품 첨가물 E 번호
아황산염에 대한 식품 첨가물의 E 넘버는 다음과 같다.E 번호 | 이름 |
---|---|
E150b | 아황산염 가성 캐러멜 |
E150d | 아황산암모늄 캐러멜 |
E220 | 이산화황 |
E221 | 아황산나트륨 |
E222 | 아황산수소나트륨 |
E223 | 피로아황산나트륨 |
E224 | 피로아황산칼륨 |
E225 | 아황산칼륨 |
E226 | 아황산칼슘 |
E227 | 아황산수소칼슘 |
E228 | 아황산수소칼륨 |
4. 건강에 미치는 영향
아황산염에 대한 알레르기 반응은 일반인에게는 매우 드물지만, 아토피를 가진 과민성 개인에게는 더 흔하게 나타나는 것으로 보인다.[17]
아황산염은 9대 식품 알레르기 물질 중 하나로 꼽히지만,[2] 아황산염에 대한 반응은 진정한 알레르기는 아니다.[18] 일부 사람들은 아황산염에 대한 양성 피부 알레르기 검사 결과를 보이는데, 이는 진정한 알레르기(IgE 매개)를 나타낸다.[19] 아황산염을 함유한 화장품이나 약물을 정기적으로 사용하는 개인에게서 손, 회음부, 얼굴의 만성적인 피부 질환이 보고되었다. 아황산염에 대한 직업적 노출은 지속적인 피부 증상을 유발하는 것으로 보고되었다.[20]
아황산염을 함유한 음식을 섭취한 후 몇 분 안에 호흡 곤란을 일으킬 수 있다.[21] 천식 환자[22][23]와 살리실산염 과민증 (또는 아스피린 과민증)이 있는 사람들은 아황산염에 대한 반응 위험이 증가할 수 있다.[24][25] 아나필락시스 및 생명을 위협하는 반응은 드물다.[19] 다른 잠재적 증상으로는 재채기, 인후 부기, 두드러기, 편두통 등이 있다.[25][26][27]
2017년 연구에 따르면, 아황산염이 인간 마이크로바이옴에서 발견되는 박테리아에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.[28]
5. 사용 및 표시 규정
1986년, 미국 식품의약국(FDA)은 신선하게 섭취하는 식품(샐러드 재료 등)에 아황산염을 방부제로 사용하는 것을 금지했다.[16] 이는 에리소르브산과 그 염(에리소르브산나트륨)의 방부제 사용 증가에 기여했다.[29] 아황산염은 식품의 비타민 B1을 파괴할 수 있기 때문에 육류와 같이 비타민 B1이 풍부한 식품에는 첨가할 수 없다.[30]
캐나다에서 식품에 첨가할 수 있는 아황산염은 아황산수소칼륨, 메타중아황산칼륨, 아황산수소나트륨, 디치온산나트륨, 메타중아황산나트륨, 아황산나트륨, 이산화황 및 아황산이다. 이들은 아황산염, 황산염, 아황산염 제제라는 일반적인 이름으로도 표시될 수 있다.[2]
5. 1. 미국
1986년, 미국 식품의약국(FDA)은 신선하게 섭취하는 식품(샐러드 재료 등)에 아황산염을 방부제로 사용하는 것을 금지했다.[16] 이는 에리소르브산과 그 염(에리소르브산나트륨)의 방부제 사용 증가에 기여했다.[29]아황산염은 식품의 비타민 B1을 파괴할 수 있기 때문에 육류와 같이 비타민 B1이 풍부한 식품에는 첨가할 수 없다.[30]
일반적으로 미국 라벨링 규정은 아황산염이 방부제로 특별히 첨가된 경우가 아니라면 식품에 아황산염이 포함되어 있는지 표시할 필요는 없다.[16] 그럼에도 불구하고, 많은 회사들이 자발적으로 아황산염 함유 식품을 표기하고 있다.[31] 식품 가공에 아황산염이 사용(방부제 외)되었을 경우, 부수적 첨가물이 아니고(21 CFR 101.100(a)(3)), 완제품에 10ppm 이상 함유되어 있다면 표시해야 한다(21 CFR 101.100(a)(4)).
미국에서 식품에 첨가할 수 있는 아황산염은 이산화황, 아황산나트륨, 아황산수소나트륨, 아황산수소칼륨, 메타중아황산나트륨, 메타중아황산칼륨이다.[32] 10ppm 미만의 아황산염을 함유할 가능성이 있는 제품(과일 및 알코올 음료)은 성분 표시가 필요하지 않으며, 일반적으로 아황산염의 존재는 공개되지 않는다.
5. 2. 유럽 연합 (EU)
유럽 연합 법은 식품 라벨에 "아황산염 함유"(킬로그램 또는 리터당 10밀리그램 초과)를 명시하도록 요구한다.[34]5. 3. 호주 및 뉴질랜드
호주와 뉴질랜드에서는 포장 식품에 아황산염이 10mg/kg (ppm) 이상의 농도로 포함된 경우 다음의 경우에 해당하면 성분 목록에 표시해야 한다.[33]경우 |
---|
성분으로 존재하는 경우 |
복합 성분의 성분으로 존재하는 경우 |
식품 첨가물 또는 식품 첨가물의 구성 요소로 존재하는 경우 |
가공 보조제 또는 가공 보조제의 구성 요소로 존재하는 경우 |
6. 몰리브덴 보조 인자 결핍증
신생아의 혈액 및 소변 내 높은 아황산염 함량은 몰리브덴 보조 인자 결핍 질환으로 인해 발생할 수 있으며, 치료하지 않으면 신경 손상 및 조기 사망을 초래한다. 매일 주사를 필요로 하는 치료법은 2009년에 도입되었다.[35]
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