캐러멜 색소(Caramel color)는 탄수화물(당류)을 가열 처리하여 제조하는 수용성 갈색 착색료이다. 설탕을 가열하여 갈색으로 변하는 캐러멜화 반응을 이용하며, 일반적인 캐러멜 캔디보다 더 산화된 상태로, 탄 냄새와 약간 쓴 맛이 특징이다. 색상은 옅은 황색에서 호박색, 진한 갈색까지 다양하다.
제조 방법
캐러멜 색소는 포도당, 자당(설탕), 전화당, 포도당시럽, 맥아시럽, 당밀, 전분 가수분해물 등의 당류를 고온에서 가열하고, 필요에 따라 산(황산, 아황산, 인산, 아세트산, 구연산 등), 알칼리(암모늄, 나트륨, 칼륨, 칼슘 수산화물), 또는 염류(탄산염, 중탄산염, 인산염, 황산염 등)를 첨가하여 제조된다.
등급 분류
국제적으로는 유엔 식량농업기구/세계보건기구 합동 식품첨가물 전문가위원회(JECFA)가 제조 시 사용되는 반응물에 따라 네 가지 등급으로 분류하며, 유럽연합에서는 E150a~E150d로 구분한다.
- Class I (E150a, 일반 캐러멜): 당류만을 가열하여 제조. 알코올, 탄닌, 염분이 많은 환경에서 안정적. 위스키, 고도주, 반려동물 사료, 베이커리 제품 등에 사용.
- Class II (E150b, 아황산염 캐러멜): 아황산염을 사용하여 제조. 인상적인 적갈색 톤이 특징. 차, 와인, 럼, 위스키, 식초 등에 사용.
- Class III (E150c, 암모니아 캐러멜): 암모늄 화합물을 사용하여 제조. 적갈색으로 맥주, 시리얼, 감초, 과자, 간장·그레이비 소스 등에 사용.
- Class IV (E150d, 아황산암모니아 캐러멜): 아황산염과 암모늄 화합물을 모두 사용하여 제조. 가장 널리 사용되는 등급으로, 탄산음료(특히 콜라), 발사믹 식초, 커피 시럽, 초콜릿 시럽 등에 사용.
용도
캐러멜 색소는 세계에서 가장 많이 소비되는 착색료로, 탄산음료, 맥주, 간장, 소스(우스터, 바비큐, 데리야키), 빵, 과자, 시리얼, 식초, 위스키, 초콜릿, 아이스크림, 과일잼, 감자칩 등 매우 광범위한 식품에 갈색 착색 목적으로 사용된다. 콜라 등 탄산음료가 전체 캐러멜 색소 수요의 약 4분의 3을 차지하며, 동아시아 지역에서는 음료보다 소스류에서의 수요가 더 큰 특성이 있다. 착색 외에도 유화제 기능, 빛 차단을 통한 향미 성분 산화 방지, 맥주의 거품 안정화 등의 부차적 기능도 수행한다.
안전성
캐러멜 색소는 대체로 안전한 식품첨가물로 인정되고 있다. JECFA는 Class I에 대해 별도의 일일섭취허용량(ADI)을 설정하지 않았으며, Class II는 체중 1kg당 160mg, Class III와 IV는 200mg으로 설정하였다. 미국 FDA는 연방규정집 21 CFR § 73.85에 따라 인증 면제 색소첨가물로 분류하고 있다.
다만 Class III와 IV의 제조 과정에서 4-메틸이미다졸(4-MEI)이라는 부산물이 생성될 수 있으며, 미국 캘리포니아주는 이를 발암 가능 물질로 지정하여 발암 경고 대상(Proposition 65)에 포함시켰다. 이에 따라 코카콜라 등 주요 음료 제조사는 4-MEI 함량을 낮추는 공정을 도입하였다. 그러나 국제암연구소(IPCS) 및 유럽식품안전청(EFSA) 등 규제 기관들은 일반적인 식품 섭취 수준에서의 4-MEI 노출량이 인체 건강에 우려할 만한 수준이 아니라는 입장을 유지하고 있다. 장기 연구들에 따르면 캐러멜 색소 자체는 발암성이나 돌연변이원성을 나타내지 않는 것으로 보고되었다.
알레르기 관련 사항
캐러멜 색소는 밀, 보리(맥아시럽), 유당(우유) 등 공통 알레르기 유발 물질로부터 유래될 수 있다. 따라서 특정 알레르기가 있는 소비자는 원료를 확인할 필요가 있다. 북미 및 유럽 제조사는 주로 옥수수나 밀에서 추출한 포도당을 사용하는데, 이는 고도로 가공되어 일반적으로 글루텐이 검출되지 않는 것으로 간주된다.
한국 내 현황
한국에서는 식품의약품안전처가 식품첨가물로 허용하고 있으며, 4-MEI 함량 기준을 관리하고 있다. 간장, 소스류, 음료 등에 특히 많이 사용된다.
