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당 저감 위한 대체감미료의 활용…‘알룰로스’ 이화학적 특성에 주목

곡산 2024. 10. 9. 15:11
당 저감 위한 대체감미료의 활용…‘알룰로스’ 이화학적 특성에 주목
  •  황서영 기자
  •  승인 2024.10.08 07:50

대량 생산 알룰로스 천연과 구조 동일…감미도·감미질 우수
제로 칼로리·제로슈거 적합…세계 시장 4년간 180% 고성장
다양한 ‘제로 레시피’ 보유…수출 위해 ISO 등 인증 추진
알룰로스 대체당 중 가장 주목…식품 가공 중 안정성 높아
식약처 ‘당류 저감 종합계획’ 식생활 개선·영양 표시 등 시행
 

가공식품의 첨가당(added sugar)을 당뇨와 비만의 주범이라는 인식이 확대되고 국가별로 당 저감(Low sugar)과 설탕세(Sugar tax)와 같은 강력한 정책을 추진하는 사례가 늘면서 대체감미료의 이용이 늘어나고 있다.

미국 시장조사기관 마켓&마켓에 따르면 2023년 기준 대체감미료 시장 규모는 118억 달러이며, 2028년에는 243억 달러 규모까지 커질 것으로 전망했다. 또 시장조사기관 유로모니터에 따르면 국내 제로(Zero) 칼로리 탄산음료 시장 규모는 2016년 903억 원에서 2022년 3000억 원을 넘어서며 6년만에 3배 이상 성장했다. 국내 편의점 탄산음료 중 제로 음료가 차지하는 비중도 2021년 22.5%에서 2023년 41.3%로 껑충 뛰었다.

대체감미료 중 알룰로스(Allulose)는 무화과, 건포도 등 자연계에 존재하는 희소당으로, 감미도는 설탕의 70% 수준이다. 섭취 시 대부분은 소장에서 흡수되지만 체내에서 대사되지 않고, 소변으로 배출되기 때문에 대표적인 제로 칼로리 소재로 통한다. 시중에 유통되는 알룰로스는 효소 기술로 과당의 화학구조를 변환하는 방식으로 대량 생산되기 때문에 실제 자연계에서 직접 추출하지는 않지만, 성분 구조는 천연 상태의 알룰로스와 동일하다.

대상은 25일 시그니엘호텔 서울 그랜드볼룸에서 '2024 식품 신소재 고객 초청 세미나‘를 개최하고, 당류 저감화 소재인 알룰로스를 비롯해 식품의 풍미와 조직감을 높이는 텍스처라이저 등에 대한 신소재들에 대한 최신 정보를 공유했다. (사진=식품음료신문)
김재갑 대상 소재BU 전분당사업본부장은 인사말을 통해 국내외 식품 트렌드에 따라 새롭게 개발한 알룰로스, 식품용 기능성 전문 소재의 기능성과 응용에 대한 많은 관심을 바란다고 말했다. (사진=식품음료신문)

이에 대상은 25일 시그니엘호텔 서울 그랜드볼룸에서 '2024 식품 신소재 고객 초청 세미나‘를 개최하고, 당류 저감화 소재인 알룰로스를 비롯해 식품의 풍미와 조직감을 높이는 텍스처라이저 등에 대한 신소재들에 대한 최신 정보를 공유했다.

대상 장성범 팀장 (사진=식품음료신문)
 

세미나에서 대상 장성범 팀장은 ‘응용 최적화(Application Optimization)을 통한 알룰로스 활용 전략’을 주제로 발표했다. 장 팀장은 “알룰로스는 세계 대체감미료 시장에서 2018년에서 2022년까지 연평균 186% 성장률을 보이며 가장 큰 성장세를 보이고 있다. 대상의 알룰로스는 알룰로스 함량이 95% 이상으로 고과당과 물리적인 특성이 유사한 제품”이라며 “세계적인 당 저감 트렌드에 따라 HACCP, FSSC, ISO, 할랄 등 해외 수출을 위한 인증들을 획득 중”이라고 설명했다.

발표는 알룰로스의 이화학적 특성에 따라 다양한 제품에 대한 응용 가능성을 중심으로 진행됐다. 장 팀장의 설명에 따르면 알룰로스는 감미도와 감미질이 설탕과 가장 유사한, 즉 가장 우수한 대체감미료라고 평가받고 있다.

알룰로스로 설탕을 대체한 제품은 제로 칼로리와 제로슈가로 ‘제로 식품’에 대한 소구가 가능하다는 큰 장점을 가진다. 최근 제로 트렌드가 가장 확산된 음료업계에서 과일 농축액에 사용할 때는 풍미 향상 효과까지도 지닌다는 특성이 있다.

아울러 제과업계에서도 빙점 강하로 빙과와 샤베트 제품에 활용이 유리하고, 부드러운 텍스처가 특징적이며 삼투압 효과로 인한 원물 보존성이 우수하다는 특징도 있다. 온도와 pH에 따라 갈변 속도 조절이 가능해 구움 색상 표현을 통한 제품에 대한 식욕 촉진 효과도 기대할 수 있다고.

알룰로스의 수분 활성은 설탕보다 낮은 활성도를 가지고 있어 보관시 편의성이 우수하다는 특성이 있다. 온도가 증가하게 되면 물분자의 운동 에너지 증가로 인해서 수분 활성도도 증가하고, 설탕 대비해 수분 활성도가 낮기 때문에 품질 변화 역시 적은 장점이 있다고 장 팀장은 설명했다. 점도 또한 설탕보다 낮으며(고과당과 유사한 수준), 온도가 증가할수록 점도는 감소(분자간 인력 감소)하는 경향이 있다.

또한 설탕 대비 낮은 빙점으로 빙과류 등에 적용이 유리하고, 높은 삼투압으로 미생물 생육 저해에도 효과적이다. 설탕 대비 내산성도 우수(pH 영향성 낮음)하기에 가공식품 적용에 유리하다는 특성과 함께 산성도(pH)에 따라 갈변 속도가 달라지고 온도 증가 시 색도 안정성이 증가하기 때문에 색상 조절 효과도 기대할 수 있다고 장 팀장은 설명했다.

장 팀장은 “알룰로스는 감미도, 감미질이 설탕과 가장 우수한 대체감미료라고 이야기는 하지만 아직 설탕과 비교했을 때 해결해야 할 부분이 많은 요소가 있다. 대상 연구소는 이러한 부분에 대해 많은 고민을 하고 있고, 엔드 유저(End-user, 최종 사용자)의 입장에서 알룰로스의 활용도를 높이기 위한 연구들이 진행 중”이라며 “대상 소재 연구소는 알룰로스를 활용한 여러 ‘제로’ 레시피를 확보하고 있다. 글로벌 시장을 겨냥한 함량 차별화에 대한 정보와 이와 관련된 기술들도 보유하고 있어 업계와의 많은 협업을 바란다”고 말했다.

상명대 식품영양학과 한정아 교수 (사진=식품음료신문)

상명대 식품영양학과 한정아 교수는 ‘알룰로스-단맛의 진화, 건강한 선택’ 주제로 알룰로스의 생리활성 기능과 식품가공 안정성에 대해 발표를 했다.

한 교수는 “알룰로스의 식후 혈당 상승 억제, 혈당 수치 감소, 항고지혈증 효과, 복부 지방 축적 감소, 혈중 지질 수치 감소, 반응산소종 소거활성 등 다양한 생리활성 기능이 학계에 보고되면서 알룰로스와 이의 활용에 대한 관심이 높아지고 있다”며 “알룰로스의 화학적 합성은 정교한 정제과정이 필요하며 화학적 폐기물과 부산물이 형성돼 설탕만큼 많이 사용되지는 않지만 첨가당의 위험성에 대한 인식이 높아지고, 알룰로스 합성과정에 대한 공정 축소와 대량 생산의 확대에 대한 연구가 계속해서 진행되고 있어 대체당 중 가장 주목받고 있다”고 말했다.

한 교수의 발표에 따르면 알룰로스는 식품가공 중에 안정성이 높은 것으로 알려졌다. 희소당의 안정성은 pH, 온도 및 가열시간에 의해 영향을 받는데, 알룰로스의 경우 다양한 조리조건에서도 가장 높은 수준(86.0~88.5%)을 유지했으나 다른 당류는 그 함량이 크게 감소했다고 설명했다. 저장안정성 또한 높다.

한 교수는 “알룰로스 70.4% 함량의 시럽은 25℃ 이하 보관시 장시간(16주 이상)동안 변화 없이 저장 가능하며, 40℃ 이상에서 장기간 보관시 알룰로스가 분해되고 갈색도가 증가하므로 적용 식품을 온장 보관시 40℃에서는 8주 이내, 50℃에서는 4주 이내 소비를 권장한다”고 강조했다.

식약처 이순규 연구관 (사진=식품음료신문)

식약처 이순규 연구관은 정부의 당류 저감 정책 추진 방향을 주제로 발표했다.

식약처는 2016년 4월 국민영양 안전관리 사업의 일환으로 ‘제1차 당류저감 종합계획’을 발표했다. 이는 당시에 OECD 국가 중 한국의 아동 및 어린이 비만율이 평균 이상이고, 가공식품을 통한 당류 섭취량이 적정 섭취기준을 초과함에 따른 조치였다. 이를 계기로 식품업계가 당류 저감에 관심을 가지면서 대체감미료 개발이 본격화됐다.

이 연구관의 발표에 따르면 식약처는 당류를 과잉 섭취하기 쉬운 환경이 돼 만성질환 유병률이 높아짐에 따라 △당류 저감 제품 유통 및 구매환경 조성 △식생활 인식 개선 및 교육 홍보 △영양표시 △식품영양성분DB 사업 등 당류 저감 정책을 펼치고 있다.

향후 식약처는 2026~2030년 나트륨·당류 저감 종합계획의 목표를 달성하기 위해 WHO 권고기준에 초과해서 당류 섭취를 하는 성별, 연령층, 상황 등에 집중해 증감 추이에 대해 지속적으로 관찰하고, 당류 섭취 저감 필요성 인식과 실천의 간극을 좁힐 수 있는 실질적 방안을 모색할 방침이다.

이 연구관은 “앞으로 당류 저감에 대한 인식을 높이고 실천할 수 있도록 정부·학계·연구기관·산업체·소비자가 협력해 나트륨과 당류를 줄여나갈 수 있도록 해나가겠다”고 말했다.

김재갑 대상 소재BU 전분당사업본부장은 인사말을 통해 “대상은 변화하는 고객의 욕구에 부합하는 맞춤형 식품소재를 출시하고, 글로벌 수출로 새로운 돌파구를 찾고자 분주하게 움직이고 있다”며 “국내외 식품 트렌드에 따라 새롭게 개발한 알룰로스, 식품용 기능성 전문 소재의 기능성과 응용에 대한 많은 관심을 바란다”고 말했다.