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“구연산(拘椽酸, citric acid)”은 감귤류에 많이 존재하며, 식품에 상쾌한 신맛을 더해주는 유기산이다. 구연산은 처음에는 상업적으로 레몬으로부터 추출해 첨가물로 만들었고, 1920년대 이후에는 진균을 이용한 당발효로 대량 생산됐다. 이는 미생물의 생육억제, 청량감과 상큼한 맛 전달, 피로회복, 산화방지 등 많은 기능을 갖고 있어 식품가공에서 매우 중요하게 대접받고 있다.
구연산은 백색의 결정 또는 분말로, 냄새가 없고, 강한 산미를 가진다. “산미료”는 식품에 신맛을 내기 위해 사용하는 식품첨가물로 구연산, 아세트산, 말산, 푸마르산, 글루코노델타락톤 등이 있다. 이들은 신맛 외에 향미료이기도 하며 pH를 조절함으로써 완충제 또는 보존료 역할을 해 가공식품에 널리 사용되고 있다.
“결정구연산”은 청량음료, 술, 캔디, 젤리, 잼, 빙과, 통조림 등 산성조미료와 식용유의 산패방지제로 사용되며, “무수구연산”은 분말주스, 가루발포주스, 분말샤벳, 분말켓첩, 츄잉껌 등 수분함량이 적은 식품이나 가루식품에서 산미료로 사용된다.
구연산은 미국, EU를 포함해 우리나라에서도 식품에 직접 사용되는 식품첨가물이며, 기구 등의 살균소독제로 널리 사용된다. 식기, 도마, 칼 등의 조리기구와 음료 페트병, 유리병, 금속캔 등 용기·포장의 살균·소독 목적으로도 사용 가능하다.
생물 세포 내 미토콘드리아에서 일어나는 가장 보편적인 물질대사 주요 경로인 TCA cycle(크레브스사이클, 구연산사이클)을 보면, 인간이 포도당을 섭취해 에너지(ATP)를 생성하는 과정에서 구연산이 생성된다. 즉, 구연산은 인체 대사과정에서 자연스럽게 생성되고 있는 물질이라 다른 첨가물보다 상대적으로 인체에 안전하다고 볼 수 있다.
쥐를 대상으로 한 구연산의 반수치사량(LD50)은 체중 kg당 11.7g으로 비타민C(11.9g/kg)와 비슷한 독성을 가진다. 또한 미국의 허용된 첨가물 목록인 GRAS-1에 속하는 물질이며, 일일섭취허용량(ADI)을 별도로 제한하지 않을 정도로 안전한 물질이다. 식품첨가물로 사용되는 구연산은 일반적으로 식품에 0.001~1% 정도 밖에 첨가되지 않으므로 식품을 통한 구연산 섭취의 위해성은 무시해도 된다.
그러나 구연산이 첨가된 음료 섭취 시 주의할 점은 바로 치아(齒牙)다. 특히, 치아의 범랑질을 상하게 할 수 있는데, pH 5.5 이하 환경에서 치아의 범랑질이 손상되기 시작한다. 소량의 구연산 첨가만으로도 pH 2~3 정도의 산성상태를 유도할 수 있어 구연산 섭취 후에는 치아 건강을 위해 바로 물을 마시거나, 양치를 하는 것이 좋으며 , 음료를 마실 때 빨대를 사용하는 것 또한 방법이다.
구연산은 다량 복용 시 산도가 낮아 위장장애를 일으킬 수 있어 주의가 필요하다. 그러나 소비자 스스로가 건강을 위해 구연산 섭취 시 주의사항을 잘 지킨다면 상큼한 신맛을 안전하게 즐길 수 있을 것이다.