설탕보다 더 단 단맛의 유혹 ‘액상과당’ (1편)

2014/04/09

 

 최근에 사람들의 관심을 끄는 화학용어로 ‘액상과당’이 있다. 액상과당은 영어로 High Fructose Corn Syrup(HFCS)이며, 단맛이 나는 액체시럽이다. 액상과당은 콘 시럽의 성분을 조절하여 만든, 과당의 비중이 높고, 설탕시럽보다 점성도가 큰 액체이다. 단맛이 나는 과당은 포도당처럼 단당(monosaccharide)의 한 종류이다. 과당과 포도당이 각 한 분자씩 화학결합을 하면 이당(disaccharide) 분자가 형성되는데, 단맛의 대명사처럼 여겨지는 설탕이 바로 이당 분자이다. 이번에는 액상과당의 화학에 대해서 알아보자.

액상과당의 제조

 옥수수(maize, corn) 녹말을 분해하면 달콤한 맛의 콘 시럽이 만들어진다. 녹말은 포도당 분자들이 수많이 결합된 거대한 고분자이다. 그러므로 녹말을 완전히 분해한다면 100% 포도당 분자가 될 것이다. 그런데 녹말(아밀로오스와 아밀로펙틴)을 분해해서 제조한 콘 시럽에는 단당인 포도당, 포도당 분자 2개가 화학결합으로 생성된 이당인 맥아당(maltose), 포도당 분자 여러 개가 화학결합으로 이루어진 올리고당(oligosaccharide)등 여러 종류의 당들이 포함되게 마련이다. 녹말 고분자의 특정한 결합을 잘라서 포도당을 만드는 효소의 능력은 경이롭기까지 하다.

 

 하여튼 포도당을 비롯하여 다양한 종류의 당 분자를 포함하고 있는 콘 시럽은 단맛이 나겠지만 설탕보다 더 달지는 않다. 왜냐하면 콘 시럽의 구성 성분인 포도당과 맥아당은 모두 설탕보다 단맛이 덜하기 때문이다. 그런데 콘 시럽에 포함된 포도당을 효소를 이용해서 과당으로 변환시켜주면 과당의 비율이 높은 액상과당(High-fructose corn syrup)이 되며, 설탕보다 달다. 콘 시럽의 성분을 변화시켜 과당이 많이 포함되게 하면 단맛의 정도가 훨씬 증가하는 것이다.

 액상과당의 제조에 사용되는 옥수수 녹말의 가격은 비교적 저렴하기에 설탕보다 가격 경쟁력도 있다. 액상과당의 원료로 사용되는 옥수수는 대량 재배가 가능하며, 가격 변동성이 크지 않아서 가격 경쟁력도 좋고, 안정한 공급 물량을 확보하기가 좋다. 더구나 액상과당이 설탕보다 더 달기 때문에 단맛을 내기 위해서 설탕을 사용하는 곳에서는 액상과당은 크게 환영을 받는 것이다.

 액상과당의 단맛 비교액상과당의 단맛 정도는 그것에 포함된 과당의 비율에 따라 달라지지만 액상과당은 그 자체로 포도당 혹은 설탕보다 더 달다. 단맛을 비교한 결과들을 보면 보통 과당은 포도당보다는 거의 약 200% 가까이, 설탕보다는 약 140% 정도 단맛이 더 난다. 그러므로 과당의 비중이 높은 액상과당은 포도당과 설탕보다 더 단맛이 날 수 밖에 없다. 설탕은 과당과 포도당이 1:1로 화학결합을 하고 있으므로 설탕을 분해한다면 정확히 과당 50%와 포도당 50%로 구성된 당이 될 것이다. 이것을 전화당이라고 부르는데, 설탕보다 더 단 맛이 나고 결정이 형성되는 경향은 설탕보다 덜 하다. 벌꿀은 상당한 양의 과당을 포함하고 있어서 설탕보다 훨씬 더 달다. 경험상으로 설탕이 벌꿀보다 더 달다고 느끼는 사람은 거의 없을 듯싶다.

액상과당의 표기 및 특징

 모든 당들은 (CH2O)n 이라는 화학식으로 표기할 수 있다. 이것은 탄소(C)와 물(H2O)로 이루어진 기본단위가 여러 개(n) 결합되어 있는 분자라는 의미로, 다시 말해 탄소에 물이 붙어있는(수화된) 모습이다. 그러므로 각종 당들은 종류에 상관없이 탄수화물이라고 부를 수 있는 것이다. 액상과당도 탄수화물의 한 종류이다. 액상과당의 영문 약자 HFCS 바로 다음에 표기된 숫자는 과당의 비율을 나타낸다. 예를 들어 HFCS 55는 과당이 55%, HFCS 42는 과당이 42% 포함된 액상과당이라는 것이다. 흔히 많이 사용되는 액상과당 HFCS 55는 설탕보다 가격이 싸고, 설탕보다 물에 잘 녹는 장점이 있어서 청량음료 등을 만들 때 많이 애용된다.

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