콜라의 짙은 갈색, 간장의 색, 과자의 먹음직스러운 브라운. 이 갈색을 내는 주인공이 카라멜색소입니다. 설탕을 태워 만든다니 자연스러워 보이지만, 종류에 따라 4-메틸이미다졸(4-MEI)이라는 발암 논란 물질이 생길 수 있어 한때 ‘콜라 발암’ 논란의 중심에 섰습니다. 카라멜색소의 4가지 종류와 4-MEI 논란의 진실, 규제 기준을 정리해 드립니다.
목차
카라멜색소란? 설탕을 태운 갈색
카라멜색소는 당류(포도당·설탕·전분 가수분해물·당밀 등)를 가열해 캐러멜화 반응으로 얻는 갈색 착색료입니다. 색을 내는 동시에 특유의 향미도 살짝 더해 줍니다. 콜라, 간장, 과자류, 주류, 소스 등 갈색이 필요한 수많은 가공식품에 쓰이는, 세계에서 가장 많이 사용되는 색소 중 하나입니다.
Class 1~4, 무엇이 다를까
카라멜색소는 제조할 때 무엇을 넣느냐에 따라 네 가지로 나뉩니다. 핵심 차이는 암모늄 화합물 사용 여부이며, 암모늄을 쓰는 종류(III·IV)에서 4-MEI가 생길 수 있습니다.
| 종류 | 제조 방식 | 4-MEI 생성 |
|---|---|---|
| Class I (E150a) | 당류만 가열(암모늄·아황산 없음) | 없음 |
| Class II (E150b) | 아황산 화합물 첨가 | 없음 |
| Class III (E150c) | 암모늄 화합물 첨가 | 생길 수 있음 |
| Class IV (E150d) | 암모늄+아황산 화합물 첨가 | 생길 수 있음(대체로 III보다 많음) |
콜라에는 주로 짙은 색과 산에 강한 성질을 내는 Class IV가 쓰입니다.
콜라 발암 논란의 진실, 4-MEI
논란의 핵심은 4-메틸이미다졸(4-MEI)입니다. 2012년 미국 캘리포니아주가 콜라 속 4-MEI를 발암 가능 물질로 지정하고 하루 30㎍ 이상 섭취 시 경고문을 붙이도록 하면서 파장이 일었습니다. 국제암연구소(IARC)도 4-MEI를 ‘발암 가능(2B)’ 등급으로 분류합니다.
그렇다면 얼마나 위험할까요? 균형 잡힌 사실은 이렇습니다.
- 규제 한도 — 한국·EU·미국 모두 Class III·IV의 4-MEI를 250ppm 이하로 제한합니다.
- 국내 실측 — 2012년 조사에서 국내 유통 콜라의 4-MEI 평균은 0.271ppm으로, 미국·영국·일본과 비슷하거나 낮은 수준이었습니다.
- 현실적 노출 — 유해 수준에 이르려면 콜라를 하루 1,000캔 이상 마셔야 한다는 연구도 있습니다.
즉 일상적인 섭취량에서 즉각적 위험을 뜻하지는 않지만, 색을 위해 굳이 많이 먹을 이유도 없는 성분입니다.
어디에 쓰이고 어디엔 금지되나
카라멜색소는 간장·청량음료·주류·과자 등에 쓰이지만, 국내에서는 천연식품(육류·어패류·과실·채소·해조류), 고춧가루, 김치류, 고추장, 커피, 일부 다류·홍삼 제품 등에는 사용이 금지됩니다. 원재료의 숙성도나 함유율을 색으로 조작할 우려가 있기 때문입니다.
같은 색이라도 만드는 방식은 제각각입니다. 음료의 선명한 빨강·파랑은 합성 타르색소가, 사탕의 흰색은 이산화티타늄이 담당합니다. 색소 전체 지도는 식용색소 종류·안전성 정리에서 확인하세요.
제조법이 넷으로 갈리는 지점
카라멜색소는 모두 당류를 가열해 만들지만, 가열할 때 무엇을 함께 넣느냐에 따라 네 갈래로 나뉩니다. 갈라지는 기준은 딱 두 가지, 암모늄 화합물과 아황산 화합물의 사용 여부입니다.
| 구분 | 국제 번호 | 암모늄 | 아황산 | 주로 쓰이는 곳 |
|---|---|---|---|---|
| Class I (플레인) | E150a | 미사용 | 미사용 | 주류, 제과 등 색이 옅어도 되는 곳 |
| Class II (설파이트) | E150b | 미사용 | 사용 | 일부 주류, 차 |
| Class III (암모니아) | E150c | 사용 | 미사용 | 맥주, 간장, 소스류, 베이커리 |
| Class IV (설파이트암모니아) | E150d | 사용 | 사용 | 콜라를 비롯한 산성 음료 |
이 구분이 실무에서 중요한 이유는 색의 진하기가 아니라 전하와 안정성 때문입니다. Class III는 양전하를 띠어 단백질이 많은 간장·맥주와 잘 어울리고, Class IV는 음전하를 띠어 산도가 높은 탄산음료에서 침전 없이 버팁니다. 같은 갈색을 내더라도 아무 카라멜색소나 콜라에 넣을 수는 없다는 뜻입니다.
암모늄을 쓰는 Class III·IV에서는 제조 과정의 부산물로 4-MEI(4-메틸이미다졸)가 생길 수 있습니다. 그래서 한국·EU·Codex·미국 FDA 모두 카라멜색소의 4-MEI 함량을 250ppm 이하로 관리합니다. 캘리포니아주는 2011년 4-MEI를 자체 발암물질 목록에 올려 별도의 경고 표시 기준을 두고 있는데, 이는 성분 자체를 금지한 것이 아니라 표시 의무를 지운 규제입니다.
라벨에 로마숫자가 붙는 이유
재미있는 것은 이 Class 구분이 실제 라벨에도 드러난다는 점입니다. 식품안전나라 품목제조보고에서 탄산음료 2,319건의 원재료명을 집계해 보니 카라멜색소 계열 표기가 이렇게 갈렸습니다.
| 원재료명 표기 | 제품 수 |
|---|---|
| 카라멜색소 | 34 |
| 카라멜색소 Ⅳ | 31 |
| 카라멜색소 Ⅲ | 14 |
| 카라멜색소비에이 | 9 |
| 천연카라멜색소 | 6 |
| 카라멜 | 5 |
Class를 로마숫자로 밝힌 제품이 45건으로, 이름만 ‘카라멜색소’라고 적은 34건보다 많았습니다. 라벨에서 ‘카라멜색소 Ⅳ’를 보셨다면 암모늄과 아황산을 함께 쓴 유형이고, 콜라처럼 산성이 강한 음료라면 대체로 이쪽입니다. 반대로 로마숫자가 없으면 어느 유형인지 원재료명만으로는 알 수 없습니다.
같은 성분에 이름이 여러 개 붙는 현상은 카라멜색소만의 일이 아닙니다. 표기가 갈리면 소비자가 라벨을 검색해도 실체에 닿지 못합니다. 표시 규칙 전반은 식용색소 표시와 종류 정리에서 다룹니다.
실제로 어디에 얼마나 쓰일까
카라멜색소는 ‘가장 많이 쓰이는 착색료’로 자주 소개되지만, 이는 전 세계 사용량을 무게로 따졌을 때의 이야기입니다. 품목 수로 세면 그림이 달라집니다. 탄산음료에서 카라멜 계열 표기를 하나라도 둔 제품은 113건, 전체의 4.9%였습니다. 콜라·닥터페퍼류에 집중되고 사이다·과일향 탄산음료에는 쓰일 일이 없기 때문입니다.
어묵 8,032건에서는 카라멜 계열이 27건(0.3%)에 그쳤습니다. 어묵의 색은 파프리카추출색소(254건)·토마토색소(149건)·홍국색소(119건)처럼 붉은 계열 천연색소가 담당하고, 갈색을 낼 일이 거의 없기 때문입니다. 반면 간장·소스·맥주처럼 갈색이 곧 제품의 정체성인 범주에서는 카라멜색소가 사실상 표준입니다.
참고로 국내 유통 콜라의 4-MEI 실측 조사에서는 평균 함량이 기준치의 0.1% 수준으로 보고된 바 있습니다. 카라멜색소를 둘러싼 논란은 ‘검출되느냐’와 ‘얼마나 검출되느냐’가 전혀 다른 질문이라는 점을 보여 주는 사례이기도 합니다.