[학교에서 할 수 있는 생명과학 실험] 영양소와 소화 – 식용색소 추출 무더운 여름, 아이스크림과 청량음료를 많이 찾게 됩니다. 많은 식품에는 우리의 식욕을 촉진하는 착색료, 즉 식용 색소가 많이 사용되고 있습니다. 식용색소는 천연색소와 인공색소로 나뉘는데 인공색소가 더 많이 사용되고 있습니다. 인공색소는 타르계 색소와 비타르계 색소가 있고, 타르계 색소는 원래 직물 염료로 합성된 것으로 인체에 유해한 것이 많기 때문에 사용을 엄격히 규제하고 있습니다. 일상에서 먹고 있는 과자나 아이스트림, 음료 등에는 어떤 식용 색소가 사용되는지 살펴봄으로써 과학과 실생활, 건강과의 관련성을 알아보도록 하겠습니다.
Ⅰ. 탐구 목표
과자와 아이스크림에 사용되는 색소를 추출해 보고 천연색소와의 비교를 통해 인공색소의 종류와 특성을 설명할 수 있다. Ⅱ. 실험준비물
인기글
기구:시험관, 비커(50mL), 스포이드, 10% 암모니아수, 핀셋, 절구, 절구, 핫플레이트, 증류수(또는 온수) 재료:시금치, 당근, 빨간색 양배추, 100% 천연 오렌지 주스, 과즙 첨가 주스, 사탕, 캐러멜, 초콜릿, 과자류 , 아이스크림,
Ⅲ. 실험과정
시금치, 양배추, 과자, 과자는 절구로 잘게 부순다. 약 5배의 물을 첨가한 후 잘 섞어 일정 시간 동안 방치한다. 초콜릿과 캐러멜을 비커에 넣고 열을 가해 녹인다.아이스트림과 주스는 제품 그대로 사용한다. 각 식품의 용액 5mL씩을 시험관에 각각 넣는다.(고형물을 제거하고) 각 시험관에 10% 암모니아수를 약 1mL씩 떨어뜨려 색의 변화를 관찰한다.
재료 시금치국 양배추즙 당근즙 100% 오렌지 주스 초콜릿 캐러멜 아이스크림 과자 물과 국 첨가 주스 사탕수 5mL 10% 암모니아수 1mL재료 시금치국 양배추즙 당근즙 100% 오렌지 주스 초콜릿 캐러멜 아이스크림 과자 물과 국 첨가 주스 사탕수 5mL 10% 암모니아수 1mL재료 시금치국 양배추즙 당근즙 100% 오렌지 주스 초콜릿 캐러멜 아이스크림 과자 물과 국 첨가 주스 사탕수 5mL 10% 암모니아수 1mLⅣ. 탐구의 결과색이 변한 식품과 다르지 않은 식품은 무엇인가?식품명 색 변화 주스 변화 과자 변화 초콜릿 변화 카라멜 변화 아이스크림 변화 사탕 변화 시금치 변화 연금은 변하지 않는다 자연산 오렌지 주스는 변하지 않는다 양배추가 변하지 않는다2. 색이 변한 식품과 변하지 않는 식품의 공통점은 무엇인가?☞ 색이 변한 식품 : 인공 색소를 배합한 것. 색깔이 변하지 않은 식품: 천연 식품V. 생각해 보는 질문에 인터넷 검색을 통해 의견을 나누도록 한다.사탕, 음료, 아이스크림, 껌, 과자 등의 가공식품에 사용되는 색소를 타르색소(tar color)라고 합니다. 식품에 색소를 넣는 이유는 무엇인지 토의해 보자☞식품 속에 들어 있는 본래의 색은 조리·가공·저장 중에 퇴색되므로 식품 고유의 색을 유지하고, 관능 특성 및 품질을 향상시켜 상품 가치를 높일 목적으로 식품첨가물을 사용한다.식용 타르색소 알루미늄 레이크:내광성과 내열성이 좋다.풋딸기맛아이스크림, 초록오렌지주스, 노랑포도맛캔디… 어색해서 맛있게 느껴지지 않아. 식품의 색깔은 식용에 영향을 미칠 뿐만 아니라 식품의 신선도를 판단하는 기준이 되기도 한다.2. 모든 식품에 타르색소를 사용할 수는 없다. 타르 색소를 사용할 수 없는 제품에는 어떤 것이 있는지 토의해 보자.☞영유아 곡류 제조식, 국민 다소비식품이나 속일 수 없는 식품, 예를 들면 면류, 단무지, 김치, 천연식품 등에는 사용할 수 없다.Ⅵ. 배경 지식1. 식품 첨가물의 분류 식품 첨가물이란? 식품의 품질을 높이고, 보전성과 기호성을 향상시키며, 식품의 실질적 가치를 높이기 위해 인위적으로 사용하고 있는 물질이다. 대부분 화학적으로 합성한 물질이며, 일반적으로 식품첨가물의 기능과 용도에 따라 다음과 같이 분류한다.사용 목적에 따른 첨가물 명칭 맛,향,색조미료,감미료,착색료(식용색소),발색체,표백제 변질방지 보존료,살균제,살충제 ,산화방지제 품질유지 유화제 ,추출제 ,검 ,피막제 제조에 필요한 식품제조용 첨가제 ,소포체 영양강화 영양강화약※식용 색소:식품의 색깔을 선명하게 만들어 주는 식품 첨가물(녹색, 청색, 적색, 황색이 지정 관리)2. 식품 첨가물 안전성 검사와 허용량 1)식품 첨가물 안전성 검사(독성 검사)① 급성 독성 검사 마우스나 흰 쥐를 사용하고 경구 투여에 따른 50%치사량(LD50)를 구한다.LD50은 원칙적을 1주일의 관찰 결과에 의해서 얻은 값으로 한다.경구 투여에 의한 급성 중독 증상은 원칙으로서 1~2주간 관찰한다.필요에 응하고 토끼, 개, 원숭이의 사용이 바람직하다.기타 병리학적 검사하는 것이 바람직하다.② 아급성 및 만성 독성 검사 본 검사의 투여량을 결정하기 위해서 동물 수명의 1/10기간 정도(흰쥐는 약 1~3개월)에 걸고 아급성 독성 검사를 하고 만성 독성 검사는 통상 2년간 실시한다.마우스나 흰쥐를 사용하여 전 생애에 가까운 기간 경구 투여 독성 검사와 차세대에 영향을 검사한다.경우에 따라서는, 여섯달 이상의 중간 성적을 얻어 실험 동물을 도살한 후 검사하고, 그 물질의 독성을 판단하는 자료로 할 수 있다.필요가 있으면 비 설치류(예, 개 또는 원숭이)를 사용하는 아급성 독성 검사를 실시한다.만성 독성을 판정하기 위해서 충분한 양의 양성 실험 동물을 사용한다.병리학적 검사는 가급적 많은 장기를 대상으로 한다.필요한 경우 이유(이유)직후의 실험 동물을 사용한다.투여량은, 아급성 독성 시험에서 얻은 최대 안전>, 최소 중독량 및 확실 중독량을 사료 또는 물에 혼합하여 투여한다.③ 그 다른 생물학적 검사 식품 첨가물이 생체의 기능에 미치는 영향에 관한 검사(예, 혈액학적, 생화학적, 생리학적 세균학적 검사 등)식품 첨가물의 생체 내 운명에 관한 검사 기타 필요한 특수 검사.천연 색소를 사용한 제품 포장지③ 식용색소 1일 섭취 허용량(ADI, mg/kg bw/day) : 사람이 평생 섭취해도 유해한 영향이 나타나지 않는 1인당 1일 최대 섭취 허용량. 체중 1kg당 1일 섭취 허용량을 mg으로 표시. 동물 실험의 안전량보다 1/100~1/1000배 정도로 적게 1일 1일 섭취 허용량(ADI) 설정. 동물실험에서 독성이 나타나지 않은 양보다 훨씬 적은 안전한 양으로 설정된다.1일 섭취 허용량의 설정 과정. 출처 : 식품의약품안전처예) 체중 50kg인 사람의 식용색소 황색제 4호의 ADI는 50×7.5=375mg이다. 평생 섭취해도 문제 없는 양이다.예) 체중 50kg인 사람의 식용색소 황색제 4호의 ADI는 50×7.5=375mg이다. 평생 섭취해도 문제 없는 양이다.타르 색소가 첨가된 식품의 예. 아이스트림, 캔디, 음료, 과자, 껌, 젤리, 초콜릿 등타르 색소가 첨가된 식품의 예. 아이스트림, 캔디, 음료, 과자, 껌, 젤리, 초콜릿 등3. 식용타르색소 한국식품첨가물의 공전 중 화학적 합성품으로서 석탄타르(coal tar)로부터 얻은 방향족 탄화수소를 원료로 하여 합성에 의해 제조되는 대표적인 착색료 1) 현재 식품에 일부 사용이 허용되는 것은 모두 수용성 산성타르계 색소 2) 염색원리 수용성타르색소는 -SO3H, -COOH의 산성기를 가지고 있는데, 이때 색소음이온(-SO3, -COO-)과 양모의 아미노기(-NH3)가 이온결합한다. 색의 변화가 있으면 수용성 산성 타르계 색소가 존재하는 것이다.참고 자료 과학 동아 dongascience.com과학 실험 영양소와 소화. 식용 색소 한국 교육 과정 평가원교수 학습 센터중 한 과학 탐구 수업지도 자료-서울 대학 과학 교육 연구소식욕을 자극하는 식용 색소, 알고 먹어!/식품 의약품 안전처제8. 일반 시험 법 3. 식품 중 식품 첨가물 시험 법 3.4.1타르 색소(산성 색소)/식품 의약품 안전처(https://www.foodsafetykorea.go.kr/foodcode/01_03.jsp?idx=349)타르 색소는?/식품 의약 품 안 전처 https://lrl.kr/vSK8[식품 첨가물]식품 중의 착색료 ♡ 탈색소(탈 탈색소)/식품 의약품 검사법-Happily-Hery-fily-fily-참고자료 과학동아 dongascience.com 과학실험 영양소와 소화.식용색소/한국교육과정평가원 교수 학습 센터 중1 과학탐구수업 지도자료 – 서울대학교 과학교육연구소 식욕 자극하는 식용색소 알고 먹는다! / 식품의약품안전처 제8. 일반시험법 3. 식품 중 식품첨가물시험법 3.4.1 타르색소(산성색소)/식품의약품안전처(https://www.foodsafetykorea.go.kr/foodcode/01_03.jsp?idx=349) 타르색소란?/식품의약품안전처 https://lrl.kr/vSK8 [식품첨가물] 식품 중 착색료 ♡ 탈색소 ( 탈 탈색소)/식품의약품검사법-Happily-Hery-fily-fily-