글루탐산 조미료

글루탐산 조미료(Glutamate flavoring)는 글루탐산 및 그 염(글루탐산염)을 기반으로 한 향미 증진 화합물의 일반적인 명칭이다. 이 화합물들은 음식에 풍미를 더한다.

글루탐산과 글루탐산염은 간장, 두장, 치즈를 포함한 많은 발효식품 또는 숙성 식품의 천연 성분이다. 또한 효모 추출물과 같은 가수분해 단백질에서도 발견될 수 있다. 글루탐산의 나트륨 염인 글루탐산 나트륨 (MSG)은 대규모로 제조되어 식품산업에 널리 사용된다.

 글루탐산 대 글루탐산염 
글루탐산 또는 그 염 중 어느 것이든 물에 녹으면, 글루탐산염이라고 불리는 별개의 음이온과  또는 와 같은 양이온의 용액을 형성한다. 그 결과는 실제로는 용액의 수소 이온 농도 지수 (산성도)에 따라 달라지는 양쪽성 이온을 포함한 여러 이온화된 형태 사이의 화학 평형이다. 일반적인 식품의 pH 범위 내에서, 우세한 이온은 −OOC-C()-()2-COO−로 설명될 수 있으며, 이는 −1의 전하를 가진다.

오직 글루탐산 이온만이 감칠맛을 담당하므로, 효과는 시작 화합물에 크게 의존하지 않는다. 그러나 글루탐산 나트륨과 같은 일부 결정성 염은 결정성 글루탐산보다 훨씬 더 잘, 더 빨리 용해된다. 이는 물질을 향미 증진제로 구현하는 데 중요한 요소로 입증되었다.

 발견 
글루탐산과 다른 아미노산의 향미 기여는 많은 식품에서 자연적으로 발생하지만, 20세기 초까지 과학적으로 식별되지 않았다. 1866년, 독일 화학자 칼 하인리히 리타우젠이 이 화합물을 발견하고 식별했다. 1907년, 도쿄 제국대학의 일본인 연구자 이케다 기쿠나에는 많은 양의 콤부 육수를 증발시킨 후 남은 갈색 결정을 글루탐산으로 식별했다. 이 결정들은 맛을 보았을 때, 많은 식품, 특히 해조류에서 감지되는 형언할 수 없지만 부인할 수 없는 맛을 재현했다. 이케다 교수는 이 맛에 감칠맛이라는 용어를 만들었다. 그는 이어서 글루탐산 나트륨으로 알려진 글루탐산의 결정성 염을 대량 생산하는 방법을 특허받았다.

 이성질체 
이 화합물에 대한 추가 연구에 따르면, 오직 L-글루탐산 광학 이성질체만이 향미 증진 특성을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 제조된 글루탐산 나트륨은 자연적으로 우세한 L-글루탐산 형태의 99.6% 이상으로 구성되어 있으며, 이는 발효된 천연 식품의 유리 글루탐산 이온에서 발견될 수 있는 L-글루탐산의 비율보다 높다. 간장, 스테이크 소스, 우스터셔 소스와 같은 발효 제품은 글루탐산 나트륨이 첨가된 식품과 유사한 수준의 글루탐산 함량을 가지고 있다. 그러나 글루탐산의 5% 이상이 D-광학 이성질체일 수 있다. 비발효 천연 식품은 발효 제품보다 D-글루탐산의 상대적 수준이 낮다.

 맛 인지 
섬네일|이노신-5'-모노포스페이트(위) 및 구아노신-5'-모노포스페이트(아래)의 구조.
글루탐산은 미뢰에 위치한 특정 수용체, 예를 들어 아미노산 수용체 T1R1/T1R3 또는 mGluR4 및 mGluR1과 같은 다른 글루탐산 수용체를 자극하여 감칠맛으로 알려진 맛을 유발한다. 이는 다섯 가지 기본 맛 중 하나로 분류된다 (감칠맛이라는 단어는 일본어에서 온 외래어이며, "맛있는" 또는 "고기 맛이 나는"으로도 불린다).

글루탐산의 향미 효과는 단백질의 다른 아미노산에 결합되지 않은 유리 형태에서 비롯된다. 그럼에도 불구하고, 글루탐산 자체는 강렬한 감칠맛을 유발하지 않는다. 글루탐산과 이노신 일인산 (IMP) 또는 구아노신 일인산 (GMP)과 같은 뉴클레오타이드를 혼합하면 감칠맛이 강화된다. T1R1과 T1R3은 주로 글루탐산과 뉴클레오타이드의 혼합물에 반응한다. 연구에 따르면 이러한 시너지는 다른 아미노산과 함께 일부 동물 종에서 발생하지만, 인간 미각 수용체에 대한 연구는 동일한 반응이 글루탐산과 특정 뉴클레오타이드 사이에서만 발생한다는 것을 보여준다. 또한, 글루탐산 나트륨의 나트륨은 글루탐산을 활성화하여 더 강한 감칠맛을 낼 수 있다.Kalapanda M.Appaiah. Monosodium Glutamate in Foods and its Biological Effects. In Ensuring Global Food Safety, 2010, pp. 217–226, 

감칠맛 전달에 대한 두 가지 가설이 제시되었다. 첫 번째는 감칠맛이 N-메틸-D-아스파르트산(NMDA)형 글루탐산 이온 채널 수용체에 의해 전달된다는 것이고, 두 번째는 맛이 대사성 글루탐산 수용체(taste-mGluR4)에 의해 전달된다는 것이다. mGluR4 및 mGluR1과 같은 대사성 글루탐산 수용체는 식품에서 발견되는 글루탐산 농도 수준에서 쉽게 활성화될 수 있다.

 짠맛과 단맛으로부터의 지각적 독립성 
감칠맛 화합물은 종종 나트륨 염이므로, 미각 테스트에서 짠맛과 감칠맛의 지각적 차별화는 어려웠고, 연구에 따르면 특정 인구의 27%만큼이 감칠맛 "맛 감지 저하"일 수 있다.

더 나아가 식염 이온(Na+)이 없는 단일 글루탐산(글루탐산)은 신맛을 유발하며, 정신물리학적 테스트에서 나트륨 또는 칼륨 염 양이온이 인지 가능한 감칠맛을 내기 위해 필요한 것으로 보인다.

단맛과 감칠맛은 모두 미각 수용체 소단위 T1R3를 활용하며, 짠맛 차단제는 설치류에서 글루탐산 나트륨과 자당 사이의 구별을 감소시킨다.

감칠맛이 지각적 독립성을 갖지 못한다면, 지방, 탄수화물, 금속성, 칼슘과 같은 다른 맛들과 함께 분류될 수 있다. 이러한 맛들은 고농도에서 인지될 수 있지만, 두드러진 맛 경험을 제공하지는 않을 수 있다.

 원천 

 자연 발생 
글루탐산염은 생물학적 생명에 보편적으로 존재한다. 그것은 모든 살아있는 세포에서 자연적으로 발견되며, 주로 단백질의 구성 성분으로서 결합된 형태로 존재한다. 식품에 있는 글루탐산염 중 극히 일부만이 "자유" 형태로 존재하며, 오직 자유 글루탐산염만이 식품에서 감칠맛을 생성한다. 토마토, 발효된 콩 제품, 효모 추출물, 특정 숙성 치즈, 발효 또는 가수분해 단백질 제품 (예: 간장 및 두장)의 풍미는 부분적으로 자유 글루탐산염 이온의 존재 때문이다.See column "Free glutamate" in the Concentration in foods subsection's table

 아시아 
일본 요리는 원래 다시마(다시마목)로 만든 다시 육수를 사용하여 국물에 감칠맛을 냈다.

 로마 
로마 제국에서는 소금물에 생선을 발효시켜 만든 가룸이라는 소스에 글루탐산이 포함되어 있었다. 글루탐산의 향미 증진 특성으로 로마인들은 비싼 소금의 사용을 줄일 수 있었다.

 식품 내 농도 
다음 표는 일부 일반 식품의 글루탐산 함량을 보여준다. 유리 글루탐산은 직접 맛을 보고 흡수되는 형태인 반면, 단백질에 결합된 글루탐산은 소화나 조리로 더 분해될 때까지는 이용할 수 없다. 일반적으로 채소는 자유 글루탐산 함량이 높지만 단백질 결합 글루탐산 함량은 낮다.

 식품  자유 글루탐산 (mg/100 g)  단백질 글루탐산 (mg/100 g) 글루탐산 나트륨  87720  마콤부 (다시마목)  3190  라우스 콤부 (다시마목)  2286  리시리 콤부 (다시마목)  1985  마마이트  1960  히다카 콤부 (다시마목)  1344  노리 (해조류)  1378  베지마이트  1431  일본 어장  1383  로크포르 치즈  1280  파르미자노 레자노  1200  9847 한국 간장  1264  중국 간장  926  일본 간장  782  굴소스  900  녹차  668  염지 햄  337  정어리  280  포도 주스  258  조개  208  완두콩  200  5583 가리비  159  살오징어목  146  토마토  140  238 굴  137  옥수수  130  1765 담치류  105  감자  102  오리  69  3636 닭  44  3309 쇠고기  33  2846 돼지고기  23  2325 달걀  23  1583 인간의 젖  22  229 소젖  2  819

 가수분해 단백질 
가수분해 단백질 또는 단백질 가수분해물은 특정 식품에서 산 또는 효소로 처리된 단백질이다. 한 가지 예로 효모 추출물이 있다. 가수분해 단백질은 글루탐산과 같은 유리 아미노산을 5%에서 20% 수준으로 포함하고 있다. 가수분해 단백질은 통조림 채소, 수프, 가공육과 같은 많은 식품에서 글루탐산 나트륨과 동일한 방식으로 사용된다.

 순수 염 
아지노모도와 같은 제조업체들은 영양분이 풍부한 배지에서 특정한 코리네박테리움 글루탐산균(Corynebacterium glutamicum) 세균 균주를 사용한다. 이 세균은 글루탐산을 배출하는 능력으로 선택되며, 글루탐산은 영양 배지에서 분리되어 나트륨 염인 글루탐산 나트륨으로 가공된다.

 과잉 공급의 위험 
섬네일|감칠맛 조미료로 판매되는 글루탐산 나트륨

 의학 연구 
글루탐산염은 척추동물의 중추신경계에서 가장 중요한 흥분성 신경전달물질이다. 뇌에는 글루탐산염의 과잉 공급에 대한 보호를 제공하는 여러 복잡한 메커니즘이 있는데, 이는 신경독성을 유발하여 심지어 신경 세포의 죽음으로 이어질 수 있기 때문이다.

그러나 뇌에서 글루탐산염 과잉 공급에 대한 이러한 보호 메커니즘이 손상된 특정 집단의 사람들이 있다. 이는 예를 들어 외상 후 스트레스 장애 (PTSD) 또는 우울증의 경우에 관찰되었다. 따라서 전임상 시험에서 피루브산 투여를 통해 뇌의 글루탐산염 감소가 불안과 우울증의 감소로 이어졌음이 입증되었다.

예를 들어 글루탐산 나트륨 (MSG)과 같은 글루탐산의 추가 섭취는 태국의 농촌 인구 대규모 표본에서 대사 증후군 발병 확률 증가와 관련이 있었다.

 사회적 인식 
 기원 

MSG의 안전성에 대한 논란은 로버트 호 만 곽이 1968년 4월 4일 뉴잉글랜드 저널 오브 메디신에 "중국 음식점 증후군"이라는 제목의 서신을 발표하면서 시작되었다. 곽은 그의 편지에서 MSG를 지명하기 전에 자신이 겪었던 증상에 대한 몇 가지 가능한 원인을 제시했다. 이 편지는 처음에 의료계 내부에서 인종을 유머러스한 효과를 위한 도구로 사용하는 풍자적인 반응을 얻었다. 미디어에서 담론이 수용되는 과정에서 대화는 합법적인 것으로 재맥락화되었고, 유머의 인종적 동기는 분석되지 않아 역사적 인종적 편견이 반복되었다.

그럼에도 불구하고 대중의 반발에도 불구하고, 미국 식품의약국 (FDA)은 MSG를 일반적으로 안전하다고 인정되는 물질 목록에서 제거하지 않았다. 1970년, FDA를 대표하여 미국국립과학원 산하 국립연구위원회는 MSG를 조사했지만, MSG가 섭취에 안전하다고 결론지었다.

 반응 

MSG에 대한 논란은 동아시아 사회에 대한 인종적 고정관념과 연결되어 있다.
특히 동아시아 요리가 표적이 되었으며, 서양 가공 식품에 MSG가 널리 사용되는 것은 같은 오명을 불러일으키지 않는다. 이른바 중국 음식점 증후군과 같은 이러한 인식은 외국인 혐오증 또는 인종차별적 편견 때문으로 여겨진다. See also 

음식 역사가 이안 모스비는 중국 음식에 대한 MSG의 두려움이 아시아의 "이국적인" 요리를 위험하고 더럽다고 보는 미국의 오랜 역사의 일부라고 썼다.Anna Barry-Jester, "How MSG Got A Bad Rap: Flawed Science And Xenophobia," FiveThirtyEight, 8 January 2016 2016년, 앤서니 보데인은 파츠 언노운에서 "나는 [MSG]가 좋은 것이라고 생각한다. 나는 그것에 반응하지 않는다. 아무도 반응하지 않는다. 그것은 거짓말이다... 중국 음식점 증후군을 유발하는 것이 무엇인지 아는가? 인종차별이다. '오, 머리가 아프다, 중국인 때문이었을 거야.'"라고 말했다.

2020년, MSG의 주요 제조업체인 아지노모도와 다른 회사들은 MSG에 대한 오해를 불식시키기 위해 "중국 음식점 증후군"이라는 용어를 언급하며 #RedefineCRS 캠페인을 시작했는데, 이는 동아시아 요리에 대한 외국인 혐오적 편견과 과학적 증거를 강조하려는 의도라고 밝혔다. 이 캠페인에 따라 메리엄-웹스터는 해당 용어를 검토하겠다고 발표했다.

 규제 
 규제 타임라인 
1959년, 미국 식품의약국 (FDA)은 글루탐산 나트륨을 연방 식품, 의약품, 화장품법에 따라 일반적으로 안전하다고 인정되는 물질 (GRAS)로 분류했다. 이 조치는 새로운 식품 첨가물에 대한 시판 전 승인을 요구하고 FDA가 안전한 사용 이력이 있거나 달리 GRAS인 물질, 예를 들어 글루탐산 나트륨을 나열하는 규정을 공포하도록 이끈 1958년 식품 첨가물 개정안에서 비롯되었다.

1970년부터 FDA는 가공 식품에 사용되는 GRAS 물질에 대한 안전성 데이터를 지속적으로 검토하는 일환으로 글루탐산 나트륨, 기타 글루탐산염 및 가수분해 단백질의 안전성에 대한 광범위한 검토를 후원해왔다. 그러한 검토 중 하나는 미국 실험생물학 학회 연합 (FASEB)의 GRAS 물질 선정 위원회에 의해 이루어졌다. 1980년, 위원회는 글루탐산 나트륨이 현재 사용 수준에서는 안전하다고 결론지었지만, 훨씬 더 높은 소비 수준에서의 글루탐산 나트륨 안전성을 결정하기 위한 추가 평가를 권고했다. 추가 보고서들은 이를 조사하려고 시도했다.

1986년, FDA의 식품 성분 과민반응 자문 위원회는 글루탐산 나트륨이 일반 대중에게는 위협이 되지 않지만, 일부 사람들에게는 단기적인 반응이 발생할 수 있다고 결론지었다. 다른 보고서들은 다음과 같은 결과를 제시했다.
 1987년 유엔식량농업기구와 세계보건기구의 식품 첨가물 공동 전문가 위원회는 글루탐산 나트륨을 식품 성분 중 가장 안전한 범주에 두었다.
 1991년 유럽 공동체 (EC)의 과학 위원회 보고서는 글루탐산 나트륨의 안전성을 재확인하고 "허용 일일 섭취량"을 식품 성분에 대한 가장 유리한 지정인 "명시되지 않음"으로 분류했다. 또한, EC 위원회는 "미숙아를 포함한 영아는 성인만큼 효율적으로 글루탐산염을 대사하는 것으로 나타났으므로, 글루탐산염의 경구 섭취량 증가에 대한 특별한 감수성을 보이지 않는다"고 밝혔다. 2013년 6월부터 시행되는 법규에 따라 글루탐산과 글루탐산염은 소금 대체물, 조미료 및 향신료로 분류되며, 글루탐산으로 표시된 최대 섭취 수준은 10g/kg이다.

 유럽 연합 
EU 식품 라벨링 의무화 법률에 따라 글루탐산과 그 염의 사용은 선언되어야 하며, 염의 이름 또는 E 번호가 목록에 기재되어야 한다. 식품 첨가물로서의 글루탐산과 그 염은 다음 E 번호를 갖는다: 글루탐산: E620, 글루탐산 나트륨: E621, 글루탐산 칼륨: E622, 글루탐산 칼슘: E623, 글루탐산 암모늄: E624, 글루탐산 마그네슘: E625. 유럽 연합에서는 이 물질들이 "향미 증진제"로 간주되며, 젖, 유화 지방 및 기름, 파스타, 코코아/초콜릿 제품, 과일 주스에는 첨가할 수 없다. EU는 글루탐산에 대한 공식적인 무관찰유해영향수준 (NOAEL)을 아직 발표하지 않았지만, 2006년 독일 전문가 그룹의 합의 성명은 동물 연구를 바탕으로 글루탐산의 일일 섭취량이 체중 킬로그램당 6그램(6g/kg/일)이 안전하다고 밝혔다. 인간 연구에서 전문가들은 30일 동안 투여했을 때 남성에게 하루 147g까지의 용량에서도 부작용이 없었음을 언급했다.  남성의 경우, 이 양은 체중 킬로그램당 2.1g에 해당한다.

 미국 
1959년, 미국 식품의약국은 MSG를 연방 식품, 의약품, 화장품법에 따라 "일반적으로 안전하다고 인정되는 물질" (GRAS) 식품 성분으로 분류했다. 1986년, FDA의 식품 성분 과민반응 자문 위원회 또한 MSG가 일반적으로 안전하다고 판단했지만, 일부 사람들에게는 단기적인 반응이 발생할 수 있다고 보았다. 이 문제를 더 조사하기 위해 1992년 FDA는 미국 실험생물학 학회 연합 (FASEB)과 계약하여 자세한 보고서를 작성했고, 이는 1995년에 발표되었다. FASEB 보고서는 일반 대중이 통상적인 수준으로 섭취할 때 MSG의 안전성을 재확인했으며, MSG와 심각한 장기 반응 사이의 어떠한 연관성도 발견하지 못했다.

2003년 미국 식품의약국 규정에 따라, 식품에 글루탐산 나트륨이 첨가될 경우, 라벨의 성분 목록에 "글루탐산 나트륨"으로 표시해야 한다. 글루탐산염은 주로 단백질 공급원에서 식품에 흔히 발견되기 때문에, FDA는 글루탐산염을 고유 성분으로 포함하는 식품 및 성분을 라벨에 표시하도록 요구하지 않는다. 예를 들어 토마토, 치즈, 육류, 간장과 같은 가수분해 단백질 제품, 그리고 자가분해 효모 추출물이 있다. 이러한 성분은 라벨에 일반적인 또는 통상적인 이름으로 선언되어야 한다. "천연 향료"라는 용어는 이제 식품 산업에서 글루탐산을 사용할 때 사용된다. 규제 부족으로 인해 "천연 향료"의 실제 글루탐산 비율을 결정하는 것은 불가능하다.

식품 첨가물인 이노신산 이나트륨과 구아닐산 이나트륨은 일반적으로 글루탐산 나트륨을 함유한 성분과 시너지 효과를 내기 위해 사용되며, 제품에 글루탐산염이 첨가되었음을 나타내는 가능성 있는 지표가 된다.

, 미국국립과학원 식이 참조 섭취량 위원회는 글루탐산염에 대한 무관찰유해영향수준 또는 최저유해영향수준을 설정하지 않았다.

 오스트레일리아와 뉴질랜드 
오스트레일리아 뉴질랜드 식품 표준 규정의 표준 1.2.4는 식품 첨가물로서 글루탐산 나트륨의 존재를 라벨에 표기하도록 요구한다. 라벨에는 식품 첨가물 등급명(예: "향미 증진제")이 표시되어야 하며, 그 뒤에 식품 첨가물의 이름(예: "MSG") 또는 국제 번호 시스템 (INS) 번호(예: "621")가 와야 한다.

 캐나다 
캐나다 식품 검사국은 다른 유리 글루탐산 공급원이 존재할 경우 "MSG 무첨가" 또는 "MSG 없음" 주장을 오해의 소지가 있고 기만적인 것으로 간주한다.

 성분 
식품에 첨가할 수 있는 글루탐산 형태는 다음과 같다:
 글루탐산 나트륨
 글루탐산 (E620), 글루탐산염 (E620)
 글루탐산 칼륨 (E622)
 글루탐산 칼슘 (E623)
 글루탐산 암모늄 (E624)
 글루탐산 마그네슘 (E625)
 글루탐산 나트륨 (E621)

다음은 글루탐산의 풍부한 공급원이자 감칠맛을 위해 첨가될 수 있는 것들이다.
 가수분해 식물성 단백질
 자가분해 효모, 효모 추출물, 효모 식품, 영양효모
 치즈 제품, 예: 파르미자노 레자노 (1200mg / 100g)
 간장과 우스터셔 소스를 포함한 다양한 짭짤한 발효 조미료
 (더 많은 예시는  참조.)

 같이 보기 

 내용주 

 각주 

 조던 샌드, "A Short History of MSG: Good Science, Bad Science, and Taste Cultures", Gastronomica '5':4 (2005년 가을). MSG와 일본, 대만(일본 통치하), 중국, 미국에서의 마케팅 역사.
 Federal Register, 1992년 12월 4일 (FR 57467)
 Federal Register, 1993년 1월 6일 (FR 2950)
 FDA Consumer, 1993년 12월, "Food Allergies: When Eating is Risky".

 외부 링크 
  "중국 음식점 증후군"의 배경 이야기는 "프롤로그" 및 "유머는 최고의 약이 아니다" 부분을 참조.

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