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카페인-추출물 (Caffeine-extract)

카페인 : Coffee, Tea,  Cocoa
- 합성경로
- 카페인 : 식물의 방어물질
- 사람에게 카페인 작용
- 제품별 카페인 함량
- Caffeine extract

- 음료용 원료


꼭두서니과커피의 종자 (원두커피) 또는 동백과차의 잎보다, 미즈노마는 이산화탄소로 추출해, 분리, 정제 해 얻을 수 있던 것이다. 주성분은 카페인이며, 구조상 푸딩 알카로이드에 속한다. 차잎중에 1~5%, 원두커피중에 0.8~1.75% 포함되어 있다.
카페인 추출물로서 식품위생법 기존 첨가물 명부에 수재 되고 있다. 또, 일본약방에 수평일물이 카페인으로서 무수물이 무수 카페인으로서 수재 되고 있다.

13-3-1 카페인의 성질과 상태
백색의 분말, 혹은 부드러운 침상 결정 또는 육각 기둥 모양 결정 (무수물)으로, 냄새는 없게 맛은 씁쓸하다. 융점은 235~238 ℃으로, 178 ℃으로 승화한다. 1.0g 를 물 100ml 에 녹인 액의 pH는 5.5~6.5 이다. 카페인-수화물은, 건조 공기중에서 바람 푼다. 또, 80 ℃에 가열하면 용이하게 결정수를 잃어 무수물이 된다. 융점은 무수 카페인의 값이다.


표 134 수 100g 에 대한 카프공 인의 용해도
℃ 25 30 40 50 60 70 80
g 2.1 2.8 4.6 5.6 9.7 13.5 19.2

13-3-2 용해도
카페인 1.0g 를 상온으로 용해하는데 필요한 용매량은, 에탄올 66ml, 아세톤 50ml, 클로로포름 5.5ml, 에테르 530ml, 벤젠 100ml 이다. 물에는 약간 녹기 어렵지만, 가온하는 것으로써 용해도는 상승한다. 각 온도의 물에 대한 용해도를 표 134 에 나타낸다.

13-3-3 안정성
카페인 자신은 열에 안정으로, 예를 들면 배전시의 온도에서는 열에 의한 분해나 화학 구조의 변화는 일어나지 않는다고 여겨지고 있다.중성 부근의 수용액 중에서는 안정하지만, 2N 수산화 나트륨 수용액중, 70 ~75 ℃에 가열하면 용이하게 가수분해가 일어난다.이것에 대해, pH 1~2 의 강산성 조건하에서는 60~70 ℃으로 2 주간 가열해도 안정한다.또, 구연산, 구연산 삼개 리움 수화물, 젖산, 인산을 탑 풀게 한 탄산음료중, 20 ℃으로 48 시간 보존한 조건하에서는 안정한다. 캔커피 중에 카페인을 더해 55C 에 보존했을 때의 2 주일 후 및 4주일 후의 카페인 잔존율은 각각 100%,98% 이다.

13-3-4 사용의 제한
카페인은, 중추 흥분, 강심, 이뇨, 골격근 흥분 작용등을 가져, 졸음이나 권태감, 편두통의 해소나 신성 부종의 개선 효과가 있다.  섭취에 대하고, 성인의 경우 200~300mg 이면 신체에 유해한 영향을 미치지 않지만, 500mg~1.0g 로 사람에 따라서는, 진전, 부정맥, 허탈, 현기증, 불면, 불안, 동공 산대등의 급성 중독증상이 나타나 치사량은 약 log 이다. 축적작용은 없다.일본약방 투여량 기준의 상한은, 1 회 300mg 로 1 일 2~3 회경구투여한다.이하에 급성 독성 데이터를 나타낸다. LD50: 192mg/kg(래트, 경구),127mg/kg(마우스, 경구),105 mg/kg(래트, 정맥주사),62mg/kg(마우스, 정맥주사) LDh:192mg/kg (사람, 경구) TDU:7mg (사람, 정맥주사)

13-3-5 소프트 드링크에 사용할 때의 문제점
카페인은 콜라 타입의 음료 및 커피 함유 음료의 주요한 자극제로서 이용되어 코코아, 우롱차, 녹차에도 이용되는 등 사용 범위는 넓다. 이러한 안으로, 녹차나 우롱차와 같이 특히 폴리페놀류를 많이 포함한 음료에 대하고, 카페인과 폴리페놀류와의 사이에 복합체를 형성해, 침전을 일으키는 티크리무 현상이 자주 문제가 된다. 또, 카페인은 그레이프 후르츠에 의해서 분해가 저해되어 작용이 증강되는 일이 있다.  한층 더 중조등의 알칼리화제와의 병용에서도 작용이 강해지는 것이 보고되고 있어 이러한 원재료를 이용할 때는 첨가량의 주의가 필요하다.

13-3-6 향후의 전망
근년 미국에서 무카페인 커피의 소비량이 큰폭으로 성장해 우리 나라에서도 수요가 성장하고 있다. 그러나, 미량의 쓴 맛은 다른 맛과 섞이는 것에 의해서 매의 깊은 곳을 늘려, 달콤함을 닫는 작용이 있다고 여겨지고 있다. 또, 카페인은 오래가지 않는 상쾌한 질의 쓴 맛을 주므로, 쓴 맛 으로서 수많은 식품이나 음료에 첨가되는 경향에 있다.  게다가 최근 카페인의 수신 효과나 간장해 억제 효과가 보고되는 등, 향후의 용도의 확대가 기대되는 상황에 있다.