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유기산(Organic Acid)은 대부분 합성, 발효 등 공업 프로세스를 통해 생산되며 식품, 식품첨가제를 중심으로 사료첨가제, 공업용으로 다양하게 사용되고 있다.
유기산에는 초산(Acetic Acid), 개미산(Formic Acid), 구연산(Citric Acid), 옥살산(Oxalic Acid), 사과산(Malic Acid) 등이 있으며, 특히 초산은 VAM(Vinyl Acetate Monomer) 등 공업용 수요가 주류를 이루고 있다.
공업용 유기산은 중국이 최대 생산국으로 자리 잡고 있으며 타이, 인디아도 생산거점으로 주목받고 있어 현지기업 뿐만 아니라 미국, 유럽, 일본기업이 생산체제 구축에 박차를 가하고 있다.
구연산, 중국산 수입 증가세 지속
구연산(Citric Acid)은 감귤류에 함유된 유기산으로 공업적으로는 발효공법에 따라 생산된다.
수요는 식품·음료수용이 70%, 공업용이 20%, 의약·화장품용이 10%를 차지하고 있는 것으로 추정되고 있다.
일본은 대부분 수입에 의존하고 있으며 품질 요구에 따라 일본에서 2차 가공을 실시하는 사례도 있는 것으로 알려졌다.
2016년 수입량은 4만7700톤으로 파악되고 있다.
중국이 최대 수입국으로 중국산 수입량은 2015년 4만3000톤으로 4만톤을 처음 돌파한 후 2016년 4만4000톤으로 늘었다.
2017년 들어서도 증가세를 계속하고 있어 총 4만8000톤대로 사상 최고치를 기록한 것으로 추정되고 있다.
구연산은 결정물과 무수물이 있으며 식품·음료수용은 청량음료, 알코올음료를 비롯해 캔디, 젤리, 빙과, 통조림에 투입되는 산성조미료, 식용유 산화방지제 등에 사용되고 있다.
구연산이소프로필은 산화방지제, 구연산칼슘 및 구연산철은 과자류 등에 첨가되는 영양강화제에 채용되고 있다.
공업용은 각종 도금처리제, 의약용은 시약 등에 투입되고 있다.
최대 생산국은 중국이며 오스트리아가 뒤를 잇고 있다.
유기산 공급 및 가격은 큰 변동 없이 안정되고 있으며 주요 생산기업은 대부분 중국에서 공장을 가동하고 있다.
그러나 중국은 공장에 대한 환경규제가 강화되고 있어 생산에 악영향을 미칠 것으로 우려되고 있다.
젖산, 타이·중국산 수입으로는 부족
젖산(Lactic Acid)은 식품 속에 항상 존재하는 유기산으로 오래전부터 발효식품에 이용되고 있으며 크게 식품용과 공업용으로 분류된다.
식품용은 항균, pH조정 용도가 주류를 이루고 있으며 젖살칼슘은 칼슘 강화, 젖산나트륨은 감염소재로 사용되고 있다.
공업용은 주로 전자소재용 도금 용제, 세정에 투입되며 의약·화장품 원료로도 채용되고 있다.
최근에는 생분해성 플래스틱 원료용 수요가 신장하고 있다.
젖산은 일반적으로 산생균을 이용한 발효공법으로 생산하고 있다.
일본은 젖산 수요가 약 2만톤으로 식품첨가물용이 60% 수준을 차지하고 있다.
공업용 그레이드는 합성공법으로 생산하고 있으며 고품질·고순도에 특화돼 젖산에틸, 젖산메틸 등 수요처 요구에 대응해 전자약품으로 공급하고 있다.
일본은 젖산 시장이 안정적으로 성장함에 따라 수입을 계속 확대하고 있다.
2017년에는 상반기에만 약 1만톤을 수입해 전체적으로 2만톤을 돌파할 것으로 예상되고 있다.
주력인 타이산 수입이 8000톤대로 증가세를 계속하고 있고 중국산도 7000톤을 넘어선 상태로 부족물량은 다른 국가에서 조달하고 있다.
사과산, 소금 대체수요 확대
사과산은 과즙에서 추출하거나 발효공법 및 합성공법을 통해 생산하며 구연산보다 산미가 강해 다양한 청량음료, 가공식품에 산미료로 사용되고 있다.
식품용은 전체 수요의 약 60-70%를 차지하고 있다.
공업용은 전자소재용이 주류를 이루고 있으며 유기산을 이용한 도금·표면처리에 사용되는 것으로 파악되고 있다.
식품용은 주로 청량음료에 사용되며 과즙 느낌을 향상시킬 수 있는 특징을 바탕으로 주스, 과실주, 유산균음료 등에 투입되고 있다.
가공식품 용도는 빙과, 잼·케찹류, 소스, 식초·마요네즈류, 절임 등이 있으며 천연주스의 색조 유지, 마요네즈 유화, pH조정 등에도 이용되고 있다.
또 사과산나트륨은 DL-사과산에 탄산나트륨을 첨가해 정제공정 등을 거쳐 조미료로 생성됨에 따라 최근 소금 대체소재로 부상해 간장 등에 사용되고 있다.
일본은 사과산 수요가 1만톤 이상으로 추정되고 있다.
DL-사과산 수입량은 약 5000톤대를 유지했으나 2017년 상반기에는 2400톤 수준에 그쳐 전체적으로 감소세를 나타낼 것으로 예상되고 있다.
최대 수입국은 중국으로 2014년 2000톤을 돌파한 이후 계속 증가해 2016년 2500톤에 달했다. 2017년 들어서도 증가세를 지속하고 있으나 3000톤에는 미치지 못할 것으로 예측되고 있다.
푸말산, 보존력 향상 용도로 주목
푸말산(Fumaric Acid)은 공업 및 식품용이 중심으로 벤젠(Benzene)에서 무수프탈산(Phthalic Anhydride)을 제조할 때 부산물로 생성된다.
주요 용도는 입욕제 가스발생제로 산과 알칼리를 반응시키는 소재로 사용되며 건축자재 등에 투입되는 UPR(Unsaturated Polyester Resin) 원료용이 뒤를 잇고 있다.
이밖에 제지용 사이즈제에도 채용되고 있다.
일본은 푸말산 수요가 2만톤 수준으로 주력인 입욕제 원료용이 8000톤에 달하는 것으로 추정되고 있다.
푸말산은 구연산, 초산나트륨 등과 함께 식품용으로도 공급되고 있다.
산도가 높아 적은 사용량으로 강한 산미를 부여할 수 있어 산미료 코스트를 낮출 수 있으며, 특히 푸말산나트륨은 청량음료, 빙과 등의 산미료로 사용되고 일반적으로 구연산과 병용하는 것으로 알려졌다.
또 산도, pH 조정 등 효과 지속력을 높인 제제가 개발되는 등 식품의 보존력 향상제로도 주목받고 있다.
푸말산은 식품에 직접 이용되지는 않지만 나트륨염류, 고감미도 감미료 등 식품 원료에 투입되는 특징이 있다.
일본은 푸말산을 1만3000톤 가량 수입하고 있으나 2017년 상반기 수입량은 약 5900톤으로 감소한 것으로 나타났다.
중국산 수입량이 7000-9000톤으로 가장 많은 것으로 파악되고 있다.
숙신산, 바이오제품은 공업용에 한정
숙신산(Succinic Acid)은 조개류의 풍미 성분을 보유한 유기산으로 식품·음료용은 조미료에, 공업용은 도금, 염료, 향료 등에 사용되며 각각 50%씩 시장을 양분하고 있다.
주로 입욕제, 수지가소제에 투입되고 있다.
일본은 숙신산 수요가 약 1만톤으로 추정되며, 특히 숙신산나트륨은 조개류의 풍미를 얻을 수 있어 식품용 조미료 수요가 대부분을 차지하고 있다.
가공식품 pH에 따라 선택되며 주로 간장, 어묵, 햄·소시지, 크래커, 절임·진미류, 어패류 수프 원료 등의 조미료로 이용된다.
아시아에서는 인스턴트라면의 건조수프용 조미료로 수요가 신장하고 있다.
숙신산은 일반적으로 무수말레인산(Maleic Anhydride)을 원료로 생산하나 최근에는 각종 바이오매스 원료에 유전자조합 기술을 응용한 신규 제조공법이 확립되고 있다.
다만, 바이오 숙신산은 공업용으로 사용이 한정되고 있으며 규제 등의 영향으로 가공식품에 적용되기까지는 상당시간이 소요될 것으로 예상되고 있다.
주석산, 중국산 안정공급에 기대
주석산(Tartaric Acid)은 독특한 특징을 지닌 유기산으로 포도과즙에 함유된 주석산수소칼륨에서 추출할 수 있으며, 주석산수소칼륨을 석출하면 산도가 떨어지기 때문에 착즙 후 주석 성분을 제거해 생산한다.
또 오크통을 이용해 와인을 제조할 때 알코올(Alcohol) 농도가 높아지면 자연적으로 석출되기 때문에 주로 와인 생산국에서 공급하고 있다.
주석산은 포도 및 와인 생산에 따라 공급량과 가격이 크게 변화하는 특징이 있다.
최근에는 오크통을 이용하지 않는 등 양조공정이 근대화되면서 주석산 발생량이 줄어들어 무수말레인산을 원료로 사용한 합성제품이 공급되고 있다.
일본은 전량을 수입에 의존하고 있으며 수입량은 900-1000톤대로 추정되고 있다.
스페인산 수입량이 400-600톤으로 가장 많고, 합성제품이 중심인 중국산은 약 100톤에 불과하나 비교적 안정적인 공급이 가능해 앞으로 수요가 증가할 것으로 예상되고 있다.
2017년 상반기에는 500톤을 수입해 비슷한 수준을 유지한 것으로 파악되고 있다.
주석산은 식품용이 대부분이지만 도금, 표면처리 등 특수용도에도 투입되고 있다.
식품용은 주석산수소칼륨이 제과·제빵용 팽창제에 사용되며 이뇨제 등 제약용으로도 일부 이용되는 것으로 알려졌다.
주석산나트륨은 청량음료, 청주, 공업용 표면처리제, 도금에 채용되고 있다.
표, 그래프: <구연산 수요비중, 일본의 유기산 수요 현황(2016)>
<화학저널 2018년 1월 8일>
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