"Food Chemistry Experiments"의 실험#8
청량음료에는 음료를 더 맛있게 보이도록 과일이나 채소와 같이 자연 재료의 색상을 흉내낸 염료를 첨가합니다.
이번 실험에서는 미국 식품의약국에서 승인한 7가지 염료를 사용합니다.(FD&C Blue No. 1, FD&C Blue No. 2, FD&C Green No. 3, FD&C Red No. 3, FD&C Red No. 40, FD&C Yellow No. 5, and FD&C Yellow No. 6.) 이를 기반으로 주변에서 흔히 구입할 수 있는 청량음료를 분석하여 색을 내는데 어떤 염료가 사용되었는지 확인합니다.

실험은 세 부분으로 나눠 진행합니다.

Part I : 스펙트로 미터를 사용하여 청량 음료의 흡수 스펙트럼을 관찰하여 음료안의 염료에 흡수되는 가시광선의 색상(파장)을 확인합니다. 스펙트로 미터를 이용해 모든 가시광선의 색을 포함하는 빛을 청량음료에 통과시킵니다. 빛이 샘플을 통과할 때 색상에 따라 통과하거나 흡수 또는 부분적으로 흡수될 수 있습니다. 디텍터(detector)는 들어오는 각 빛의 양을 측정하고 데이터 분석 프로그램으로 신호를 보냅니다.

Part II : 컬럼 크로마토그래피(column chromatography) 기술을 사용하여 청량음료의 샘플에서 색을 분리합니다. '컬럼'은 식용색소를 부분적으로 끌어당기는 물질(=고정상(stationary phase))을 포함하고 있습니다. 컬럼안의 물질은 염료의 종류에 따라 끌어당기는 정도가 다릅니다.
염료는 용매(=이동상(mobile phase))에 의해서 컬럼안을 통과합니다. 컬럼을 통과하는 염료의 속도는 컬럼을 통과해 주입되는 용매(=이동상)의 속도와 농도에 의해 다양하게 제어될 수 있습니다. 어떤 염료는 빠르게 컬럼을 통과하고 어떤 염료는 컬럼을 통과하기 위해서 더 높은 농도의 특정 용매를 필요로 합니다.

Part III : Part I에서 확인한 스펙트럼과 Part II에서 분리한 음료의 성분 스펙트럼을 비교합니다. 데이터를 수집하고 분석한 후 청량음료의 스펙트럼과 기존의 7가지 염료의 스펙트럼을 비교하여 음료제조에 사용된 염료를 확인합니다.
• 청량음료의 스펙트럼을 관찰합니다.
• 컬럼 크로마토그래피를 사용하여 액체와 색소를 분리합니다.
• 분리된 구성요소의 스펙트럼을 관찰합니다.
• 기존에 준비된 염료의 스펙트럼과 청량음료에서 추출한 염료를 비교합니다.