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甘味料の概要
・砂糖は酵母(イースト)の栄養源になりやすいため、酵母の繁殖による食品の品質劣化を防ぎ、保存性を高めるために砂糖以外の甘味料が用いられる。
・糖尿病、肥満、虫歯などの予防のために、砂糖の代替品として添加物が使われることも多くなってきた。
・甘味度(砂糖の主成分のショ糖を基準とした甘さの指標)が数百倍以上で、低カロリーを目的とした添加物と甘味度は同等またはそれ以下で甘味以外の機能を目的に使用される添加物がある。
・体内で消化されにくく、結果として摂り込まれるエネルギーが少なくなる性質を利用したもの(オリゴ糖、糖アルコール)や、砂糖に比べて非常に高い(数百倍)甘味度を持ち、使用量が少ないため結果的に低カロリーの機能を持つことになるもの(非糖質系甘味料)がある。
・糖尿病、肥満、虫歯などの予防のために、砂糖の代替品として添加物が使われることも多くなってきた。
・甘味度(砂糖の主成分のショ糖を基準とした甘さの指標)が数百倍以上で、低カロリーを目的とした添加物と甘味度は同等またはそれ以下で甘味以外の機能を目的に使用される添加物がある。
・体内で消化されにくく、結果として摂り込まれるエネルギーが少なくなる性質を利用したもの(オリゴ糖、糖アルコール)や、砂糖に比べて非常に高い(数百倍)甘味度を持ち、使用量が少ないため結果的に低カロリーの機能を持つことになるもの(非糖質系甘味料)がある。
甘味料の種類
(1)糖質系甘味料
1)でん粉由来の糖
・ブドウ糖、麦芽糖、果糖、水飴、異性化糖、イソマルトオリゴ糖など。
○異性化糖
・ブドウ糖と果糖を主成分とする甘味料。
・異性化糖のうち果糖含有率が、50%未満のものを”ぶどう糖果糖液糖”、50~90%のものを”果糖ぶどう糖液糖”、90%以上のものを”高果糖液糖”としている。
・成分中の果糖が熱に弱く、加熱調理すると褐変しやすい。
・低温下において甘味度が増すという特性から清涼飲料や冷菓などに多く使われる。
※果糖、異性化糖の詳細については以下の記事参照。
果糖に関する豆知識、健康影響
2)その他の糖
・オリゴ糖、トレハロース、乳糖
※オリゴ糖の詳細については以下の記事参照。
炭水化物の概要の”オリゴ糖の種類と特徴”
3)糖アルコール
・糖アルコールは、糖質に水素を添加(還元)し、化学的に安定させたもので、天然にも存在するが、一般的には工業的に酵素反応などによって生産されている。
・非褐変性(タンパク質やアミノ酸と加熱しても変色しない)などの性質を持つことから、加工食品に使われている。
・小腸で吸収されにくく摂取しても血糖値を上昇させないなどの優れた特性がある。
・糖アルコールのカロリーは全部吸収された場合で砂糖の半分より少し多い程度。
・消化されにくい性質から多量に摂取した場合、お腹が鳴ったり、下痢をすることもある。
○ソルビトール
・ブドウ糖を還元して作られる。
・溶解時に吸熱性があるため、口中で清涼感がある。
・自然界でも植物体内に中間代謝産物として広く存在し、特にリンゴ、プラムなどのバラ科植物に高率で分布している。
・虫歯の原因になりにくく、摂取しても血糖値を上昇させない性質を持つことから、歯磨き剤、医薬品などにも使用される。
・指定添加物だが使用基準はない。
○マンニトール
・ソルビトールの異性体の糖アルコールで、自然界に広く存在し、乾燥した海藻や干し柿、きのこなどに含まれる。
・浸透圧調整剤、利尿剤として使われ、弱い腎臓血管拡張剤にもなる。
・指定添加物で用途ごとに使用基準が定められている。
○還元水飴
・ソルビトールの食品添加物表示を避けるなどの理由で代替品としてニーズがある。
・血糖値やインスリン上昇が緩やか。
○マルチトール(還元麦芽糖水飴)
・低エネルギー甘味料として菓子類、飲料に、品質改良剤として米菓、漬物などに使用。
・虫歯になりにくいため、シュガーレス菓子、特に粒ガムへの使用も増えている。
○キシリトール
・水に溶けやすく、溶解するときに熱を奪うため、口の中で強い冷涼感、爽快感を感じる。
・大半の口腔内細菌に利用されないため、虫歯の原因にならず、また、虫歯菌の増殖を抑制する。また、口腔内細菌はキシリトールに順応しないので、継続的に摂取しても、虫歯予防効果を発揮する。
・指定添加物だが使用基準はない。
○エリスリトール(ブドウ糖発酵甘味料)
・溶解するときに熱を奪うため、冷涼感が得られる。
・清涼飲料、お菓子など。血糖値を上昇させない。
○ラクチトール(還元乳糖)
・血糖上昇の抑制作用や血液中のアンモニアを減らす医薬として使用。
○還元パラチノース
・吸湿性が低いため、キャンディやガム、錠菓で表面をべたつきにくくする加工適性がある。
(2)非糖質系甘味料
・一般に高甘味度の甘味料で、砂糖の数十倍~数千倍。
1)天然甘味料
・植物の葉や果実などに含まれている甘味成分を抽出した甘味料
○ステビア
・南米原産の多年生キク科植物であるステビアの葉に含まれる甘味成分を抽出して製造される甘味料。
・国内の市場に登場してから30年以上が経過した歴史のある甘味料。飲料や菓子の分野ではスクラロースやアセスルファムKへのシフトが見られる。
○カンゾウ抽出物(カンゾウエキス、グリチルリチン、リコリス抽出物)
・マメ科カンゾウや同属植物の根や根茎を粉砕又は水で抽出したもので、さらにそれを精製したものがグリチルリチン。
2)合成甘味料
・化学合成により作られる高甘味度甘味料で、低カロリー甘味料として使用される。
・指定添加物。
○アスパルテーム
・アスパラギン酸とフェニルアラニンという2種類のアミノ酸が結合してできたもの。
・苦味が少なく、砂糖に似たすっきりとした甘味。
・タンパク質の成分であるアミノ酸から構成されているので、タンパク質と同様に消化、吸収、代謝され、虫歯の原因になりにくい。
・フェニルケトン尿症の人はフェニルアラニンを分解できないためその摂取量を制限する必要があり、表示上は”L-フェニルアラニン化合物”である旨を併記するよう定められている。
○アセスルファムK(アセスルファムカリウム)
・酢酸由来のジケテンを原料として製造。
・生体内で利用されないためノンカロリー甘味料として使用されている。
・他の甘味料(アスパルテーム、スクラロース、ステビア等)と併用して使われることが多く、主な甘味料としてではなく、補完する役割でのニーズが高い。
○スクラロース
・砂糖のハロゲン誘導体で、砂糖(ショ糖)の3か所の水酸基が塩素原子に置き換わった構造をしている。
・アスパルテームの単独使用から、スクラロースとアセスルファムKの併用へ切り替えるケースも増えている。
・熱、酸などの加工過程での対応可能な範囲が広いため、焼き菓子や製パンなどではスクラロースに適性がある。
1)でん粉由来の糖
・ブドウ糖、麦芽糖、果糖、水飴、異性化糖、イソマルトオリゴ糖など。
○異性化糖
・ブドウ糖と果糖を主成分とする甘味料。
・異性化糖のうち果糖含有率が、50%未満のものを”ぶどう糖果糖液糖”、50~90%のものを”果糖ぶどう糖液糖”、90%以上のものを”高果糖液糖”としている。
・成分中の果糖が熱に弱く、加熱調理すると褐変しやすい。
・低温下において甘味度が増すという特性から清涼飲料や冷菓などに多く使われる。
※果糖、異性化糖の詳細については以下の記事参照。
果糖に関する豆知識、健康影響
2)その他の糖
・オリゴ糖、トレハロース、乳糖
※オリゴ糖の詳細については以下の記事参照。
炭水化物の概要の”オリゴ糖の種類と特徴”
3)糖アルコール
・糖アルコールは、糖質に水素を添加(還元)し、化学的に安定させたもので、天然にも存在するが、一般的には工業的に酵素反応などによって生産されている。
・非褐変性(タンパク質やアミノ酸と加熱しても変色しない)などの性質を持つことから、加工食品に使われている。
・小腸で吸収されにくく摂取しても血糖値を上昇させないなどの優れた特性がある。
・糖アルコールのカロリーは全部吸収された場合で砂糖の半分より少し多い程度。
・消化されにくい性質から多量に摂取した場合、お腹が鳴ったり、下痢をすることもある。
○ソルビトール
・ブドウ糖を還元して作られる。
・溶解時に吸熱性があるため、口中で清涼感がある。
・自然界でも植物体内に中間代謝産物として広く存在し、特にリンゴ、プラムなどのバラ科植物に高率で分布している。
・虫歯の原因になりにくく、摂取しても血糖値を上昇させない性質を持つことから、歯磨き剤、医薬品などにも使用される。
・指定添加物だが使用基準はない。
○マンニトール
・ソルビトールの異性体の糖アルコールで、自然界に広く存在し、乾燥した海藻や干し柿、きのこなどに含まれる。
・浸透圧調整剤、利尿剤として使われ、弱い腎臓血管拡張剤にもなる。
・指定添加物で用途ごとに使用基準が定められている。
○還元水飴
・ソルビトールの食品添加物表示を避けるなどの理由で代替品としてニーズがある。
・血糖値やインスリン上昇が緩やか。
○マルチトール(還元麦芽糖水飴)
・低エネルギー甘味料として菓子類、飲料に、品質改良剤として米菓、漬物などに使用。
・虫歯になりにくいため、シュガーレス菓子、特に粒ガムへの使用も増えている。
○キシリトール
・水に溶けやすく、溶解するときに熱を奪うため、口の中で強い冷涼感、爽快感を感じる。
・大半の口腔内細菌に利用されないため、虫歯の原因にならず、また、虫歯菌の増殖を抑制する。また、口腔内細菌はキシリトールに順応しないので、継続的に摂取しても、虫歯予防効果を発揮する。
・指定添加物だが使用基準はない。
○エリスリトール(ブドウ糖発酵甘味料)
・溶解するときに熱を奪うため、冷涼感が得られる。
・清涼飲料、お菓子など。血糖値を上昇させない。
○ラクチトール(還元乳糖)
・血糖上昇の抑制作用や血液中のアンモニアを減らす医薬として使用。
○還元パラチノース
・吸湿性が低いため、キャンディやガム、錠菓で表面をべたつきにくくする加工適性がある。
(2)非糖質系甘味料
・一般に高甘味度の甘味料で、砂糖の数十倍~数千倍。
1)天然甘味料
・植物の葉や果実などに含まれている甘味成分を抽出した甘味料
○ステビア
・南米原産の多年生キク科植物であるステビアの葉に含まれる甘味成分を抽出して製造される甘味料。
・国内の市場に登場してから30年以上が経過した歴史のある甘味料。飲料や菓子の分野ではスクラロースやアセスルファムKへのシフトが見られる。
○カンゾウ抽出物(カンゾウエキス、グリチルリチン、リコリス抽出物)
・マメ科カンゾウや同属植物の根や根茎を粉砕又は水で抽出したもので、さらにそれを精製したものがグリチルリチン。
2)合成甘味料
・化学合成により作られる高甘味度甘味料で、低カロリー甘味料として使用される。
・指定添加物。
○アスパルテーム
・アスパラギン酸とフェニルアラニンという2種類のアミノ酸が結合してできたもの。
・苦味が少なく、砂糖に似たすっきりとした甘味。
・タンパク質の成分であるアミノ酸から構成されているので、タンパク質と同様に消化、吸収、代謝され、虫歯の原因になりにくい。
・フェニルケトン尿症の人はフェニルアラニンを分解できないためその摂取量を制限する必要があり、表示上は”L-フェニルアラニン化合物”である旨を併記するよう定められている。
○アセスルファムK(アセスルファムカリウム)
・酢酸由来のジケテンを原料として製造。
・生体内で利用されないためノンカロリー甘味料として使用されている。
・他の甘味料(アスパルテーム、スクラロース、ステビア等)と併用して使われることが多く、主な甘味料としてではなく、補完する役割でのニーズが高い。
○スクラロース
・砂糖のハロゲン誘導体で、砂糖(ショ糖)の3か所の水酸基が塩素原子に置き換わった構造をしている。
・アスパルテームの単独使用から、スクラロースとアセスルファムKの併用へ切り替えるケースも増えている。
・熱、酸などの加工過程での対応可能な範囲が広いため、焼き菓子や製パンなどではスクラロースに適性がある。
甘味料、アスパルテームの安全性について
欧州食品安全機関(EFSA:European Food Safety Authority)の下記資料を見てまとめました。
「アスパルテームに関する FAQ」(PDF)
●アスパルテームを含む食品の安全性
・世界の多くの国々で30年もの間、食品や卓上用甘味料として使用が認可されている。
・アスパルテームとその分解産物に関する、毒性、発がん性、遺伝毒性、生殖及び発達影響に関する安全性の懸念の可能性について調査した。包括的なレビューに基づき、EFSAはアスパルテームとその分解産物が、現在の暴露濃度では消費者にとって安全性の懸念とはならないと結論した。
現在のADI(一日摂取許容量)は一般の人々にとって安全であるとみなされ、アスパルテームの消費者暴露はこのADI以下である。(ただし、フェニルケトン尿症(PKU)患者には適用できない)
・アスパルテームを含む多くの製品で、ADIを上回るには、例外的に高用量を生涯にわたって習慣的に消費する必要がある。
たとえば、アスパルテームのADI(40mg/体重kg)に達するためには、体重60kgの成人が残りの人生で最大許容使用量を含む330mlのダイエットドリンクを毎日12缶飲まなければならない。
だが、現実にはアスパルテームはもっと低い濃度で使用され、ソフトドリンク内の量は最大許容濃度の3~6分の1である。これによりADIに達するのに必要な缶の数は36以上に増える。
●アスパルテームが一旦摂取されると体内で何が起きるのか?
・摂取後、アスパルテームは腸で3つの成分(アスパラギン酸、フェニルアラニン、メタノール)に分解される。
・アスパルテームそのものは、血中に入ったり体内に蓄積されたりはしない。
・アスパラギン酸、フェニルアラニン及びメタノールは果実や野菜を含む他の食品にも天然に存在し、アスパルテームを含む食品についても、それら3成分は他の食事由来のものと同様に体内で処理される。
・比較すると、アスパルテームを含む食品及び飲料から摂取したこれらの成分量は少ない。
たとえば、無脂肪乳一人分は、アスパルテームだけで甘くした同量のダイエット飲料と比べて6倍以上のフェニルアラニン、13倍以上のアスパラギン酸を提供する。
●アスパラギン酸の安全性
・アスパラギン酸は、タンパク質に含まれるアミノ酸。
・アスパラギン酸は生体内で、非常に高濃度だと神経系に有害影響を与え得る神経伝達物質グルタミン酸塩に変換される可能性がある。
しかしながら、EFSAの専門家はアスパルテームと関連する神経毒性の証拠を一つも見つけていないので、アスパルテーム由来のアスパラギン酸は消費者に安全上の懸念とはならないと結論した。
●アスパルテーム由来のメタノールの安全性
・メタノールは果実や野菜のような食品に存在し、又はそれらの食品から放出されていて、体内でも生成されている。
・アスパルテーム由来のメタノールは全てのメタノールの総暴露量のごく一部である。
「アスパルテームに関する FAQ」(PDF)
●アスパルテームを含む食品の安全性
・世界の多くの国々で30年もの間、食品や卓上用甘味料として使用が認可されている。
・アスパルテームとその分解産物に関する、毒性、発がん性、遺伝毒性、生殖及び発達影響に関する安全性の懸念の可能性について調査した。包括的なレビューに基づき、EFSAはアスパルテームとその分解産物が、現在の暴露濃度では消費者にとって安全性の懸念とはならないと結論した。
現在のADI(一日摂取許容量)は一般の人々にとって安全であるとみなされ、アスパルテームの消費者暴露はこのADI以下である。(ただし、フェニルケトン尿症(PKU)患者には適用できない)
・アスパルテームを含む多くの製品で、ADIを上回るには、例外的に高用量を生涯にわたって習慣的に消費する必要がある。
たとえば、アスパルテームのADI(40mg/体重kg)に達するためには、体重60kgの成人が残りの人生で最大許容使用量を含む330mlのダイエットドリンクを毎日12缶飲まなければならない。
だが、現実にはアスパルテームはもっと低い濃度で使用され、ソフトドリンク内の量は最大許容濃度の3~6分の1である。これによりADIに達するのに必要な缶の数は36以上に増える。
●アスパルテームが一旦摂取されると体内で何が起きるのか?
・摂取後、アスパルテームは腸で3つの成分(アスパラギン酸、フェニルアラニン、メタノール)に分解される。
・アスパルテームそのものは、血中に入ったり体内に蓄積されたりはしない。
・アスパラギン酸、フェニルアラニン及びメタノールは果実や野菜を含む他の食品にも天然に存在し、アスパルテームを含む食品についても、それら3成分は他の食事由来のものと同様に体内で処理される。
・比較すると、アスパルテームを含む食品及び飲料から摂取したこれらの成分量は少ない。
たとえば、無脂肪乳一人分は、アスパルテームだけで甘くした同量のダイエット飲料と比べて6倍以上のフェニルアラニン、13倍以上のアスパラギン酸を提供する。
●アスパラギン酸の安全性
・アスパラギン酸は、タンパク質に含まれるアミノ酸。
・アスパラギン酸は生体内で、非常に高濃度だと神経系に有害影響を与え得る神経伝達物質グルタミン酸塩に変換される可能性がある。
しかしながら、EFSAの専門家はアスパルテームと関連する神経毒性の証拠を一つも見つけていないので、アスパルテーム由来のアスパラギン酸は消費者に安全上の懸念とはならないと結論した。
●アスパルテーム由来のメタノールの安全性
・メタノールは果実や野菜のような食品に存在し、又はそれらの食品から放出されていて、体内でも生成されている。
・アスパルテーム由来のメタノールは全てのメタノールの総暴露量のごく一部である。
●人工甘味料とガン ・人工甘味料と人間のガンの因果関係をはっきりと証明した論文は現時点では存在しない。 ・観察研究では、人工甘味料を使用したドリンクを多く飲んでいる人ほど、何らかの病気にかかりやすいのではないかというデータは複数存在している。 しかしそのほとんどは、肥満の人がその治療のために人工甘味料を摂取していることによる影響で、人工甘味料よりも肥満が原因でその病気になっていると推測される。 ※参考資料『山田悟(2015)糖質制限の真実 幻冬舎』