설탕 대체품에 대하여
1879년 미국 과학자들이 사카린 나트륨을 발명하면서 설탕 대체품의 개념이 탄생했습니다. 추출 및 합성 공정의 발전으로 설탕 대체품의 종류는 점점 더 풍부해지고 있으며 주로 당알코올, 천연 감미료 및 인공 감미료의 세 가지 범주로 나뉩니다.
● 당알코올은 당 분자의 알데히드 또는 케톤기를 수산기로 환원시켜 얻어지는 소화율이 낮은 화합물입니다.
● 천연 감미료는 대부분 식물 추출물입니다.
● 인공 감미료는 화학적으로 합성 또는 반합성된 유기 화합물로 단맛이 높고 칼로리가 낮으며 열에 안정적입니다.
100년 이상의 개발 끝에 설탕 대체품은 식품 가공 산업에서 널리 사용되어 왔으며 중국의 "식품 첨가물 사용 표준"(GB2760-2014)은 주로 당 알코올(자일리톨, 에리스리톨, 소르비톨 및 소르비톨 액체, 락티톨, 말티톨 및 말티톨 액상, D-만니톨 및 이소말툴로오스), 천연 감미료(스테비올 배당체, 로즈마린산 감미료, 감초 감미료 및 소마토스위트) 및 인공 감미료. 설탕 대체품의 장점
▲저에너지
천연 설탕(예: 자당, 포도당 및 과당)의 칼로리 함량은 16.74kj/g입니다. 시중에서 흔히 구할 수 있는 설탕 대체품은 칼로리가 없거나 매우 적고 단맛이 높다는 특징이 있습니다. 식품 감미료에 대한 과학적 합의(2022)에 따르면 감미료, 아세설팜, 사카린 나트륨, 수크랄로스 및 스테비오사이드는 거의 제로 칼로리를 생성합니다. 아스파탐은 그램 당 12.56-16.74kj의 칼로리를 생산하지만 단맛은 자당의 200 배이며 동일한 수준의 단맛으로 복용량이 매우 적고 생성 된 칼로리의 양은 무시할 수 있습니다. 당 알코올은 그램 당 6.70-10.88 kj의 칼로리를 생산하며, 그 중 에리스리톨은 그램 당 0.879kj의 칼로리를 생산하지만, 인체에 들어가 인체의 신진 대사에 관여하지 않고 매우 낮은 칼로리로 흡수됩니다.
▲음료의 감각 성능 향상
일부 설탕 대용품은 자당의 단맛을 대체할 수 있을 뿐만 아니라 특정 음료의 풍미를 증가시키고 음료의 감각적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 홍차와 플레인 요거트에 각각 아세설팜, 스테비올 배당체 및 로즈마린산 배당체를 첨가하면 홍차 본연의 쓴맛을 강조하고 자당을 첨가하는 것에 비해 요거트의 단맛 자극을 줄일 수 있습니다. 초콜릿 우유에 스테비올 배당체와 로즈마린산 배당체를 각각 첨가하면 초콜릿 본연의 쌉싸름한 맛을 자극할 수 있습니다. 프로바이오틱스 요거트에 로즈마린산 스위트 글리코사이드를 첨가한 결과, 락토바실러스 카제이와 락토바실러스 불가리쿠스의 로그 함량이 크게 증가하여 감각 속성 점수가 높아졌습니다.
▲치아우식증을 일으키지 않는다
설탕이 첨가된 음료의 과도한 섭취는 치아우식증의 위험 요인 중 하나이지만, 대부분의 설탕 대체품은 구강 박테리아가 효과적으로 사용할 수 없으며 치아를 부식시키는 산 부산물을 덜 생성합니다. 자일리톨과 에리스리톨은 타액 흐름과 플라크산의 감소를 통해 구강 내 박테리아의 수를 억제하여 충치를 예방하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 4가지 인공 감미료(아세설팜, 아스파탐, 사카린 나트륨 및 수크랄로스)가 치아우식증을 유발하는 생물막의 잠재력에 미치는 영향에 대한 연구에 따르면 동일한 단맛의 자당과 비교하여 4가지 인공 감미료 모두 구강 내 연쇄상 구균 변칙 및 연쇄상 구균 헤마토크릿의 성장 및 산 생성을 억제하고 생물막 형성을 감소시킵니다. 용량 및 감소된 생물막 형성, 치태의 주성분 및 주요 충식제. 설탕 대체품이 인체 건강에 미치는 잠재적 영향
● 비만
설탕 대체 중재는 이론적으로 체중 조절에 도움이 되지만 장기적인 체중 관리 전략으로서의 효과는 여전히 의문입니다. 일부 연구에 따르면 설탕 대체 음료는 단 음식과 음료에 대한 갈망을 높여 비만으로 이어질 수 있습니다. 신경 경로의 염기서열 분석에서 카페인과 같은 중독성 물질보다 단맛이 우선시되는 것으로 밝혀졌습니다. 고강도 단맛을 가진 설탕 대체품의 빈번한 섭취는 단맛 수용체를 과도하게 자극하여 인간의 미뢰를 유아 상태(복잡한 맛에 대한 내성이 제한됨)로 되돌릴 수 있으며, 시간이 지남에 따라 인체는 포만감이 높고 단맛이 낮은 음식(예: 사과, 채소 및 콩류)이 충분히 매력적이지 않고 저단맛 음식이 미뢰를 만족시키지 못한다는 것을 알게 됩니다. 고단맛, 고에너지 식품에 대한 욕구가 증가하면 섭취하는 음식의 전반적인 품질이 저하되어 에너지 섭취가 증가하고 체중이 증가합니다.
● 당뇨병
최근 몇 년 동안 특정 설탕 대체품과 당뇨병 발병 사이의 상관 관계는 인구 연구와 체외 및 생체 내 실험 모두에서 발견되었지만 잠재적인 장기적 건강 영향은 계속 탐구되어야 합니다.
동물 실험에서 44마리의 수컷 쥐를 무작위로 일반 식단 그룹(에너지 섭취량의 12%를 지방)과 고지방 식단 그룹(에너지 섭취량의 60%를 지방에서 추출)의 2개 그룹으로 나누고, 2주 후 다시 아스파탐 그룹(하루 아스파탐 5-7mg kg-1, 이는 인간의 경우 하루 아스파탐 음료 2-3병(330mL 병-1)에 해당)과 식수 그룹으로 무작위 배정했습니다. 8주 후, 정상 식단군과 고지방 식단 그룹 모두에서 식수 그룹에 비해 실험군에서 내당능이 손상되었으며, 이는 아스파탐의 장기간의 과다 섭취가 인슐린 저항성의 원인 요인이 될 수 있음을 시사합니다.
당뇨병이 없는 인구에서 설탕 대체품을 많이 섭취하면 당뇨병 위험이 증가할 수 있다는 근거에 따라, 당뇨병 인구에서 설탕 대체품 섭취와 당뇨병 발병 사이의 관계를 뒷받침하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다.
장내 미생물총(microbiota)
설탕 대체품이 장내 미생물군에 미치는 영향은 그 공급원과 관련이 있을 수 있습니다. 천연 감미료와 당알코올 감미료는 장내 미생물총과 상호 작용하여 유익한 장내 미생물군의 다양성을 증가시켜 대사 증후군과 관련된 질병을 예방하고 공동 치료할 수 있습니다.
● 고혈압
여러 연구에서 설탕 대용품 섭취와 고혈압 위험 사이에 긍정적인 상관관계가 있는 것으로 나타났지만, 설탕이 첨가된 음료를 설탕 대체품으로 대체하면 설탕 섭취가 줄어든다는 사실이 밝혀졌습니다.
2023년 네이처 메디신(Nature Medicine)에 발표된 4,147명을 대상으로 한 연구에 따르면 에리스리톨은 주요 심혈관 부작용과 관련이 있으며 혈전증을 촉진하며, 혈중 에리스리톨 수치가 높은 사람들은 주요 심장 질환의 위험이 높은 것으로 나타났습니다. 설탕 대용품은 인간의 고혈압에 큰 부정적인 영향을 미치고 심혈관 질환을 일으키기 쉽습니다. 관련된 메커니즘은 현재로서는 불분명하며 식욕 장애 및 장내 세균총 변화와 관련이 있을 수 있습니다.
● 모든 원인으로 인한 사망
설탕 대체품을 과도하게 섭취하면 조기 사망 위험이 증가할 수 있습니다. 유럽 10개국의 청량음료 섭취와 사망률에 대한 연구에 따르면 설탕 대체 음료≥500mL-1 섭취자의 사망 위험은 섭취자보다 1.26배 높았습니다