감미제

음식물이나 음료수에 첨가시켜 단맛을 내게 하는 각종의 천연·인공 물질.

단맛을 내는 외에 식품저장, 발효(양조·포도주 제조), 제빵·제과(질감·연함·팽창의 작용), 음식물의 갈색 착색, 캐러멜에도 이용될 수 있다. 천연감미제 중에는 영양가 있고 맛이 좋아서 식품과 조미료로 인기를 끄는 것도 있다. 설탕과 그밖의 꿀이나 콘시럽 같은 영양 감미제는 비만과 충치 같은 건강상의 문제를 일으키고 심하면 당뇨병을 일으켜 생명을 위협할 수도 있으므로 19세기부터 대사작용에 관계하지 않고 열량가가 거의 또는 전혀 없는 무영양 감미제를 생산하기 위해 노력했다. 무영양 감미제는 인공으로 합성할 수도 있고 식물에서 추출할 수도 있는데 사카린·아스파르테임·시클라메이트·타우마틴 같은 화합물이 여기에 속한다.

당(糖)은 수크로오스 또는 사카로오스(C₁₂H₂₂O₁₁)로 알려진 탄수화물 화합물군의 일반적인 명칭이다. 이와 동류의 화합물군을 이루는 것이 옥수수당(글루코오스, 덱스트로오스)·과당(프룩토오스, 레불로오스)·유당(락토오스)·맥아당(말토오스) 등이다. 이당류인 수크로오스는 단당류인 글루코오스와 프룩토오스로 구성되어 있다. 수크로오스는 당 중에서 가장 맛이 단 편에 속한다. 수크로오스의 단맛을 1이라고 할 때 글루코오스는 0.5~0.6, 락토오스는 0.27, 말토오스는 0.6이다. 과일과 꿀에 들어 있는 프룩토오스는 가장 단 당으로서, 단맛이 수크로오스의 1.1~2.0배에 이른다.

수크로오스는 주로 사탕수수와 사탕무에서 상업적으로 추출되지만, 단풍나무·사탕야자(특히 대추야자)·수수 등과 같은 원료에서도 얻는다. 수크로오스는 모든 식물에 들어 있다. 사과에는 중량당 약 4%의 수크로오스, 6%의 프룩토오스, 1%의 글루코오스가 들어 있고, 포도는 약 2%의 수크로오스, 8%의 프룩토오스, 7%의 글루코오스, 2%의 말토오스를 함유하고 있다. 꿀은 주로 프룩토오스와 글루코오스로 구성되어 있는데 그 구성비는 꿀벌이 모은 본래의 화밀과 가공·저장에 걸린 시간에 따라 차이가 난다.

저열량의 감미제를 개발할 때 일어나는 문제는 여러 가지이며 단맛에 국한되지 않는다. 감미제 가운데는 고온에서 단맛을 잃기 때문에 요리에 적합치 않은 것도 있고, 시간이 지나면 단맛을 잃기 때문에 오래 보관하며 쓸 수 없는 것도 있다. 무영양 감미제 가운데는 뒷맛이 좋지 않은 것도 있다. 당은 다른 어떤 감미제에서도 찾을 수 없는 여러 가지 기능적 특성을 지녔다. 즉 빵·과자 요리를 부풀게 하고 질감을 준다. 또 빵·과자가 구조를 형성하는 데 도움을 주고, 수분과 연한 맛을 줄 뿐 아니라 굳지 않게 하고 부풀리는 작용도 한다. 나아가 젤리와 방부제에서와 같은 보존효과를 가지고 있으며, 일반적으로 부패를 방지하는 데 도움이 된다. 당은 알코올 음료, 빵, 채소절임 등에서 발효균의 중요한 양분이 된다. 청량음료에서는 단맛을 내는 것 외에도 '입맛'과 감칠맛을 제공하고 탄산 가스를 고정시킨다. 요컨대 당은 음식물 속에서 많은 기능적 특성을 나타내며, 그 특성의 전부는 물론 일부라도 따라갈 만한 다른 감미제는 아직까지 없다.

1879년 2명의 독일연구원 I. 렘젠과 C.팔베르크에 의해 발견된 인공감미제 사카린(오르토-술포벤조이미드의 나트륨염)은 사탕수수당에 비해 약 300~500배의 단맛을 낸다. 이것은 여러 나라에서 사카린·사카린나트륨·사카린칼슘 등의 형태로 대규모 제조되고 있으며, 1970년대와 1980년대에 일어난 안전성에 관한 논란에도 불구하고 여전히 널리 쓰이고 있다.

시클로헥실아민 또는 시클람산으로부터 얻는 합성 감미제인 시클라메이트는 1937년에 발견되었으며 수크로오스보다 약 30배의 단맛을 낸다. 이것은 여러 나라에서 사용되고 있지만, 발암성이 있을지 모른다는 의심을 받은 이후로는 몇 개국(특히 1969년 미국)에서 사용금지 처분을 받았다.

아스파르테임 또는 아스파르틸페닐알라닌(뉴트라스위트·이퀄·이걸·캔더럴이라는 이름으로 시판)은 1965년에 발견되었다. 이것은 약간의 열량가가 있지만 무시해도 좋을 정도이며 단맛은 수크로오스의 약 180배이다. 안전성에 관한 논란이 가시지 않고 있으나 아스파르테임은 현재 다이어트용 청량음료에서 가장 인기있는 감미료 성분이다. 오랜 시간이 경과하면 단맛을 잃는 성질 때문에 제조업자들은 첨가제로 안정도를 높인다.

서아프리카산 식물인 타우마토코쿠스 다니엘리(Thaumatococcus danielli)에서 추출·정제하는 단백질의 일종인 타우마틴은 1979년 일본에서 인가받은 이래 그곳에서 사용량이 증가하고 있다. 이것은 글루탐산나트륨(MSG)과 잘 결합되며, 추잉검과 일본의 전통 조미료들에 사용된다. 1988년 미국에서 인가받은 아세술팜 칼륨(수네트로 시판됨)은 단맛이 수크로오스의 200배이다. 이것은 저장수명이 길고 안정성이 우수한 감미제로 건조식품을 제조할 때 이용한다.

스테비아 레바우디아나(Stevia rebaudiana)에서 얻는 스테비오사이드는 일본, 파라과이, 그리고 그밖의 여러 나라에서 저열량 감미제로 쓰이고 있다. 이것의 단맛은 수크로오스의 약 300배나 된다.

열량이 없을 가능성이 있는 감미제로는 1981년 미국에서 특허를 받은 '좌선성'당 또는 L-당이 있다. 그것은 화학적으로 수크로오스와 똑같은데, 분자 구조가 표준의 '우선성' 수크로오스와 거울상 이성질체라는 점에서 차이가 있다. L-당은 겉보기·작용·맛이 수크로오스와 같다고 하지만, 인체가 이것을 감지하지 못하고 대사시키지 못하여 기본적으로 변화되지 않은 채 체외로 배출되는 것으로 보인다. 그러나 L-당을 제조하는 것은 엄청나게 어렵고 돈이 많이 드는 것으로 밝혀졌다. 감미제로 가능성이 있는 수백 종의 화합물에 대한 연구가 주로 유럽·북아메리카·일본 등지에서 지금도 계속되고 있다.