異性化糖は、主に
デンプンを原料として作られる
甘味料の一種です。
デンプンに含まれるブドウ
糖を、
酵素や
アルカリの働きを利用して一部を果
糖に変化(
異性化)させることで製造されます。その主成分は、ブドウ
糖(
グルコース)と果
糖(
フルクトース)です。
日本の食品表示では、「果
糖ブドウ
糖液
糖」や「ブドウ
糖果
糖液
糖」、「高果
糖液
糖」といった名称で一般的に表示されています。一方、
アメリカ合衆国では、主に
トウモロコシデンプンを原料とするため、「ハイ
フルクトース・
コーンシロップ(High-Fructose Corn Syrup, HFCS)」として知られています。
製造方法
異性化糖は、
穀物(特に
トウモロコシ)、イモ類(
ジャガイモ、
サツマイモなど)といった
デンプンを多く含む植物を原料とします。
デンプンそのものはブドウ
糖が多数連結したもので、強い
甘味はありません。これを
甘味料として利用可能にするには、以下の工程を経ます。
1.
液化:
デンプンに
水を加えて加
熱し、α-
アミラーゼなどの
酵素で
デンプンの鎖をある程度短く
分解します。
2.
糖化: 液化液を冷却し、グルコ
アミラーゼという
酵素を加えることで、
デンプンの断片を個々のブドウ
糖分子にまで完全に
分解します。
3.
異性化:
糖化によって得られたブドウ
糖液に、
グルコースイソメラーゼという
酵素を作用させます。この
酵素反応により、ブドウ
糖の一部が果
糖へと変換されます。
異性化糖の名称は、この「
異性化」反応に由来します。
4.
精製・濃縮:
異性化反応後、液体を濾過や
イオン交換などで不純物を取り除き、
水分を
蒸発させて適切な濃度に調整します。
この工程で、果
糖分約42%の液
糖(ブドウ
糖果
糖液
糖)が得られます。さらに、
クロマトグラフィーと呼ばれる技術を用いて果
糖の割合を高めることで、果
糖分90%以上の高果
糖液
糖を製造することも可能です。これらの異なる果
糖割合の液
糖を混合することで、用途に合わせた
甘味度の製品(例えば果
糖分55%の果
糖ブドウ
糖液
糖など)が作られます。
異性化糖製品は、JASによって果
糖の含有率に応じて以下のように分類されています。
ブドウ糖果糖液糖:
糖のうち果
糖の割合が50%未満のもの。
果糖ブドウ糖液糖:
糖のうち果
糖の割合が50%以上90%未満のもの。
高果糖液糖:
糖のうち果
糖の割合が90%以上のもの。
砂糖混合異性化液糖: 上記いずれかの液
糖に、
砂糖を10%以上加えたもの。(例:
砂糖混合ブドウ
糖果
糖液
糖)
甘味の強さ(
甘味度)は
糖の種類によって異なります。
砂糖(ショ
糖)の
甘味度を100とすると、ブドウ
糖は約65~80、果
糖は約120~170です。したがって、果
糖の割合が高いほど
甘味は強くなります。果
糖分42%のブドウ
糖果
糖液
糖の
甘味度は約70~90、果
糖分55%の果
糖ブドウ
糖液
糖は約100~120となり、
砂糖と同等かそれ以上の甘さを持ちます。
異性化糖、特に果
糖を多く含むものは、
温度によって
甘味度が大きく変化するという特性があります。果
糖は低温(40℃以下)で
甘味度が増し、高温では
砂糖よりも甘さを感じにくくなります。このため、
異性化糖は冷たい飲料や
冷菓との相性が良いとされます。
特性と利用
異性化糖は、低温で
甘味が増す性質や、
砂糖と比較して
甘味が口の中に残りにくいという特徴から、清涼飲料
水やアイスクリーム、シャーベットといった冷たい食品に広く利用されています。また、比較的安価であること(果
糖分55%の製品は
砂糖の約7割程度の価格帯)から、ジャム、
缶詰、
パン、
みりん風
調味料など、様々な加工食品に使用されています。
物理的には粘性が低く、液状であるため、製造ラインでの取り扱いや、
タンクローリーによる大量輸送、貯蔵が容易です。一方、液状であるため固形化や粉末化が難しく、一般
消費者向けに
小売りされることはほとんどありません。
ガムシロップとして販売される例はありますが、大半は食品メーカー向けの業務用(BtoB)として流通しています。
熱に弱いという性質もあり、加
熱すると着色しやすい(メイラード反応)ため、加
熱工程のある料理や製菓には不向きな場合があります。
普及の背景と現状
異性化糖は、
1970年代後半に
クロマトグラフィーを用いた果
糖濃縮技術が登場したことで、大量生産が可能となり急速に普及しました。特にアメリカでは、
キューバからの
砂糖輸入停止による価格高騰などを背景に、
トウモロコシを原料とするHFCSが
砂糖の代替として爆発的に普及しました。一人当たりの消費量は、
1970年代には
砂糖が
異性化糖を圧倒していましたが、2000年代にはほぼ同量にまで増加しています。現在、アメリカは
世界の
異性化糖生産・消費の約7割を占めています。
日本でも、国内で余剰になりがちだったイモ類などの
デンプンを利用する技術として研究が進められ、
1960年代後半から
1970年代にかけて製造技術が確立されました。現在は主に
トウモロコシを原料としつつ、国内産
デンプンの利用も行われています。清涼飲料
水を中心に普及が進み、現在では国内の
砂糖類需要の約40%を
異性化糖が占めるほどになっています。
欧州連合(EU)では、
砂糖産業を保護するための生産割当制度があり、
異性化糖(イソ
グルコース)の普及率は5%以下に留まっています。
異性化糖の普及に伴い、
砂糖と同様に大量の果
糖が消費されることとなり、健康への影響、特に
肥満との関連性が指摘されるなど、議論の対象となることもあります。