학문
상냥한메뚜기254
인공감미료의 종류에는 어떤 것들이 있고 어떻게 칼로리가 0일 수 있는 것인가요?
인공감미료의 종류는 다양합니다. 대표적인 인공감미료에는 어떤 것들이 있나요? 그리고 인공감미료는 신체 내에서 어떻게 작용하길래 먹었는데도 불구하고 칼로리가 0일 수 있는 건가요? 모든 것이 다 배출되기 때문인가요?
3개의 답변이 있어요!
인공감미료는 소화 효소가 분해하지 못하거나, 아주 적은 양만을 소화할 수 있어 칼로리가 0에 가까운 것입니다.
대표적으로 '수크랄로스'나 '아스파탐', '사카린' 등은 설탕의 200~600배 단맛을 내는 고감미도 감미료이고, '스테비아'와 '알룰로스', '에리스리톨'의 경우 식물 추출 천연 당이거나 칼로리가 매우 낮은 대체당입니다.
그리고 수크랄로스와 알룰로스는 체내에 흡수되지만 대사되지 않고 소변으로 배출되며, 스테비아 등은 장에서 흡수되지 않고 대부분 그대로 대변으로 나갑니다.
그리고 아스파탐은 칼로리가 있지만, 단맛이 강해 극미량만 쓰이므로 사실상 0kcal가 되는 것입니다.
즉, 혀는 단맛을 느끼지만 몸속에서 에너지로 바뀌지 않고 배출되거나 극미량만 사용되기에 0칼로리가 되는 것입니다.
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채택된 답변안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
대표적인 인공감미료는 아스파탐, 수크랄로스, 사카린, 아세설팜칼륨, 스테비아 등이 잇습니다. 이들은 설탕보다 수십~수백 배 강한 단맛을 내기 때문에 아주 적은 양만 사용합니다. 또한 일부 감미료는 몸에서 거의 에너지로 이용되지 않고 소변 등으로 배출되거나 , 분해되어도 섭취량이 매우 적어 표시상 0칼로리가 됩니다.
안녕하세요, 상냥한메뚜기254님. 이중철 전문가입니다.
인공감미료와 대체감미료가 설탕과 같은 강한 단맛을 내면서도 열량이 사실상 0칼로리일 수 있는 이유는 단맛을 감지하는 혀의 미각 수용체에는 완벽하게 결합하지만, 체내 소화효소에 의해 분해되지 않아 흡수되지 않고 그대로 배출되거나, 설탕의 수백 배에 달하는 극단적인 단맛 덕분에 칼로리가 의미 없을 만큼 극미량만 사용되기 때문인데요.
시중에는 수크랄로스, 아스파탐, 사카린, 아세설팜칼륨 같은 합성 고감미 감미료부터 에리스리톨, 알룰로스, 스테비아 같은 천연 및 당알코올계 대체당까지 다양한 종류가 널리 활용되고 있답니다.
■ 대표적인 대체 및 인공감미료의 종류와 특징
식품 산업에서 널리 쓰이는 대체감미료는 화학적 구조와 추출 방식에 따라 크게 몇 가지로 분류됩니다.
첫째, 설탕의 분자 구조를 변형하거나 화학 합성으로 만든 고감미도 인공감미료입니다.
설탕 분자의 수산화기를 염소로 치환하여 설탕보다 약 600배 달콤한 수크랄로스, 단백질의 아미노산 두 개를 결합해 만든 200배 감미도의 아스파탐, 역사상 가장 오래된 300~500배 감미도의 사카린, 열에 강해 제과제빵에 쓰이는 아세설팜칼륨이 대표적입니다.
둘째, 식물에서 추출한 천연 고감미료인 스테비오사이드(스테비아)와 나한과 추출물이 있습니다.
스테비아 잎에서 추출한 성분은 설탕의 200~300배에 달하는 단맛을 냅니다.
셋째, 당알코올 및 희소당 계열입니다.
과일이나 발효식품에 미량 존재하는 에리스리톨과 자일리톨, 그리고 무화과나 포도에 존재하는 천연 당을 효소 공정으로 생산한 알룰로스가 있습니다. 이들은 설탕의 70퍼센트 수준의 부드러운 단맛과 부피감을 제공합니다.
■ 미각 수용체 결합과 소화 효소 무력화의 생체 메커니즘
인간이 단맛을 느끼는 과정은 혀 표면의 미뢰 세포에 존재하는 단맛 수용체(T1R2 및 T1R3 단백질 복합체)에 분자가 열쇠와 자물쇠처럼 결합하면서 시작됩니다. 인공감미료 분자들은 설탕과 구조적으로 유사한 결합 부위를 가지고 있어 단맛 수용체를 매우 강력하게 자극하여 뇌로 달콤하다는 신경 신호를 전달하지요. 하지만 음식물이 체내에서 칼로리(에너지)로 전환되려면 아밀라아제, 수크라아제 같은 체내 소화 효소가 분자 결합을 쪼개어 포도당이나 과당 같은 단당류로 분해해야 하는데요. 인체 소화 효소는 수억 년간 자연계의 탄수화물 구조에만 맞춰져 있었기 때문에, 수크랄로스의 염소 결합이나 알룰로스의 입체 이성질체 구조를 전혀 인식하지 못하고 분해하지 못합니다. 즉, 뇌는 단맛을 인지하지만 몸속 소화 기관은 이를 에너지원으로 처리하지 못하고 지나치게 되는 것이랍니다.
■ 체내 흡수 및 배출 경로에 따른 0칼로리의 과학적 비밀
감미료가 칼로리를 내지 않는 방식은 모든 물질이 똑같이 작용하는 것은 아니며, 크게 세 가지 배출 및 대사 경로로 구분하여 살펴볼 수 있는데요.
첫째, 소화되지 않고 소변이나 대변으로 그대로 배출되는 경우입니다.
수크랄로스는 섭취량의 85퍼센트 이상이 장에서 흡수조차 되지 않고 대변으로 배출되며, 장벽을 통과해 혈액으로 들어간 나머지 15퍼센트도 간에서 대사되지 않고 신장을 거쳐 소변으로 원형 그대로 배출됩니다. 에리스리톨이나 알룰로스 또한 소장에서 대부분 혈액으로 흡수되지만, 세포에서 에너지로 전혀 쓰이지 못하고 90퍼센트 이상이 24시간 이내에 소변으로 고스란히 빠져나온답니다.
둘째, 극미량만 사용되어 실질 칼로리가 0에 수렴하는 경우입니다.
아스파탐은 사실 그램당 4칼로리를 내는 단백질 물질이며 체내에서 분해 및 흡수됩니다. 그러나 설탕보다 200배나 달기 때문에 음료 한 캔에 설탕 35그램이 들어갈 때 아스파탐은 불과 0.18그램만 들어가므로, 섭취하는 총열량이 1칼로리 미만으로 극히 미미해집니다.
셋째, 식품 표시 기준법에 따른 0칼로리 규정입니다.
국내외 식품위생법상 식품 100밀리리터(또는 100그램)당 열량이 4칼로리 미만일 경우 영양성분표에 0칼로리로 표시할 수 있도록 허용되어 있어 법적으로도 0칼로리 음료로 유통될 수 있습니다.
■ 장내 미생물과의 상호작용 및 실무적 섭취 주의점
인공감미료는 혈당과 인슐린 수치를 직접 올리지 않아 당뇨 환자나 체중 감량을 원하는 사람들에게 매우 유용한 도구일 수 있어요. 다만, 에리스리톨 같은 당알코올이나 알룰로스를 한 번에 과도하게 많이 섭취하면, 장에서 흡수되지 않은 당 성분이 삼투압을 높여 장내로 수분을 끌어당기거나 대장 미생물에 의해 발효되면서 복부 팽만감, 가스, 설사를 유발할 수 있습니다. 따라서 하루 일일 섭취 허용량(ADI) 기준을 넘지 않도록 적정량을 지켜 섭취하는 것이 장 건강과 혈당 관리를 동시에 챙기는 현명한 방법이랍니다.
정리하자면,
인공감미료는 혀의 단맛 수용체에는 강력히 반응하지만 체내 소화 효소가 분해하지 못해 에너지로 쓰이지 않고 소변이나 대변으로 그대로 배출되거나, 수백 배의 고감미도로 인해 칼로리가 발생하지 않을 만큼 극미량만 사용되기 때문에 먹어도 열량이 사실상 0칼로리를 유지할 수 있는 것이랍니다.
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