수크랄로스

Sucralose

수크랄로스[1]
이름
IUPAC 이름
1,6-Dichloro-1,6-dideoxy-β-D-fructofuranosyl 4-chloro-4-deoxy-α-D-galactopyranoside
체계적 IUPAC 이름
(2R,3R,4R,5R,6R)-2-{[(2R,3S,4S,5S)-2,5-Bis(chloromethyl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]oxy}-5-chloro-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4-diol
기타이름
1′,4,6′-Trichlorogalactosucrose; Trichlorosucrose; E955; 4,1′,6′-Trichloro-4,1′,6′-trideoxygalactosucrose; TGS; Splenda[2]
식별자
3D 모델(Jsmol)
ChEBI
켐스파이더
ECHA 인포카드 100.054.484 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 259-952-2
에넘버 E955(유리제, ...)
KEGG
펍켐 CID
유니아이
  • InChI=1S/C12H19Cl3O8/c13-1-4-7(17)10(20)12(3-14,22-4)23-11-9(19)8(18)6(15)5(2-16)21-11/h4-11,16-20H,1-3H2/t4-,5-,6+,7-,8+,9-,10+,11-,12+/m1/s1 checkY
    키: BAQAVOSOZGMPRM-QBMZZYIRSA-N checkY
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  • Cl[C@H]2[C@H](O[C@H](O[C@@]1(O[C@@H]([C@@H](O)[C@@H]1O)CCl)CCl)[C@H](O)[C@H]2O)CO
특성.
C12H19클3O8
어금니 질량 397.63 g·mol−1
외모 오프화이트~화이트 파우더
냄새 무취
밀도 1.69g/cm3
융점 125 °C (257 °F; 398 K)
283 g/L (20 °C)
산도(pKa) 12.52±0.70
유해성
NFPA704(파이어다이아몬드)
NFPA 704 four-colored diamondHealth 1: Exposure would cause irritation but only minor residual injury. E.g. turpentineFlammability 1: Must be pre-heated before ignition can occur. Flash point over 93 °C (200 °F). E.g. canola oilInstability 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no code
1
1
0
달리 명시된 경우를 제외하고는 표준 상태(25°C [77°F], 100kPa)에 있는 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.
checkY 확인(무엇을?)

수크랄로스는 인공 감미료와 설탕 대체제입니다. 섭취한 수크랄로스의 대부분은 신체에서 대사되지 않기 때문에 칼로리를 추가하지 않습니다.[3] 유럽 연합에서는 E955라는 번호로도 알려져 있습니다. 1,6-디클로로-1,6-디데옥시과당-4-디옥시갈락토오스 이당류를 제공하기 위해 선택적으로 과당 부분의 C1 및 C6 위치에서 하이드록시기 중 3개를 대체하여 수크로스의 염소화에 의해 생성됩니다. 수크랄로스는 수크로스(테이블 설탕)보다 [4][5]약 600배, 아스파탐과 아세설팜 칼륨보다 3배, 사카린 나트륨보다 2배 더 달콤합니다.[4]

수크랄로스 기반 제품의 상업적 성공은 맛, 안정성 및 안전성 측면에서 다른 저칼로리 감미료와 비교할 때 유리하기 때문입니다.[4][6] 일반적으로 스플렌다 브랜드 이름으로 판매됩니다.[4]

사용하다

수크랄로스는 무열량 감미료이고, 충치를 촉진시키지 않으며,[7] 당뇨병 환자 및 비당뇨병 환자가 섭취하기에 안전하며,[8][9] 인슐린 수치에 영향을 미치지 않기 때문에 많은 식음료 제품에 사용되고,[10] 대부분의 다른 분말 형태의 수크랄로스 제품과 같이 수크랄로스 기반 감미료 제품인 스플렌다의 분말 형태는 인슐린 수준에 영향을 미치는 95%(부피 기준)의 팽창제 덱스트로스 및 말토덱스트린을 함유하고 있습니다. 수크랄로스는 아스파탐, 아세설팜 칼륨 또는 고과당 옥수수 시럽과 같은 다른 인공 또는 천연 감미료의 대체물로 사용됩니다. 사탕, 아침 바, 커피 포드 및 청량 음료와 같은 제품에 사용됩니다. 그것은 또한 물과 수크랄로스가 훨씬 더 높은 칼로리의 옥수수 시럽 기반 첨가제를 대체하는 통조림 과일에 사용됩니다. 증량제로 덱스트로스 또는 말토덱스트린(둘 다 옥수수에서 제조됨)과 혼합된 수크랄로스는 스플렌다 브랜드로 맥닐 뉴트리션스에 의해 국제적으로 판매되고 있습니다. 미국과 캐나다에서 이 혼합물은 점점 더 레스토랑에서 노란색 포장으로 발견됩니다.[a]

요리.

수크랄로스는 설탕과 같은 부피의 치환이 가능한 과립 형태로 제공됩니다.[11] 이 과립화된 수크랄로스 혼합물에는 필러가 포함되어 있으며, 모두 물에 빠르게 녹습니다. 수크랄로스는 흡습성이 없기 때문에 수크랄로스로 만든 것보다 눈에 띄게 건조하고 덜 조밀한 질감을 나타내는 구운 제품으로 이어질 수 있습니다.[citation needed]

고온에서 구울 때 녹는 수크로스와 달리 수크로스는 건조하고 높은 열(예: 180°C 또는 350°F 오븐)을 받으면 과립 구조를 유지합니다. 또한 순수한 상태에서 수크랄로스는 119°C(246°F)에서 분해되기 시작합니다.[12] 위에 설탕을 뿌려 부분적으로 또는 완전히 녹여서 결정화해야 하는 크렘 브르 û레와 같은 일부 조리법에서는 수크랄로스를 대체해도 표면 질감, 바삭함 또는 결정 구조가 동일하지 않습니다.

안전성평가

수크랄로스는 미국 식품의약국(FDA), 식품첨가물에 관한 FAO/WHO 합동전문가위원회 보고서, 유럽연합 식품과학위원회, 캐나다 보건복지부 건강보호분과, 호주 뉴질랜드 등 전 세계 여러 식품 안전 규제 기관에서 안전한 것으로 받아들여졌습니다.

일일 최대 허용섭취량

다양한 평가에서 체중 kg당 mg으로 측정되는 최대 일일 허용 섭취량(ADI)이 다양하게 보고되었습니다. 캐나다 당뇨병 협회에 따르면 사람의 일생 동안 아무런 부작용 없이 섭취할 수 있는 수크랄로스의 양은 하루 체중 1kg당 9mg이라고 합니다.[13][14] FDA 승인 과정에서 감미료로서 일반적인 양의 수크랄로스를 섭취하는 것이 안전하다는 것을 나타냈습니다.[14][15] 부작용이 나타나는 섭취량은 1500mg/kg BW/day로 일일 [15]예상 섭취량에 비해 큰 안전성 마진을 제공합니다. EFSA(European Food Safety Authority)는 체중 kg당 5mg의 ADI를 제안한 반면 FDA는 체중 kg당 15mg, 즉 70kg인 사람의 경우 하루 350~1050mg으로 설정했습니다.[14]

신진대사

대부분의 섭취된 수크랄로스는 대변으로 직접 배설되는 반면, 약 11-27%는 위장관(장)에서 흡수됩니다.[14][15] 장에서 흡수된 양은 주로 신장에 의해 혈액에서 제거되고 소변을 통해 제거되며, 흡수된 수크랄로스의 20-30%가 대사됩니다.[14][15]

건강에 미칠 수 있는 영향

맥닐 뉴트리얼스(McNeil Nutritionals)의 1987년 식품 첨가물 청원서를 검토하면서 FDA는 "2년간의 설치류 생물학적 검정에서... 수크랄로스 또는 그 가수분해 생성물에 대한 발암성 활성의 증거가 없었습니다."[15][16]

2020년 현재, 수크랄로스에 대한 수많은 안전 및 독성 연구에 대한 검토 결과, 수크랄로스는 일반적으로 사용되는 것보다 훨씬 큰 일일 소비량 수준에서도 독성이나 발암성이 없다는 결론을 내렸습니다.[14][15] 2023년 FDA 요약 보고서는 암 위험, 대사, 생식계 또는 신경계에 대한 수크랄로스 독성의 우려가 없으며 당뇨병 환자에 대한 우려가 없다고 발표했습니다.[4]

베이킹

일반적인 베이킹 온도에서 수크랄로스는 열에 안정적이어서 단맛을 유지하고 구운 제품에 사용하기 위한 설탕 대용으로 적합하다는 것을 나타냅니다.[4]

역사

수크랄로스는 1976년 퀸 엘리자베스 칼리지(현재 킹스 칼리지 런던의 일부인)의 연구원 레슬리 허프(Leslie Hough), 샤시칸트 파드니스(Shashikant Padnis)와 함께 테이트 앤 라일(Tate & Lyle)의 과학자들에 의해 발견되었습니다.[17] 수크로스와 합성 유도체의 새로운 사용법을 연구하던 중, 파드니스는 염소화된 당 화합물을 "시험"하라는 말을 들었습니다. 일화에 따르면 파드니스는 Hough가 그에게 "맛 좀 봐달라"고 부탁했다고 생각했고, 그래서 그는 그 화합물이 유난히 달다는 것을 알게 되었습니다.[18]

테이트 & 라일은 1976년에 이 물질에 대한 특허를 냈고, 2008년 현재 유일하게 남아있는 특허는 특정 제조 공정에 관한 것이었습니다.[19]

Duke University 동물 연구에 따르면 Sugar Association이[20] 자금을 지원한 Spenda(중량 기준 ~1%의 수크랄로스와 ~99%의 말토덱스트린 포함)를 100~1000mg/kg BW/day, 1.1~11mg/kg BW/day의 수크랄로스를 포함하고, 쥐에게 먹인 결과 장내 미생물총이 감소하고, 장내 pH 수치가 증가하는 것으로 나타났습니다. 체중 증가와 P-당단백질(P-glycoprotein, P-gp)의 증가에 기여했습니다.[21] 이러한 효과는 사람에게서 보고된 바가 없습니다.[5] 듀크 대학교, 럿거스 대학교, 뉴욕 의과 대학, 하버드 공중 보건 대학의 과학자들을 포함한 전문가 패널. 그리고 Columbia University는 Regulatory Toxicology and Pharmacology에서 Duke 연구가 "과학적으로 엄격하지 않으며 연구 결과의 신뢰할 수 있는 해석을 배제하는 몇 가지 중요한 영역에서 부족하다"고 보고했습니다.[22]

수크랄로스는 1991년 캐나다에서 처음 사용이 승인되었습니다. 이후 1993년 호주, 1996년 뉴질랜드, 1998년 미국, 2004년 유럽연합에서 승인을 받았습니다. 2008년까지 멕시코, 브라질, 중국, 인도 및 일본을 포함한 80개 이상의 국가에서 승인되었습니다.[23] 2006년 FDA는 식품에 "비영양 감미료"로 수크랄로스를 포함하도록 식품에 대한 규정을 개정했습니다.[24] 2008년 5월, Fusion Nutracticals는 Tate & Lyle 특허를 사용하여 제네릭 제품을 시장에 출시했습니다.

2015년 4월, 펩시 회사는 미국에서 다이어트 펩시의 판매량이 5% 이상 감소함에 따라 대부분의 [25]다이어트 음료를 아스파탐에서 수크랄로스로 옮길 것이라고 발표했습니다. 회사는 소비자 선호도에 대응하는 상업적인 결정이라고 말했습니다.

2018년 2월, 펩시는 전년도 매출이 8% 감소했기 때문에 다시 다이어트 펩시에서 아스파탐을 사용하게 되었습니다.[26][27]

화학과생산

수크로스(위)와 수크랄로스(아래)의 화학구조 비교

수크랄로스는 1,6-디클로로-1,6-디데옥시과당과 4-클로로-4-디옥시갈락토스로 구성된 이당류입니다. 특정 수산기 3개를 염소 원자로 치환하는 다단계 경로에서 수크로스의 선택적 염소화에 의해 합성됩니다. 이 염소화는 1차 알코올 중 하나를 에스테르(아세테이트 또는 벤조에이트)로 선택적으로 보호한 다음, 과량의 여러 염소화제로 염소화하여 나머지 2개의 1차 알코올과 2차 알코올 중 하나를 대체한 다음, 에스테르를 가수분해함으로써 달성됩니다.[28][29]

보관소

수크랄로스는 온도, 압력, 습도의 정상적인 조건에서 보관 시 안정적입니다.[30] 고온(38°C, 100°F)에서 장기간 가열하면 수크랄로스가 분해되어 이산화탄소, 일산화탄소 및 소량의 염화수소가 방출될 수 있습니다.[30]

열량에 미치는 영향

수크랄로스는 칼로리가 없지만, 덱스트로스 및/또는 말토덱스트린과 같은 필러를 함유한 제품은 제품, 사용된 필러, 브랜드 및 제품의 용도에 따라 티스푼 또는 개별 패킷당 약 2-4 칼로리를 추가합니다.[31] FDA는 1인분에 5칼로리 미만인 모든 제품에 "제로 칼로리"라고 표시할 수 있습니다.[32]

조사.

수크랄로스가 장기간 체중 감소나 체질량 지수에 미치는 영향에 대한 증거는 없으며, 코호트 연구에 따르면 체중 증가와 심장 질환 위험에 미치는 영향은 미미합니다.[33]

환경영향

한 연구에 따르면, 수크랄로스는 많은 미생물에 의해 소화될 수 있으며 환경으로 방출되면 분해됩니다.[34] 그러나 스웨덴 환경 연구소의 측정에 따르면 하수 처리는 수 μg/L(ppb) 수준의 폐수 유출물에 존재하는 수크랄로스에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다.[35] 그러한 수준에서 생태 독성 효과는 알려져 있지 않지만 스웨덴 환경 보호국은 이 화합물이 자연에서 천천히 분해될 경우 지속적인 수준 증가가 일어날 수 있다고 경고합니다. 금속 용기에서 매우 높은 온도(350°C 또는 662°F 이상)로 가열하면 수크랄로스는 폴리염화 디벤조-p-다이옥신 및 기타 지속적인 유기 오염 물질을 생성할 수 있습니다.[36]

수크랄로스는 자연수에서 발견되었지만, 연구에 따르면 환경에서 발견된 수치는 특정 종류의 수중 생물에 악영향을 미치는 데 필요한 수치보다 훨씬 낮습니다.[37]

참고 항목

각주

  1. ^ 이것은 일반적으로 아스파탐에 사용되는 파란색 패킷과 사카린 감미료를 포함하는 분홍색 패킷과 대조됩니다. 캐나다에서 노란색 패킷은 슈가트윈의 사이클라메이트 감미료와도 연관이 있습니다.

참고문헌

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