キャラメル色

カラメル色素またはカラメル着色料は、水溶性の食品着色料です。カラメル化と呼ばれるプロセスで、一般に酸、アルカリ、または塩の存在下で炭水化物（糖）を加熱処理することによって作られます。キャラメルキャンディーよりも完全に酸化されており、焦げた砂糖の匂いとやや苦い味があります。色は淡黄色から琥珀色、暗褐色まであります。

カラメル色素は、自然に存在する色を強調したり、色の自然な変化を修正したり、食品の加工や保存中に光による劣化で失われた色を補ったりするために、最も古く最も使用されている食品着色料の1つです。 ^[1] 19世紀に醸造業界で食品添加物としてカラメル色素が使用されたことは、カラメル色素が大規模に製造され使用された最初の記録された例です。カラメル色素は、衣、ビール、全粒粉パン、ロールパン、チョコレート、^[2]クッキー、咳止めドロップ、ブランデー、ラム酒、ウイスキーなどの蒸留酒やリキュール、^[3]チョコレート風味の菓子やコーティング、カスタード、デコレーション、フィリングやトッピング、ポテトチップス、^{[4]デザートミックス、}ドーナツ、魚介類のスプレッド、冷凍デザート、フルーツジャム、ブドウ糖タブレット、グレービーソース、アイスクリーム、ピクルス、^[5]ソースやドレッシング、ソフトドリンク（特にコーラ）、お菓子、酢など、多くの市販の食品や飲料に含まれています。カラメル色素は世界中で食品への使用が広く認められていますが、用途や使用レベルの制限は国によって異なります。^[6]

カラメル色素は、炭水化物を単独で、または酸、アルカリ、塩の存在下で加熱することによって製造されます。カラメル色素は、フルクトース、デキストロース（グルコース）、転化糖、スクロース、モルトシロップ、糖蜜、デンプン加水分解物、およびそれらの分画からなる市販の栄養甘味料から生成されます。使用される酸は、硫酸、亜硫酸、リン酸、酢酸、およびクエン酸です。アルカリは、アンモニウム、ナトリウム、カリウム、およびカルシウムの水酸化物です。塩は、炭酸、重炭酸、リン酸塩（一塩基性および二塩基性を含む）、硫酸、および亜硫酸水素アンモニウム、ナトリウム、およびカリウムです。製造中に、脂肪酸のポリグリセロールエステルなどの消泡剤を加工助剤として使用できます。^[8]その色は淡黄色から琥珀色、そして暗褐色までの範囲である。

カラメル色素分子は、製造時に使用する反応物に応じて、正電荷または負電荷を帯びます。目的の用途に合わせて適切に帯電したカラメル色素を使用することで、沈殿、凝集、または移行などの問題を排除できます。

国際的には、国連の食糧農業機関/世界保健機関の食品添加物に関する合同専門家委員会 ( JECFA ) が、製造に使用される反応物によって異なる 4 つのクラスのカラメル色素を認定しており、それぞれに独自のINS番号とE 番号が付与されています (下表参照)。各クラスは、特定の食品や飲料での使用に適した独自の特性を持つさまざまなカラメルで構成されています。

色の強度（または着色力）は、1 mg/mL（0.1%重量/体積）の水溶液の吸光度として定義され、1 cmの光路を使用して波長610ナノメートル（着色力の場合は560 nm）で測定されます。^[8]この場合、Aは吸光度、TSは全固形分を表します。

${\displaystyle {\text{色の強度}}={\frac {100\times A}{TS}}}$

キャラメル色の色調も重要です。これは、キャラメル色の色相または赤色特性の尺度であるライナー色相指数によって定義されます。これは、波長510および610 nmの光の吸収の関数です。一般に、着色力K 0.56が高いほど、_色相指数は低くなり、赤色の色調は低くなります。^[11]

世界中で様々な指標が使用されており、それらの間には変換係数が存在する。^{[12] [13]}

カラメル色素はコロイドです。カラメル色素の主な機能は着色ですが、追加の機能もあります。ソフトドリンクでは、乳化剤として機能し^{[14] 、特定の種類の「}フロック」の形成を抑制します。また、その光保護特性により、ボトル入り飲料の香味成分の酸化を防ぐのに役立ちます。^[15]

国際的には、JECFAはクラスIカラメル色素の許容一日摂取量（ADI）を「指定なし」、クラスIIを0～160 mg/kg体重、クラスIIIおよびIVを0～200 mg/kg体重と定めている。^[16]

米国食品医薬品局(FDA) は、タイトル 21 CFR § 73.85 でカラメル色素を認証免除の承認済み着色料として分類し、規制しています。食品に同一性基準がない限り、カラメル色素は一般に「適正製造基準」(GMP) に準拠したレベルで食品に安全に使用できます。

カラメル色素は、優れた微生物学的安定性を有しています。非常に高温、高酸性、高圧、高比重の環境で製造されるため、希釈溶液でなければ微生物の増殖を助長せず、本質的に無菌です。

カラメル色素は亜硫酸塩と反応すると、加工後も微量の亜硫酸塩が残ることがあります。ただし、完成食品では、通常、亜硫酸塩濃度が 10 ppmを超える場合にのみ表示が必要です。

2010年に国際化学物質安全性計画（IPCS）は、市販のカラメル色素は、アンモニウム（クラスIIIおよびIV）を使用して製造されたものを除き、ショ糖を調理または加熱して製造されたカラメルと同じ毒性特性を持つと結論付けました。IPCSは、研究に基づいて、カラメル色素は発がん性や変異原性を示さないと結論付けています。 ^[17]追加の長期研究は、カラメル色素は発がん性がないという結論を支持しています。^[18]米国FDA、^[19]カナダ保健製品食品局^[20]および欧州食品安全機関（EFSA）^[21]はカラメル色素を食品や飲料に使用しても安全であると認めているが、カリフォルニア州はクラスIIIおよびIVのカラメル色素の製造で生成される化合物である4-メチルイミダゾール（4-MeI）を州の提案65に記載し、^[22]法的に「州でがんや生殖毒性を引き起こすことが知られている」化学物質のカテゴリーに含めている。食品化学物質コーデックスによると、カラメル色素中の4-MeIは色調整ベースで最大250 ppmまで許可されており、これは610 nmでの0.10%溶液の色の吸光度0.100ごとに最大250 ppmを意味する。^[23]クラスIIIおよびIVのカラメル色素に存在するレベルの4-MeIへの曝露は、まず、4-MeIは遺伝毒性がなく、反応性代謝物に代謝されないようです。次に、4-MeIの発がん性量は、カラメル色素の摂取による暴露量の推定値を数千倍上回ります。^[18]

カラメル色素は、それ自体が一般的なアレルゲンである様々な原料製品、すなわちデンプン加水分解物（小麦由来）、モルトシロップ（一般に大麦由来）、または乳糖（牛乳由来）から得られる可能性がある。そのため、食品に対する既知の過敏症またはアレルギーのある人は、一般的なカラメル色素を含む食品を避けるか、食品を摂取する前にまずカラメル色素の原料を特定することが推奨される。トウモロコシまたはサトウキビベースの材料から製造されたカラメル色素は、炭水化物にグリアジンがないため、グルテンを含む可能性は低い。^{[24]北米および欧州の製造業者は、主にトウモロコシまたは小麦由来のグルコースを使用してカラメル色素を製造しており、これは高度に加工されており、一般に}グルテンフリーであると考えられている。^[25]

• カラメル色素に関するFAO/WHO合同食品添加物専門家委員会（JECFA）の規格 [1] 2012年3月21日アーカイブ、Wayback Machine
• 米国食品医薬品局のキャラメルの定義、連邦規則集21 CFR 73.85
• 食品の色の純度に関する欧州委員会指令95/45/EC（1995年7月26日）
• 国際化学物質安全計画INCHEMデータベース[2]