高果糖コーンシロップ

高果糖コーンシロップ（HFCS ）は、グルコース-フルクトース、イソグルコース、グルコース-フルクトースシロップとも呼ばれ、^{[1] [2]}コーンスターチから作られる甘味料です。従来のコーンシロップの製造と同様に、デンプンは酵素によってグルコースに分解されます。HFCSを製造するには、コーンシロップをD-キシロースイソメラーゼでさらに処理して、グルコースの一部をフルクトースに変換します。HFCSは、1965年に酵素が発見された日本の工業技術院と共同で、1970年代初頭にクリントンコーンプロセッシングカンパニーによって初めて販売されました。^{[3] : 5}

甘味料として、HFCSはグラニュー糖と比較されることが多いが、HFCSの製造上の利点としては、砂糖に比べて安価であることが挙げられる。^[4]「HFCS 42」と「HFCS 55」は、乾燥重量でそれぞれ42%と55%の果糖組成を指し、残りはブドウ糖である。^[5] HFCS 42は主に加工食品や朝食用シリアルに使用され、HFCS 55は主にソフトドリンクの製造に使用されている。^[5]

米国食品医薬品局（FDA）は、HFCSがショ糖や蜂蜜などの伝統的な甘味料よりも安全性が低いことを示す証拠を認識していないと述べています。^[5]アメリカの生産者によるHFCSの使用と輸出は、21世紀初頭に着実に増加しました。^[6]

米国では、HFCS は食品業界で主にスクロース（砂糖）に取って代わった甘味料の 1 つです。^{[7] [8]}食品製造における HFCS の使用増加の要因には、国内砂糖の生産割当、外国産砂糖の輸入関税、米国産トウモロコシへの補助金などがあり、スクロースの価格が上昇し、HFCS の価格が下落することで、甘味料用途の中で製造コストの優位性が生まれています。^{[8] [9]}ソフトドリンクに最もよく使用される HFCS 55 は、果糖含有量が 10% 多いにもかかわらず^{[10] 、}相対的な甘さはスクロースに匹敵します。^[5] HFCS は、食品および飲料製造において、配合の単純さ、安定性、処理効率の向上などの利点があります。^{[5] [8] [11]}

HFCS（または標準的なコーンシロップ）は、メープルシロップの安価な代替品として、市販の「パンケーキシロップ」のほとんどのブランドの主成分です。^[12] 液体ハチミツなどの甘味料製品にHFCSが混入していないか検査するには、示差走査熱量測定法やその他の高度な試験方法を使用します。[ 13 ^{] [14]}

現代の製法では、トウモロコシを粉砕してコーンスターチを抽出し、「酸酵素」法が用いられ、コーンスターチ溶液を酸性化して既存の炭水化物を分解し始める。高温酵素を添加してデンプンをさらに代謝させ、得られた糖をフルクトースに変換する。^{[15] : 808–813}最初に加えられる酵素はアルファアミラーゼで、長い糖鎖を短い糖鎖（オリゴ糖）に分解する。グルコアミラーゼを混ぜてグルコースに変換する。得られた溶液を活性炭で濾過し、タンパク質を除去する。次に、イオン交換樹脂を使用して溶液を脱塩する。精製された溶液は固定化キシロースイソメラーゼにかけられ、糖分が約50～52%のグルコースと、未変換のオリゴ糖、42%のフルクトース（HFCS 42）に変換され、再び脱塩され、活性炭を使用して再び精製されます。一部は液体クロマトグラフィーによってHFCS 90に処理され、その後HFCS 42と混合されてHFCS 55が形成されます。このプロセスで使用される酵素は微生物発酵によって生成されます。^{[15] ：808～813  [3] ：20～22}

HFCSは24％が水分で、残りは主に果糖とブドウ糖で、0～5％が未加工のブドウ糖オリゴマーです。^[16]

食品や飲料の製造に使用される最も一般的なHFCSには、米国連邦規則集（21 CFR 184.1866）に記載されているように、乾燥重量で42％（「HFCS 42」）または55％（「HFCS 55」）の果糖が含まれています。^[5]

• HFCS42（水分を無視すると約42％の果糖）は飲料、加工食品、シリアル、焼き菓子などに使用されています。^{[5] [17]}
• HFCS 55は主にソフトドリンクに使用されています。^[5]
• HFCS 70はゼリーのフィリングに使用される^[18]

HFCSの世界市場は、2019年の59億ドルから2024年には76億ドルに成長すると予想されています。^{[19] [疑わしい–議論する]}

中国ではHFCSが甘味料需要の約20％を占めている。HFCSはショ糖価格の上昇により人気が高まっており、販売価格はショ糖の3分の1である。生産量は2017年に415万トンに達すると推定されている。生産されたHFCSの約半分はフィリピン、インドネシア、ベトナム、インドに輸出されている。^[20]

欧州連合（EU）では、HFCSはイソグルコースまたはブドウ糖果糖シロップ（GFS）として知られており、その果糖含有量は20～30％であるのに対し、米国では42％（HFCS 42）や55％（HFCS 55）である。 ^[21]米国ではHFCSはトウモロコシのみで生産されているが、EUの製造業者はトウモロコシと小麦を使用してGFSを生産している。^{[21] [22]} GFSはかつて砂糖生産割当の対象であったが、2017年10月1日に廃止され、以前の72万トンの生産上限がなくなり、制限なく生産および輸出できるようになった。^[22] EUでは、メーカーが少なくとも42％の果糖含有量を含むGFSを十分に供給していないため、ソフトドリンクへのGFSの使用は制限されている。その結果、ソフトドリンクは主に50％の果糖含有量を持つスクロースで甘味付けされている。^[23]

日本では、HFCSは異性化糖とも呼ばれています。^[24] HFCSの生産は、政府の政策により砂糖の価格が上昇した後に日本で始まりました。^[25]日本のHFCSは主に米国産の輸入トウモロコシから製造されており、生産量は政府によって規制されています。2007年から2012年の間、HFCSは日本の甘​​味料市場の27〜30％のシェアを占めていました。^[26]日本は2016年に約80万トンのHFCSを消費しました。 ^[27]米国農務省によると、HFCSは米国産トウモロコシから日本で生産されています。日本は年間300万トンのレベルで輸入しており、トウモロコシ輸入の20％がHFCS生産に使用されています。^[25]

メキシコは米国のHFCSの最大の輸入国である。^[28] HFCSは甘味料総消費量の約27％を占め、メキシコは2018年に983,069トンのHFCSを輸入した。^{[29] [30]}米国農務省対外農業局の報告書によると、メキシコのソフトドリンク業界は砂糖からHFCSに移行しており、これにより米国のHFCSのメキシコへの輸出が増加すると予想されている。^[31]

2002年1月1日、メキシコはサトウキビ糖で甘くしていないソフトドリンクとシロップに20%の飲料税を課した。米国はこの税に異議を唱え、世界貿易機関（WTO）に提訴した。2006年3月3日、WTOは、この税はWTOの規定では正当化されないものの、米国のHFCS輸入に対する差別であるとして米国に有利な判決を下した。^{[32] [33]}

フィリピンは中国産HFCSの最大の輸入国だった。HFCSの輸入量は2016年に373,137トンでピークに達した。国内の砂糖生産者からの苦情により、中国からの輸出は取り締まることになった。^[20] 2018年1月1日、フィリピン政府はHFCSで甘くした飲料に12ペソ（0.24ドル）の税金を課し、他の砂糖で甘くした飲料には6ペソ（0.12ドル）の税金を課した。^[34]

米国では、HFCSは1970年代から21世紀初頭にかけて、主にショ糖の代替品として食品製造に広く使用されていました。その理由は、HFCSの甘さがショ糖に似ており、製造品質が向上し、使いやすく、安価だったためです。^[8] HFCSの国内生産量は、1980年の220万トンから1999年のピーク時の950万トンに増加しました。^[35]米国ではHFCSの使用量はショ糖の使用量とほぼ同じですが、世界の製造業で使用される甘味料の90％以上はショ糖です。^[8]

2017年の米国におけるHFCSの生産量は830万トンであった。^[36] HFCSは顆粒状のショ糖よりも扱いやすいが、一部のショ糖は溶液として輸送される。ショ糖とは異なり、HFCSは加水分解されないが、HFCS中の遊離フルクトースは高温で保存するとヒドロキシメチルフルフラールを生成する可能性がある。これらの違いは酸性飲料で最も顕著である。 ^[37]コカコーラやペプシなどのソフトドリンクメーカーは、他の国では砂糖を使い続けているが、1980年に米国市場向けにHFCSに切り替え、1984年に完全に切り替えた。 ^[38]アーチャー・ダニエルズ・ミッドランドなどの大企業は、政府のトウモロコシ補助金の継続を求めてロビー活動を行っている。 ^[39]

米国におけるHFCSの消費量は、1999年に1人当たり37.5ポンド（17.0 kg）でピークに達して以来、減少している。2018年に平均的なアメリカ人が消費したHFCSは約22.1ポンド（10.0 kg）であるのに対し、^[40]精製サトウキビおよびビート糖は40.3ポンド（18.3 kg）であった。^{[41] [42]}このHFCSの国内消費量の減少は、製品の輸出の推進につながった。2014年のHFCSの輸出額は4億3600万ドルで、1年で21％減少し、メキシコが輸出量の約75％を占めた。^[6]

2010年、トウモロコシ精製協会はFDAにHFCSを「コーンシュガー」と呼ぶよう請願したが、請願は却下された。^[43]

ベトナムのHFCS輸入の90％は中国と韓国から来ている。2017年の輸入量は89,343トンに達する見込みである。 ^[44] 2017年のHFCS1トンの価格は398ドル、砂糖1トンの価格は702ドルであった。HFCSの輸入税は0セントで割当量もないが、割当量内のサトウキビには5％の税金がかかり、割当量外の白砂糖と粗糖にはそれぞれ85％と80％の税金がかかる。^[45] 2018年、ベトナムサトウキビ・砂糖協会（VSSA）は、現在の税制に対する政府の介入を求めた。^{[44] [45]} VSSAによると、砂糖会社は融資政策の厳格化に直面しており、協会会員企業の倒産リスクが高まっている。^[46]

HFCS は 76% が炭水化物、24% が水分で、脂肪、タンパク質、微量栄養素はほとんど含まれていません。100 グラムの参考量では 281カロリーですが、大さじ 1杯(19 グラム)では53 カロリーになります。

メタボリックシンドロームにおけるフルクトースの役割は論争の的となっているが、2022年現在^{[アップデート]}、スクロースの代わりにフルクトースやHFCSを使用した場合に心臓代謝マーカーに何らかの影響を与えるという科学的コンセンサスは存在しない。^{[49] [50]} 2014年の系統的レビューでは、HFCSの摂取と肝疾患、酵素レベル、脂肪含有量との関連性を示す証拠はほとんど見つからなかった。^[51]

2018年のレビューでは、砂糖入り飲料や果糖製品の摂取を減らすと、非アルコール性脂肪性肝疾患に関連する肝臓脂肪の蓄積を減らすことができる可能性があることがわかりました。^{[52] 2018年に、}アメリカ心臓協会は、食事中の総添加糖（麦芽糖、蔗糖、高果糖コーンシロップ、糖蜜、サトウキビ糖、コーンスターチ、粗糖、シロップ、蜂蜜、果汁濃縮物を含む）を男性で1日9杯、女性で6杯までに制限することを推奨しました。^[53]

2014年以来、米国FDAはHFCSが食品および飲料製造の原料として安全（GRAS）であると判断しており、^[54]市販のHFCS製品が代替栄養甘味料を含む製品と安全性が異なるという証拠はない。2010年の米国人のための食事ガイドラインでは、食事中の添加糖を制限することを推奨している。^{[4] [5]}

HFCS に関する消費者の懸念の 1 つは、トウモロコシの加工が、濃縮果汁やアガベシロップなどの一般的な糖源に使用されるものよりも複雑であるということですが、生の原料から得られるすべての甘味料製品には、パルプ化、加水分解、酵素処理、ろ過など、天然源からの甘味料製造の一般的な工程と同様の処理工程が含まれます。 ^[4] HFCS を製造するための現在のプロセスでは、「酸酵素」工程が使用され、コーンスターチ溶液を酸性化して既存の炭水化物を消化し、次に酵素を追加してコーンスターチをさらに代謝し、結果として生じる糖をその成分である果糖とブドウ糖に変換します。2014 年に公開された分析では、HFCS で甘味付けされた 80 種類の炭酸飲料をランダムに選択してサンプルを採取しましたが、HFCS の果糖含有量はサンプル全体で一貫していました。^[55]

製造における以前の懸念の1つは、HFCSに反応性カルボニル化合物や加工中に発生した終末糖化生成物が含まれているかどうかでした。 ^[56]しかし、HFCSはこれらの化合物による食事上のリスクをもたらさないという証拠により、この懸念は払拭されました。^[4]

2004年になっても、HFCSを製造する工場の中には、トウモロコシ原料の分解に水銀セル技術を適用した塩素アルカリトウモロコシ処理法を使用していたところ、HFCSの一部のバッチに微量の水銀残留物が残っていました。^[57] 2009年の発表では、^[58]トウモロコシ精製業者協会は、HFCSを製造するアメリカのすべての工場が過去数年間にわたり水銀を使用しない処理を使用していたため、以前の報告書は時代遅れになったと述べています。^[57]

メキシコを含むほとんどの国では、ソフトドリンクにスクロース、つまり砂糖が使用されています。米国では、コカコーラなどのソフトドリンクは通常、HFCS55を使用して作られています。HFCSはスクロースよりも甘い味がします。一部のアメリカ人は、HFCSで甘くしたコカコーラよりも味を好むため、エスニック食料品店でメキシカンコカコーラなどの飲み物を探し求めています。 ^{[59] [60]ユダヤ教の祭りである} 過越祭の時期に米国で販売されているコーシャコカコーラも、HFCSではなくスクロースを使用しています。^[61]

米国の養蜂業では、管理されたミツバチの群れの一部では、花蜜が不足している時期にHFCSが蜂蜜の代用品として使われている。^{[62] [63]}しかし、HFCSを約45℃（113℉）に加熱すると、果糖が分解されてミツバチに有毒なヒドロキシメチルフルフラールが形成される可能性がある。 ^{[64] [65]一部の研究者は蜂蜜のHFCSへの代用を}蜂群崩壊症候群の多くの要因の1つとして挙げているが、HFCSが唯一の原因であるという証拠はない。^{[62] [63] [66]}巣の蜂蜜と比較して、HFCSとスクロースはどちらも、それらを与えられたミツバチに栄養失調の兆候を引き起こし、タンパク質代謝やミツバチの健康に影響を与える他のプロセスに関与する遺伝子の発現に明らかであった。 ^[63]

HFCS には、HFCS 製品が「天然」として宣伝され、ラベル付けされていることなど、さまざまな広報上の懸念があります。その結果、いくつかの企業は、以前は HFCS を使用していた製品の製造をスクロース (砂糖) に戻すことになりました。^[67] 2010 年に、トウモロコシ精製協会は HFCS を「コーンシュガー」に改名する許可を申請しましたが、その請願は 2012 年に FDA によって却下されました。^[68]

2016年8月、マクドナルドは健康を気にする消費者を喜ばせるため、バンズに使用しているHFCSを全てスクロース（砂糖）に置き換え、メニューから保存料やその他の人工添加物を削除すると発表した。^[69]マクドナルドのシニアバイスプレジデントであるマリオン・グロスは、「消費者が高果糖コーンシロップに不快感を抱いていることはわかっているので、代わりに彼らが求めているものを提供している」と述べた。^[69] 21世紀初頭には、ヨープレイト、ゲータレード、ハーシーズなどの他の企業もHFCSを段階的に廃止し、従来の砂糖に置き換えた。これは、消費者が砂糖の方が健康的であると認識したためである。^{[70] [71]}ペプシコやハインツなどの企業もHFCSの代わりに砂糖を使用した製品を発売しているが、HFCSで甘くした製品は今でも販売している。^{[67] [70]}

HFCS の商業生産は 1964 年に始まりました。^{[3] : 17} 1950 年代後半、アイオワ州クリントンのクリントン コーン プロセッシング カンパニーの科学者は、コーンスターチのグルコースをフルクトースに変換しようとしましたが、彼らが使用したプロセスは拡張可能ではありませんでした。^{[3] : 17  [72] 1965 年から 1970 年にかけて、日本の}産業技術総合研究所の高崎善之は、酵母から耐熱性キシロース イソメラーゼ酵素を開発しました。1967 年、クリントン コーン プロセッシング カンパニーは、ストレプトマイセス菌由来のグルコースイソメラーゼを製造する独占ライセンスを取得し、1967 年 2 月に HFCS の初期バージョンの出荷を開始しました。 ^{[3] : 140} 1983 年、FDA は HFCS を「一般的に安全であると認められている」ものとして受け入れ、その決定は 1996 年に再確認されました。^{[73] [74]}

世界的な砂糖産業の発展以前は、食事中のフルクトースはごく少数の品目に限られていた。牛乳、肉、ほとんどの野菜など、多くの初期の食事の主食にはフルクトースが含まれておらず、ブドウ、リンゴ、ブルーベリーなどの果物には重量の5～10%のフルクトースしか含まれていない。しかし、ほとんどの伝統的なドライフルーツには約50%のフルクトースが含まれている。1970年から2000年にかけて、米国では「添加糖」が25%増加した^[75]。HFCSはより安価で用途の広い甘味料として認識され、米国ではスクロースに代わってソフトドリンクの主な甘味料となった^{[8] 。}

1789年以来、米国の砂糖産業は外国産砂糖への関税という形で貿易保護政策をとってきたが^[76]、トウモロコシ栽培者への補助金はHFCSの主原料であるトウモロコシの価格を下げてきた。そのため、より安価な砂糖代替品を求める産業ユーザーは1970年代にHFCSを急速に採用した。^{[77] [78]}

• 高麦芽糖コーンシロップ
• シロップ一覧

• ウィキメディア・コモンズの高果糖コーンシロップに関連するメディア