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砂糖は、甘味のある可溶性炭水化物の総称で、その多くは食品に使用されています。単糖類とも呼ばれる単純糖には、グルコース、フルクトース、ガラクトースが含まれます。複合糖類は二糖類または複糖類とも呼ばれ、2つの単糖が結合した分子です。一般的な例としては、スクロース（グルコース + フルクトース）、ラクトース（グルコース + ガラクトース）、マルトース（2つのグルコース分子）などがあります。白砂糖はスクロースが精製されたものです。体内で、複合糖は単糖類に加水分解されます。
単糖類のより長い鎖（>2）は糖とはみなされず、オリゴ糖または多糖類と呼ばれます。デンプンは植物に含まれるグルコースポリマーであり、人間の食物の中で最も豊富なエネルギー源です。エチレングリコール、グリセロール、糖アルコールなどの他の化学物質は甘味がありますが、糖として分類されません。
糖類はほとんどの植物の組織に含まれています。蜂蜜や果物は、単純糖類の豊富な天然源です。スクロースは特にサトウキビとテンサイに集中しているため、精製糖を作るための効率的な商業抽出に最適です。2016年、これら2つの作物の世界生産量は合計で約20億トンでした。麦芽糖は穀物を麦芽化することで生産できます。乳糖は植物から抽出できない唯一の糖です。乳糖は母乳を含む牛乳と一部の乳製品にのみ含まれています。安価な糖類源はコーンシロップで、トウモロコシのでんぷんを麦芽糖、果糖、ブドウ糖などの糖類に変換することで工業的に生産されます。
スクロースは加工食品（クッキーやケーキなど）に使用され、市販の超加工食品や飲料に添加されることもあり、食品（トーストやシリアルなど）や飲料（コーヒーや紅茶など）の甘味料として使用されることもあります。平均的な人は毎年約24キログラム（53ポンド）の砂糖を消費しており、北米と南米では最大50キログラム（110ポンド）、アフリカでは20キログラム（44ポンド）未満を消費しています。[1]
20世紀後半に自由糖の消費が増加すると、研究者は自由糖、特に精製糖を多く含む食事が人間の健康に害を及ぼすかどうかを調べ始めました。2015年、世界保健機関は、成人と子供に対して、自由糖の摂取量を総エネルギー摂取量の10%未満に減らすよう強く推奨し、5%未満に減らすことを奨励しました。[2]一般的に、砂糖の過剰摂取は栄養上の利点よりも人間の健康を害し、心臓代謝やその他の健康被害のリスクと関連しています。[3]
語源
語源は商品の普及を反映している。サンスクリット語（śarkarā）は「粉末または砂糖漬けの砂糖」を意味し、ペルシャ語の shakarとアラビア語のsukkarに由来する。アラビア語の単語は中世ラテン語のsuccarumとして借用され、12世紀のフランス語の sucreと英語のsugarが生まれた。砂糖はシチリア島とスペインのアラブ人によってヨーロッパにもたらされた。[4]
英語の「ジャガリー」はナツメヤシの樹液やサトウキビの絞り汁から作られる粗い黒砂糖で、ポルトガル語の「ジャガラ」はマラヤーラム語の「チャッカラ」に由来し、これはサンスクリット語の「シャルカラ」に由来する。[5]
歴史
古代からルネサンスまで
アジア
砂糖はインド亜大陸で古代から生産されており[ 6] 、その栽培はハイバル峠やキャラバンルートを経由して中国に広まりました[ 7 ]。初期の砂糖は豊富でも安価でもなく、世界のほとんどの地域では甘味料として蜂蜜が使われることが多かったです[8] 。もともと人々は生のサトウキビを噛んで甘味を抽出していました。ヨーロッパの植民地時代に精製サトウキビがより広く入手できるようになった後も[9] 、ジャワ島や東南アジアの他の砂糖生産地域ではパームシュガーが好まれ、ココナッツシュガーとともに今日でもデザートを作るのに地元で使用されています[10] [11] 。
サトウキビは、インド亜大陸（南アジア）や東南アジアなどの熱帯地域が原産です。[6] [12]異なる種は異なる場所から来たようです。Saccharum barberiはインド原産で、S. eduleとS. officinarumはニューギニア原産です。[12] [13]サトウキビに関する最も古い歴史的言及の一つは、紀元前8世紀の中国の写本にあり、サトウキビの使用はインドで始まったと述べられています。[14]
インドの伝統医学（アーユルヴェーダ）では、サトウキビはイクシュ（Ikṣu）、サトウキビジュースはファンタ（Phāṇita ）という名前で知られています。その品種、同義語、特徴は、Bhāvaprakāśa（1.6.23、サトウキビのグループ）などのnighaṇṭusで定義されています。 [15]
砂糖は、インディアンがサトウキビの絞り汁を貯蔵や輸送しやすい粒状の結晶に変える方法を発見するまで、あまり重要視されていませんでした。[16]このプロセスは、ギリシャの医師ペダニウス・ディオスコリデスが紀元1世紀の医学論文『薬物学』で証明しています。
インドやユーダイモンアラビアの葦の中には、サッカロン（砂糖）と呼ばれる一種の凝集蜂蜜があり、塩と似た粘稠度を持ち、歯の間に挟んで砕けるほど脆い。
— ペダニウス・ディオスコリデス、マテリア・メディカ、第 2 巻[17] [18]
現地のインド語では、これらの結晶はカンダ（デーヴァナーガリー語：खण्ड, Khaṇḍa ）と呼ばれ、キャンディという言葉の語源となっている。[19]澄ましバターと砂糖を物資として運んだインドの船乗りたちは、旅した様々な交易路に沿って砂糖に関する知識を持ち込んだ。 [16]旅した仏教僧侶たちは砂糖の結晶化法を中国に持ち込んだ。[20]北インドのハルシャ（在位606-647年）の治世中、唐の太宗（在位626-649年）が砂糖への関心を示した後、唐のインド使節はサトウキビの栽培方法を教えた。中国で最初のサトウキビ農園が設立されたのは7世紀である。[21]中国の文書には、砂糖精製技術を得るために647年に開始された少なくとも2回のインドへの使節団が確認されている。[22]インド亜大陸、[6]中東、中国では、砂糖は料理やデザートの主食となりました。
ヨーロッパ
アレクサンドロス大王の提督ネアルコスは、紀元前325年に、アレクサンドロス率いるインド遠征に参加していたため、砂糖の存在を知っていた（アリアノス、アナバシス）。[23] [24]ギリシャの医師ペダニウス・ディオスコリデスに加え、ローマの大プリニウスも紀元1世紀の著書『博物誌』で砂糖について記述している。「砂糖はアラビアでも作られているが、インドの砂糖の方が優れている。それはサトウキビに含まれる蜂蜜の一種で、ガムのように白く、歯に挟むとカリカリと音を立てる。ヘーゼルナッツ大の塊になっている。砂糖は医療目的にのみ使用される。」[25] 十字軍は聖地での遠征後、砂糖をヨーロッパに持ち帰ったが、そこで彼らは「甘い塩」を運ぶキャラバンに遭遇した。12世紀初頭、ヴェネツィアはティルス近郊の村々を買収し、ヨーロッパへの輸出用に砂糖を生産する農園を設立した。それは、それまで唯一の甘味料であった蜂蜜の使用を補うものとなった。[26] 12世紀後半に十字軍の記録者ウィリアム・オブ・ティルスは、砂糖は「人類の活動と健康に非常に必要」であると記しています。[27] 15世紀、ヴェネツィアはヨーロッパにおける主要な砂糖精製と流通の中心地でした。[14]
15世紀半ばにヨーロッパからマデイラ諸島とカナリア諸島に移住者が集まり、砂糖が持ち込まれたことで劇的な変化が起こりました。[28] [29]その後、砂糖は当初はまだ非常に高価でしたが、はるかに簡単に入手できるようになり、「砂糖に対する熱狂が社会を席巻しました。」[30] 1492年までに、マデイラは年間140万キログラム（300万ポンド）以上の砂糖を生産していました。[31] 流通の中心地の1つであるジェノバは砂糖漬けの果物で知られるようになり、ヴェネツィアはペストリー、お菓子（キャンディー）、砂糖彫刻を専門としていました。 砂糖は、一般的な分類では「温かい」食品として「貴重な薬効」があると考えられ、「胃に効き、風邪を治し、肺の不調を和らげる」と考えられていました。[32]
1457年にトゥールでガストン・ド・フォワが催した饗宴は「中世後期の饗宴に関する記録としてはおそらく最も優れ、最も完全なもの」であり、砂糖彫刻について初めて言及されている。最後の食べ物として「砂糖で彫られた紋章の動物たち：ライオン、雄鹿、猿…それぞれがハンガリー王の腕を前足かくちばしで掴んでいた」からである。[33] その後数十年間に記録された他の盛大な饗宴にも同様の作品が含まれていた。[34] 当初、彫刻は食事中に食べられたようであるが、後には単なるテーブルの装飾となり、最も手の込んだものはトリオンフィと呼ばれるようになった。数人の著名な彫刻家がそれらを制作したことが知られており、下絵が残っているものもある。初期のものは黒砂糖で作られ、部分的に鋳型で鋳造され、最後の仕上げが彫られていた。それらは少なくとも1903年のイギリスのエドワード7世の戴冠式の饗宴までは使用され続けた。他の彫刻とともに、すべてのゲストに持ち帰ることができる砂糖の王冠が配られました。[35]
近代史
ドイツの化学者アンドレアス・ジギスムント・マルクグラフ（左）とフランツ・カール・アハルト（右）はともに近代砂糖産業の基礎を築きました。
1492年8月、クリストファー・コロンブスはカナリア諸島のラ・ゴメラ島でサトウキビのサンプルを採取し、新世界に持ち込んだ。[36]イスパニョーラ島でサトウキビの挿し木が植えられ、最初のサトウキビの収穫は1501年に行われた。1520年代までにキューバとジャマイカに多くの製糖工場が建設された。 [37]ポルトガル人はサトウキビをブラジルに持ち込んだ。1540年までに、サンタカタリーナ島に800のサトウキビ製糖工場があり、ブラジルの北海岸、デマララ、スリナムにはさらに2,000の工場があった。ブラジルの砂糖生産量が16世紀の砂糖生産の中心地であったサントメを上回るまでには1600年までかかった。 [29]
19世紀初頭まで、ヨーロッパでは砂糖は贅沢品であったが、プロイセンで、そして後にナポレオン支配下のフランスでてん菜糖が普及したことにより、より広く入手できるようになった。[38]てん菜糖はドイツの発明であり、1747年にアンドレアス・ジギスムント・マルクグラフがてん菜に砂糖が含まれていることを発表し、アルコールを使って砂糖を抽出する方法を考案した。[39]マルクグラフの弟子フランツ・カール・アハルトは、18世紀後半に砂糖を純粋な形で抽出する経済的な工業的方法を考案した。[40] [41]アハルトは1783年にカウルスドルフで初めててん菜糖を生産し、1801年には世界初のてん菜糖生産施設がシロンスク地方（当時はプロイセンの一部、現在のポーランド）のクネルンに設立された。[42]マルクグラフとアハルトの著作は、ヨーロッパの砂糖産業の出発点となり、[43]砂糖はもはや贅沢品ではなく、ほとんど温暖な気候でしか生産されなくなったため、現代の砂糖産業全般の出発点となった。[44]
砂糖は大変人気となり、19世紀までにはどの家庭にも見られるようになりました。砂糖の味覚と需要が進化し、必須の食品原料として砂糖が求められたことにより、経済と社会に大きな変化が起こりました。[45]需要は、労働集約的なサトウキビ農園と砂糖製造施設が成功しそうな熱帯の島や地域の植民地化を部分的に促進しました。[45]世界の砂糖消費量は1850年から2000年にかけて100倍以上増加し、その筆頭はイギリスで、1650年の1人当たり年間約2ポンドから20世紀初頭には90ポンドに増加しました。18世紀後半には、イギリスはヨーロッパに届く砂糖の約半分を消費しました。[46]
奴隷制度が廃止された後、カリブ海のヨーロッパ植民地の労働者の需要はインド亜大陸からの年季奉公労働者によって満たされた。[47] [48] [49]何百万人もの奴隷または年季奉公労働者がアメリカ大陸、アフリカ、アジアの様々なヨーロッパ植民地に連れてこられ（ヨーロッパでの砂糖などの商品の需要の結果として）、世界中の多くの国の民族的混合に影響を与えた。[50] [51] [52]
砂糖は、サトウキビが栽培されていた地域の工業化にもつながった。例えば、1790年代にベンガル総督のJ・パターソン中尉は、サトウキビは発祥の地であるイギリス領インドで西インド諸島よりも多くの利点があり、費用も安く栽培できるという考えをイギリス議会に推進した。その結果、インド東部のビハール州に製糖工場が設立された。[53] [54]ナポレオン戦争 中、海上封鎖により砂糖の輸入が困難だったため、ヨーロッパ大陸でテンサイの生産が増加した。1880年までにテンサイはヨーロッパで砂糖の主な供給源となった。リンカンシャーやイングランドの他の地域でもテンサイは栽培されていたが、イギリスは引き続き砂糖の大部分を植民地から輸入していた。[55]
19世紀後半まで、砂糖は塊の状態で購入され、シュガーニップと呼ばれる道具を使って切らなければならなかった。[56]後年、グラニュー糖は袋入りで売られることが多くなった。角砂糖は19世紀に生産された。角砂糖を製造する方法を最初に発明したのは、ダチツェの製糖工場長だったヤコブ・クリストフ・ラッドである。1841年、彼は世界で初めて角砂糖を製造した。[57]彼は1843年1月23日にその方法の5年間の特許を付与され、角砂糖の生産を開始した。テイト・アンド・ライル社のヘンリー・テイトも、リバプールとロンドンの製糖工場で角砂糖を製造した初期の人物である。テイトは、1872年に角砂糖の加工方法を発明したドイツ人のオイゲン・ランゲンから角砂糖製造の特許を購入した。 [58]
第一次世界大戦中は砂糖が配給制だったが、「歴史上、これほど砂糖が大量に使われ、アルコールがほとんど使われなかった戦争はかつてなかった」と言われている[59] 。第二次世界大戦中はさらに厳しくなった。 [60] [61] [62] [63] [64]配給制は、さまざまな人工甘味料の開発と使用につながった。[60] [65]
化学
科学的には、糖は単糖類、二糖類、オリゴ糖などの炭水化物の総称です。単糖類は「単純糖」とも呼ばれ、最も重要なのはグルコースです。ほとんどの単糖類はCに準拠した化学式を持っています。
んH
2nお
んnは3から7の間である（デオキシリボースは例外）。グルコースの分子式は Cである。
6H
12お
6典型的な糖類の名前は、「グルコース」や「フルクトース」のように - oseで終わります。このような言葉は、水に溶けるあらゆるタイプの炭水化物を指すこともあります。非環式単糖類と二糖類には、アルデヒド基またはケトン基が含まれます。これらの炭素-酸素二重結合 (C=O) が反応中心です。構造内に 1 つ以上の環を持つ糖類はすべて、2 つ以上の単糖類がグリコシド結合で結合し、その結果、水分子 ( H
2O）債券当たり。[66]
閉鎖型の単糖類は他の単糖類とグリコシド結合を形成し、二糖類（スクロースなど）や多糖類（デンプンやセルロースなど）を作ることができる。これらの化合物が代謝される前に、酵素がこれらのグリコシド結合を加水分解するか、そうでなければ切断する必要がある。消化吸収後、血液や内部組織に存在する主な単糖類には、グルコース、フルクトース、ガラクトースなどがある。多くのペントースとヘキソースは環状構造を形成することができる。これらの閉鎖型では、アルデヒドまたはケトン基は遊離していないため、これらの基に典型的な反応の多くは起こり得ない。溶液中のグルコースは平衡状態ではほとんどが環状で存在し、開鎖型の分子は0.1％未満である。[66]
天然ポリマー
糖の生体高分子は自然界に広く存在しています。植物は光合成によってグリセルアルデヒド-3-リン酸（G3P）を生成します。これはリン酸化された3炭素糖で、細胞がグルコース（C
6H
12お
6）または（サトウキビやビートなど）ショ糖（C
12H
22お
11単糖類は、さらに細胞壁構築のためのセルロースやペクチンなどの構造多糖類に変換されるか、またはデンプンやイヌリンなどの貯蔵多糖類の形でエネルギー貯蔵庫に変換される。デンプンは、2つの異なるグルコースポリマーで構成され、細胞に蓄えられた化学エネルギーの容易に分解される形態であり、他の種類のエネルギーに変換することができる。[66]グルコースの別のポリマーはセルロースであり、これは数百または数千のグルコース単位からなる直鎖である。これは植物によって細胞壁の構造成分として使用される。人間はセルロースを非常に限られた範囲でしか消化できないが、反芻動物は腸内の共生細菌の助けを借りて消化することができる。 [67] DNAとRNAは、それぞれ単糖類のデオキシリボースとリボースから構築されている。デオキシリボースの化学式はC
5H
10お
4リボース式C
5H
10お
5. [68]
可燃性と熱反応
砂糖は炎にさらされると燃えやすいため、砂糖の取り扱いには粉塵爆発の危険がある。砂糖がチューインガムに使われるように超微細に粉砕されている場合は爆発の危険がさらに高くなる。[69] 2008年のジョージア州製糖工場爆発では14人が死亡、36人が負傷し、製糖工場の大半が破壊されたが、原因は砂糖の粉塵の引火であった。[70]
料理に使われる場合、砂糖を熱にさらすとカラメル化が起こります。この過程でジアセチルなどの揮発性化学物質が放出され、特徴的なキャラメル風味が生まれます。[71]
種類
単糖類
フルクトース、ガラクトース、グルコースはすべて単糖類で、一般式はC 6 H 12 O 6です。これらは5つのヒドロキシル基（−OH）とカルボニル基（C = O）を持ち、水に溶解すると環状になります。それぞれ、偏光を右または左に発散させる右旋光型と左旋光型のいくつかの異性体として存在します。[72]
- フルクトース（果糖）は、果物、一部の根菜、サトウキビ糖、蜂蜜に自然に含まれ、糖類の中で最も甘い。これはスクロースまたはテーブルシュガーの成分の1つである。これは高フルクトースシロップとして使用され、これはコーンシロップを生成するために加工された加水分解コーンスターチから製造され、その後酵素が加えられてグルコースの一部がフルクトースに変換される。 [73]
- ガラクトースは通常は遊離状態では存在せず、グルコースとともに二糖類であるラクトースまたは乳糖の成分となる。グルコースよりも甘味が少ない。赤血球の表面にある抗原の成分であり、血液型を決定する。 [74]
- グルコースは果物や植物ジュースに自然に存在し、光合成の主な産物です。デンプンは消化中にグルコースに変換され、グルコースは血流で動物の体内を運ばれる糖の形態です。原則としてグルコースには2つのエナンチオマー（互いに鏡像関係にある）がありますが、天然に存在するグルコースはD-グルコースです。これはデキストロース、またはブドウ糖とも呼ばれます。これは、ブドウジュースを乾燥させるとデキストロースの結晶が生成され、他の成分からふるい分けられるためです。 [75]グルコースシロップは、食品の製造に広く使用されている液体のグルコースです。酵素加水分解によってデンプンから製造できます。 [76]たとえば、トウモロコシデンプンを分解して商業的に生産されるコーンシロップは、精製されたデキストロースの一般的な供給源の1つです。 [77]ただし、デキストロースは、蜂蜜やブドウなどの果物を含む多くの未加工のホールフードに自然に含まれています。 [78]
二糖類
ラクトース、マルトース、スクロースはすべて複合糖質、二糖類であり、一般式はC 12 H 22 O 11です。これらは、水分子を除いた2つの単糖分子の組み合わせによって形成されます。[72]
- 乳糖は牛乳に含まれる天然の糖です。乳糖分子はガラクトース分子とグルコース分子が結合して形成されます。摂取されると消化中にラクターゼという酵素によって構成成分に分解されます。子供はこの酵素を持っていますが、大人の中にはこの酵素を生成できなくなり、乳糖を消化できない人もいます。 [79]
- 麦芽糖は特定の穀物の発芽時に生成され、最も有名なのは大麦で、大麦は麦芽に変換され、これが糖の名前の由来となっている。麦芽糖分子は、2つのグルコース分子の結合によって形成される。麦芽糖はグルコース、フルクトース、スクロースよりも甘味が少ない。 [72]麦芽糖は体内でアミラーゼ酵素によるデンプンの消化中に生成され、消化中にマルターゼ酵素によって分解される。 [80]
- スクロースはサトウキビの茎やテンサイの根に含まれています。また、他の植物、特に果物やニンジンなどの根にも、果糖やブドウ糖とともに天然に含まれています。これらの食品に含まれる糖の割合の違いによって、食べたときに感じる甘さの範囲が決まります。 [72]スクロースの分子は、ブドウ糖の分子と果糖の分子が結合して形成されます。摂取された後、スクロースはスクラーゼと呼ばれるいくつかの酵素によって消化中に構成成分に分解されます。 [81]
出典
一般的な果物と野菜の糖分含有量を表 1 に示します。
- ^A 炭水化物の数値は USDA データベースで計算されており、必ずしも糖類、デンプン、食物繊維の合計と一致するわけではありません。 [なぜ? ]
- ^B フルクトースとフルクトース＋グルコースの比率は、スクロース由来のフルクトースとグルコースを含めて計算されます。
生産
需要の増加により、砂糖の生産量は2009年から2018年にかけて全体で約14％増加しました。[83]最大の輸入国は中国、インドネシア、米国でした。[83]
サトウキビ
サトウキビは2000年から2021年にかけて世界の作物生産量の約21％を占めた。アメリカ大陸はサトウキビ生産の主要地域であった（世界全体の52％）。[85]
2020年の世界のサトウキビ生産量は19億トンで、ブラジルが世界総生産量の40％、インドが20％を生産している（表）。
サトウキビは、イネ科サトウキビ属の巨大なイネ科植物のいくつかの種、またはその交雑種を指します。茎に含まれるショ糖を取るために、何世紀にもわたってインド亜大陸と東南アジアの熱帯気候で栽培されてきました。[6]サトウキビ生産は、18世紀にアメリカ大陸で奴隷農園が設立されたことで大幅に拡大しました。労働集約的なプロセスに奴隷制度を利用したことで砂糖が生産され、ほとんどの人が購入できるほど安価な価格になりました。機械化により労働の必要性はある程度軽減されましたが、21世紀には栽培と生産は低賃金労働者に依存しています。
サトウキビは、その大きな成長能力をフルに発揮するために、生育期に霜が降りず、十分な降雨量のある気候を必要とする。収穫物は機械または手で収穫され、長さに切り刻まれ、加工工場（一般に製糖工場と呼ばれる）に迅速に運ばれ、そこで製粉されて水で抽出されるか、拡散によってジュースが抽出される。[87]ジュースは石灰で澄まし、酵素を破壊するために加熱される。得られた薄いシロップは一連の蒸発器で濃縮され、その後さらに水が除去される。得られた過飽和溶液に砂糖の結晶が混入され、結晶の形成と乾燥が促進される。[87] 糖蜜はこの工程の副産物であり、バガスと呼ばれる茎からの繊維[87]は、砂糖抽出工程のエネルギーとして燃やされる。粗糖の結晶は粘着性のある茶色のコーティングをしており、そのまま使用することも、二酸化硫黄で漂白することも、炭酸化処理してより白い製品にすることもできます。 [ 87 ]砂糖1キログラム（2.2ポンド）を生産するには、約2,500リットル（660米ガロン）の灌漑用水が必要です。[88]
テンサイ
2020年の世界のテンサイ生産量は2億5,300万トンで、ロシアが世界総量の13%を占めトップとなっている（表）。
テンサイは、砂糖の抽出方法が利用可能になった19世紀に主要な砂糖源となった。テンサイは2年生植物で、[90]ヒユ科のBeta vulgarisの栽培品種であり、塊根には高濃度のスクロースが含まれている。温帯地域では十分な降雨量があり、肥沃な土壌を必要とする。収穫は秋に機械で行われ、葉の冠と余分な土が取り除かれる。根は急速に劣化することはないため、数週間は畑に置いておいてもかまわない。その後、加工工場に運ばれ、そこで洗浄およびスライスされ、拡散法で砂糖が抽出される。[91]炭酸カルシウムとともに生のジュースに石灰乳を加える。真空下でシロップを沸騰させて水分を蒸発させた後、シロップを冷却して砂糖の結晶を播種する。結晶化した白砂糖は遠心分離機で分離して乾燥することができ、それ以上の精製は必要ない。[91]
精製
精製糖は、糖蜜を取り除く精製工程を経た粗糖から作られる。[92] [93]粗糖はサトウキビやテンサイから抽出されたショ糖である。粗糖はそのまま食べることもできるが、精製工程で不要な味が取り除かれ、精製糖または白砂糖になる。[94] [95]
砂糖は、使用される国にバルクで輸送され、精製プロセスはそこで行われることが多い。最初の段階はアフィニテーションと呼ばれ、濃縮シロップに砂糖の結晶を浸して柔らかくし、粘着性の茶色のコーティングを溶かさずに除去する。次に、結晶を液体から分離し、水に溶解する。得られたシロップは、炭酸塩化またはリン酸塩化のいずれかのプロセスで処理される。どちらのプロセスでも、シロップ内に微細な固体が沈殿し、これを濾過する際に、多くの不純物が同時に除去される。色の除去は、粒状活性炭またはイオン交換樹脂のいずれかを使用して行われる。砂糖シロップは沸騰させて濃縮し、次に冷却して砂糖の結晶を播種し、砂糖を結晶化させる。液体は遠心分離機で回転分離され、白い結晶は熱風で乾燥され、包装または使用の準備が整う。余剰の酒は精製糖蜜として利用される。[96]
国際糖類分析法統一委員会は、精製糖の純度を測定するための基準を定めており、これはICUMSA番号として知られています。数値が低いほど、精製糖の純度が高いことを示します。[97]
精製糖は、高品質を求める産業ニーズに広く使用されています。精製糖は、生の砂糖（ICUMSA 1,500以上）よりも純度が高く（ICUMSA 300未満）、精製糖よりも純度が高いです。[98]砂糖の色と純度は標準番号ICUMSAで表され、ICUMSAの数字が小さいほど砂糖の純度が高いことを示します。[98]
形態と用途
結晶サイズ
- 粗粒砂糖はサンディングシュガーとも呼ばれ、粒径が約1～3mmの反射結晶で構成されており、食塩に似ています。焼き菓子やキャンディーの上に使用され、熱や湿気にさらされても溶けません。[99]
- グラニュー糖（約0.6mmの結晶）は、テーブルシュガーまたは通常の砂糖としても知られ、食卓で食品に振りかけたり、温かい飲み物（コーヒーや紅茶）を甘くしたり、家庭で焼き菓子（クッキーやケーキ）やデザート（プリンやアイスクリーム）に甘みと食感を加えたりするのに使われます。また、砂糖漬けの果物、ジャム、マーマレードなど、微生物の繁殖や生鮮食品の腐敗を防ぐ防腐剤としても使われます。[100]
- 粉砕された砂糖は細かい粉末に粉砕され、食品にまぶしたり、パンや菓子類に使用されます。[101] [99]
- ふるい分けされた砂糖は、粒の大きさに応じて分離された結晶製品です。装飾用のテーブルシュガー、ドライミックスへのブレンド、ベーキングや菓子類に使用されます。[101]
形状
- キューブシュガー（砂糖塊とも呼ばれる）は、白または茶色のグラニュー糖を軽く蒸してブロック状に圧縮したものです。飲み物を甘くするのに使用されます。[101]
- シュガーローフは、19 世紀後半まで精製砂糖を製造・販売する際によく使われていた円錐形の容器です。この形状は、ドイツ (フォイアーザンゲンボウルの製造用) やイラン、モロッコで今でも使用されています。
ブラウンシュガー
ブラウンシュガーはグラニュー糖で、残留糖蜜を含むか、または意図的に糖蜜でコーティングされて明るい色または暗い色の砂糖が作られています。焼き菓子、菓子、トフィーに使用されます。[101]色が濃いのは、含まれる糖蜜の量によるものです。色の濃さや原産国に基づいて分類されることがあります。例: [99]
- 淡褐色、糖蜜含有量はわずか（約3.5％）
- 濃い茶色で、糖蜜含有量が高い（約6.5％）
- 非遠心分離サトウキビ糖、サトウキビの絞り汁から水分を蒸発させて得られる未精製の非常に濃い色のサトウキビ糖。例:
- パネラ、ラパドゥラ、チャンカカ、ピロンシージョとも呼ばれます。
- いくつかの種類のマスコバド砂糖はバルバドス砂糖としても知られています。他の種類は遠心分離またはスプレードライヤーを使用して部分的に精製されます。
- ジャガリーのいくつかの種類。他の種類はサトウキビジュースではなく、ナツメヤシの実やヤシの 樹液から作られています。
液糖
- 蜂蜜は、主に果糖とブドウ糖の非結合分子を含み、ミツバチが花の蜜を消化して作る粘性のある液体です。
- 甘露液は、アブラムシ、一部のカイガラムシ、その他多くのカメムシ類、および一部の昆虫が植物の樹液を餌として分泌する糖分を多く含んだ粘着性の液体です。
- シロップは主に砂糖を水に溶かした粘性のある液体で、飲料、ハードキャンディ、アイスクリーム、ジャムなど幅広い食品加工に使用されます。[101]
- グラニュー糖を水に溶かして作ったシロップは、液糖と呼ばれることもあります。砂糖 50%、水 50% を含む液糖は、シンプル シロップと呼ばれます。
- シロップは、サトウキビジュースやメープル樹液などの天然の甘味料を煮詰めて作ることもできます。
- コーンシロップは、トウモロコシのデンプンを糖類（主に麦芽糖とブドウ糖）に変換して作られます。
- 高果糖コーンシロップ（HFCS）は、コーンシロップをさらに加工して、一部のグルコースを果糖に変換することによって生成されます。
- 転化糖シロップは、転化糖とも呼ばれ、グラニュー糖を水で加熱して作られる2種類の単糖（ブドウ糖と果糖）の混合物です。パン、ケーキ、飲料の甘味調整、保湿、糖の結晶化防止に使用されます。[101]
- 糖蜜と糖蜜は、砂糖生産の副産物としてサトウキビやテンサイのジュースから糖分を取り除いたものです。これらは前述のシロップと混ぜて甘味を増したり、トフィーやリコリスなどのさまざまな焼き菓子や菓子類に使われます。[101]
- ワイン造りでは、果物の糖分は発酵プロセスによってアルコールに変換されます。果物を圧搾してできた果汁の糖分が低い場合は、補糖と呼ばれるプロセスで追加の糖分を加えてワインのアルコール度数を上げることがあります。甘口ワインの製造では、発酵が完全に完了する前に停止することがあり、ワインに甘い味を与える残留糖分が残ります。 [102]
その他の甘味料
- 低カロリー甘味料は、多くの場合、甘味料を添加したマルトデキストリンで作られています。マルトデキストリンは、3つ以上のグルコース分子の短い鎖からなる消化しやすい合成多糖類であり、デンプンの部分加水分解によって作られます。[103]厳密には、マルトデキストリンは2つ以上のグルコース分子を含むため、砂糖に分類されませんが、その構造は2つの結合したグルコース分子からなる分子である麦芽糖に似ています。
- ポリオールは糖アルコールであり、口の中で長時間甘い風味が持続することが求められるチューイングガムに使用されます。[104]
- さまざまな種類のゼロカロリー人工甘味料も砂糖の代替品として使用できます。
消費
世界中で砂糖は1日の摂取カロリーの10%を占めています（2000kcalの食事に基づく）。[105] 1750年、平均的な英国人は1日に72kcalを砂糖から摂取していました。1913年には、この値は395kcalに上昇しました。2015年でも、砂糖は依然として英国人の食事のカロリーの約14%を占めています。[106]ある情報源によると、2016年の一人当たりの砂糖消費量は米国が最も高く、次いでドイツとオランダでした。[107]
栄養と風味
| 100 g (3.5 オンス) あたりの栄養価 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| エネルギー | 1,576kJ（377kcal） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
97.33グラム | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 糖類 | 96.21グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 食物繊維 | 0グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0グラム | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0グラム | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| その他の構成 | 量 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 水 | 1.77グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
USDA データベースエントリへの完全なリンク[正確なページへのリンク] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| †割合は米国の成人に対する推奨値に基づいて推定されています。[108]ただし、カリウムについては米国アカデミーの専門家の推奨値に基づいて推定されています。[109] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 100 g (3.5 オンス) あたりの栄養価 | |||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| エネルギー | 1,619kJ（387kcal） | ||||||||||||||||||||
99.98グラム | |||||||||||||||||||||
| 糖類 | 99.91グラム | ||||||||||||||||||||
| 食物繊維 | 0グラム | ||||||||||||||||||||
0グラム | |||||||||||||||||||||
0グラム | |||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
| その他の構成 | 量 | ||||||||||||||||||||
| 水 | 0.03グラム | ||||||||||||||||||||
USDA データベースエントリへの完全なリンク[正確なページへのリンク] | |||||||||||||||||||||
| †割合は米国の成人に対する推奨値に基づいて推定されています。[108]ただし、カリウムについては米国アカデミーの専門家の推奨値に基づいて推定されています。[109] | |||||||||||||||||||||
ブラウンシュガーと白砂糖は、それぞれ97%からほぼ100%が炭水化物で、水分は2%未満、食物繊維、タンパク質、脂肪は含まれていません（表）。ブラウンシュガーには適量の鉄分（100グラムあたり1日摂取基準量の15%、表を参照）が含まれていますが、通常の1食分4グラム（小さじ1杯）では15カロリーで、鉄分やその他の栄養素はごくわずかです。[110]ブラウンシュガーには加工中に再導入された5～10%の糖蜜が含まれているため、一部の消費者にとってその価値は白砂糖よりも豊かな風味にあります。[111]
健康への影響
一般的な
砂糖の過剰摂取は栄養面での利益よりも人体へのダメージが大きく、特に心臓代謝の健康を損なうリスクと関連しています。[3]
砂糖産業の資金調達と健康情報
砂糖精製業者や砂糖入り食品・飲料の製造業者は、医学研究や公衆衛生勧告に影響を与えようとしており、 [112] [113] 1960年代から2016年にかけて、多額の、そして大部分は秘密裏に支出が行われていたことが記録されている。 [114] [115] [116] [117]砂糖入り食品・飲料の健康影響に関する研究結果は、研究者が食品・飲料業界と金銭的なつながりを持っているかどうかによって大きく異なる。[118] [119] [120] 2013年の医学レビューでは、「不健康な商品産業は、国家または国際的なNCD [非感染性疾患]政策の形成に関与すべきではない」と結論付けられている。[121]
ニュースメディアやソーシャルメディアを含む大衆メディアにおける砂糖関連の健康情報の報道を誘導するための同様の取り組みが行われてきた。[122] [123] [124]
肥満とメタボリックシンドローム
世界保健機関（WHO）による2003年の技術報告書は、砂糖入り飲料（フルーツジュースを含む）の大量摂取は、総エネルギー摂取量を増加させ、肥満のリスクを高めるという証拠を示しています。[125]砂糖自体は肥満やメタボリックシンドロームを引き起こす要因ではありませんが、過剰に摂取すると不健康な食生活の要素となります。[125] [更新が必要]メタアナリシスでは、砂糖入り飲料の過剰摂取は、成人と子供の両方で、体重増加[126]と肥満を含む2型糖尿病とメタボリックシンドロームの発症リスクを高めることが示されました。[127] [128]
癌
砂糖の摂取は直接がんを引き起こすわけではない。[129] [130] [131] オーストラリアがん協会は、「砂糖の摂取ががん細胞の増殖を早めたり、がんを引き起こしたりするという証拠はない」と述べている。[129]砂糖の摂取と肥満関連のがんの間には、体重増加のリスク増加を通じて間接的な関係がある。[131] [129] [132]
アメリカがん研究所と世界がん研究基金は、人々に砂糖の摂取を制限することを推奨している。[133] [134]
砂糖や炭水化物の摂取を減らして腫瘍を「飢えさせる」ことで癌を治療できるという誤解が広まっている。実際には、癌患者の健康には健康的な食生活を維持することが最も有効である。[135]
認知
砂糖の摂取が多動性を引き起こすことを示唆する研究もあるが、その質は低く[136]、科学界では子供の「シュガーラッシュ」という考え方は神話であると一般に認められている。[137] [138] 2019年のメタ分析では、砂糖の摂取は気分を改善しないが、摂取後1時間以内に注意力が低下し、疲労が増加する可能性があることが判明した。[139]大量のエナジードリンクを摂取する子供に関する質の低い研究の1件のレビューでは、喫煙や過度の飲酒などの不健康な行動の増加、多動性および不眠症との関連が示されたが、そのような影響はカフェインなど他の飲料成分よりも砂糖に特に起因するものではないと特定できた。[140]
虫歯
WHO、砂糖に関する行動、栄養に関する科学諮問委員会（SACN）は、遊離糖が虫歯の発症に不可欠な食事要因であると考えている。[141] [142] [143] WHOは「食事中の遊離糖を避けることで虫歯を予防できる」と述べている。[141]
人間を対象とした研究のレビューでは、砂糖の摂取量が総エネルギー摂取量の10%未満の場合、虫歯の発生率が低くなることが示されています。 [144] 砂糖入り飲料の摂取は虫歯のリスク増加と関連しています。[145]
栄養の置換
「エンプティカロリー」論は、添加糖（または「フリー」糖）の多い食事は必須栄養素を含む食品の摂取を減らすと主張している。[146]この栄養素の置き換えは、砂糖が1日のエネルギー摂取量の25％以上を占める場合に発生し、[147]この割合は食事の質の低下や肥満のリスクと関連している。[148]置き換えは摂取量が少ない場合にも発生する可能性がある。[147]
推奨される食事摂取量
WHO は、成人および子供の両方に対して、遊離糖の摂取量を総エネルギー摂取量の 10% 未満に減らすことを推奨しており、5% 未満に減らすことを提案しています。「遊離糖」には、食品に添加される単糖類および二糖類、果汁や濃縮物、蜂蜜やシロップなどに含まれる糖類が含まれます。WHO によると、「これらの推奨事項は、遊離糖の摂取量と体重 (低および中程度の質の証拠) および虫歯 (非常に低および中程度の質の証拠) との関係について検討された利用可能な証拠全体に基づいています。」[2]
2016年5月20日、米国食品医薬品局は、すべての食品に表示される栄養成分表示パネルの変更を発表し、2018年7月までに発効する予定である。パネルに新たに追加されたのは、「添加糖類」を重量と1日の推奨摂取量（DV）に対する割合で記載するという要件である。ビタミンとミネラルの場合、DVの目的は摂取すべき量を示すことである。添加糖類の場合、100% DVを超えてはならないという指針がある。100% DVは50グラムと定義されている。1日に2000カロリーを摂取する人の場合、50グラムは200カロリーに相当し、総カロリーの10%に相当し、これはWHOと同じ指針である。[149]これを文脈に当てはめると、ほとんどの12米液量オンス（355 ml）缶のソーダには39グラムの砂糖が含まれている。米国では、2013～2014年に実施された食品消費に関する政府調査によると、20歳以上の男性と女性の平均総糖摂取量（食品に自然に含まれる糖分と添加された糖分）はそれぞれ1日125gと99gでした。[150]
測定
さまざまな料理用砂糖は、粒子の大きさや水分の含有量の違いにより、密度が異なります。
ドミノ・シュガーは、重量と容積の換算値を次のように示している（米国慣用単位）。[151]
- しっかりとパックされたブラウンシュガー 1 ポンド = 2.5 カップ (または 1 kg あたり 1.3 L、0.77 kg/L)
- グラニュー糖 1 ポンド = 2.25 カップ (または 1.17 L/kg、0.85 kg/L)
- ふるいにかけていない粉砂糖 1 ポンド = 3.75 カップ (または 1 kg あたり 2.0 L、0.5 kg/L)
Powder and Bulkに掲載された「エンジニアリングリソース - 嵩密度チャート」では、嵩密度について異なる値が示されています。[152]
- ビート糖 0.80 g/mL
- デキストロース糖 0.62 g/mL ( = 620 kg/m^3)
- グラニュー糖 0.70 g/mL
- 粉砂糖 0.56 g/mL
社会と文化
ソフトドリンクやキャンディーなどの砂糖製品の製造業者と砂糖研究財団は、1960年代から1970年代にかけて、飽和脂肪が心血管疾患の主な食事リスク要因であると主張しながら、ショ糖の過剰摂取の潜在的な健康被害について疑念を抱かせ、消費者と医師会に影響を与えようとしたとして非難されてきた。[114] 2016年には、この批判を受けて、食事政策立案者は心血管疾患の発症に関する複数のバイオマーカーを考慮した質の高い研究の必要性を強調すべきであるとの勧告がなされた。[114]
ギャラリー
-
黒砂糖の結晶 -
デーツ全体の砂糖 -
-
全粒サトウキビ砂糖（ブラウン）、真空乾燥 -
精製されていない、漂白されていない砂糖の結晶
参照
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Sources
This article incorporates text from a free content work. Licensed under CC BY-SA IGO 3.0 (license statement/permission). Text taken from World Food and Agriculture – Statistical Yearbook 2023, FAO, FAO.
Further reading
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External links
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- Sugar at the National Health Service