인공 감미료

1. 개요2. 상세3. 종류

3.1. 비슷한 것

4. 맛5. 오해

1. 개요

人工甘味料. 인공조미료에 속하는 감미료. 대체당이라고도 부른다.

2. 상세

설탕으론 부족한 단맛을 강화할 때나 제로칼로리 및 저칼로리 식품에서 고열량 및 고 GI 물질인 설탕을 대체하기 위해 쓰인다. 크게 설탕보다 양을 아주 적게 넣어도 단맛이 나는 물질과 열량이 있지만 인체가 대사를 할 수 없는 당알코올로 나뉜다. 전자는 설탕과 비교하면 동일 열량 대비 단맛이 압도적으로 강해서 기존 설탕량에 수백 분의 1만을 넣고도 설탕을 넣은것과 비슷한 강도의 단맛을 낼 수 있다.

대체로 실험 중이나 실험 후에 부주의하게 뭔가를 입에 넣었다가 발견한 물건이 많다. 사카린은 실험하고서 손을 씻지 않고 빵을 먹다가 단맛을 느끼고 조사해서 발견했고, 아스파탐은 실험 도중 손을 닦지 않고 손에 침 발라가면서 책장을 넘기다가 발견했으며, 시클라메이트는 실험 중에 피우던 담배를 다시 입에 물었다가 발견했고, 수크랄로스는 영어에 서투른 대학원생 조수가 '이 물질을 테스트(test)해라'라는 말을 '맛보라(taste)'라는 말로 잘못 알아듣고 맛보았다가 발견했다. 일종의 세런디피티인 셈이다.

단맛에 환장한다는 개미는 정작 인공감미료에는 시큰둥한 반응을 보인다. 사람 입에는 달게 느껴지지만, 곤충의 감각기관으로는 다르게 받아들여지는 것으로 보인다.[1]

3. 종류

탄수화물

당알코올

비당류성 감미료

3.1. 비슷한 것

4. 맛

단맛이라는 큰 분류에서 비슷하다는 것이지, 인공 감미료의 단맛과 설탕의 단맛은 그 특성이 다르다. 설탕과는 미묘하게 다른 특유의 이질적인 단맛이 나기 때문에 설탕의 맛을 완벽히 대체할 수는 없다. 전반적으로 첫맛은 설탕보다 덜 단데 비해 들쩍지근한 뒷맛이 오래가는 편이다. 맛 자체가 다른 것에 더해, 설탕과는 달리 특유의 끈적임이 적다 보니 식감이나 목넘김 역시 상당히 다르게 된다. 또한 많은 대체당은 뒷맛에 약간의 쓴맛이나 화함 역시 가지고 있어 이질감을 유발한다.

이러한 설탕 대체 감미료 특유의 단맛과 식감에는 호불호가 크게 갈린다. 설탕과 적당히 혼용하면 이질감을 줄일 수 있다고는 하나, 이렇게 사용하면 칼로리가 증가하기 때문에 적절한 비율로 섞는 것이 중요하다.

제로 칼로리 음료는 칼로리를 줄이기 위해 설탕 대신 인공 감미료를 사용하는데, 이 인공 감미료의 단맛이라는 것은 설탕의 단맛과는 명백하게 다른 부분이 있어 기존의 설탕 음료에 익숙한 사람에게는 굉장히 호불호가 갈린다. 그나마 '저칼로리'를 표방하는 음료의 경우 설탕을 적게나마 사용하여 위화감을 줄이려는 시도를 하기도 하지만, 제로 칼로리를 표방하는 음료는 칼로리 문제 때문에 설탕을 아예 사용하지 않다보니 맛이 다르게 느껴지는 감이 있다. 대개는 설탕 음료에 익숙한 사람이 대부분이다보니 처음 마신 상황에서는 불호의 경향이 대체적으로 높은 편이다. 제로 음료를 선호하는 경우도 마시다 보니 익숙해졌다는 경우나 생각보다는 괜찮다는 경우가 많지, 처음 마셨을 때부터 설탕 음료보다 맛있다는 반응이 나오는 경우는 드문 편이다.

선호하는 사람은 설탕 특유의 텁텁함이 없고 끝맛이 깔끔하다며 오히려 기존의 설탕 음료보다 선호하는 경우도 있다.[8] 다이어트 같은 목적 때문에 마시다가 익숙해진 이후로는 일반 설탕 음료를 못 마시겠다는 의견이 인터넷 커뮤니티마다 여럿 보일 정도. 다만 반대로 매우 인공적이고 이질적인 단맛이라며 제로칼로리 음료 특유의 맛과 마시고 나서도 인공적인 단맛이 입안에 오래 남는다는 이유로 불호를 표하는 사람도 있으며, 다이어트 같은 목적으로 잔뜩 사뒀다가 못 마시고 버리거나 나눠줬다는 이야기나, 이런 맛이라면 차라리 음료수를 안 먹고 만다는 식으로 제로 음료 특유의 맛에 극도의 불호를 표하는 사람도 적지 않다. ~~설탕 위장한 무언가.~~ 여러모로 극심하게 호불호가 갈린다고 할 수 있다.

또한 당연하지만 인공 감미료는 설탕과 달리 칼로리가 없기 때문에 섭취했을 때 에너지원 공급이 전혀 되지 않으며, 단 것이 당겨서 대체품으로 제로칼로리를 먹어도, 혀는 뇌에 단맛의 정보를 전달하지만, 정작 실질적인 당분의 공급은 없기 때문에 에너지가 필요하다는 신호인 공복감은 해소되지 않는다. 때문에 인공 감미료가 오히려 식욕을 촉진해 과잉섭취를 유발한다는 연구도 있다.

그래서 아래에 언급할 유해성 논란과는 별개로 맛 차이, 식욕 촉진 등 부작용 때문에 인공 감미료를 꺼리는 사람들도 많다.

이론상 가장 이상적인 인공 감미료는 기존의 당류(포도당, 설탕 등)과 완전히 같은 맛을 내면서 체내에서 대사가 되지 않는, 기존 당류(D-당류)의 광학 이성질체인 L-당류일 것이나, 가장 간단해 보이는 L-포도당조차도 생산 비용이 무지막지하게 비싸 인공 감미료로써 상용화되지 못 했다.

5. 오해

다른 화학조미료들처럼 오랜 기간 동안 유해성 논란에 시달려왔다. 아래의 오해 중 상당수가 고등학교 교과서[9]에 실렸다. 건강마케팅에 희생되어 소위 "제로칼로리도 사실은 건강에 안 좋을 수 있다!"는 식으로 폄훼를 자주 당하기도 하지만 결론부터 말하자면 안전하다.

아스파탐은 유해한가?: 안전하다.
제로칼로리 음료에는 아스파탐이 들어있는 경우가 있는데 이 아스파탐의 10분의 1 미만이 메탄올로 분해된다. 이 미량의 메탄올이 간에서 대사되는 과정에 맹독성의 포름알데히드로 변환될 가능성이 있으나, 주류 학계에서는 현재 식품 첨가물로 사용되는 용량이 문제될 수준은 아니라고 결론 내렸다. 미국 식약청(FDA)이 유해성 평가 연구를 토대로 지정한 1일 아스파탐 섭취량은 50 mg/kg 이하, 유럽 식약청(EFSA)이 지정한 섭취량은 40 mg/kg 이하인데, 이를 87 mg의 아스파탐이 들어가는 코카콜라 제로 캔(355 mL[10])으로 환산하면 60 kg 성인 기준 약 27.5캔(약 9.76 L)에 해당하므로 사실상 먹어도 아무 문제가 없다는 말과 같다. 물도 그렇게 마시다간 죽을 수 있다. 제로 칼로리 음료라는 인식 때문에 그렇지, 사실 아스파탐은 우리 주변에서 의외로 자주 접하는 첨가물로, 제로칼로리 청량음료 외에도 소주나 막걸리 등 일부 주류의 감미료로도 사용되고 있다. 가끔 언론에 보면 제로칼로리 음료의 위험성에 대해서는 심각한 문제인 양 언급되면서도 정작 탁주 등에 첨가되는 똑같은 감미료에 대해서는 별 말이 없는 것이 아이러니.

2023년에 WHO가 아스파탐을 발암물질로 등재하기도 했지만, 한국인의 평균 아스파탐 섭취량이 허용량의 0.12%에 불과해 기우라는 의견도 있다. 아스파탐에 대한 더 자세한 정보는 여기에서 확인할 수 있다.

...

아스파탐의 페닐알라닌 문제: 특정 질환자에게는 위험하다.
페닐케톤뇨증 환자는 아스파탐 함유 식품을 절대 섭취하면 안 된다. 아스파탐 안에는 페닐알라닌이라는 아미노산이 들어 있는데, 정상인은 이 아미노산을 분해할 수 있으나 유전병인 페닐케톤뇨증을 갖고 있는 환자는 이를 분해할 수 있는 능력이 없다. 이 때문에 페닐케톤뇨증 환자는 단백질 위주의 식사를 하기 어려우며, 당연히 아스파탐이 들어 있는 음식 또한 섭취할 수 없다.

참고로 주의할 점은 아스파탐이 반드시 제로칼로리 음료에만 들어있는 게 아니라 설탕이나 과당이 들어간 음료나 식품 등에도 들어있는 경우가 있다는 점이다.[11] 따라서 제로칼로리가 아니어도 아스파탐이 들어있는 식품이 일부 판매되고 있으므로 페닐케톤뇨증 환자의 경우 이에 대한 주의가 필요하다. 보통 아스파탐이 함유된 식품의 포장에는 '페닐알라닌 함유'라는 문구가 적혀 있으므로 주의깊게 살펴볼 필요가 있으며, 해당 문구가 없더라도 원재료나 성분표시 등을 꼼꼼히 확인하여 아스파탐 함유 여부를 알아두는 것이 좋다.

그 외에 다른 희귀성 질환 환자들에게도 몇몇 인공감미료는 치명적일 수 있으므로 본인이 지병을 가지고 있다면 이러한 음식 섭취에 대해서 전문의와의 상담이 반드시 필요하다. 신장 기능 장애로 인의 배출이 어려운 환자의 경우 인산이 포함된 음식은 자제해야 한다. 또한 일부 감미료는 특정 알러지를 가진 사람에게 좋지 않을 수도 있다.

다만, 이러한 특정 질환을 앓거나 특정 감미료에 알러지를 가진 경우가 아니라면 아스파탐을 비롯한 인공감미료들은 안전성에 대해 공인된 기관 등에서 철저한 검증을 거치기 때문에 건강한 사람들에게는 안전하다고 할 수 있다. 하지만 워낙 이슈 만들기를 좋아하는 언론의 특성 탓에 특정 질환자에게 해로운 감미료가 마치 모든 사람들에게 해로운 듯이 부풀려지는 경우가 허다하기 때문에 이에 대해 잘 거를 수 있는 안목이 필요하다. 밀가루 반죽에 도움을 주는 글루텐 같은 성분도 역시 특정 질환이나 알러지를 가진 사람에게만 해가 되는 경우를 마치 글루텐 자체가 문제있는 것처럼 부풀려지는 경우도 있었다.

사카린은 유해한가?: 안전하다.
사카린 역시 한때 발암물질로 알려졌지만, 오랜 연구 결과 인체에 무해하다는 결론이 나왔다. 사카린의 1일 섭취량은 5 mg/kg으로, 설탕보다 300배 달아 매우 극소량만 첨가된다는 것을 상기하면 마음껏 먹어도 괜찮다는 말과 다름없다. 일부에서는 오히려 항암 효과가 있어 항암제로서 연구할 가치가 있다는 논문이 제출되기도 했다. 아스파탐이 본격적으로 선보이기 전에는 제로칼로리 음료에 사카린을 사용하는 업체가 많았으나, 특유의 쌉쌀한 향미 때문에 조미( 調味)하기 어려워 다른 것으로 점점 대체되었다.

인공 감미료는 혈당을 올리는가?: 아니다.

Q. 제로 콜라는 당뇨와 상관이 없다고 하는데 사실인가요?

A. 네. 맞습니다. 제로 콜라는 자유롭게 섭취할 수 있는 음료수입니다.

건강보험심사평가원과 대한당뇨병학회의 Q&A 중. # @[주의]

제로칼로리 감미료로 사용되는 사카린, 아스파탐, 수크랄로스, 아세설팜칼륨은 인체가 에너지원으로 활용할 수 없는 물질로, 흡수가 되지 않아 혈당 수치에 영향을 주지 않는다. 물론 100 mL에 4 kcal 미만이면 0 kcal로 표기할 수 있기 때문에 이론적으로는 한꺼번에 8 L쯤 먹으면 맨밥 한 공기 분량의 열량을 얻을 수 있다는 계산이 나오나, 터무니없는 소리다. 그쯤되면 열량이고 뭐고, 제로칼로리 음료를 마시든 맹물을 마시든 물중독 때문에 쓰러진다. 이렇듯 사실상 무의미한 셈이니 0 kcal로 표기가 가능한 것이다. 지금 이 순간에도 세계 각지의 당뇨병 환자들이 제로칼로리 음료를 즐기고 있다. (대한당뇨병학회의 비교적 자유롭게 섭취할 수 있는 식품 목록 참고.) 믿기지 않는다면, 마시고 두 시간 쯤 있다 혈당이 오르는지 검사기로 체크해 보자. 혈당은 오르지 않는다.

인공 감미료는 장 건강에 해로운가?: 일부 사실이나 이는 다른 식품과 비슷한 수준이다.
너무 많이 마시게 되면 장내 정상세균총의 불균형을 초래해 비만의 원인이 될 수 있다는 연구는 있다. 이는 설탕 대신 단 맛을 내는 감미료인 수크랄로스의 영향으로 보고 있는데, 다이어트 콜라 약 1.5 L에 들어 있는 양을 2주간 매일 섭취했을 때의 결과이기 때문에 과한 맹신은 금물이며, 설탕 역시 장내세균총의 불균형을 초래하기 때문에 인공 감미료만의 문제라고 보기는 어렵다. 게다가 이 역시 장기적으로 현상이 확인된 연구는 아니다. 또한 사실 장내세균총은 모든 종류의 섭취물에 영향을 받는데, 제로칼로리 음료뿐만 아니라 다른 패스트푸드나 맵고 짠 자극적인 음식을 먹는 식습관, 지병, 영양제 및 처방약, 흡연, 음주, 스트레스, 취침 및 기상 시간 등의 이유로도 불균형이 될 수 있다. 어디까지나 건강하게 적당히 즐겨야 한다는 것. 심지어 설사를 해도 장내세균총이 불균형해지므로 이는 어디에나 쓸 수 있는 말이다. 거기에 장내의 정상세균총은 통제할 수 있는 요소도 아니다. 정상세균총 문서를 보면 알겠지만 '어쩌다보니' 장내에서 인체에 무해한 병균이 살아남아 활동하는 것 뿐이기 때문.

카페인

제2형 당뇨병

콩팥

또한 소르비톨 등 당알코올 계열 감미료의 경우 과식하면 수분을 빨아들이는 성질 때문에 복통과 설사를 일으킬 수 있다. 그러나 이 역시 다른 식품도 과식하면 배탈이 나는 것과 유사한 수준이다. 즉 적당히 먹으면 이상 없다.

인공 감미료는 식욕을 돋우는가?: 일부 연구가 있으나, 임상적으로는 증명된 바 없다.
일부에서는 제로칼로리 음료(인공감미료)가 오히려 당 섭취를 더 촉진한다는 연구결과[13]가 있다. 해당 연구에선 단맛만큼의 칼로리가 몸에 들어오지 않아 단맛과 당의 불일치가 일어나서 체내 영양교란이 일어나게 되고, 그 결과 더 식품(열량)을 섭취하게 된다는 결론을 도출하였다. 하지만 이는 제로 칼로리 식품의 식욕 유발에 대해 연구한 것이기에, 이미 식단 조절 결정을 내리고 단호히 지키고 있는 사람들(식욕 유발이 발생하더라도 스스로 억제할 수 있는 사람)에게는 사실상 관계가 적은 연구 결과이다. 물론 체내 반응으로 인해 식욕이 증가되고 제한 식단 유지의 어려움이 있을 수 있다. 그럼에도 단맛은 스트레스를 해소시켜주는 주요한 수단이고, 제한 식단의 유지에 있어 가장 큰 적은 바로 이 스트레스이기 때문에 좋다 나쁘다 식으로 일반화하기 어려운 구석이 존재한다. 제로 칼로리 식품 섭취로 인한 식욕 유발보다 단 것을 섭취하지 못해 발생하는 스트레스와 그로 인한 식욕 유발이 큰 사람이라면 제로칼로리 식품을 섭취하는 것이 체중조절과 이를 통한 성인병 예방에 더 도움이 될 수도 있다.

식이조절의 경우에는 심인적 요소가 매우 크다. 아무리 영양학적으로 균형을 이룬 식단이라도 매일 똑같은 것만 먹고 못 사는 이유도 여기에 있다. 때문에 어쩌다 제로칼로리 식품을 먹고 '아 그래도 오늘 하나 먹었다.' 식으로 만족하면 충분히 식욕을 억제할 수 있는 경우도 많다. 사람들이 포만감을 떠나 '무엇인가를 먹었다.'는 것에서 만족감을 느끼는 경우도 상당하며, 먹은 식품의 맛이 좋다면 더할 나위가 없다. 그럴 경우 적어도 일반 탄산음료를 먹는 것보다는 제로칼로리 음료는 먹는 게 나을 것이다.

미국과학진흥협회(AAAS)가 운영하는 과학뉴스 사이트 유레크얼러트 등에 따르면, 미국 조지워싱턴대학 연구팀이 수크랄로스에 지방조직에서 추출한 줄기세포를 넣었더니 지방생산과 염증 유발, 또한 포도당의 출입이 증가했다고 주장하며 식욕 증가와 비만의 요인이 될 수 있다는 주장의 기사들이 많이 보인다. 이 연구는 12일에 걸쳐 성인 한 명이 매일 음료 4캔 분량을 마신 것에 대응하는 양의 수크랄로스를 세포에 주입시킨 실험 설계이다. 작은 단위 세포이기 때문에 신체의 다른 세포나 조직, 기관과의 유기적인 변화를 고려하지 못한다. 또한 이 실험은 미국내분비학화(ENDO 2018) 학술대회에서 발표한다고 설레발을 쳐서 언론들이 뉴스를 잔뜩 띄웠지만 2018년 이후 소리소문도 없이 사라졌다. 다만 수크랄로스가 인슐린 분비를 촉진시킨다는 연구결과가 있어 유의할 필요성이 제기되고 있다.

인공 감미료 유해성 실험은?: 실험 설계가 극단적이다.
소위 제로칼로리 섭취 연구의 상당수가 마신다와 안 마신다의 차이를 두는데, 연구 결과에서 큰 왜곡이 나오게 할 수 있다는 점이 문제다. 당연하지만 제로칼로리 음료를 안 먹는다고 해서 다른 탄산음료를 마시는 것이 아니다. 건강 부문에서 탄산음료의 이미지가 굉장히 좋지 않기 때문에, 건강을 신경쓰는 사람들은 제로칼로리고 뭐고 탄산음료 자체를 마시지 않는 경우가 많고, 반대로 탄산음료를 좋아하는 사람은 정크푸드에도 비교적 관대하다. 탄산음료와 정크푸드는 일반적으로 보완재로 해석되며, 패스트푸드 프랜차이즈에서 탄산음료가 잘 팔린다는 사실로 증명할 수 있다.

이 때문에 극단적으로 표현하면 정크푸드 폭식을 즐기나 음료는 제로칼로리 음료를 마시면서 자기 위안으로 삼는 고도비만 A와 탄산음료는 조금도 마시지 않고 매일 규칙적인 운동과 생활로 근육이 다져진 B가 대조군이 될 수 있다는 소리이다. 당연하지만 A가 성인병에 걸릴 확률이 훨씬 높을 것이다. 그렇기 때문에 정확한 비교를 하려면 '제로칼로리 음료 섭취군'과 '일반 탄산음료 섭취군'을 비교해야 하며, 하루에 동일한 양을 마시게 하는 것은 기본이거니와, 그 외의 요소(시작 당시 체중, 운동량, 병력 등)는 동일한 사람들을 뽑아야 한다.

이 세상에 안전하다고 검증된 음료는 순수한 물 뿐인가?: 그렇다.
애초에 소위 음료수라는 것이 물에다가 어떤 물질을 첨가한 것이다. 인공 감미료가 몸에 엄첨 심각한 부작용을 즉시 일으키는 물질이였으면 국제보건기구나 미국FDA에서 난리가 났을 것이다. 즉, 현재까지 인공 감미료에 대해 명확하게 유해성을 입증된 공식적인 결과가 없다. ~~우스개소리로, 인공 감미료는 발암확률을 20% 증가시킨다면 설탕이나 액상과당은 발암확률을 300% 증가시킨다는 농담이 있다.~~ 세상에 어떤 음료수이건 물보다 발암가능성이 낮은 음료는 없다. 음료수에 대한 발암가능성 걱정 없이 살고 싶으면 물을 마시면 된다. ~~그러면 인생에 재미가...~~

[1] 실제로 붉은불개미에게는 에리트리톨이 독으로 작용한다. [2] 감미료보다는 양전자방출단층촬영의 조영제 용도로 더 많이 쓰인다. [3] 스테비아라고 많이 알려져 있다. [4] 표기는 제로 칼로리라고 할 수 있으나, 설탕의 절반 정도로 혈당을 올릴 수 있으므로 과용은 금물이다. [5] 칼로리보다는 치아 관리에 더 중점을 두고 쓴다. [6] 천연 감미료지만 혈당을 올리지 않아서 인공 감미료처럼 이용된다. 몽크 프루트라고도 함. [7] 미뢰의 단맛 수용체를 교란시켜 먹는 것을 모두 달게 느끼게 한다. [8] 설탕의 경우 물에 녹이면 끈적끈적한 시럽이 되어버린다. 즉 설탕물(음료)를 흘리면, 흘린 자리가 끈적끈적해진다. 당연히 맛도 조금은 끈적거리는 것. 하지만 인공감미료는 흘려도 끈적거리지 않기에 깔끔한 맛이 난다. 벌레도 꼬이지 않는 것은 덤. [9] 다만 보건이나 과학 같은 교과서는 아니고, 영어 교과서에 영어로 실렸다. [10] 흔히 '뚱캔'이라고 부른다. [11] 대표적인 경우가 쿨피스. [주의] 2021년에 갑자기 A. '아닙니다. 혈당개선이나 체중감량의 효과는 입증되어 있지 않습니다.'로 말이 바뀌었는데, 이 바뀐 대답이 애매모호하여 '무언가 마셔도 괜찮다는 발언의 책임을 지지 않기 위한 수정이 아니냐'는 반응도 있다. 해당 포스트의 댓글에서도 이를 지적한다. 실제로 심평원의 카드뉴스 이후 제로 칼로리 음료 붐이 일어서 음료수를 물처럼 마시는 사람들이 많아졌다는 것도 하나의 원인으로 추측된다. 의학자의 입장에서 청량음료를 대놓고 권장할 수는 없기 때문. [13] 미국 퍼듀대 래트 연구, 캐나다 매니토바대 임상연구.