圖、文：呂孟凡 營養師

近年來民眾對健康的意識抬頭，大家都知道”糖”吃太多對身體的危害，所以可以看見市場上標榜”無加糖”的產品越來越受歡迎。但是由於民眾對”甜”的喜好還是存在的，於是就開始出現了各種各樣的甜味劑。大家知道嗎？許多標榜”無加糖”的產品是有添加甜味劑的。美國的食品及藥物管理局已經認可了阿斯巴甜、醋磺內酯鉀、紐甜、醋磺內酯鉀、賽克拉美等多種甜味劑在每日容許攝取量（ADI, acceptable daily intake）之內的使用^[1]，但是直到現在，有很多人對這些甜味劑還是感到不放心。除了上面提到的幾種人工甜味劑之外，後來又出現了天然的甜味劑，那麼，到底甜味劑有那些呢？

人工甜味劑（非營養性甜味劑）

        甜味劑是食品添加物，因為他們可以模仿糖的味道，所以又被稱為代糖。消費者想要吃到甜味，但是又不想要攝取過多熱量時，就會選擇含有代糖的食品。有一類的人工甜味劑具有非常強的甜味，只需要使用非常少的份量就可以取代大量的糖，因此熱量可以忽略不計，以下將分別介紹：

賽克拉美（Cyclamate）

化學名稱為環己基（代）磺醯胺酸，主要是以鈉鹽的形式使用，甜度是蔗糖的30倍。它帶有一點苦味，但是跟糖精一起使用時可以有很好的協同作用。可溶於水，鈉鹽跟鈣鹽的形式可讓其溶解度上升。

賽克拉美本身沒甚麼毒性，但是它被腸道內的細菌代謝後產生的環己烷（cyclohexylamine）具有毒性，然而也不能假設：被攝取入人體內的賽克拉美全部都會代謝為環己烷。在老鼠實驗中發現，被攝取入老鼠體內的賽克拉美中大約有18.9%會代謝為環己烷。

• 每日容許攝取量：每公斤體重0-11毫克（0-11mg/kg BW/day）^[2]

註：每日容許攝取量是由聯合國糧農組織與世界衛生組織聯合食品添加物專家委員會(The Joint FAO/WHO Experts Committee on Food Additives, JECFA)來訂定。

阿斯巴甜（aspartame）

阿斯巴甜是一種人工的非糖甜味劑，甜度為蔗糖的200倍^[3]，微溶於水，在低pH值、高pH值以及高溫時溶解度較好。它是兩種胺基酸：天門冬胺酸（aspartic acid）以及苯丙胺酸（phenylalanine）的雙胜肽甲基酯，化學名為天門冬氨酰苯丙氨酸甲酯（L-aspertyl-L phenylalanine methyl ester）。

其實阿斯巴甜1公克也會提供4大卡熱量，但是因為甜度很高，用量極低，所以幾乎可以忽略它在食物中的熱量。阿斯巴甜非常不耐熱，因此不適合用來烘焙及烹飪。由於結構中含有苯丙胺酸，因此苯丙酮尿症患者不能攝取阿斯巴甜。

• 每日容許攝取量：每公斤體重50毫克（50mg/kg BW/day）^[3]

醋磺內酯鉀（acesulfame-K）

醋磺內酯鉀也是人工甜味劑，甜度約為蔗糖的200倍^[3]。以化學結構來說，它是6-甲基-1,2,3-氧雜噻嗪-4(3H)酮2,2-二氧的鉀鹽。

醋磺內酯鉀不會被人體代謝，因此不會產生熱量，也因為人體無法代謝，所以雖然它是鉀鹽，但不會影響人體內的鉀濃度。醋磺內酯鉀對熱很穩定，因此與阿斯巴甜不同，它很適合用來烘焙及烹飪。單獨用於飲料或甜點時，它可能會產生一點苦苦的後味，因此時常跟其他的甜味劑一起使用，讓其他的甜味劑蓋過它的後味。

• 每日容許攝取量：每公斤體重15毫克（15mg/kg BW/day）^[3]

糖精（saccharin）

糖精是一種非營養甜味劑，化學名為1,2-benzoisothiazol-3-(2H) on 1,1-Dioxide（我放棄翻譯了XD），甜味約為蔗糖的200-700倍^[3]，有一種令人不愉快的苦味或金屬味。它的主體化合物不溶於水，因此通常被以鈉鹽或鈣鹽的形式使用，兩種鹽的水溶性都相當高。

相信大家多少聽過糖精會致癌的說法，連我小時候也聽過，1977年時FDA甚至試圖禁止糖精的使用，這是由於當時有動物研究發現糖精會致癌（主要是膀胱癌）。在那之後陸陸續續出現許多糖精的相關研究，但沒有發現在正常使用劑量下，糖精會對人體健康造成風險。

• 每日容許攝取量：每公斤體重15毫克（15mg/kg BW/day）^[3]

蔗糖素（Sucralose）

將蔗糖上面的3個羥基替換為3個氯原子就可以製成蔗糖素，甜味是蔗糖的600^[3]倍，而且其甜味吃起來令人愉悅。它的溶解度很好，對冷熱及酸鹼的耐受性也很好。

雖然蔗糖素是由蔗糖衍伸而來，但人體無法代謝它，因此不會產生熱量。大部分被攝取入人體的蔗糖素不會離開腸胃道，而會直接由糞便排出，11-27%會被吸收；而被吸收的蔗糖素會被腎臟從血液中移除並藉由尿液排出。

• 每日容許攝取量：每公斤體重5毫克（5mg/kg BW/day）^[3]

紐甜（Neotame）

紐甜是天門冬胺酸（aspartic acid）以及苯丙胺酸（phenylalanine）的雙胜肽衍伸物。它的甜度會根據食物的不同以及混合的成分不同而差異很大，約為蔗糖的7000-13000倍^[3]。紐甜可溶於醇類，微溶於水。

紐甜在體內的代謝非常迅速，它會完全被消除且不會聚積在體內。人體內的酯酶能夠水解紐甜中的甲基酯，產生去酯化的紐甜，但由於結構中存在3-3-二甲基丁基，讓原本可以分解天門冬胺酸以及苯丙胺酸中間鍵結的雙胜肽酶無法作用，所以大幅降低了苯丙胺酸的可利用性。

• 每日容許攝取量：每公斤體重3毫克（0.3mg/kg BW/day）^[3]

稀有糖（營養性甜味劑）

        稀有糖的定義是：自然界罕見的單醣及其衍伸物。稀有糖要不就是不會被人體代謝，要不就是被代謝的程度低於一般糖。基於這個原因，糖尿病患者對稀有糖的適應性很好。稀有糖還有另外一個與人工甜味劑不同的優點：不會產生令人反感的後味。

D-阿洛酮糖（D-Psicose）

阿洛酮糖是D-果糖三號位碳所對應的差向異構體，是一種存在D-葡萄糖及D-蔗糖的商業混合物中，但含量非常稀少的糖，是由蔗糖水解或D-葡萄糖異構化而產生。熱量為每公克0.4大卡^[4]，甜味約為蔗糖的70%。它的溶解度非常高，因此很適合用於食品加工。據了解，在食品中添加阿洛酮糖可以改善食物的凝膠化作用以及風味，還可以增進抗氧化能力。

有研究發現，D-阿洛酮糖能夠以非競爭的方式抑制小腸中的蔗糖酶以及麥芽糖酶的活性，因此，當糖尿病病友攝取含有蔗糖以及麥芽糖的食物，也許可以應用D-阿洛酮糖來避免飯後的高血糖。

• 美國食藥署將D-阿洛酮糖訂定為公認安全（GRAS, Generally recognized as safe）的食品添加物^[5]。

木糖醇（Xylitol）

木糖醇是自然界中存在的糖，化學結構為五碳糖，味道也與糖非常相像，它除了被歸類於稀少糖之外，也屬於糖醇類，而且是所有糖醇中甜度最高的，跟蔗糖相當。木糖醇在人體內的代謝很迅速，且不牽涉到胰島素。木糖醇的升糖指數約為8，而熱量為每公克2.4大卡。

木糖醇無法被發酵，口中的細菌無法分解它而產生酸類，因此有助於維持口腔內的酸鹼平衡。不少臨床研究指出含有木糖醇的產品有助於預防齲齒。

• 每日容許攝取量：不指定（not specified.）^[6]。

註： “不指定”指的是安全性有被世界衛生組織以及歐盟執行委員會認可，只是將容許攝取量訂定為”不指定”。

塔格糖（Tagatose）

塔格糖在分類上屬於六碳酮糖，為D-果糖四號位碳所對應的差向異構體。塔格糖的味道極佳，熱量又很低，因此被應用為甜味劑。它的熱量為每公克1.5大卡，甜度大約為蔗糖的92%。

塔格糖在人體內的代謝途徑與果糖相同，但它不會完全被吸收，攝取入體的塔格糖大部分會在大腸被微生物發酵，產生短鏈脂肪酸。因此塔格糖具有控制體重、代謝症候群症狀、糖尿病症狀的潛力。

• 每日容許攝取量：不指定（not specified.）^[8]。

其他糖醇類（營養性甜味劑）

多元醇（糖醇）類在自然界中以少量存在於水果、部分蔬菜以及菇類中，目前也被認定為安全的食品添加物。因為多年前的口香糖廣告的關係，大家比較熟知的糖醇應該是上面在稀少糖的段落介紹過的木糖醇，但糖醇類其實還有很多種，以下再介紹6種。

山梨醇（Sorbitol）

山梨醇的系統名稱為D-葡萄糖醇（D-glucitol），它是一種六碳糖醇。在自然界中，它存在於蘋果、梨子、桃子、杏桃、油桃以及果乾（梅干、棗乾、葡萄乾）、部分蔬菜中。山梨醇的熱量比糖低，每公克約為2.6大卡^[6]，甜度大約為蔗糖的60%，在水中的溶解度比甘露醇（Mannitol）高20倍。它在口中除了甜味以外，還會有涼涼的感覺，吃起來令人感到愉悅

山梨醇即使在高溫下穩定性也很好，並且不會產生梅納反應。它也可以與其他食物混合得很好，例如糖、凝膠劑、蛋白質、脂肪，並能與其他甜味劑產生協同作用，創造出更好的味道。

和木糖醇一樣，山梨醇不會被口中的細菌發酵，因此美國FDA以及歐盟認可含有山梨醇的產品可以聲明其”不會導致蛀牙”。已經有非常多的研究證實了山梨醇的安全性，只是攝取過多的時候可能會有緩瀉劑的效果。

• 每日容許攝取量：不指定^[6]。

麥芽糖醇（Maltitol）

麥芽糖醇的化學名稱為4-O-α-D-吡喃葡萄糖基-D-葡萄糖醇（4-O-α-D-glucopyranosyl-D-glucitol）。在各種多元醇當中，麥芽糖醇的特徵最像蔗糖，而它的熱量為每公克2.1-2.4大卡，而甜度大約為葡萄糖的90%。因為吸收得很慢，攝取麥芽糖醇之後的胰島素反應也顯著較低。

目前沒有制定出麥芽糖醇的每日容許攝取量，但研究發現當攝取量過量時會具有緩瀉劑效果。目前大多數國家都已經核可了麥芽糖醇的使用。

• 每日容許攝取量：不指定^[6]。

甘露醇（Mannitol）

甘露醇是一種六碳糖醇，而且它是山梨醇的異構體，熱量為每公克2.1大卡，甜度大約為蔗糖的50%，吃起來有清涼的感覺，因此可以掩蓋住它的苦味。它在高溫下也很穩定，熔點也非常高（165–169° C），因此在食品工業界常被用於製造藥品以及營養補充劑。

甘露醇很難被人體吸收，大約只有25%攝取入體內的甘露醇會被小腸吸收，且不會被代謝，因此攝取之後血糖上升的狀況以及胰島素的需求量都比蔗糖低很多。然而，大腸中的細菌會代謝部分沒有被吸收的甘露醇，因此，每天攝取超過20公克就會有緩瀉劑效應。和其他許多醣醇一樣，美國FDA及歐盟認可含有甘露醇的產品可以聲明其”不會導致蛀牙”。

• 每日容許攝取量：不指定^[6]。

赤藻糖醇（Erythritol）

赤藻糖醇的化學名稱為1,2,3,4-Butanetetrol（放棄翻譯again），在自然界中存在於部分蔬果內，例如：甜瓜、桃子、菇類，此外，發酵食物例如葡萄酒、啤酒、清酒及醬油中也含有赤藻糖醇。估計美國人每天會攝取到25毫克的赤藻糖醇，而日本人攝取得更多，約為每人每天106毫克。赤藻糖醇的熱量比較具有爭議性，美國及日本認定其熱量為每公克0.2大卡；歐洲聯盟指令卻認定為每公克2.4大卡。而它的甜度約為蔗糖的70%，吃起來沒有任何後味，且有清涼的感覺。

赤藻糖醇可以很輕易地與其他人工甜味劑或糖醇類混合，讓味道嘗起來很接近一般的糖。只要極少量的阿斯巴甜或醋磺內酯鉀就可以讓赤藻糖醇的甜度上升30%。

根據臨床試驗，赤藻糖醇在小腸內可以迅速且相當完整地被吸收（60-90%），並在24小時內由尿液完全排出體外。只有很少量的赤藻糖醇會到大腸被發酵，因此不像其他許多糖醇會有緩瀉效應。

• 每日容許攝取量：不指定^[6]。

異麥芽酮糖醇（Isomalt）

異麥芽酮糖醇是由兩種同分異構物的雙糖酮：葡萄糖-甘露醇以及葡萄糖-山梨醇混合而來，甜度約為蔗糖的45%-65%，熱量則為每公克2大卡。與其他糖醇不同的是，它並不會產生清涼的味道。

異麥芽酮糖醇的甜味不會因為溫度上升而下降，因此可以應用於需要加熱的產品中。由於可以幫忙蓋住其它甜味劑苦苦的後味，它也時常被用來與其它甜味劑一起使用。與其他糖醇一樣，它不會讓血糖或胰島素上升，含有它的產品也可以標榜不會造成蛀牙，而且，含有異麥牙酮糖醇的牙膏被發現可以促進牙齒的再礦化（remineralization）。

攝取入體內的異麥芽酮糖醇只有10%會被吸收，且90%都會被發酵。腸道內的細菌發酵它後會產生短鏈脂肪酸、二氧化碳、甲烷與氫氣，大量攝取會具有緩瀉效果。

• 每日容許攝取量：不指定^[6]。

乳糖醇（Lactitol）

乳糖醇是由山梨糖醇及半乳糖結合而成的雙糖多元醇，甜度比較低，約為蔗糖的30-40%，熱量為每公克1.9大卡。雖然甜度比起蔗糖低許多，但乳糖醇可以在較低溫的狀況下溶解，也不會產生梅納反應，可以儲存得比較久，因此可以節省能源及加工成本。

乳糖醇是由乳糖合成，卻不能被乳糖酶分解，但它能被大腸內細菌分解為生物質（biomass）、二氧化碳、少量的氫及有機酸，之後被代謝而產生熱量。過量攝取乳糖醇同樣會具有緩瀉效果。與其他糖醇一樣，乳糖醇不會讓血糖上升，不需要胰島素的參與就可以代謝，也不會導致蛀牙。除此之外，它還擔任益生元的角色，可以幫助比菲德式菌（Bifidobacteria）以及乳酸菌（Lactobacilli）的生長。

• 每日容許攝取量：不指定^[6]。

其他甜味劑

甜菊糖（Stevia）

甜葉菊（Stevia rebaudiana）是一種天然的植物，裡面含有甜菊糖苷（steviol glycoside），是甜味的主要來源，甜度大約為蔗糖的10-15倍。人體無法代謝這種糖苷，因此甜菊糖不具有熱量。與其他人工甜味劑不同，糖苷不會因為受熱而分解，因此甜菊糖是烘焙及烹飪時很好的材料。

• 每日容許攝取量：每公斤體重0-4毫克（0-4mg/kg BW/day）^[9]

海藻糖（Trehalose）

海藻糖是兩個葡萄糖中間由一個1,1-醣苷鍵連結而形成的非還原雙醣，甜度大約為蔗糖的40-45%，海藻糖可以被小腸內的海藻糖酶分解為兩個葡萄醣分子，接著就會被吸收及代謝，因此1公克海藻糖也是4大卡，與一般的糖一樣。

• 每日容許攝取量：不指定^[1]。

非營養性甜味劑與健康

一篇2017年的文獻回顧^[10]統整了372篇關於非營養性甜味劑的文獻，其中包括15篇系統性文獻回顧、155篇隨機對照試驗、23篇非隨機對照試驗、57篇世代研究、52篇病例對照研究、28篇橫斷面研究以及42篇個案報告。這篇文獻發現在以健康人為受試者的研究中，最常出現的研究主題是甜味劑與食慾、短期的食物攝取量、癌症風險、糖尿病風險、齲齒風險、體重增加、肥胖風險的關係，而目前並沒有證據表明甜味劑對這些風險有正面或負面影響。相較之下，關於甜味劑對頭痛、抑鬱、行為及認知、神經系統、早產、心血管以及慢性腎臟病的影響的研究較少，目前仍需更多研究來證實其相關性。關於甜味劑與糖尿病、高血壓的關係，目前的研究結果也不一致。

目前攝取非營養性甜味劑時常被提到的後果是：會讓代謝改變，有的研究發現甜味劑可以活化口腔內及口腔外組織的甜味受器，改變腸道菌叢^[11]，也有研究發現它會降低飽足感、改變血糖的恆定，並且與熱量攝取及體重增加有關^[12]，所以相信一定有人聽過：”人工甜味劑雖然不具熱量，但對減重沒有幫忙，還有可能增胖”這個說法。攝取甜味劑後，在體內出現的這些機制可能具有協同作用，並且在不同物種身上機制會不同，不同化學結構的甜味劑機制也可能不同。然而，目前在臨床上對於人類攝取甜味劑後，體內的代謝到底會改變到什麼程度還不清楚，因此尚需更多研究來證實^[11]。

在觀察性研究中發現，非營養性甜味劑的攝取與較高的體重以及代謝性疾病相關；相較之下，在隨機對照試驗中卻發現非營養性甜味劑可以幫助減重，特別是在有減重行為支持的狀況下^[13]。整體來看，目前對於非營養性甜味劑與減重之間的關係尚無定論，仍需更多研究來證實。

重點整理

• 甜味劑可以分為以下幾大類（每一類中的甜味劑皆按照甜度由低而高排序）：

1. 人工甜味劑：賽克拉美、阿斯巴甜、醋磺內酯鉀、糖精、蔗糖素、紐甜
2. 稀有糖：D-阿洛酮糖、塔格糖、木糖醇（也屬糖醇類）
3. 糖醇類：乳糖醇、異麥芽酮糖醇、甘露醇、山梨醇、赤藻糖醇、麥芽糖醇
4. 其他類：海藻糖、甜菊糖

• 人工甜味劑以及甜菊糖因為甜度極高（相對用量就很少）、人體無法代謝等原因，熱量可以忽略不計，天然甜味劑幾乎都有熱量，熱量最低的為：赤藻糖醇、D-阿洛酮糖，熱量分別為每公克0.2以及0.4大卡；剩下大部分的稀有糖以及糖醇類熱量落在每公克1.5至2.6大卡之間；海藻糖跟一般糖無異，熱量為每公克4大卡。
• 關於人工甜味劑的使用與健康的關係，目前的研究尚無定論。但就現有證據看起來，在安全劑量以下使用，人工甜味劑對人體無害。

結語

很多人聽到人工甜味劑就會覺得很可怕，其實以現有證據來看，在安全劑量之下攝取人工甜味劑對健康是無害的。甜味劑會被發明是因為人類嗜甜，卻不想要有糖攝取過量的壞處。或許，我們應該思考的是，為什麼要這麼追求”甜味”？其實無論是糖也好，甜味劑也好，偶而攝取，或是適量攝取，都不至於對健康有太大壞處，也可以帶給我們愉悅的感覺，但天天或過量攝取當然就不好了。如果很倚賴甜味的話，也許可以試著練習看看讓自己慢慢脫離甜味的綁架，慢慢降低攝取甜食的量以及頻率，或許有一天你就會發現，不添加糖或甜味劑的生活其實並沒有這麼困難喔！

延伸閱讀：糖吃多了有哪些壞處？、黑糖、紅糖、方糖、冰糖哪個比較健康？    蜂蜜比糖健康嗎？

 

參考資料：

1. Chattopadhyay, S., Raychaudhuri, U. & Chakraborty, R. Artificial sweeteners – a review. J Food Sci Technol 51, 611–621 (2014). https://doi.org/10.1007/s13197-011-0571-1.
2. SODIUM CYCLAMATE. Evaluations of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). https://apps.who.int/food-additives-contaminants-jecfa-database/chemical.aspx?chemID=1653
3. S. Food &Drug administration. Additional Information about High-Intensity Sweeteners Permitted for Use in Food in the United States.
4. “The Declaration of Allulose and Calories From Allulose on Nutrition and Supplement Facts Labels; Availability”. Federal Register. 2020-10-19. Retrieved 2020-11-16.
5. GENERALLY RECOGNIZED AS SAFE (GRAS) NOTICE OF D-ALLULOSE (D-PSICOSE) AS A FOOD INGREDIENT . https://www.fda.gov/media/106159/download
6. Grembecka, M. Sugar alcohols—their role in the modern world of sweeteners: a review. Eur Food Res Technol 241, 1–14 (2015). https://doi.org/10.1007/s00217-015-2437-7
7. James N. BeMiller, 19 – Carbohydrate and Noncarbohydrate Sweeteners, Editor(s): James N. BeMiller, Carbohydrate Chemistry for Food Scientists (Third Edition), AACC International Press, 2019, Pages 371-399.
8. D-TAGATOSE. Evaluations of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). https://apps.who.int/food-additives-contaminants-jecfa-database/chemical.aspx?chemID=2845
9. STEVIOL GLYCOSIDES. Evaluations of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). https://apps.who.int/food-additives-contaminants-jecfa-database/chemical.aspx?chemID=267
10. Lohner, S., Toews, I. & Meerpohl, J.J. Health outcomes of non-nutritive sweeteners: analysis of the research landscape. Nutr J 16, 55 (2017). https://doi.org/10.1186/s12937-017-0278-x
11. Rother KI, Conway EM, Sylvetsky AC. How Non-nutritive Sweeteners Influence Hormones and Health. Trends Endocrinol Metab. 2018 Jul;29(7):455-467. doi: 10.1016/j.tem.2018.04.010. Epub 2018 May 30. PMID: 29859661.
12. Pearlman, M., Obert, J. & Casey, L. The Association Between Artificial Sweeteners and Obesity. Curr Gastroenterol Rep 19, 64 (2017). https://doi.org/10.1007/s11894-017-0602-9
13. Sylvetsky, A.C. and Rother, K.I. (2018), Nonnutritive Sweeteners in Weight Management and Chronic Disease: A Review. Obesity, 26: 635-640. https://doi.org/10.1002/oby.22139