【FORTUNE】「精製糖禁止」、「代糖不可」:尋找完美甜劑的不可能任務

【FORTUNE】「精製糖禁止」、「代糖不可」:尋找完美甜劑的不可能任務
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我們想讓你知道的是

這是一場食品業上山下海、全球總動員的「尋找甜蜜客」運動,為的就是想要找出「沒那麼邪惡」的甜味替代品。

唸給你聽
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文:Beth Kowitt
譯:蔡曉卉

當我們書寫關於糖的歷史時,2016年或許會被記錄為形象大逆轉的一年。當然,我們向來知道那些甜滋滋的白色結晶可能讓人蛀牙、體重飆增,肥胖和糖尿病已成為美國迫切的危機,近年來糖尿病相關費用更已佔全美醫療健保支出的10%。

不過,現在有越來越多研究人員,外加一本話題書籍《糖案》(The Case Against Sugar),也開始將我們最喜愛的天然甜味來源,與心臟病、老年癡呆和癌症等惡疾扯上關連(這些結論迄今還沒獲得學界普遍承認)。更暗潮洶湧的是,製糖業去年秋季被揭發在1960年代曾支付哈佛大學科學家,把造成冠狀動脈問題的罪魁禍首指向飽和脂肪,並輕描淡寫糖的危害,從而為營養研究方向定調至今。

市場研究公司Mintel全球食品飲料分析師透納(David Turner)說,在大眾心目中,「糖就是新的煙草」。

大眾健康戰爭隨之而來。少數城市決定針對含糖飲料課稅,美國食品藥物管理局自明年起也將要求食品包裝上須標示添加了多少糖。

消費者似乎把這個訊息聽了進去。市調公司NPD集團發現,消費者現在試圖減少或完全排除攝取的東西,第一名就是糖。當然,這裡說的是「試圖」,但實際上人們仍是大吃特吃各式各樣的糖,目前全美每人每年糖攝取量高達76磅(編按:約34.5公斤),比1970年代還多8%。

大型食品業的一大問題,就是不能沒有糖。根據醫學期刊《刺胳針》(The Lancet)上的近期研究顯示,美國約74%的包裝食品和飲料中都含有某類型的甜味劑;這也代表甜味劑是一個價值上千億美元的市場。加州大學舊金山分校醫學院教授勒斯提格(Robert Lustig)指出,食品業者「使用縱容口慾的物質,而糖正是其中最為普遍的一種」,他也不遺餘力地加以批判。若要說得淺白些,就是食品公司深知顧客渴望攝取糖所帶來的精神亢奮。

業界數十年來對於低熱量甜味劑的追尋,因此更顯急迫。巧合的是,市面上的代糖產品正面臨前所未有的質疑。根據Mintel調查,因意識到健康風險,39%消費者認為最好避開含阿斯巴甜(aspartame)、糖精(saccharin)等人工成分的食品。從2011年到2016年間,這類代糖的銷售量已下跌13%。

這讓我們把焦點轉向包裝食品業者的最後一項壓力來源:追求「天然」、未經加工產品的胃口已經越來越大。伯恩斯坦投資集團分析師迪巴(Ali Dibadj)說:「低卡洛里曾經是健康的代名詞。」他指出,就此標準而言,早期健怡可樂堪稱指標性產品,「曾被標榜是該死的健康。」然而,現況已不同了。

我們不妨這麼形容食品業者的困境:業界最優秀的科學家花了數十年試圖尋覓或發明一種零卡洛里的甜味劑,其口味和口感必需跟純甘蔗萃取的糖一樣。即使他們現在還無法達成這項複雜艱鉅的任務,標準卻被提高了:這項「不可能的任務」成品,還不能明顯是出自科學家的調配。

我們姑且承認,食品業者和美國消費者在這個包著糖衣的幻想上,相偎取暖。你當然可以怪罪消費者為何堅持一項自相矛盾的產品,但數十年來又是誰一直在灌輸他們這個幻想,承諾好甜、好口感又零卡洛里的產品?當然是大型食品業者。現在消費者的胃口大開,而食品業者能否通過考驗卻是一大疑問。

距今約1萬年前,糖已被納入食品的固定班底,這不是偶然的結果。歷史學家追溯最早使用甘蔗的是在新幾內亞,到了西元前500年,印度農民已把甘蔗轉變成原糖(raw sugar)。科學家口中的蔗糖(sucrose)是近乎完美的化合物,可保存、可發酵,可焦糖化。它兼具黏稠性、口感、質地和份量,可強化其他食材的風味。即使是幼童也能告訴你,那是甜蜜的黃金標準。

眾多仿效者企圖更勝它一籌。甜味劑的繼承者們,包括糖精、阿斯巴甜(今日以品牌名「怡口」Equal聞名)和三氯蔗糖(俗稱蔗糖素,如品牌名Splenda)在過去數十年來招搖上市,號稱甜度最高、熱量最低。各產品遵循著類似的發展軌跡:最初被喻為科學奇蹟、味道保證就像糖,有一陣子廣受歡迎,但最終仍讓消費者失望,有些有奇怪餘味,有些甚至造成健康隱憂。

甜菊
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甜菊相關製品,以天然著稱,即使食品業者想要大量導入,卻仍然碰上挑戰。

最新上市的低卡奇蹟是甜菊(stevia),最知名品牌是Truvia,因為取自植物葉子,因此標榜為天然代糖。甜菊的故事說明了尋覓代糖任務的契機與難題,這就是為什麼我遠赴伊利諾伊州,造訪全球最大甜菊代糖業者PureCircle的理由。

熱帶氣候中枝繁葉茂的甜菊,並不適應寒冬。該公司全球行銷與創新部門負責人桑恩(Faith Son)盯著會議桌上一株半死不活的小苗,帶著歉意地說:「你得原諒我們的植物。現在是芝加哥的1月天。」她公司所有業務,全仰賴她擺在我們眼前的小綠葉。

甜菊的甜令人意外。首先,它是萃取自植物葉片,而非水果。更驚人的是,它的甜味持久不散。在我又咬又嚼而後吐掉它,過數分鐘後,嘴裡仍留著那種甜。桑恩形容:「這幾乎就像自然界的怪胎。」

這種植物的神奇特質,來自「甜菊醇糖苷」(steviol glycosides),它比糖還甜100至350倍,而只佔葉片重量的一小部分。這就是業界所謂的高強度甜味劑,可提供甜味,但不具有糖的其他屬性,如口感、質地。

甜菊本來應是這個巨大困境的解答。但就像其他前輩一樣,它也背負著致命傷:一些常用的甜菊醇糖苷具有潛在的持久苦味,加上金屬和甘草味。食品業者不會想貼上「嘗來就像錢幣一樣!」的標籤,當成產品賣點。

科學家認為對付這種苦澀的解藥,就暗藏在葉片上迄今已發現的40多種不同糖苷之中。PureCircle的競爭對手、美商嘉吉(Cargill)公司的科學家,最初認定必然有某種糖苷從中搞破壞,只要把它拿掉,口味問題就可迎刃而解。

事情遠比想像的還要複雜。個別化合物都具有獨特的甜味和苦味。嘉吉的科學家開始分門別類,側寫記錄其中個別或混合的口味,企圖創造一個複雜模型,找出最佳組合。該公司高強度甜味劑部門負責人歐姆斯(Andy Ohmes)說:「這不是那麼符合直覺。」2014年嘉吉根據上述成果,推出ViaTech甜味劑系統,將已核准使用的9種糖苷進行排列組合。其中有幾種成分,包括一些口味最好的糖苷,如Reb M,只佔葉片不到1%。嘉吉和PureCircle正試圖透過育種,加強其所占份量。

甜菊還有其他缺點。相較於口味上比較像糖,因此較容易取代糖的人工甜味劑,甜菊在某些產品配方上很難用。例如百事可樂執行長盧英德(Indra Krishnamurthy Nooyi)就曾直言,甜菊不適合用來製作可樂。

就像其他甜味劑一樣,甜菊也享受過早期榮景。當時所知的糖苷其實僅能取代普通汽水甜味的70%〜80%,不過,企業當時並不明白這一點,因此推出一些真的很可怕的產品。曾有一度,多添加甜菊竟導致收益遞減,更凸顯它的缺點。食品配方師學到教訓後,只以甜菊減少產品熱量,而非完全取代糖。即使這樣,糖苷仍依不同產品有不同表現。舉例來說,Reb A適合茶,但卻會與柑橘味道相衝突,此即使是同一類產品,也不能以一概全。PureCircle技術開發和創新部門主管馬丁(John Martin)說:「這是需要不斷嘗試修正的成分。」

大批企業現正嘗試不同方式,加強或修改甜味劑。例如科羅拉多州MycoTechnology公司就採用蘑菇的根莖部,阻斷甜菊餘味,並遮蓋如全麥麵包等產品的苦味,以減少用糖量。密爾瓦基市的森馨(Sensient)集團自樹根或樹皮等天然成分中尋找物質,強化糖的甜味,以減少用糖量。同樣的,Chromocell公司與可口可樂合作進行類似研究,Senomyx則與百事可樂搭檔。

業界大多認為天然甜味劑的未來應從「系統方法」著手,也就是採取混合成分,而非單一成分。英國食品鉅子泰萊公司(Tate & Lyle)新產品開發部門資深副總裁哈里森(Mike Harrison)說:「我不認為你只會看到一樣東西。」

對於某些人來說,再多修補或混和仍不足以使甜菊美味可口。當我訪問泰萊位於美國芝加哥市郊的分公司時,我品嚐當地團隊添加甜菊製成的小黃瓜萊姆飲料。我覺得很清淡爽口,雖然有點甜,最終有一丁點苦。我瞥了一眼哈里森,剛巧看見他痛苦的表情。「我不能喝這個」,他說:「這讓我噁心。」一個小時過後,他仍深受其擾,開了一罐汽水,試圖沖淡久久不散的口感。

這不是他團隊的錯。哈里森擁有非比尋常的敏感度,但事實上,近半數人口討厭甜菊的苦味。對於希望打入大眾市場的業者而言,這是無法容許的。「如果你製造的食品,被40%的人拒於大門之外」,哈里森說:「那就真的是致命傷。」另外20%人口根本察覺不出任何苦味。這取決於你的基因組合,泰萊公司感官部門負責人斯邁思(John Smythe)說:「每個人察覺的門檻大不相同。」

泰萊公司一直致力於改造甜菊,混合不同的糖苷組合。明年即將上市的第二代產品,不像糖一樣鮮明,「帶些紙板味」,(曾在酒商工作的)斯邁思這麼形容。泰萊公司目前正研發的下一代產品則比較接近糖,但不會很快上市,因為成本還太高。

不過,即使是比較昂貴的版本,甜味還是消散得很慢,顯示甜菊的問題可能根本無解。部分原因在於吃糖的感官經驗,除了強度之外,還有其他微妙層面。糖的甜度很快登頂,然後幾乎同樣快速退去。若要複製,就需複製這個曲線。斯邁思坦承:「若要有完全相同的輪廓,比較像是有奇蹟發生。」

PureCircle藉由設定人們對甜菊的期望值,處理這個問題。「當我們提出不同發明,人們會告訴我們,『嗯,這味道不像糖,』不,這味道像甜菊」,桑恩說:「我們承認,兩者味道不同。」

儘管如此,每當我吃甜食,如果吃到的不是糖,就覺得有人工味。這就是我大腦和味覺受體運作的方式。「我們的思考方式是這樣,嚐起來像糖的就是好,」斯邁思說:「嚐起來像別的,就是不好。」

在二戰結束後的數十年內,「科學」食品生產被視為高度進步。時至今日,消費者希望的食物,當然是「天然」而簡單的。

這使得追求低卡甜味劑更為複雜。消費者認為比起成分列表一籮筐的產品,成分較少的產品比較健康。「我們的目標是不添加任何東西,」曾與卡夫(Kraft)和百事合作過的顧問伍艾力(Alex Woo)說,如果非得添加什麼成分的話,替代方案至少需要「宣稱不加任何人工香料或甜味劑」。

這正是當前困境的癥結。人類如何能炮製一個天然解決方案?例如嘉吉公司正試著透過發酵過程,生產一些最罕見而美味的甜菊醇糖苷。該產品名為EverSweet,已因生產成本而延後上市,但因不是直接萃取自葉片,消費者是否會接受它是天然產品依然是個問題。

赤藻糖醇(erythritol)也一樣,這是在水果中發現的零卡糖醇類(sugar alcohol),但也可以透過酵母發酵來生產。在代糖包類型的產品,例如嘉吉的Truvia,經常以赤藻糖醇搭配甜菊,複製糖的體積和重量。主導嘉吉Truvia全球市場行銷的歐瑪克(AJ Aumock)說:「我們最大的挑戰,就是消費者不明白赤藻糖醇有多棒。」有些人擔心它的化學名稱,以及它被歸為糖醇類,而糖醇類已知有一些副作用,保守說法是可能導致「胃腸道不適」。

即使甜菊也無法免除於是否天然的疑問。當然它來自植物,但卻是透過加工萃取而成。「對於這些產品是否天然,引起廣大討論,」伯恩斯坦分析師迪巴說:「有些人會說,糖比甜菊更為天然。」(所謂「天然」的糖也是在純甘蔗或甜菜上,應用化學物質製成)。由於FDA未界定何謂「天然」,所以最終仍以買賣雙方意見為依歸。

一些消費者顯然偏好自己所認定的純物質,這是甘蔗得以稍微重振旗鼓一個原因。他們寧願接受吃太多糖的危險,也不要人工代糖的已知風險。

專門研究味覺的羅格斯大學營養科學系教授布萊斯林(Paul Breslin)指出,認定天然代糖比人工代糖好,是不合理的假設。舉例來說,研究已知人工代糖的風險包括擾亂腸道益菌、引發代謝失調如葡萄糖不耐症,並導致人們暴飲暴食,而零卡天然甜味劑則尚未釐清有無相同風險。

「我們還不知道究竟是哪一種情況,」耶魯大學研究生理與健康的約翰皮爾斯實驗室副主任史默(Dana Small)說:「我們已經知道,我們所知的還不夠。」例如,為什麼過去甜味總代表含有熱量,現在卻經常是不含熱量?甜味受體不只在口腔,連沿著腸道都有,究竟有什麼功用?即使到今天,科學家還無法完全了解我們打算取代的是什麼。

杜波斯(Grant DuBois)在1992年進入可口可樂工作時,第二型糖尿病危機已經浮現。「我很快就把焦點放在尋找替代甜味劑系統」,杜波斯是有機化學家,後來成為可口可樂原料與產品科學部門主任。他的任務是找出讓健怡可樂嚐起來像真可樂的方法。近十年後又有額外但書,這東西必須是天然的。他說:「他們已達成結論,產品中不能含有人工香精和甜味劑。」

「只要嚐起來是甜的,我們就不會放過,馬上送去分析。」一位尋找著新甜味劑的主管這麼說。

杜波斯及團隊開始過濾所有具潛力的植物類原料。他們檢視超過50種可能,各有各的缺點,其中有些堪稱重大缺陷。例如,取自一種南非植物的Monatin,甜度是糖的3000倍,但暴露在光線下就會產生噁心的糞味,杜波斯說:「實在很糟糕。」尋找理想替代方案是「徒勞的事」,他聲稱:「在我看來比探勘黃金還難。或然率基本上是零。」

即使杜波斯的團隊發現了一些口味沒問題的選項,但還必須符合成本效益。人工甜味劑的價格很難匹敵,他解釋說:「它們便宜得離譜」,甚至比糖還廉價。杜波斯2011年離開可口可樂時,24罐8盎司可樂所需用糖成本約60美分,若改用高果糖玉米糖漿,只需50美分,而若用阿斯巴甜則只需5美分,因此企業「樂於銷售,因為利潤驚人」,相反的,天然甜味劑「價格高居不下,而且永遠如此」。這將大幅削減利潤,或導致汽水售價提高。

儘管阻礙重重,而且也不太可能找出解答,但企業仍將持續尋覓。現職為顧問的杜波斯說:「從古至今,化學家向來著迷於自然界中具有甜味的東西。」

Natur Research Ingredients公司開發一種名為Cweet的產品,是由甜蛋白(brazzein protein)製成,其甜度是糖的2000倍,源自非洲植物oubli。位於加州戴維斯的Miraculex公司,則在研究一種甜味劑蛋白質,取自名為「奇蹟果」的一種果實,它可依附在味蕾,使酸的東西嚐起來變成甜的。

泰萊公司已經在市場上推出稀少糖「阿洛糖」(allulose),因人體吸收率低,所以不會導致體重上揚,口味純淨而鮮明,甜度為糖的70%。但它有一大行銷障礙:就化學成分而言,阿洛糖是一種糖,即使它幾乎不含卡路里,但在食品營養成分上仍應該註明為糖,這肯定會讓消費者感到困惑。泰萊公司正在訴請FDA核准以特例辦理。

另一種已取得部分成功的植物型代糖,是萃取於原產中國的甜瓜類「羅漢果」。它具水果風味,常用於搭配以減少甜菊苦味,但很少當成單一甜味劑使用,部分原因在於它的成本約為糖的5倍。羅漢果和甜菊生產商、桂林萊茵生物科技公司美國分公司總裁余依蘭(Elain Yu)表示,該公司正試圖降低成本,透過育種使作物每年可收成兩次而非一次,以加倍輸出有效成分「羅漢果糖苷V」(Mogroside V)。

儘管如此,余依蘭說,她總是在尋找其他可能。最近前往中美洲,她嚐到一種具潛力的葉子,現在已經派人取回樣本。「只要嚐起來是甜的」,她說:「我們就不會放過,而會送去分析。」

羅漢果 monk friut
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西方世界中愈來愈多甜食採用羅漢果作為甜味來源。

有些科學家則認為,應該要改良糖,而不是取代糖。例如,以色列一家新創公司DouxMatok就從醫藥界在標靶藥物上的研究取得靈感。若將化療藥物包裹起來,直到抵達腫瘤時才釋放,就能減少沿途造成的損傷。DouxMatok嘗試類似做法,透過包裹在糖衣下的礦物質,將糖控制到抵達甜味受體時才大量釋放。該公司說,由於沿途很少耗損材料,因此僅需50%的糖就能達到同等甜度。

然而,即使DouxMatok的產品含有超過99.5%的糖,但表現上卻無法與糖完全一致。雖然嚐起來一樣,但為適應不同條件,例如溶化在脂肪中或高溫烹煮,該公司必須提出不同版本產品。

在此同時,雀巢(Nestle)則試圖改變糖的結構,基本上是把糖的中間挖空。主導雀巢創新的技術長凱西卡斯(Stefan Catsicas)將糖晶體形容為一個盒子,我們口腔只品嚐得到表面的糖,儘管內部的糖並不影響口感,但我們卻吞下所有內容物。凱西卡斯說:「我們可以改變結構,讓我們舌頭品嚐到的,就佔我們吞下肚的絕大部分。」這樣就能減少高達40%的糖量。但問題是──讀到現在你應該知道總是會有問題的──這種結構在水中會被破壞,而目前絕大多數食品都含水。對雀巢而言,幸運的是,巧克力是少數不是水的食物。

似乎有一個明顯辦法可以解決這一切問題,而且對每個人都容易得多:何不乾脆少吃糖?顧問伍艾力說:「當我們避開糖的時候,我們就面臨一個困境,沒有什麼東西嘗起來跟糖一樣。」但我們知道,對糖的期待並非與生俱來的。美國產品往往比歐洲更甜。例如,美國一公升瓶裝的Dr Pepper汽水含108克糖,但英國僅約73克。何不乾脆降低美國市場的用糖門檻呢?

不少大型食品和飲料業者已經步上這一條路,誓言要替產品減糖。可口可樂聲稱旗下200多款汽水已經減糖。百事可樂則承諾,到2025年,至少三分之二產品可以做到,平均每12盎司熱量僅100卡或更低。(目前百事可樂一罐含150卡。)通用磨坊(General Mills)已開始減少穀類麥片和優格的糖量。雀巢和Dr Pepper Snapple集團也各自做出承諾。

但挑戰很大一部分源於市場上其他對手的做法。杜波斯說:「他們害怕消費者將嚐出少了20%的甜度,而投向競爭對手的懷抱。」雀巢企業事務總裁巴克斯(Paul Bakus)告訴我,雀巢在求取高營養價值與不犧牲原有口味的夾縫中求生存。「我們希望可以盡量減糖,但不能因此處於競爭劣勢」,他說:「倘若對手不遵守程序、規則或準則,你要怎麼競爭?」

一些專家認為業界應該遵循英國減鈉計畫的模式。2005年,英國食品業承諾在8年內,在關鍵類別產品減鈉含量達50%。到了2011年,英國全國鈉攝取量下降15%,中風和心臟病死亡率也下跌約40%。英國目前正在考慮對糖進行類似的一致攻擊。

我們很難想像美國政府會提倡這樣的計畫。比較可能的情況是,美國監管單位將任憑消費者和食品公司繼續沉溺於長期以來包裹糖衣的擁抱中。前者將繼續提出高要求,而後者則繼續提供承諾;而完美甜度的解決方案,還有下一個奇蹟,永遠即將從地平線浮現。

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責任編輯:楊之瑜
核稿編輯:翁世航