Arboreal Bioinnovationsによる天然甘味料の最適化

数年前、ステビア抽出物の開発・製造を専門とする植物由来の天然甘味料メーカー「アーボリアル・ステビア」は、ステビアの製造プロセスをほぼ確立していました。同社は生産拡大の準備が整っていましたが、すぐに独自の配合に関するサポートが必要であることに気づきました。

幸いなことに、スレッシュ・チャンダーは最近転職し、アーボリアル・ステビアに入社していた。彼はバイオテクノロジー分野から食品技術分野へと転身し、現在の職に就いていた。

「私は常に、新進気鋭の企業や機能性素材を開発している企業を探し続けていました」とチャンダーは語る。「そうしてアーボリアルに出会ったのです。アーボリアルが設立された当初の数年間は、農業と垂直統合に注力していたため、私は初期メンバーの一人として参加しました。」

そこで、Arboreal Bioinnovations Pvt. Ltd.の一部門であるArboreal Steviaが製造プロセスの拡大に乗り出すことになった際、チャンダーが参画した。

「最初は小さな部屋で、ごく少量の試作から始まった」とチャンダー氏は語る。「今では専用の研究開発センターを2か所構えている。この4年間は、まさに大きな道のりだった。」

食品メーカーへのステビアに関する啓発

近年、研究者たちは甘味料について多くの知見を得てきたが、食品メーカーはこうした研究成果を食品業界に応用する動きが鈍い。

「甘味料の分野は非常に曖昧な領域です」とチャンダー氏は語る。「この分野に関する知見はまだまだ不足しています。……この分野では、商品化や価格の低減方法に関する知見がさらに求められています。そこで、アーボリアルが活躍するのです。私たちは、さまざまな基材に合わせたカスタマイズされたソリューションを開発してきました。」

ステビア製造会社であるアーボリアル・ステビアは、食品メーカーや一般の方々に、食品の甘味料としてステビアを使用することの利点について広く知ってもらうことに力を入れています。

「ステビアは高甘味度の天然甘味料です」とチャンダー氏は語る。「実際にはステビアの葉から抽出されるもので、南米原産の『ステビア・レバウディアナ』という植物に由来しています。つまり、ステビアはカロリーが完全にゼロで、クリーンラベルであり、非常に持続可能な甘味料なのです。」

しかし、ステビアは他の甘味料とはいくつかの点で大きく異なります。

「『原料が純粋であればあるほど良い』とよく言われます」とチャンダー氏は語る。「しかし率直に言って、ステビアに関しては、抽出物の純度と特定のレシピにおける味覚的なパフォーマンスとの間には、それほど相関関係はありません。ステビア抽出物は、甘味料というよりはむしろ香味料のような働きをするのです」

同様に、食品科学者たちは、ステビアの濃度が高いほど甘みも強くなるという関係性を、しばしば誤解している。

「多くの人は、砂糖と同じように、ステビアの濃度を上げれば甘味も比例して増すと思っている」とチャンダー氏は言う。「しかし、ステビアの場合、ある一定点を超えると甘味は増さなくなる。分子を最適化し、用途に合わせて調整するためには、投与量の閾値や測定基準を理解しておく必要がある。」

甘味料のラインナップの中で、ステビアは価格面において競合製品に比べて魅力に欠けるかもしれません。天然由来であり、ステビアの葉から物理的に抽出する必要があるため、市場に出すまでのコストが大幅に高くなります。しかし、配合によっては、食品メーカーにとってステビアの方が他の甘味料よりもコストパフォーマンスに優れている場合もあります。

「キログラム単位で購入する場合、ステビアの価格は50ドルから250ドル、あるいは300ドル程度になります」とチャンダー氏は言う。「しかし実際には、最終製品に含まれるステビアの濃度は比較的低くなります。多くの用途では、0.02～0.05％程度しか使用しないからです。そのため、多くの場合、ステビアを使用することでコスト削減が可能になります。」

食品産業におけるステビアの利用

2015年の設立以来、アーボリアル・バイオイノベーションズは、各企業が食品製品にステビアを効果的に活用できるよう支援してきました。これまでに55以上のブランドが、同社の専用配合プログラムを通じて、ステビアを使用した製品の発売を実現するために当社のサービスを利用しています。

「一般的に、私たちには2つの重要な問い合わせが寄せられます」とチャンダー氏は言う。「1つ目は、砂糖を100％削減することに関するものです。もう1つは、低カロリー製品の発売に関するもので、製品の砂糖含有量を25～50％程度削減したいという要望です。 「当社には、プロテインパウダー、プロテイン飲料、植物由来の製品、チョコレート、菓子類など、多岐にわたる製品に関する依頼が寄せられます。非常に幅広い用途にわたる、多岐にわたる要望を受けています。」

場合によっては、アーボリアル・バイオイノベーションズが食品メーカーの製品をわずか数週間で市場に投入できるよう支援することが可能です。

「あるケースでは、対照製品として無糖のサンプルを基に作成するよう依頼しました」とチャンダー氏は語る。「企業によっては、基準となる製品や、それに合わせたい甘さのレベルが決まっていることがあります。 通常、各プロジェクトには2～3週間を費やします。今回のケースでは、他のプロジェクトの進捗を踏まえてスケジュールを調整し、約1週間半で非常にコスト効率の良い解決策を提示することができました。その結果、その製品はその後2ヶ月以内に発売されました。これは、当社のカスタマイズされたアプローチがクライアントにどのようなメリットをもたらすかを示す良い例です。」

ステビアを使用するメリットとデメリット

ステビアは多くの食品メーカーにとって優れた選択肢ですが、すべての人に適しているわけではありません。

「砂糖を減らすことには、多くの配合上の課題が伴います」とチャンダー氏は語る。「それは単なる甘味の問題にとどまりません。実はショ糖は、食感や口当たり、保存期間など、食品や飲料に多くの機能性を与えているのです。そのため、製品開発者にとって、ショ糖が持つこうした独自の特性を代替することは、常に難しい課題でした。製品の再配合や新製品の開発にあたっては、厳しい問いを自らに突きつけなければならないでしょう。」

具体的には、チャンダー氏は、食品メーカーがステビアを採用すべきかどうかを判断する際、以下の5つの質問を自問するよう提案している。

1. 御社の食品はどのカテゴリーに属しますか？この特定の食品には、どのような規制上の課題がありますか？
2. その製品にはどのような物理的・感覚的特性が必要でしょうか？砂糖を代替する場合、どのような特性を置き換えることになるのでしょうか？
3. どの程度のカロリー削減を見込んでいますか？
4. 食品に含まれるショ糖のうち、どのくらいの割合を置き換えたいと考えていますか？
5. 色、質感、外観など、この製品にどのような本質的な特性を期待していますか？

水分および水分活性の測定

チャンダーとその同僚たちが行うあらゆる活動において、水分活性は不可欠な要素である。

「分析証明書を見ると、水分は些細な要素だと思われがちですが、実際にはそうではありません」とチャンダー氏は言う。「水は極めて基本的な要素であり、食品科学者や食品技術者として、水の働きをより深く理解することで、世界がどのように機能しているかをより深く理解できるのだと思います」

水分活度が配合にどのような影響を与えているかをより深く理解するため、チャンダー氏とそのチームは、2段階のアプローチを用いて水分を測定している。

「当社は乾燥減量法を採用しているほか、滴定法も導入しています」とチャンダー氏は語る。「また、すべての測定結果の妥当性を確認するため、外部の検査機関とも連携しています。こうした取り組みにより、水分管理に関する当社の測定結果はより信頼性の高いものとなっています。」

チャンダーは、クライアントがステビアを使用した新食品の開発を支援するだけでなく、食品業界で起こっている重要な発見や応用事例にも大きな期待を寄せている。

「こうした事柄は極めて重要だ」とチャンダー氏は語る。「砂糖は、水分量や温度によって異なる性質を示す。特に最終製品において、水分と甘味の関係を理解するのに役立つ研究は、まだほとんどない。……これは依然として不明確な領域だ。こうした議論がきっかけとなり、研究者や製品開発者がこの方向から考え、このテーマに注目が集まることを願っている。」

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