アイスクリームに使用される甘味料には、スクロース、水飴、ブドウ糖、果糖、シクラメート、アスパルテーム（APM）などが含まれます。これらのさまざまな甘味料は、異なる甘味と機能的特性を持ち、製品の色、香り、味、形状、食感、保存に非常に重要な影響を与えます。甘味料が異なれば甘味やその他の特性に違いがあり、それが用途にも影響しますが、比較するための科学的な基準はありません。これは味覚と神経感覚の問題です。人々はスクロースの甘味を好み、一般に相対的な特性の違いを示す基準としてスクロースを使用します。スクロースの甘味を100とすると、グルコースの甘味は70で最も低くなります。フルクトースは天然糖の中で最も甘く、その最も甘い異性体-ヘキサンフルクトースは180です。しかし、水溶液中では、フルクトースは5つの異性体、つまり2つの五環性異性体と1つの開鎖構造-のバランスのとれた状態で存在します。結晶性フルクトースの-六環式異性体は最も高い甘味を持っていますが、水溶液中ではより甘味の低い他の異性体に変化し、甘味が減少します。したがって、文献にはフルクトースの甘味度が 120-150 と記載されていますが、高温では異性体間の変換が速くなるため、これは矛盾しています。グルコースは水溶液中で 2 つの環状異性体と開鎖構造として存在します。スクロースは水溶液中では 1 つの構造としてのみ存在します。
甘味料は溶解した状態でのみ味蕾に接触し、甘い感覚を生み出し、すぐに甘さのピークに達し、その後すぐに消えます。冷たい飲み物を口に含むと、その一部が唾液に溶けて甘味を生み出します。これが消えた後、別の部分が溶けることで、甘みをより長く感じられます。この甘味の性質は甘味料によって異なります。スクロースが味蕾と接触すると、1秒以内に高レベルの甘味が生成され、ピークに達した後、減少し、約30秒後に消えます。フルクトースが味蕾と接触すると、甘味感覚はスクロースよりも早く知覚され、すぐにピークに達し、その後同じように急速に低下して消えます。どちらも甘いですが、甘さは異なります。果糖の甘さは果物に近いです。フルクトースの甘味のこの急速な増減は、一部の用途では利点となり、マスクされることなく他の香料の効果をより容易に発揮できるようになり、場合によっては、良好な結果を達成しながら高価な香料の添加量を減らすことができます。グルコースが味蕾に接触すると、甘味の感覚はスクロースのものと似ていますが、よりゆっくりと上昇し、より低いピークに達し、その後、よりゆっくりと低下して消えます。グルコース溶液は吸熱性があり、冷感を生み出します。これは一部の用途では望ましい特性です。たとえば、一部の甘味料には清涼感を与えるミントも含まれています。ブドウ糖はチューインガムに使用されます。水に溶けたブドウ糖1グラムあたり25.2カロリーの熱を吸収しますが、これは砂糖の中で最も高い値です。
現在、スクロースは最も一般的に使用されている甘味料であり、通常は 15% ～ 16% 使用されます。スクロースは製品にきめの細かい質感を与え、高品質で安価な甘味料です。-使用するスクロースの量によって、アイスクリーム混合物の凝固点が下がる可能性があります。水飴の結晶化防止特性とマイルドな甘味を考慮すると、海外ではショ糖の一部を部分的に置き換えるために水飴がよく使用されており、この手法は現在国内のアイスクリームメーカーで広く採用されています。水飴はショ糖よりも凝固点が低いため、過剰に使用すべきではありません。一般に、スクロースの約 1/4 を置き換えるのが理想的です。この場合、水飴 1.5 kg でショ糖約 1 kg を置き換えることができます。ショ糖と水飴を併用することでアイスクリームの食感が良くなり、保管や輸送時の品質劣化を防ぐことができます。甘さは他の材料の種類や量にも影響されます。果汁を含むシャーベット、シャーベット、またはフルーツアイスクリームの多くは、酸味があり甘味が抑えられるため、甘味料の添加が必要です。ココアやシロップなど苦みが強い商品の場合は、通常のアイスクリームに比べてショ糖の量を2〜3％増やすとよいでしょう。さらに、実践により、20% の砂糖溶液に 0.5% の塩 (砂糖含有量に基づく) を添加すると、最も強い甘味が生じることが示されています。無脂肪乳固形物の場合、塩は少量で甘味を増し、多量に加えると甘味を弱めます。風味を改善したり、種類を増やしたり、コストを削減したりするために、蜂蜜、サッカリン、シクラメート、メレンゲ、ステビア、アスパルテームなどの多くの甘味料が組み合わせて使用されます。砂糖は、牛乳由来の乳糖を含め、アイスクリーム材料の全固形分の約半分を占めます。砂糖は甘味料として、連続相の粘稠度に影響を与え、冷凍アイスクリーム中の氷の結晶のサイズと乳糖の結晶化にある程度影響を与えます。