Сахарозаменители

Поиск заменителей сахара, активно проводимый в настоящее  время во многих странах, обусловлен в значительной степени необходимостью оптимизации питания здоровых людей, а также возможностью решения  вопросов рационального питания  людей, страдающих определенными заболеваниями. С незапамятных времен известно, что  причиной развития целого ряда болезней становится неправильный образ жизни  и, в частности, привычки питания. В  настоящее время эти заключения получили научное подтверждение, особенно относительно злоупотребления сладкой  и жирной пищей.  

 

 

 Предлагая древнему человеку сладкие  плоды, природа использовала сладкий  вкус как приманку. Стремясь насладиться  вкусом пищи, наш первобытный предок "заодно" потреблял витамины, микроэлементы, клетчатку — все, что чрезвычайно нужно организму. Однако человек научился выделять и употреблять сладкое в отдельности от других полезных ингредиентов. Привыкнув к сладкому с детства, люди с годами увеличивают свои потребности, не учитывая, что их организм не рассчитан на переработку такого количества сладких веществ. Поэтому, прежде чем начинать лечение наших пациентов, мы рекомендуем: "Если заболел и хочешь быть здоров — измени образ жизни". Существует выражение, высказанное американскими диабетологами: "Легче изменить религию человека, чем привычки питаться". Действительно, постоянно употребляя сладкую, жирную, соленую, острую пищу, не каждый человек имеет силу воли отказаться от привычек, которые складывались годами. Необходимость исключать или резко ограничить употребление сахара в питании создает у людей состояние дискомфорта. Особенно трудно переносят исключение сладостей дети и подростки. Стремление сохранить привычные вкусовые свойства пищи привело к необходимости разработать способы "обмана" вкусовых ощущений человека, когда, воспринимая привычный и приятный вкус, люди не наносят вред своему организму, как при употреблении избыточного количества вредных ингредиентов. В настоящее время предпринимаются попытки создания солезаменителей, жирозаменителей и сахарозаменителей. Учитывая негативные последствия, наступающие от неумеренного потребления сахаров, особое внимание уделялось созданию сахарозаменителей, которые можно было бы употреблять, удовлетворяя вкусовые чувства и не вызывая негативных последствий. Поэтому к сахарозаменителям предъявляются следующие требования:

1. Приятный сладкий вкус.

2. Безвредность.

3. Отсутствие влияния  на углеводный обмен.

4. Хорошая растворимость  в воде.

5. Стойкость к кулинарной  обработке (температуре).

В последние десятилетия  в экономически развитых странах  ведется поиск и создаются  производства новых, безвредных для  человека, низкокалорийных подслащивающих веществ, способных удовлетворять  потребности организма больных сахарным диабетом и лиц с избыточной массой тела (Я.Л. Герма- нюк, 1986, 1987; Г.А. Дунаевский и соавт., 1987). Потребляя эти продукты, можно четко регулировать поступление калорий и не чувствовать себя ущемленным в сладости. Необходимо отметить, что применение сахарозаменителей не является необходимостью с физиологической точки зрения. Их использование диктуется психологией человека, традициями и привычками употребления сладкой пищи.

Многие заменители сахара различаются между собой по химическому  составу, способам получения, долей  участия в обмене веществ, их переносимостью. Одним из основных показателей качества сахарозаменителей является интенсивность сладости. В настоящее время известно много подобных веществ, обладающих сладким вкусом, что требует их классификации по различным признакам. Реальное число практически используемых сладких веществ не так велико, поскольку большинство из них обладают либо слабовыраженным сладким вкусом, либо проявляют токсичность или нежелательные побочные эффекты.

Один из принципов классификации  подсластителей — раз деление их по степени сладости относительно сахарозы. Те подсластители, уровень сладости которых близок к сахарозе, называют объемными подсластителями, а вещества, во много раз слаще сахарозы — интенсивными подсластителями (B.J. Rolls, 1991; A. Drenowski, 1995).

  

 

 

  

 

Некоторые объемные подсластители для своего растворения требуют дополнительного количества теплоты, вследствие чего раствор охлаждается, а во рту возникает чувство "холодка". Эти свойства, в разной степени, выражены у ксилита, сорбита и маннита. Поэтому их часто используют как увлажнители, для снижения карамелизации, для охлаждения ротовой полости в безалкогольных напитках. В некоторых видах мороженого объемные подсластители могут заменить сахарозу, благодаря их технологическим преимуществам — предотвращать образование зернистой структуры вследствие кристаллизации при низких температурах.

  

 

 

 

Важной с практической точки зрения является классификация  подсластителей по калорийности. При этом различают калорийные подсластители, прием которых необходимо учитывать в диетах, направленных на снижение массы тела, и их возможное влияние на уровень глюкозы крови, а также бескалорийные, не имеющие противопоказаний.

Калорийные вещества со сладким  вкусом называют также сахарозаменителями. Имея энергетическую ценность, близкую к сахарозе, они метаболизируются в организме более плавно, чем сахар, с меньшей потребностью в инсулине, а при умеренном потреблении не приводят к выраженной гипергликемии. Например, такие сахарозаменители: ксилит, сорбит, фруктоза. Бескалорийные вещества еще называют собственно подсластителями. Они не обладают или почти не обладают энергетической ценностью, поэтому их метаболизм не зависит от инсулина и не влияет на уровень глюкозы в крови. Однако на практике принято употреблять термины "калорийные" и "бескалорийные" сахарозаменители.

Все известные сладкие  вещества можно также разделить  на две большие группы: природные и синтетические. К числу природных сладких веществ относятся моносахариды и олигосахариды, гидролизаты крахмала, сахаридные спирты и сладкие вещества несахаридного типа, а также подсластители растительного происхождения.

Синтетические подслащивающие вещества, вследствие полного отсутствия у них калорийности, стали вытеснять  природные "калорийные" сладкие  вещества из некоторых пищевых продуктов  и из рациона питания диабетиков. В отличие от известных сладких углеводов, синтетические подслащивающие вещества универсально удовлетворяют требованиям диеты. При наличии сладкого вкуса эти вещества имеют совершенно отличный от углеводов путь обмена. Однако ряд авторов указывают и на отрицательные свойства синтетических подсластителей. Так, сахароза вызывает ощущение сладкого без дополнительного привкуса в широком интервале концентраций (от менее 0,5 % до более чем 100 %), в то время как у некоторых синтетических сахарозаменителей наблюдается переход от сладкого вкуса к иному при незначительных изменениях концентрации. Поэтому их рекомендуют применять в определенном диапазоне доз. Кроме того, сахароза, в отличие от синтетических сахарозаменителей, обладает консервирующими свойствами, что влияет на сохраняемость продуктов.

Каждое из известных на данный момент веществ сахарозаменителей имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому рекомендуют смешивать малые дозы сразу нескольких таких ве ществ. Такие смеси придают сладкий вкус в результате суммарного действия более низких доз отдельных ингредиентов, чем каждого в отдельности. При снижении количества каждого из компонентов нежелательный эффект уменьшается или стирается вовсе. В состав смесей иногда входят ограниченные количества натуральных простых сахаров, таких, как фруктоза, сорбит или ксилит, а также синтетические заменители, такие, как ацесульфам "К" или аспартам. Можно принять за основу совет использовать для смеси по меньшей мере два вещества. Кроме сахарозаменителей и подсластителей отдельно выделяют также группу веществ — модификаторов вкуса, изменяющихся вкусовые восприятия. Говоря о сахарозаменителях, необходимо от метить, что они относятся не к пищевым продуктам, а к пищевым добавкам. Поэтому целесообразно рассмотреть особенности этих веществ, употребляемых человеком с пищей.

Очень важным моментом для  широкого внедрения сахарозаменителей является их безвредность.

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

 

Каждое из известных на данный момент веществ сахарозаменителей имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому рекомендуют смешивать малые дозы сразу нескольких таких веществ. Такие смеси придают сладкий вкус в результате суммарного действия более низких доз отдельных ингредиентов, чем каждого в отдельности. При снижении количества каждого из компонентов нежелательный эффект уменьшается или стирается вовсе. В состав смесей иногда входят ограниченные количества натуральных простых Сахаров, таких, как фруктоза, сорбит или ксилит, а также синтетические заменители, такие, как ацесульфам "К" или аспартам. Можно принять за основу совет использовать для смеси по меньшей мере два вещества. Кроме сахарозаменителей и подсластителей отдельно выделяют также группу веществ — модификаторов вкуса, изменяющихся вкусовые восприятия. Говоря о сахарозаменителях, необходимо отметить, что они относятся не к пищевым продуктам, а к пищевым добавкам. Поэтому целесообразно рассмотреть особенности этих веществ, употребляемых человеком с пищей.

Еще с доисторических времен люди обнаружили, что существуют определенные вещества, после добавления которых к пище ее вкусовые качества значительно улучшаются. Под термином "пищевые добавки" подразумевают природные или синтетические вещества, которые не имеют пищевой или биологической ценности, а специально вводятся в пищу для придания ей определенных свойств. Они могут придавать продуктам стойкость, органические, технологические свойства и, чаще всего, не применяются самостоятельно ( IJL Козярин, 2000).

Все пищевые добавки принято  условно подразделять на следующие  группы.

• Красители (самостоятельно или в смеси).

• Консерванты (разрешается  комбинация не более двух консервантов).

• Регуляторы кислотности.

• Антиоксиданты.

• Эмульгаторы.

К традиционной сладкой продукции  относятся сиропы из сока сахарного  клена и сахарного сорго; из корней цикория и клубней топинамбура, богатых инулином, при гидролизе  которого образуется фруктоза (левулозный сироп) и др. Сиропы содержат до 65-67 % Сахаров, минеральные и другие вещества, переходящие из сырья. Они представляют собой густую жидкость от светло- до темно-коричневого цвета, приятного сладкого вкуса, с характерным запахом. Используют их в качестве столовых сиропов, а также для кондитерских и других изделий. В нашей стране производство сиропов из растений сахароносов имеет местное значение.

На  основе крахмальной патоки готовят  столовые сиропы в широком ассортименте. Патоку разбавляют сахарным сиропом  или плодово-ягодными соками, добавляют  лимонную кислоту, эссенции, красители. Сиропы содержат 70-78 % сухих веществ, имеют умеренно сладкий вкус.

Новым перспективным продуктом является глюкозно-фруктозный сироп. Его получают из крахмальной патоки. Превращение  части глюкозы патоки во фруктозу осуществляется путем ее изомеризации при использовании иммобилизованного (закрепленного) фермента глюкозоизомеразы. Сироп содержит 71 % сухих веществ-. Массовая доля (в % в пересчете на сухое вещество): глюкозы - 52, фруктозы - 42, олигосахаридов - около 6.

Глюкозно-фруктозный сироп по сладости, вязкости и осмотическому  давлению близок к инвертному сиропу, получаемому путем кислотного гидролиза сахарозы, но практически не содержит продуктов распада Сахаров. Возможно, получение высоко-фруктозных сиропов, в которых содержится до 90 % фруктозы в пересчете на сухое вещество. Применение глюкозно-фруктозного сиропа целесообразно для безалкогольных напитков, фруктов; консервов, в кондитерской промышленности.

Хранение  глюкозно-фруктозного сиропа имеет  свои особенности. При температуре  ниже 25 °С глюкоза кристаллизуется. При температуре выше 30°С постепенно нарастает цветность сиропа вследствие термического разложения Сахаров и их взаимодействия с аминокислотами. Глюкозно-фруктозные сиропы следует хранить при температуре 25-30 °С в резервуарах из нержавеющей стали с обогревом или емкости с сиропом размещают в помещении с температурой 34-35 °С. В таких условиях возможно сохранять глюкозно-фруктозный сироп длительное время.

Пищевой сироп с содержанием 70 % сухих  веществ получают на свеклосахарных заводах. В отличие от жидкого  сахара в нем содержится (в % в пересчете на сухое вещество): сахарозы - около 88, редуцирующих веществ - 2 и несахаров - около 10. Сироп используют в хлебопекарной и других отраслях пищевой промышленности.

Сладкие вещества. Наряду с углеводами сладкий  вкус имеют многие вещества разной химической природы - гликозиды, белки, полиспирты и др. Одни из них природные сладкие вещества, другие относятся к синтетическим. Применение их взамен сахара в большинстве случаев ограничивается неблагоприятным воздействием на организм человека. Как сильно сладкие вещества давно известны сахарин, цикламаты, дульцин, но в настоящее время выявлены их канцерогенные свойства.

В.СССР разрешены в качестве заменителей  сахара в продуктах для больных диабетом полиспирты - сорбит  и ксилит   Они усваиваются организмом. Энергетическая ценность 100 г пищевого сорбита составляет 1481 кДж, ксилита - 1536 кДж.

Полиспирты не имеют редуцирующих групп, не участвуют в меланоидиновых реакциях, не вызывают потемнения изделий при нагреве.

Сорбит  в природе содержится в плодах рябины, шиповника и др. Сладость его примерно в 2 раза ниже, чем сахарозы. Получают сорбит из глюкозы путем  ее гидрогенизации. Температура плавления  сорбита -110-111 °С. Химически чистый сорбит устойчив при кипячении растворов  и выпечке изделий.

Кристаллы сорбита серовато-белого цвета. Их спрессовывают  и выпускают в виде плиток от 100 до 300 г, в крупной фасовке - от 4 до 7 кг. Сорбит должен быть сладким, без  запаха, полностью растворяться в  воде. В товарном продукте допускается  влажность не более 5 %, массовая доля сорбита - не менее 99 % в пересчете  на сухое вещество. Сорбит может  быть подкислен лимонной кислотой и  ароматизирован пищевыми эссенциями. Выпускают жидкий сорбит, с 70 % сухих  веществ.

Упаковывают сорбит в парафинированную бумагу, затем в ящики. В маркировке на пачках указывают способ применения. Хранят при температуре не выше 25 °С.

Ксилит  пищевой кристаллический вырабатывают из хлопковой шелухи, стержней кукурузных початков. Его можно применять  непосредственно в пищу или для  подслащивания при изготовлении продуктов. Ксилит представляет собой  кристаллы белого цвета, допускается  слегка желтоватый оттенок. Ксилит не имеет запаха, по сладости почти  равен сахарозе. Температура плавления  кристаллов - 90-94 °С. Влажность ксилита  высшего сорта - не более 1,5%, 1-го - 2%. Массовая доля редуцирующих веществ - не более 0,08 %. Упаковывают ксилит массой до 25, кг в бумажные непропитанные  мешки с вкладышами из полиэтиленовой пленки, герметически свариваемой после  заполнения. Хранят ксилит в сухих  складских помещениях при относительной  влажности воздуха не выше 75 %. Гарантийный  срок хранения сорбита и ксилита - 1 год.