CC BY
711
УДК 664.001.76
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДСЛАЩИВАЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
В.А. Герасимова1, Е.С.Белокурова2
Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики (СПбГУСЭ),
191015, Санкт-Петербург, ул. Кавалергардская, 7.
Определяется влияние натуральных и искусственные заменителей сахара на организм человека. Рассматриваются технологические особенности использования сахарозаменителей при производстве пищевых продуктов.
Ключевые слова: сахар; натуральные заменители сахара; искусственные заменители сахара; пищевые добавки; комбинированные подсластители.
Издавна человек применяет вещества, обладающие сладким вкусом, -подслащивающие вещества. Они широко используются в пищевой промышленности, кулинарии, а также при приготовлении пищи в домашних условиях. В истории человечества первыми такими веществами были мёд, соки и плоды различных растений. В настоящее время основным сладким веществом является сахар.
Сахар - самый распространенный в пищевом рационе сладкий продукт, состоящий почти полностью из чистой сахарозы, с небольшой примесью других веществ (воды, минеральных веществ и др.). Сахар используется непосредственно как продукт питания, а также как сырье для многих отраслей пищевой промышленности - кондитерской, хлебопекарной, безалкогольной, винодельческой и пр. Под термином «сахар» понимают чистую сахарозу. Дисахарид сахароза (С12Н22О11) состоит из молекулы глюкозы и молекулы фруктозы, связанных глико-зидной 1-2 связью. В России сахар производят из сахарной свеклы.
Сахар является легкоусвояемым и высококалорийным продуктом (375 ккал/100г), который оказывает укрепляющее действие на нервную систему, повышает восприимчивость органов чувств (зрения, слуха), усиливает внимание. Суточная норма потребления сахара человеком составляет 30-40 г (максимум 50 г). Избыточное потребление сахара способствует ожирению и атеросклерозу.
В ХХ1 веке одной из важных проблем, вставших перед населением Аме-
рики и Европейских стран, стала проблема избыточного веса. При этом необходимо отметить, что проблемой ожирения страдает население именно развитых стран.
По данным ВОЗ по сравнению с прошлым в сегодняшнем мире употребляется большое количество высококалорийных пищевых продуктов и напитков. Недавно проведенные анализы различных исследований, посвященных отношению людей к продуктам питания, указывают на два фактора, особенно предрасполагающих к неосознанному перееданию:
-первый - употребление продуктов с очень высоким содержанием калорий на единицу веса из-за того, что они содержат большие количества жиров и/или сахара;
-второй - употребление высококалорийных, например, подслащенных напитков, в периоды между основными приемами пищи.
Т. о., по результатам многих исследований стало ясно, что одним из детерминантов ожирения является сахар, который является высококалорийным продуктом. Поэтому на современном этапе основные тенденции развития пищевой промышленности во многих зарубежных странах - это увеличение производства низкокалорийных пищевых продуктов для людей, страдающих различными заболеваниями, такими как: сахарный диабет, алиментарно-обменные формы ожирения и др. С учётом современных требований науки о питании и рас-
ширения производства низкокалорийных продуктов увеличиваются потребности производителей в заменителях сахара.
^ Моносахариды: глюкоза, фруктоза и др
^■Дисахариды: лактоза, мальтоза, лактулоза и др.
^ Подслащивающие вещества гликозидного типа растительного происхожднения: стевиозид, цитроза и др.
Рассмотрим подробнее заменители сахара, их использование для пищевых целей и влияние на организм человека (рис.1).
Сорбит
Сахарин
Цикламаты
1^-Маннит Аспартам
Сукралоза Ацесульфам калия |^ Тавматин Рисунок 1 - Классификация заменителей сахара
Такой широкий ассортимент применяемых в России и за рубежом заменителей сахара объясняется их значительным экономическим преимуществом по сравнению с сахарозой, так как все они имеют коэффициент сладости, превышающий сладость сахарозы в десятки и сотни раз, удобны в использовании и не оказывают отрицательного влияния на организм человека.
Как видно из рис. 1 природные заменители сахара делятся на моносахариды, дисахариды и подслащивающие вещества.
Моносахариды - природные заменители сахара. Важнейшими моносахаридами являются глюкоза, фруктоза, ксилоза, сорбоза, галактоза и манноза. Большинство моносахаридов получают в кристаллическом виде, некоторые - в виде сиропа.
К дисахаридам, используемых в качестве заменителей сахара, относят лактозу, мальтозу, палатинозу, лактулозу. Наиболее важных из них является лакту-лоза.
Лактулоза - дисахарид, состоящий из молекул фруктозы и галактозы, соединенных гликозидной связью. Лактулозу применяют при производстве продуктов детского питания в качестве заменителя материнского молока. Ее сладость составляет 0,55 единицы. Лактулоза имеет химическую формулу С12Н22О11, состоит из фруктозы и галактозы, связанных гли-козидной связью 1-3. На основе лактуло-зы отечественными биотехнологами синтезирован сироп «Лактусан» в качестве пищевой добавки, придающий продуктам питания лечебно-профилактические свойства.
Лактулоза этой пищевой добавки не расщепляется в верхних отделах ЖКТ из-за отсутствия в нем специфических ферментов. Транзитом поступая в толстый кишечник, лактулоза активизирует рост бифидобактерий, которые подавляют гнилостные бактерии и, соответственно, сокращают количество производимого ими аммиака, мощного нейротоксина. Клинические исследования показали, что при употреблении сиропа лактулозы исключается проникновение аммиака в кровь, выводятся токсины из организма, что способствует излечению печеночной энцефалопатии и заболеваний ЖКТ.
Широко распространено применение лактулозы в спецпитании для спортсменов, в производстве кондитерских, хлебо-булочных и мясных продуктов. Ее вводят в состав безалкогольных прохладительных напитков, где она играет роль мощного бифидус-фактора при ее содержании 5 - 15 мл сиропа на 1 литр напитка.
Природные подслащивающие вещества гликозидного происхождения получают из различных растений (стевия, цитрусовые и др.). Они повышают биоэнергетические возможности человека и хорошо сочетаются с другими подсластителями.
Важной группой заменителей сахарозы являются сахарные спирты, или полиолы: сорбит, ксилит, маннит, пала-тинит и др., получаемые путем гидрирования моносахаридов с помощью катализаторов, ферментативным путем из дисахаридов. Сахарные спирты применяются при производстве кондитерских изделий, косметических препаратов, ПАВ. При смешивании ряда сахарных спиртов наблюдается синергический эффект.
Сахарозаменители придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус, а также выполняют другие технологические функции.
Интенсивные подсластители - вещества несахарной природы, применяемые для придания продукту сладкого вкуса, они в сотни раз слаще сахара. Под-
сластители не несут энергетической нагрузки, не требуют для усвоения инсулина, не вызывают кариеса.
Искусственные подсластители относятся к классу пищевых добавок, поэтому их применение строго регламентируется соответствующими международными и российскими документами - гигиеническими нормативами, в которых нормируются величины их предельно допустимых концентраций (ПДК).
Рассмотрим наиболее часто используемые в отечественной пищевой промышленности искусственные подсластители.
Сахарин и его Ка, К, Са-соли -(Е954), белый кристаллический порошок, в 300-550 раз слаще сахарозы. Сахарин относится к группе синтетических сладких веществ. Сахарин представляет собой О-сульфимид бензойной кислоты, обычно используется в виде натриевой соли. Применяют преимущественно при изготовлении безалкогольных напитков, в хлебобулочных изделиях, джемах, при консервировании фруктов, для приготовления соусов и десертов, в косметике, фармацевтике, при производстве жевательной резинки. Имеет хорошую термо-и кислотостабильность, хорошо растворим в воде.
Сахарин быстро проходит через желудочно-кишечный тракт и 98% его выводится с мочой. Сахарин разрешён ФАО ВОЗ в количестве 5 г/кг продукта. И хотя имеются факты длительного использования сахарина в питании без каких-либо проявлений его вредного воздействия, его безвредность требует дальнейшего изучения и его ежедневное применение нежелательно. Величиной предельно-допустимого суточного поступления сахарина является 2,5 мг на 1 кг массы тела.
Цикламаты (Е952) запрещены в ряде стран из-за подозрения, что эти подсластители провоцируют почечную недостаточность. В России наиболее распространены из-за низкой цены. Комитет экспертов ФАО ВОЗ по пищевым добав-
кам установил допустимое суточное поступление цикламатов в количестве до 11 мг/кг массы тела.
Аспартам (синонимы аспартама -NutraSweet, Сладекс) (Е-951)- низкокалорийный высокоинтенсивный подсластитель, почти в 200 раз слаще сахара. Он почти не калориен, но разрушается при нагреве, а потому непригоден для кондитерских изделий. На сегодня аспартам считается самым безопасным сахароза-менителем, так как доза канцерогена в нем признана медиками незначительной. Широко используется при производстве безалкогольных напитков.
Аспартам представляет собой дипептид, молекула которого состоит из остатков двух аминокислот - аспарагиновой и фенилаланина. Из-за содержания остатка аминокислоты фенилаланина он противопоказан больным фенилкетону-рией.
Ацесульфам К (Е-950) применяют в качестве столового подсластителя, в частности для диабетиков. В 200 раз слаще сахарозы, хорошо растворяется в воде и технологичен. Допустимое суточное потребление составляет до 15 мг/кг массы тела.
Сукралоза (синоним трихлорга-лактосахароза) (Е955) - высокоинтенсивный бескалорийный подсластитель, получен из сахарозы, безопасен при потреблении, некариогенен. Сукралозу применяют в качестве универсального подсластителя при производстве безалкогольных и алкогольных напитков, молочных десертов, консервированных и замороженных фруктов и овощей, повидла, кондитерских и хлебобулочных изделий, соусов, майонезов, маринадов, сухих завтраков, сухих смесей (например, для кексов), жевательной резинки и др. Допустимая суточная доза потребления до 15 мг/кг массы тела.
В промышленности при изготовлении пищевых продуктов для регулирования вкуса подслащивающих веществ и снижения их расхода применяют смеси различных заменителей сахарозы. Боль-
шую часть смесей подслащивающих веществ изготовляют с применением сахарина, при этом его горечь перекрывается, а сладкий вкус усиливается. В качестве так называемых объемных наполнителей используют соли органических кислот или гидролизаты крахмала, получая подслащивающие вещества, очень похожие по внешнему виду на сахарозу. Опыт работы многих современных фирм-производителей показывает, что комбинированные подсластители постепенно вытесняют с рынка чистые заменители сахара.
При смешивании подсластителей возможно проявление синергического эффекта, как качественного, так и количественного. Качественный синергизм заключается в улучшении вкуса при использовании нескольких подсластителей вместо одного. Количественный синергизм - взаимное усиление сладости различных подсластителей.
В связи с тем, что заменителей сахара в настоящее время в пищевой промышленности используется большое количество, а сами эти вещества отличаются по показателям и иногда предприятию приходится переходить с одного заменителя на другой, то в таком случае необходимо знать технологические особенности их использования и свойства этих заменителей, такие как сладость по сахарозе, растворимость в воде, термостабильность и кислотоустойчивость (табл.1).
Выводы:
1. По данным современных исследований избыточное потребление сахара в виде сахарозы отрицательно воздействует на организм человека, вызывая различные заболевания такие как сахарный диабет, ожирение и т.д. Потребление сахара необходимо ограничить до 30-40 г в сутки (максимальная суточная доза 50 г).
2. В настоящее время в различных отраслях пищевой промышленности широко используются нативные заменители сахара и искусственные заменители сахара (интенсивные подсластители).
3. Искусственные заменители сахара в десятки и сотни раз слаще сахарозы, не несут энергетической нагрузки, не требуют для усвоения инсулина, не вызывают кариеса, технологичны. Искусственные заменители сахара относятся к пищевым добавкам. И хотя имеются факты длительного использования различных интенсивных подсластителей в питании без каких-либо проявлений их вредного воздействия на организм чело-
века, их безвредность требует дальнейшего изучения.
4. На данном этапе развития пищевой промышленности для регулирования вкуса применяют смеси сахара и его заменителей. Смеси подсластителей вытесняют с рынка чистые заменители сахара, т.к. проявляют количественный и качественный синергизм.
Таблица 1 - Свойства сахаров, заменителей и интенсивных подсластителей
Основные группы Сладость по сахарозе Растворимость в воде при+20 0С(г/100г) Термо- стабиль- ность Кислотоста- бильность
1 2 3 4 5
1.Моно- и дисахариды: - глюкоза 0,6-0,7 100 хорошая хорошая
- фруктоза 1,1-1,4 очень хорошая хорошая хорошая
- сахароза 1,0 200 хорошая слабая
-глюкозная патока 0,7-0,9 хорошая - -
- лактоза 0,2-0,3 20 - -
- мальтоза 0,3-0,4 хорошая - -
2.Сахарные спирты: - сорбит 0,6 235 хорошая хорошая
- ксилит 1,0 165 хорошая хорошая
- маннит 0,5-0,6 - хорошая хорошая
3.Интенсивные подсластители: -сахарин (сахаринат натрия) 450-500 80 хорошая хорошая
-цикламат натрия 40 25 хорошая хорошая
-аспартам 200 0,8-1,0 слабая слабая
-ацесульфат калия 200 30 хорошая хорошая
-сукралоза 300-600 0,05 хорошая хорошая
-тавматин (талин) 2000-3500 150 слабая слабая
Литература
1. «Проблема ожирения в Европейском регионе ВОЗ и стратегия её решения». Сборник докладов Европейской министерской конференции ВОЗ по борьбе с ожирением, Стамбул, Турция, 15-17 ноября 2006 г.
2. Сарафанова Л.А. Пищевые добавки: Энциклопедия. - СПб: ГИОРД, 2003
3. Малютенкова С.М. Товароведение и экспертиза кондитерских товаров - СПб: Питер, 2004
4. Крутошникова А., Угер М. Природные и синтетические сладкие вещества. - М.; Мир, 1988
1 Герасимова Вера Александровна, доцент кафедры товароведения и экспертизы потребительских товаров СПбГУСЭ, тел.: (812) 610 84 Об
2
Белокурова Елена Сергеевна, доцент кафедры товароведения и экспертизы потребительских товаров СПбГУСЭ, тел.: (812) 610 84 06
