Изомальтулоза - инновационный низкогликемический углеводный подсластитель Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УДК 664.149

Изомальтулоза — инновационный низкогликемический углеводный подсластитель

Н. М. ПоДгорНоВА, д-р техн. наук, профессор; с. М. ПЕтроВ, д-р техн. наук, профессор Московский государственный университет технологий и управления имени К. Г. Разумовского (Первый казачий университет)

т. а. ПЕтряНиНА, канд. техн. наук

Московский государственный университет пищевых производств

В соответствии с резолюцией FDA — Food and Drug Administration (Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов, США) в 1997 г. на основании научных исследований изо-мальтулозе был присвоен статус GRAS — Generally Recognized as Safe, т. е. пищевой продукт в обычных условиях безопасный для употребления. Тем самым ее разрешили использовать в качестве дисахаридного углеводного подсластителя в пищевых продуктах и напитках, продуктах здорового питания и в биологически активных добавках к рациону, декларируя ее как вещество, снижающее кариес.

Изомальтулоза — дисахарид, изомер сахарозы, состоящий из глюкозы и фруктозы, но имеющий более низкий гликемический индекс, некариесогенный, так как у него связь между глюкозой и фруктозой является более стабильной, чем у сахарозы. Это приводит к медленному, но полному гидролизу и всасыванию в тонком кишечнике [1, 2]. Из-за низкой гигроскопичности изомальтулоза чаще используется в порошкообразных продуктах. В водном растворе изомальтулоза проявляет низкую способность к инверсии и к гидролизу.

До сих пор изомальтулоза являлась промежуточным соединением при производстве изомальта — сахарного спирта, который выпущен на рынок с 1990 г. Теперь изо-мальтулозу получают промышленным способом в качестве конечного продукта (рис. 1).

На рис. 2 представлен процесс получения изомальту-лозы компанией SÜDZUCKER, который осуществляется в соответствии с системой обеспечения качества GMP, международным стандартом ISO 9001 и принципами HACCP.

Изомальтулозу получают из пищевой сахарозы. Стерилизованный водный раствор сахарозы проходит через колонну с ферментным препаратом, состоящим из неподвижных нежизнеспособных клеток Protamin-

Сахароза Изомеризация Изомальтулоза

Рис. 1. Ферментативное превращение сахарозы в изомальтулозу (структурные формулы)

obacter rubrum CBS574.77, так называемый биокатализатор. Клетки Protaminobacter rubrum в биокатализаторе становятся неподвижными в результате их захвата в шарики геля альгината кальция. Такая система иммобилизации совместима с нормами по использованию материалов, используемых в качестве фиксирующего агента в иммобилизации ферментных препаратов. Хлорид кальция, используемый в качестве агента коагуляции для альгината, и альгинат натрия, используемый для образования раствора; также подтверждены в качестве безопасных.

Для превращения молекулы сахарозы в изомальтулозу используется фермент изомальтулозосинтаза (ЕС 5.4.99.11) (другое название: изомальтулозосинтетаза, сахароза-а-глюкозилтрансфераза; систематическое название: сахарозоглюкозилмутаза) [3].

Биокатализатор, используемый для производства изомальтулозы, такой же как и в технологии получения изомальта. SÜDZUCKER была исследована потенциальная патогенность и токсикогенность P. rubrum и установлено, что фермент не является патогенным и показывает низкий уровень токсикогенности. В результате с высокой степенью уверенности сделан вывод, что если P. rubrum или его побочные продукты случайно попадут в конечный продукт, то они не будут представлять опасность.

С помощью ферментного препарата связь а-1,2 в сахарозе ферментативно превращается в связь а-1,6 в изомальтулозе. После основной ферментативной реакции изомальтулозу получали в виде раствора, который

Раствор сахарозы

Этап получения: ферментативная изомеризация

«Жидкая изомальтулоза»

Маточный раствор j Выпаривание Этап рафинирования: кристаллизация Гидрирование

C^N S Кристаллическая^ ..

Затравка J t _______________Изомальт )

изомальтулоза

Рис. 2. Производственный процесс получения изомальтулозы (SÜDZUCKER)

Таблица 1

Физико-химические свойства и общие характеристики изомальтулозы

Год получения «Полупромышленная технология» получения изомальтулозы фирмой Tate and Lyle

впервые появилась в Великобритании в 1970-х гг.

Происхождение В природе содержится в меде (не более 1%) и сахарном тростнике

Технологические функции Калорийный объемный подсластитель

Синонимы Палатиноза™; англ. isomaltulose, palatinose™

Состав Изомальтулоза — редуцирующий дисахарид, состоящий из одной молекулы глюкозы

и одной молекулы фруктозы, соединенных посредством альфа-1,6-гликозидной связи

Химическое название 6-0-а^-глюкопиранозил^-фруктофураноза, моногидрат

Регистрационный номер CAS 13718-94-0

Эмпирическая формула C12H22O„ х H2O

Молекулярная масса 360,6 (моногидрат) Белое или бесцветное кристаллическое сладкое вещество, со слабым характерным

Органолептические свойства для изомальтулозы запахом. Изомальтулоза обеспечивает умеренную сладость, объем и структуру продуктов питания

Профиль проявления сладости Чистая сладость, аналогичная сладости сахарозы, она быстро ощущается; освежающая; изомальтулоза не создает охлаждающий эффект

Степень сладости 0,4-0,45 по сравнению с 10%-ным раствором сахарозы при 20 °С и возрастает

с увеличением концентрации

Синергизм Нет данных Без побочных привкусов или послевкусия; изомальтулоза также способна

Посторонний привкус замаскировать привкусы некоторых интенсивных подсластителей, ингредиентов из рыбы, овощей или соевого молока

Гликемический индекс (ГИ)

Калорийность, ккал/г 4,0/100 Температура плавления 122...124 °С; более устойчива к гидролизу чем сахароза; в кислых средах не подвергается гидролизу до инвертного сахара; практически негигроскопична; энтальпия растворения — 21,7 кДж/кг; изомальтулоза растворима

(по сравнению с сахарозой, %)

Физико-химические свойства в воде (~0,5 г/г воды), растворимость в воде при 20 °С составляет 29% масс/об., а при 80 °С — 85% от растворимости сахарозы. Изомальтулоза быстро вступает в реакции Майяра (неферментативного потемнения) благодаря наличию свободной редуцирующей группы. Вязкость растворов изомальтулозы немного ниже вязкости растворов сахарозы

Стабильность при переработке и хранении По сравнению с сахарозой очень стабильна к действию кислот и тепловой обработке В ходе процесса пищеварения изомальтулоза метаболизируется в слизистой оболочке кишечника ферментным комплексом сахараза-изомальтаза. При этом образуются и всасываются равные части глюкозы и фруктозы, обеспечивая энергетическую ценность как у сахарозы. Гидролиз изомальтулозы протекает в 4-5 раз медленнее, чем гидролиз сахарозы, что приводит к снижению гликемического и инсулинового отклика у здоровых людей и больных диабетом второго типа (инсулинонезависимых). Скорость окисления изомальтулозы намного меньше, чем у сахарозы, она дает

Физиологические свойства примерно в 2 раза меньше энергии, чем сахароза. Остальная энергия поставляется из запасов углеводов или жиров. При физической нагрузке потребление изомальтулозы по сравнению с сахарозой приводит к увеличению утилизации гликогена и жиров. Изомальтулозу предложено также использовать для разработки кондитерских изделий, «безопасных для здоровья зубов», поскольку она оказывает на зубной налет гипоацидогенное действие. Установлено, что усваиваемая изомальтулоза в количестве 50 г прекрасно переносится без каких-либо нежелательных побочных эффектов, что позволяет выпускать подслащенные ею безопасные для здоровья зубов кондитерские изделия, не имеющие какого-либо слабительного действия Изомальтулозу промышленно получают путем ферментативного превращения

Получение молекулы сахарозы с помощью фермента сахарозоглюкозилмутазы. Изомальтулозу

очищают с помощью деминерализации, кристаллизации и промывки. Кристаллизуется она в виде моногидрата

затем очищали фильтрованием и ионо-обменными процессами. Очищенный раствор выпаривали и подвергали кристаллизации. Затем изомальтулоза последовательно подвергается промывке, сушке и охлаждению, в результате чего, как правило, получают продукт 99%-ной и большей чистоты [2].

В табл. 1, 2 и на рис. 3 показаны физико-химические свойства и общие характеристики изомальтулозы [1, 2, 4-6].

Изомальтулоза может быть использована в пищевых продуктах (в том числе напитках) в качестве источника углеводов, заменяя при этом полностью или частично сахарозу или другие легкоусвояемые углеводы. Продукты, в которых применяется изомальтулоза, представлены в табл. 3.

Изомальтулоза обеспечивает умеренную сладость, объем и структуру продуктов питания. В связи с широкой областью использования в пищевых продуктах целесооб-

1 ВЭЖХ — высокоэффективная жидкостная хроматография.

2 ТСХ — тонкослойная хроматография.

3 Метод Карла Фишера — ICUMSA Metod GS4/7/3-12 (1998).

4 Кондуктометрическое определение золы — ICUMSA Metod GS2/3-17 (2002).

5 Атомно-абсорбционная спектроскопия — ICUMSA Metod GS2/3-24 (1998).

Таблица 2

Спецификация и методы исследования изомальтулозы

Показатель Спецификация изомальтулозы SUDZUCKER Метод исследования

Содержание основного компонента, % к массе СВ > 98% изомальтулозы ВЭЖХ1

Описание Белое или бесцветное кристаллическое, сладкое вещество, со слабым специфическим запахом

Идентификация

Тонкослойная хроматография Выдерживает испытание ТСХ2

Растворимость Растворима в воде

Состав

Вода < 6% Метод Карла Фишера3

Другие сахариды < 2% ВЭЖХ1

Зола < 0,01% Кондуктометрический4

Свинец < 0,1 мг/кг ААС5

Содержание других возможных загрязняющих веществ (кадмия, никеля, ртути и мышьяка) Ниже пределов обнаружения используемых методов

Температура t, °С —- Изомальтулоза Сахароза

Рис. 3. Растворимость в воде изомальтулозы в сравнении с сахарозой [2]

разно оценить органолептические свойства изомальтуло-зы как потенциального сахарозаменителя. Благодаря своим метаболическим особенностям изомальтулоза может быть использована в сегменте продуктов «здорового питания», а также для потребителей, которые соблюдают низкогликемическую диету, для спортивного питания, например, для тех, кто занимается легкой атлетикой и заинтересован в более медленном глюкозно-фруктоз-ном расщеплении [5]. Химическая стабильность изомальтулозы в леденцах была доказана в течение двух лет хранения [7-9].

Как известно, некоторые вещества могут иметь самоограничивающиеся уровни использования, т. е. максимальную концентрацию в пище, выше которой пища становится неприятной, непривлекательной или непригодной для потребления человеком (табл. 4) [2, 4, 6, 10, 11].

Хотя теоретически изомальтулоза может быть использована в том же количестве, что и сахароза, но практический уровень, эквивалентный потреблению сахарозы, не будет достигнут. Причинами могут быть:

♦ изомальтулоза значительно дороже, чем сахароза, так как производится из нее;

♦ изомальтулоза менее растворима в воде по сравнению с сахарозой или высокофруктозными HFCS сиропами,

что ограничивает ее применение в высококонцентрированных сиропах; ♦ изомальтулоза менее сладкая, чем сахароза.

Считается, что изомальтулоза может заменить использование сахарозы на рынке в количестве приблизительно от 5 до 10%, максимально до 20%. Изомальтулозу целесообразно использовать в сочетании с другими подслащивающими веществами в качестве функционального компонента, например, чтобы уменьшить гликемический индекс продукта.

Если 5-10% сахара заменить изомальтулозой, это приведет к потреблению в России 1,2-2,4 кг изомальтулозы на человека в год или приблизительно 3-6 г в день. Для Европы потребление сахара составляет приблизительно 35 кг/год или 100 г в день. По мнению эксперта — профессора д-ра Х. Невекег (университет Paderbom, Германия), при максимальном использовании изомальтулозы в количестве 20% от общего количества сахара среднесуточное потребление изомальтулозы составит 15-35 г.

Изомальтулоза предназначена для использования в качестве источника медленных углеводов, таких как сахароза или другие углеводы, которые быстро всасываются в кровь. Цель использования изомальтулозы полностью или частично заменить быстро доступные углеводы, что приводит к более низкой ответной реакции глюкозы и инсулина крови. На рис. 4 показаны данные гликемических откликов сахарозы и изомальтулозы [4].

При полном усваивании изомальтулоза обеспечивает те же калории (4 ккал/г), что и сахароза. Кроме того, измерения рН показали, что оральная флора вряд ли может использовать изомальтулозу для ферментации. Измерения Р^телеметрии не показали снижения значения рН ниже 5,7. Эти полезные физиологические свойства будут основными причинами для использования изомальтуло-зы в качестве источника углеводов [12].

Вследствие некариесогенных свойств и низкого глике-мического индекса изомальтулоза будет частично заменять углеводы, вызывающие кариес или с более высоким

Таблица 3

условия использования изомальтулозы в определенных продуктах

Продукты Описание определенного типа продуктов в пределах продовольственной категории Количество вносимой изомальтулозы, %

Хлебобулочные изделия и сухие смеси 10-25

Специальные безалкогольные напитки (энергетические,

Напитки спортивные и изотонические напитки) Напитки быстрого приготовления Чаи Пиво и подобные пиву напитки (например, светлое или с пониженным содержанием спирта) 1-10

Зерновые продукты Сухие завтраки 20-35

Брикетированный зерновой концентрат 5-20

Кондитерские изделия, глазурь Карамель, леденцы от кашля и т. д. 99

Мягкие конфеты, ирис и т. д. 30-50

Шоколад и шоколадные изделия 25-50

Прессованные продукты 98-99

Помадные/прохладительные начинки 90

ликерные начинки 15-55

Начинки из нуги 45

Жевательная резинка 5-35

Замороженные молочные десерты и смеси Мороженое и другие замороженные молочные десерты 30

Фруктовое мороженое и замороженный лед 15

Желированные изделия, пудинги, десерты и т. д. 15-30

Джемы, желе, пастообразные продукты 25-40

Ореховые и арахисовые пасты 45

Молочные продукты 3-20

Переработанные фрукты и фруктовые Соки, включая концентрированные, растворимые, 1-10

или овощные соки заменители напитка

Закусочные пищевые продукты 10-25

Заменители сахара

Столовые подсластители: гранулированные, жидкие или прессованные 2-99

Сладкие соусы, начинки, сиропы 15-30

Другие категории Продукты для энтерального питания 5-20

Специальные продукты Продукты с пониженной калорийностью 5-40

Заменители пищи (рецептуры) для похудения 5-20

гликемическим индексом, такие как глюкоза, фруктоза, сахароза и гидролизаты крахмала.

Как было показано ранее, процесс гидролиза изомальтулозы в слизистой оболочке тонкой кишки существенно медленнее по сравнению с сахарозой; при этом скорость гидролиза изомальтулозы составляет от 1/5 до 1/4 скорости сахарозы. В связи с этим уровни глюкозы и инсулина после перорального приема изомальтулозы также повышаются более медленно и достигают более низких максимальных уровней. То есть изомальтулозу можно рекомендовать как для диабетиков, так и для тех, кто предрасположен к диабету. Кроме того, установлено, что во время физической активности изомальтулоза имеет скорость окисления (28%), по сравнению со скоростью (63%) для сахарозы, которую авторы исследования также объясняют более низким уровнем гидролиза изомальтулозы. Это связано с увеличением использования (потребления) гликогена и запасов жира в организме [2].

Гликемический индекс — средство классификации продуктов, содержащих углеводы, согласно их действию в увеличении уровня сахара в крови, и определяется как область под кривой уровня сахара в крови. Гликемический индекс получается путем измерения повышения уровня сахара в крови после потребления 50 г углеводов, полу-

ченных из пищи. В Сиднейском университете получено, что гликемический индекс глюкозы имеет номинальное значение 100, сахарозы — 70, а изомальтулозы — 32 и инсулина — 30.

Формирование зубного кариеса вызвано многими факторами. Одна из главных причин — биосинтез внеклеточных нерастворимых полимеров глюкана на поверхности зубов и образования кислоты за счет ферментативного расщепления углеводов налетообразующими бактериями во рту, такими как, например, стрептококк. Значение рН ниже 5,7 способствует деминерализации зубной эмали. Многочисленные лабораторные исследования доказывают, что изомальтулоза не расщепляется стрептококком и другими ротовыми налетообразующими бактериями, так что образование кислот было минимально по сравнению с сахарозой и глюкозой, и никакие нерастворимые глю-каны не образуются. Измерения рН фактора во рту у человека показали, что после потребления кондитерских изделий, содержащих изомальтулозу, значение рН осталось выше критического уровня 5,7. По сравнению с традиционными формами сахара изомальтулоза — менее карие-согенна.

Исследованиями в Голландском государственном институте прикладных наук установлено, что желудоч-

Таблица 4

Некоторые потребительские характеристики изомальтулозы

Допустимое суточное потребление (ADI) Для изомальтулозы не известен уровень ограничения к использованию, который делает продукт непригодным для потребления человеком. Растворимость изомальтулозы в воде может рассматриваться в качестве ограничивающего уровня использования, например, при комнатной температуре транспортировка высококонцентрированных растворов, содержащих изомальтулозу невозможна из-за рекристаллизации в водных растворах. В связи с этим изомальтулоза должна транспортироваться при более низких температурах в виде растворов низкой концентрации, либо в кристаллической форме. Допустимое суточное потребление (ADI-Acceptable Daily Intake) не определено

Прочие свойства Всасывается медленнее сахарозы

Применение Изомальтулоза также может замаскировать привкусы некоторых интенсивных подсластителей, ингредиентов из рыбы, овощей или соевого молока. Изомальтулоза может использоваться в сочетании с другими подслащивающими веществами в качестве функционального компонента, например, чтобы уменьшить гликемический индекс напитка. Для напитков целесообразно использовать смесь из 30% изомальтулозы и 70% сахарозы вместо 100% сахарозы или высокофруктозного сиропа. Основными видами применения изомальтулозы в качестве единственного подсластителя является производство спортивных и энергетических напитков, напитков, заменяющих еду, питательных и «энергетических» батончиков, а также зерновых завтраков

Столовый подсластитель В странах ЕС, Японии и США разрешена к применению в качестве пищевого продукта для розничной продажи

Правовой статус (наличие разрешения на использование) В Японии и Корее считается пищевым продуктом, а в КНР — пищевой добавкой. Разрешена к использованию в странах ЕС в составе всех пищевых продуктов как «инновационный ингредиент», а в США имеет статус GRAS

Требования к маркировке и этикетированию В странах, где ее применение разрешено — стандартные для подсластителей

Индекс Е в европейской цифровой системе EAN Не установлен

Конкурентность сахару Конкурентна

Безопасность: метаболизм и токсичность Поскольку гидролиз в тонком кишечнике проходит до конца, даже высокие уровни изомальтулозы хорошо переносятся животными и людьми. В испытаниях на здоровых добровольцах, а также на испытуемых, больных диабетом, дозировки изомальтулозы до 50 г хорошо переносились без каких-либо признаков дискомфорта при пищеварении

но-кишечная переносимость изомальтулозы была сопоставима с таковой для сахарозы вплоть до приема 48 г. Параметры липидного обмена (ЛПНП — липоп-ротеины низкой плотности, ЛПОНП — липопротеины очень низкой плотности, ЛВНП — липопротеины высокой плотности, общего холестерина и триглице-ридов), изученные в ряде исследований, также не показали существенных изменений по сравнению с метаболизмом сахарозы [2].

Время, мин — Глюкоза — Сахароза • • • Изомальтулоза

Рис. 4. Кривые гликемических откликов сахарозы и изомальтулозы для ингредиентов массой 50 г относительно отклика на глюкозу у здоровых испытуемых

Безопасность изомальтулозы была оценена Научно-исследовательским институтом питания и пищевых продуктов (Зейста, Нидерланды) по запросу Sudzucker. Принимая во внимание все соответствующие исследования (биологические, токсикологические, метаболические и исследования желудочно-кишечной сопротивляемости), побочных эффектов не выявлено [13].

Полный отчет, подготовленный Sudzucker/Palatinit и немецким федеральным Институтом оценки степени риска, обсуждался с компетентными органами всех 25 государств — членов ЕС. Подтверждена безопасность изомальтулозы и предложено разрешить Sudzucker представить изомальтулозу на рынок ЕС в качестве нового пищевого продукта или новой пищевой добавки для использования в продуктах питания [Решение Комиссии от 25 июля 2005 г., опубликовано в Официальном журнале Европейского Союза 29.7.2005 (L 199/90)]. Таким образом, изомальтулоза в целом признана безопасной (GRAS) и может быть использована в пищевых продуктах.

Изомальтулоза использовалась в качестве пищевого ингредиента в Японии с 1985 г. и была принята как функциональный пищевой ингредиент. По имеющимся литературным сведениям никаких побочных эффектов до сих пор не было.

Известно, что изомальтулоза не содержит веществ бактериального происхождения, которые могут представлять опасность для здоровья. До ферментативной обработки сахароза растворяется, фильтруется и стерилизуется. Микробиологическое качество продукта регулярно проверяется в рамках мер по управлению процессом. Кристалли-

ческая изомальтулоза не обеспечивает условия, необходимые для микробного роста. Бактериальный штамм Protaminobacterrubrum CBS 574.77, используемый в качестве ферментативной технологической добавки, согласно существующим научным знаниям и проверке на патоген-ность и токсичность Р. rubrum, не представляет опасности для людей и позвоночных животных.

Кроме того, были выполнены различные тесты для определения мезофильных аэробных бактерий и бактерии кишечной палочки/бактерии группы кишечной палочки (индикаторы состояния гигиены пищевых продуктов), а также тесты для обнаружения дрожжей и плесени. Полученный результат был ниже предела обнаружения, и результаты микробиологических испытаний считаются удовлетворительными.

Литература

1. Application for the approval of Isomaltulose — Food Standards Agency. Cargill, October 22, 2003. — 66 p.

2. GRAS Notification — Exemption Claim for Isomaltulose (PALA-TINOSETM). — SUDZUCKER / PALATINI! October 26, 2005. — 25 p.

3. Корнеева, о. с. Применение изомальтулозосинтазы Erwinia rhapontici с целью трансформации сахарозы в изомальтуло-зу / О. С. Корнеева, О. Ю. Божко // Вестник ОГУ — 2009. — № 4. — С. 130-134.

4. Sweeteners and Sugar Alternatives in Food Technology / Edited by Helen Mitchell. — Blackwell Publishing Ltd, 2006. — 413 p.

5. Штерман, с. В. Изомальтулоза — новый перспективный углевод / С. В. Штерман, В. С. Штерман // Сахар. — 2009. — № 5. — С. 10-11.

6. Kay O'Donnell, Malcolm W Kearsleym (Ed.). Sweeteners and Sugar Alternatives in Food Technology 2nd ed. Oxford: John Wiley & Sons, Ltd 2012 (490 Hal.). — P. 397-416.

7. Подгорнова, Н. М. Влияние изомальтулозы на физико-химические свойства карамели / Н. М. Подгорнова, Т А. Пет-рянина // Кондитерское производство. — 2011. — № 6. — С. 19-20.

8. Подгорнова, Н. М. Комплексная оценка качества леденцовой карамели на основе изомальтулозы / Н. М. Подгорнова, С. М. Петров, Т А. Петрянина // Товаровед продовольственных товаров. — 2014. — № 4. — С. 11-17.

9. Патент 2505068. Способ получения леденцовой карамели / Подгорнова Н. М., Петрянина Т А., Петров С. М., Луком-ская В. М. // Б. И., 2014. — № 3.

10. Подгорнова, Н. М. Влияние изомальтулозы на физико-химические свойства помадных масс / Н.М. Подгорнова, Т А. Петрянина, К. В. Рослякова // Товаровед продовольственных товаров. — 2011. — № 9. — С. 24-26.

11. Подгорнова, Н. М. Исследование потребительских свойств карамели на основе изомальтулозы / Н. М. Подгорнова, Т А. Петрянина // Товаровед продовольственных товаров. — 2011. — № 8. — С. 28-30.

12. Food and Drug Administration — Department of Health and Human Services, 2015. Food labeling: Health claims; dietary noncariogenic carbohydrate sweeteners and dental caries. Code of Federal Regulations 21 CFR Part 101.80. Retrieved 26 August 2015.

В литературных источниках нет сведений об аллергических реакциях после потребления изомальтулозы как и изомальта, который производится с использованием тех же бактерий, что и изомальтулоза.

Таким образом, представленная информация достаточно убедительна, чтобы доказать безопасность использования изомальтулозы в качестве инновационного низког-ликемического углеводного подсластителя. При маркировке пищевой продукции следует указывать, что энергетическая ценность изомальтулозы идентична сахарозе.

Учитывая свойства и предназначение изомальтулозы, ее следует позиционировать в качестве инновационного низкогликемического углеводного заменителя сахара, делая объектом законодательства на пищевые добавки [14, 15].

References

1. Application for the approval of Isomaltulose. Food Standards Agency. Cargill, October 22, 2003. 66 p.

2. GRAS Notification — Exemption Claim for Isomaltulose (PALATINOSETM). SUDZUCKER. PALATINIT October 26, 2005. 25 p.

3. Korneeva O. S., Bozhko O. Yu. [The use of isomaltulose synthase Erwini rhapontici in order to transform sucrose into isomaltulose]. Vestnik OGU, 2009, no. 4, pp. 130-134. (In Russ.)

4. Sweeteners and Sugar Alternatives in Food Technology. Edited by Helen Mitchell. Blackwell Publishing Ltd, 2006. 413 p.

5. Shterman S. V, Shterman V. S. [Isomaltulose — a new promising carbohydrate]. Sakhar, 2009, no. 5, pp. 10-11. (In Russ.)

6. Kay O'Donnell, Malcolm W Kearsleym (Ed.). Sweeteners and Sugar Alternatives in Food Technology 2nd ed. Oxford: John Wiley & Sons, Ltd, 2012 (490 Hal.). Pp. 397-416.

7. Podgornova N.M., Petryanina T. A. [The influence of isomaltulose on the physicochemical properties of caramel]. Konditerskoeproizvodstvo, 2011, no. 6, pp. 19-20. (In Russ.)

8. Podgornova N. M., Petrov S. M., Petryanina T. A. [Complex assessment of the quality of the candy caramel based on isomaltulose]. Tovaroved prodovol'stvennykh tovarov, 2014, no. 4, pp. 11-17. (In Russ.)

9. Podgornova N. M., Petryanina T. A., Petrov S. M., Lukomskaya V. M. Sposob polucheniya ledentsovoi karameli [Method for obtaining candy caramel]. Patent No. 2505068.

10. Podgornova N. M., Petryanina T A., Roslyakova K. V. [The influence of isomaltulose on the physicochemical properties of fondant masses]. Tovaroved prodovol'stvennykh tovarov, 2011, no. 9, pp. 24-26. (In Russ.)

11. Podgornova N. M., Petryanina T A. [Study of consumer properties of caramel based on isomaltulose]. Tovaroved prodovol'stvennykh tovarov, 2011, no. 8, pp. 28-30. (In Russ.)

12. Food and Drug Administration. Department of Health and Human Services, 2015. Food labeling: Health claims; dietary noncariogenic carbohydrate sweeteners and dental caries. Code of Federal Regulations, 21 CFR. Part 101.80. Retrieved 26 August 2015.

13. Lina B. A., Jonker D., Kozianowski G. (2002). Isomaltulose (Palatinose): a review of biological and toxicological studies. Food and Chemical Toxicology, 2002, Oct., 40 (10), pp 13751381.

13. Lina, B. A., JonkerD.;KozianowskiG. (2002). Isomaltulose (Pala-tinose): a review of biological and toxicological studies. Food and Chemical Toxicology. 2002 Oct; 40 (10): 1375-81.

14. European Commission Decision, 25 July 2005. Authorising the placing on the market of isomaltulose as a novel food or novel food ingredient under Regulation (EC) No 258/97 of the European Parliament and ofthe Council (2005/581/EC).

15. Петров, С. М. Сахар или сахарозаменители? / С. М. Петров, Н. М. Подгорнова // Сахар. — 2013. — № 12. — С. 16-24.

Изомальтулоза — инновационный низкогликемический углеводный подсластитель

Ключевые слова

безопасность; гликемический индекс; дисахарид; изомальтулоза; некариесогенность; применение; физико-химические и потребительские свойства.

Реферат

Изомальтулоза — дисахарид, изомер сахарозы, состоящий из глюкозы и фруктозы, но имеет более низкий гликемический индекс. Она некариесогенна, так как у нее связь между глюкозой и фруктозой является более стабильной, чем у сахарозы. Это приводит к медленному, но полному гидролизу и всасыванию в тонком кишечнике. Описана технология промышленного получения изо-мальтулозы, осуществляемая с помощью ферментного препарата изомальтулозосинтаза, который подвергает изомеризации связь а-1,2 в сахарозе в связь а-1,6 в изомальтулозе. В статье подробно освещены и систематизированы вопросы, связанные с физико-химическими свойствами и общими характеристиками изомаль-тулозы: растворимостью, стабильностью при переработке и хранении, органолептическими и физиологическими свойствами. Приведены основные потребительские характеристики изомальтулозы. Из-за своих метаболических особенностей изомальтулоза может быть использована в сегменте продуктов «здорового питания», а также для потребителей, которые соблюдают низкоглике-мическую диету, для спортивного питания, например, для тех, кто занимается легкой атлетикой и заинтересованы в более медленном глюкозно-фруктозном расщеплении. Изомальтулозу предложено также использовать для разработки кондитерских изделий, «безопасных для здоровья зубов», поскольку она оказывает на зубной налет гипоацидогенное действие. Дана оценка рационального уровня использования изомальтулозы при замене сахарозы на рынке в количестве приблизительно от 5 до 10%.

Авторы

Подгорнова Надежда Михайловна, д-р техн. наук, профессор;

Петров Сергей Михайлович, д-р техн. наук, профессор

Московский государственный университет технологий

и управления имени К. Г. Разумовского

(Первый казачий университет),

109004, Москва, Земляной вал, д. 73,

[email protected], [email protected]

Петрянина Татьяна Александровна, канд. техн. наук

Московский государственный университет

пищевых производств,

125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, [email protected]

14. European Commission Decision, 25 July 2005. Authorising the placing on the market of isomaltulose as a novel food or novel food ingredient under Regulation (EC). No. 258/97 of the European Parliament and of the Council (2005/581/EC).

15. Petrov S. M., Podgornova N. M. [Sugar or sweeteners]. Sakhar, 2013, no. 12, pp. 16-24. (In Russ.)

isomaltulose, an innovative Low-glycemic carbohydrate Sweetener

Key words

safety; glycemic index; disaccharide; isomaltulose; non-cariogenicity; use; physicochemical and consumer properties.

Abstract

Isomaltulose is a disaccharide isomer of sucrose, composed of glucose and fructose, but with a low glycemic index, and noncariogenic due to the fact that it has a more stable link between glucose and fructose compared to sucrose. This results in a slow but complete hydrolysis and absorption in the small intestine. Production technology of isomaltulose described in the paper is carried out using enzyme isomaltulose that conducts isomerization of the bond a-1,2 of sucrose into the bond a-1,6 of isomaltulose. The paper elaborates and systematizes physico-chemical properties and general characteristics of isomaltulose: solubility, stability during processing and storage, as well as organoleptic and physiological properties. The paper also outlines the main consumer characteristics of isomaltulose. Due to its metabolic features isomaltulose can be used in the «healthy foods» segments, in particular by consumers adhering a low-glycemic diet and in sports nutrition, for example, by consumers practicing athletics and looking for a slower glucose-fructose splitting. Isomaltulose could also be leveraged by the confectionery industry in production of «safe for teeth» goods, given the hypoallegenic effect that isomaltulose has on plaque. The paper evaluates potential market size forisomaltulose as 5 to 10% of the sucrose market.

Authors

Podgornova Nadezhda Mihailovna,

Doctor of Technical Sciences, Professor;

Petrov Sergey Mikhailovich,

Doctor of Technical Sciences, Professor

Moscow State University of Technology and Management

named after K. G. Razumovsky (First Cossack University),

73 Zemlianoy Val, Moscow, 109004, Russia,

[email protected], [email protected]

Petryanina Tatyana Aleksandrovna, Candidate of Technical Sciences Moscow State University of Food Production, 11 Volokolamskoe shosse, Moscow, 125080, Russia, [email protected]