Нутрицевтики: витамины и витаминоподобные вещества

В химической промышленности эти вещества используются в качестве стабилизаторов веществ, обладающих способностью денатурировать белки, входят в состав пенообразующих, противопожарных средств  и предотвращающих пенообразование  средств.

ПАВ используются в борьбе с запотеванием стёкол и прозрачных пластмасс, для очистки промышленных дымов, в приготовлении типографических  красок, чернил для шариковых ручек, при производстве киноплёнок и тому подобное.

 

3.Сахарозаменители,интенсивные подсластители, смеси подсластителей, коэффициенты сладости основных подсластителей.

Подсластители — вещества, используемые для придания сладкого вкуса. Широко используются натуральные  и синтетические вещества для  подслаживания пищевых продуктов, напитков, лекарственных средств.

Интенсивные подсластители  в десятки и сотни раз слаще  сахара. С их помощью можно производить  низкокалорийные диетические продукты, полностью или частично лишенные легкоусвояемых углеводов. Интенсивные подсластители могут использоваться в производстве продуктов для больных сахарным диабетом.

При выборе подсластителя  для продуктов с длительным сроком годности следует обращать внимание на его стабильность при хранении. Как правило, при длительном хранении интенсивные подсластители медленно разлагаются на составляющие, безвредные для человека, но несладкие.

Дозировку интенсивных подсластителей рассчитывают, исходя из ориентировочных  коэффициентов сладости, а затем  уточняют по результатам дегустации. Замена сахара подсластителем может быть как полной, так и частичной.

 1. Синтетические (интенсивные) подсластители и их смеси

Интенсивные подсластители - вещества несахарной природы, которые  в десятки и сотни раз слаще  сахара. Они могут быть натуральными или синтетическими.

Синтетические интенсивные  подсластители представлены сахарином  и цикламатами (это подсластители “старого” поколения), а также “новыми”, к которым относятся аспартам, сукралоза, ацесульфам калия.

Синтетические интенсивные  подсластители применяются в  производстве молочных продуктов (йогуртов, мороженого, творожных продуктов  и т. п.), хлебобулочных изделий, печенья, жевательной резинки, майонезов, кетчупов, соусов, напитков, при консервировании  фруктов и овощей - то есть везде, где может быть использован сахар.

Сахарин

Первый искусственный  подсластитель – сахарин (Е954) - был  синтезирован еще в XIX веке американским химиком Фальбергом. Это вещество в 450 (!) раз слаще сахара. Сахарин широко применяется в пищевой промышленности, а потому, сами того не подозревая, все мы периодически подкармливаемся сахарином – он входит в состав мороженного, кремов, десертов и прочих кондитерских изделий. Обладая металлическим привкусом, он не отличается хорошими вкусовыми качествами, имеет мочегонный эффект и должен строго дозироваться во избежание побочных действий. Суточная доза - до 2,5 мг на килограмм массы тела и не больше! Вообще, наряду с цикламатами, сахарин вызывает у врачей наибольшие нарекания со стороны безопасности. Сахарин содержится в подсластителе “Сукразит”. Он не разрушается при термической обработке, поэтому его можно добавлять в кондитерские изделия и компоты, а вот для маринадов он не подходит, потому что не является консервантом.[5, 104c]

Цикламат

Цикламаты (Е952) - кальциевая (или натриевая) соль циклогексиламино-N-сульфоновой кислоты, эмпирическая формула С6Н13О3S, молекулярный вес 166 - бескалорийний подсластитель. В чистом виде - белый кристаллический порошок, устойчивый при нагревании до 250 °С, стабилен при переработке, термообработке и хранении. Хорошо растворяется в воде (до 200 г/л), степень сладости 30, вкусовое ощущение сладости нарастает медленно.

Несмотря на то, что цикламаты были открыты еще в 1937 г., одобрены к применению, например, в странах ЕС были не очень давно, всего пока его применение разрешено более чем в 50 странах мира. Объем его потребления составляет 7,5 % общего мирового объема потребления подсластителей. На российском рынке считается наиболее дешевым подсластителем.

Цикламат улучшает вкус сахарина, если его использовать в количестве 110 частей на 1 часть сахарина, поэтому в России эта смесь активно используется при производстве напитков. Синергический эффект наблюдается также с ацесульфамом К и аспартамом.

Цикламаты широко используются также при приготовлении фруктовых соков, компотов, кондитерских изделий, джемов, шоколадов. В отдельных случаях применение цикламатов позволяет улучшить вкус и повысить растворимость лекарственных препаратов с щелочной реакцией. Цикламат разрешен диабетикам, но не рекомендован маленьким детям и беременным женщинам.

Аспартам

Аспартам (Е 951) в 200 раз слаще  сахара. Выявлено, что он безвреден  и не оказывает побочного действия на желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую и центральную нервную системы, не способствует развитию кариеса зубов, однако противопоказан для больных фенилкетонурией. Установленная для аспартама величина допустимого суточного потребления составляет 40 мг/кг массы тела.

Под воздействием высоких  температур аспартам может частично разлагаться, этот процесс зависит  от содержания влаги, рН и температуры  окружающей среды, а также срока  хранения пищевого продукта и сопровождается уменьшением сладости.

Аспартам целесообразно  использовать для подслащивания  пищевых продуктов, которые не требуют  тепловой обработки, например, мороженого, кремов, а также лечебно-диетических  продуктов. Если технологическим процессом  предусмотрена тепловая обработка, то рекомендуется увеличивать дозу аспартама, указанную в рецептуре, на 30 - 40%.

С использованием этого подсластителя  разработан широкий ассортимент  молочных продуктов: напитки ацидофильные, простокваша «Цитрусовая», кефир  ароматизированный, йогурты, десерты  сливочные, творожные и др. В таких  рецептурах предусматривается внесение аспартама в количестве 400-900 г/т  продукта.

Сладкий вкус пищевых продуктов  с аспартамом не изменяется при температуре 20 °С в течение 24 - 48 ч, при 10 °С - в течение 7 сут, при 4 °С - в течение 14 сут.

Сукралоза

Сукралоза (Е955) - (1,6-дихло-1,6-дидеокси-b-д-фрукто-фуранозил-4-хлор-4-деокси-a-д-галактопиранозид). В чистом виде - кристаллы от белого до кремового цвета (размер частиц 90 % - меньше 12 микрон), без запаха, имеют стойкий сладкий вкус без неприятного привкуса, почти в 600 раз слаще сахарозы.

Сукралоза - высокоинтенсивный бескалорийный подсластитель, разработанный и полученный английской фирмой Tate & Lyle в 1976 г. путем обработки чистой сахарозы хлором. Добавление хлора делает молекулу сукралозы химически чистой и биологически инертной, поэтому в ней нет калорий, а образованный хлорид является безопасным соединением, присутствующим во многих ежедневно потребляемых пищевых продуктах и напитках. Сукралоза является некариогенным подсластителем.

Хорошо растворяется в  воде (2,57 г/л при 20 °С), этаноле, метаноле, плохо растворяется в эфирах и  маслах, рН - около 7. Сукралоза сохраняет свои качества при длительном хранении в средах с повышенной кислотностью, рекомендуется хранить чистую сукралозу при температуре 20 °С или ниже, но отдельно от пахучих веществ, например, специй. Однако следует избегать переработки содержащих сукралозу продуктов и хранение их при очень высоких температурах.

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. Так как сукралоза является высокоинтенсивным подсластителем, то при приготовлении, например, типичного сиропа для напитков приблизительно 1,7 г чистого порошка сукралозы заменяет 1 кг сахара.

Сукралоза признана безопасной для диабетиков и даже для беременных женщин и детей, но на российском рынке она является самым дорогим подсластителем, хотя дает мощный синергический эффект с ацесульфамом, сахарином и цикламатом, поэтому может использоваться в незначительных количествах с большим эффектом. Однако следует учесть, что синергизм с аспартамом отрицательный.[5, 107c]

Ацесульфам калия

Соединение, сахарный эквивалент которого меняется в зависимости  от условий (вид продукта, концентрация, температура и т.д.) и составляет около 200 ед.

Многочисленные испытания  ацесульфама на безвредность позволили получить отзывы о его несомненной безопасности для здоровья.

Ацесульфам калия - кристаллическое вещество, термически и химически устойчивое, хорошо растворимо в органических растворителях, в воде, отличается быстро наступающим приятным, но мало устойчивым сладким вкусом. Вкус ацесульфама калия не изменяется в кислой среде, нагревание его растворов при рН 4 до температуры 120 °С не приводит к распаду этого соединения. Хранение водных растворов ацесульфама в течение 1 мес при температуре 40 °С не приводит к его гидролизу и снижению степени сладости.

Ацесульфам калия применяют в различных продуктах питания: напитках, мучных, кондитерских изделиях, молочных продуктах (напитки из сыворотки, напитки кисломолочные, йогурты, изделия творожные и др.).

Смесевые подсластители  представляют собой смеси индивидуальных. При смешении возможно проявление синергического эффекта. "Качественный" синергизм проявляется в улучшении вкуса при использовании нескольких подсластителей вместо одного. Например, сладость ацесульфама калия чувствуется мгновенно, но недолго, а сладость аспартама проявляется не сразу, но держится продолжительное время. Изменяя соотношение обоих веществ в смеси, вкус её можно в наибольшей степени приблизить к вкусу сахара. «Количественный» синергизм — это взаимное усиление сладости различных подсластителей. Например, 320 мг смеси равных частей аспартама и ацесульфама К обладают той же сладостью, что и 500 мг каждого из этих подсластителей в отдельности.

 

2.Натуральные подсластители.

Получаемые из растений высокоинтенсивные  подсластители: миракулин, глицирризин, тауматин, монеллин и др; некоторые из них имеют сахарозный эквивалент, достигающий ! 2000-3000). Широкое использование большинства растительных подсластителей крайне ограничены из-за сравнительно незначительного ресурса исходного растительного сырья, высокой стоимости производства, малой стойкости к высоким температурам, некоторым органическим кислотам, наличия сопутствующего привкуса, недостаточной комплексной изученности медико-биологических свойств и др.

Среди подсластителей растительного  происхождения в настоящее время  широкое распространение получили производные стевии (медовой травы, Stevia rebaudiana), издавна выращиваемой в южноамериканских странах и использовавшейся аборигенами-индейцами в качестве подсластителя еще с доколумбовых времен. Свежие листья стевии ненамного слаще сахара, в то время как высушенные слаще в 20-30 раз. В начале 30-гг. прошлого столетия французские исследователи получили из листьев стевии белое кристаллическое вещество «стевиозид», в 300 раз более сладкое, чем сахар. Как показали последующие исследования, сладость листьев стевии определяется наличием в них органических соединений неуглеводной природы – дитерпеновых гликозидов.

Проведенные в разных странах  исследования показали, что стевия, помимо безвреднности при длительном ее употреблении, обладает весьма ценными свойствами: обладает иммуномодулирующими, антигипертензивными, бактерицидными, сахароснижающими, антиокислительными и др. полезными свойствами, положительно влияет на деятельность печени и поджелудочной железы, препятствует образованию язв желудочно-кишечного тракта, устраняет аллергические диатезы у детей, улучшает сон, повышает физическую и умственную работоспособность; ацетилсалициловая кислота, бутадион и другие противовоспалительные лекарства, принимаемые совместно со стевией, не оказывают неблагоприятного воздействия на стенки желудка.

 

Перспективно и доступно для получения естественных подсластителей из лекарственного растения солодки. По предварительным данным из 1 т корня солодки можно получить 150-200 кг подсластителя с сахарозным эквивалентом 50.

Достойное место в медицине должны занять флавоноиды. Известно, что флавоноиды цитрусовых после специальной обработки приобретают сладкий вкус. К ним относятся гесперидин из апельсинов и лимонов, наригин из грейпфрутов, неогесперидин из севильских апельсинов. Из папоротника Polipodium vulgare L. выделен стероидный сапонин осладин, в 3000 раз по сладости превышающий сахарозу. Выделен целый ряд еще малоизученных сладких веществ, например, из канифоли сосны, из листьев чая (филодульцин), из растения Perilla nankinensis (периальдегид), из фруктов «Ло Хан».

Таким образом, интенсивные подсластители рекомендуется применять в виде водных растворов. Стабильность вносимого в продукт подсластителя зависит от физико-химических характеристик продукта. Чем ниже температура хранения продукта, тем дольше сохраняется его сладость. Применение многих подслащивающих веществ требует также дополнительного использования консервантов или других пищевых добавок.

 

Коэффициент сладости заменителя сахара (КСзс), относительно пищевого сахара, определяют по формуле:

где КС (a1), (а2), (ai) - коэффициенты сладости отдельных компонентов ЗС,

m(a1), (а2), (ai) - масса отдельных компонентов ЗС в граммах,

Мзс - общая масса ЗС в граммах.

Обычная норма сладости для  человека около 10 г пищевого сахара на стакан напитка объемом 180-200 мл или  порцию пищевых изделий из него. Произведение указанного количества потребляемого  сахара в граммах на его коэффициент  сладости, равный 1, составит 10. Аналогично, в случае использования заменителя сахара с КСзс=1 для достижения указанного произведения необходимо 10 г ЗС, а в случае с КСзс=2 достаточно 5 г ЗС.