2. Подсластители и сахарозаменители

Подсластители

Подсластитель – это пищевая добавка, предназначенная для придания пищевым продуктам сладкого вкуса (ГОСТ Р 52499–2005). К подсластителям не относятся сахароза и другие сахара.

Ингредиенты, замещающие сахар только по функции придания продукту сладкого вкуса, обычно называются интенсивными подсластителями; их индекс сладости на порядок и более выше индекса сладости сахарозы.

Интенсивные подсластители – вещества несахарной природы, могут быть натуральными (тауматин, неогесперин, дигидрохалкон и др.) и синтетическими (искусственными).

Поскольку интенсивные подсластители не могут в полном объеме выполнять роль сахара в пищевых продуктах, а именно быть структурообразующими и консервирующими компонентами, то для комплексной замены сахара существуют так называемые объемные, или структурообразующие, сахарозаменители.

Интенсивные подсластители и объемные сахарозаменители отличаются друг от друга и по показателю сахарного эквивалента (индексу сладости). Эту величину рассчитывают, исходя из количества подсластителя, который обеспечивает в растворе уровень сладости, идентичный сладости 5–10 % раствора сахарозы.

В зарубежной литературе используется также термин «относительная сладость», также измеряемая по отношению к сахарозе, но для которой сладость принята равной единице.

В отношении легкоусвояемых углеводов пищи существует понятие «гликемический индекс», под которым понимают показатель, ранжирующий углеводы относительно глюкозы по уровню постпищевой гликемии.

Многие подсластители обладают эффектом синергизма, который заключается в том, что суммарный сахарный эквивалент смеси подсластителей количественно превышает арифметическую сумму сахарных эквивалентов подсластителей, входящих в состав смеси.

Благодаря высокой сладости, интенсивные подсластители добавляют в продукцию в значительно меньших объемах, чем сахар. Таким образом, их использование дает производителям огромное преимущество, так как по вкусовым качествам продукция, изготовленная на основе интенсивных подсластителей, не уступает продуктам, где использован сахар, при этом снижаются расходы на транспортировку, хранение и ускоряются технологические процессы производства.

Интенсивные подсластители не влияют на калорийность пищевых продуктов, поэтому их потребление не входит в противоречие с основными принципами сбалансированного питания. Они получили в России и за рубежом широкое применение, а доля российских пищевых продуктов с подсластителями за последние 15 лет выросла на 30 %.

Максимальные концентрации подсластителей, используемых в производстве пищевых продуктов, приведены в табл. 9.

Таблица 9

Максимальные концентрации (мг/кг) подсластителей, используемых в некоторых пищевых продуктах

Продукт	Сахаринат Na^*(Е 954)	Цикла- мат Na^**(Е 952)	Ацесуль- фам К (Е 950)	Аспар- там (Е 951)
Безалкогольные напитки на основе ароматизаторов (эссенции), фруктовых соков, молочных продуктов без сахара или со сниженной калорийностью	80–100	400	350	600
Десерты ароматизированные: на воде; зерновой, фруктовой, овощной, молочной, яичной, жировой основе; без сахара или со сниженной калорийностью	100	250	350	1000
Кондитерские изделия со сниженной калорийностью или без сахара:
на основе крахмала	300	500	1000	2000
на основе какао, сухофруктов	500	500	500	2000
сэндвичи с начинкой на основе какао, молочных продуктов, сухофруктов, жира	200	500	1000	1000

Окончание табл. 9

Продукт	Сахаринат Na^*(Е 954)	Цикла- мат Na^**(Е 952)	Ацесуль- фам К (Е 950)	Аспар- там (Е 951)
Жевательная резинка без сахара	1200	1500	2000	5500
Мороженое со сниженной калорийностью или без сахара	100	250	800	800
Джемы, варенье	200	100	350	1000
Мармелад со сниженной калорийностью	200	1000	1000	1000
Фруктовые и овощные консервы со сниженной калорийностью	200	250	350	1000
Фруктовые и овощные кисло-сладкие пресервы	160	–	200	300
Соусы	160	–	350	300
Горчица	320	–	350	350
Хлебобулочные изделия	170	1600	1000	1700

___________________

^*В пересчете на сахарин имид (1 г сахарина имида эквивалентен 1,33 г сахарина натрия дигидрата или 1,24 г сахарина натрия моногидрата).

^**В пересчете на циклогексиламиновую кислоту (1 г циклогексиламиновой кислоты эквивалентен 1,12 г натрия цикламата).

Интенсивные подсластители, за исключением специально оговоренных, нельзя применять в продуктах для детского питания.

Необходимо отметить и недостатки интенсивных подсластителей: их сладость варьируется в зависимости от температуры, кислотности продукта и других факторов. При чрезмерном потреблении некоторых видов искусственных подсластителей (цикламата, сахарина) могут возникнуть опасные для здоровья последствия (почечная недостаточность, обострение желчнокаменной болезни).

В последние годы на российском рынке наибольшее распространение получили такие подсластители, как аспартам, сахарин, цикламат и ацесульфам К. Эти виды подсластителей часто называют базовыми, так как почти все они, кроме аспартама, используются не в чистом виде, а в смесях, присутствуя в них в определенных пропорциях. Благодаря этому достигается необходимая сбалансированность вкусовых характеристик смесей подсластителей и экономичность их использования.

Базовые подсластители и их смеси имеют разные характеристики. Чтобы выбрать подходящий для конкретного технологического процесса, необходимо тщательно изучить свойства каждого из них, обращая внимание в первую очередь на вкусовые характеристики, качество, безопасность и стоимость.

Рассмотрим характеристики наиболее используемых подсластителей.

Ацесульфам К (Е 950) – интенсивный подсластитель с сахарным эквивалентом около 200, сладость которого ощущается быстро, без неприятной задержки во вкусе. В низких концентрациях проявляет чистый сладкий вкус, с увеличением концентрации возможно появление постороннего привкуса. Поэтому лучше использовать ацесульфам К в смесях с другими подсластителями.

Ацесульфам К хорошо растворим в воде и в различных сиропах, используемых в промышленности (глюкозных, глюкозо-фруктозных, сиропах сорбита и т. п.); стабилен при тепловой обработке.

При потреблении ацесульфам К быстро всасывается и также быстро выводится из организма в неизменном виде. Допустимая суточная доза составляет 15 мг/кг массы тела. Он разрешен к применению в пищевых продуктах во всем мире, широко используется в напитках, столовых заменителях сахара, молочных десертах и жевательной резинке.

Аспартам (Е 951) – интенсивный подсластитель, представляющий собой дипептид (аспартилфенилаланин) в форме метилового эфира. Составляющими аминокислотами в его молекуле являются фенилаланин и аспарагиновая кислота. Аспартам обладает чистым сладким вкусом с индексом сладости 180–200. Из всех интенсивных подсластителей аспартам обладает профилем сладости, наиболее близким к сахару, для него характерна так называемая «пролонгированная» сладость, отличающая его от сахарозы. Этот недостаток нивелируется при комбинировании аспартама с другими подсластителями или с сахаром. При этом аспартам почти всегда проявляет выраженный количественный синергизм с сахарами (глюкозой, фруктозой, сахарозой), полиолами и интенсивными подсластителями (сахарином, цикламатом, стевиозидом, цесульфамом К).

Аспартам растворяется в воде; его растворимость увеличивается в кислой среде и при использовании некоторых гидроколлоидов, но отличается ограниченной стабильностью: хотя в сухой форме он хранится более пяти лет, в растворах стабильность уменьшается и сильно зависит от рН и температуры.

Аспартам относится к усвояемым подсластителям: в организме он расщепляется до составляющих его аминокислот и метанола. Для него установлена высокая допустимая суточная доза – 40 мг/кг в Европе и 50 мг/кг в США.

Применяют в производстве кондитерских изделий, жевательной резинки, йогуртов, безалкогольных напитков. Ограничивающим фактором применения аспартама является необходимость добавления в продукт после тепловой обработки.

Сахарин и цикламат – интенсивные подсластители, относящиеся к так называемым подсластителям первого поколения.

Сахарин (Е 954) – первый из искусственных подсластителей. Синтезирован в 1879 г., слаще сахарозы в 500 раз, но имеет характерный «металлический» привкус. Допустимая суточная доза установлена на уровне 15 мг/кг массы тела. Чаще всего применяется в составе комплексных смесей подсластителей.

Цикламат (Е 952) впервые был получен в 1937 г. Чаще всего его применяют в определенных сочетаниях с сахарином, тем самым добиваясь хорошей имитации вкуса сахара. Рекомендуемая допустимая суточная доза потребления не более 11 мг/кг массы тела. Небольшой для интенсивного подсластителя индекс сладости ограничивает применение цикламата в производстве пищевых продуктов даже в сочетании с сахарином, несмотря на хороший вкус.

Сукралоза (Е 955) относится к подсластителям нового поколения и используется в пищевой промышленности сравнительно недавно (с 1991 г.). Представляет собой высокостабильное производное сахарозы и по вкусу в 600 раз ее слаще. Профиль сладости сукралозы практически идентичен профилю сладости сахарозы. Нашла широкое применение в пищевой промышленности, так как хорошо растворима, устойчива к нагреванию. Допустимое суточное потребление установлено на уровне 15 мг/кг. Применяется как индивидуально, так и в смесях с другими подсластителями. В очень низких дозировках проявляет свойства усилителя вкуса и аромата.

В пищевой промышленности России нашел применение стевиозид – натуральный интенсивный подсластитель, который выпускается в форме сиропа и порошка. Выделен из листьев Stevia redabudiana путем экстракции водой и органическими растворителями с последующей очисткой и кристаллизацией. В связи с этим полученные растворы стевиозида неоднородны по химическому составу и содержат примеси, в частности ребаудиозиды от А до Е и стевиол, также являющиеся подсластителями.

По причине неоднородности состава подсластитель правильнее называть «препаратом стевии». Стевиозид примерно в 300 раз слаще сахарозы, хорошо растворим в воде. Воздействие стевиозида на человеческий организм недостаточно изучено, поэтому в ряде стран, в том числе и США, его применение не разрешено. В странах ЕС стевиозид разрешен с 2004 г., но установлен максимум потребления – 2 мг/кг.

На российском рынке интенсивные подсластители представлены продукцией из 20 стран. Основными странами-производителями, чья продукция импортируется в Россию, являются Франция, Китай, Финляндия и Германия. На их долю ежегодно приходилось от 80 до 93 % всех интенсивных подсластителей, поставлявшихся из-за рубежа за последние четыре года.

В России функционирует ряд отечественных компаний-произ-водителей подсластителей, работающих полностью на импортном сырье.

Российско-швейцарское совместное предприятие ЗАО «Сент-рис» производит и реализует на рынке России и стран СНГ заменители сахара под торговой маркой «Aspamix». Данная продукция представляет собой смеси, изготовленные на основе различных базовых подсластителей: аспартама и сахарина – Aspamix-350; аспартама, сахарина и цикламата – Aspamix-200⁺; аспартама и сахарозы – Aspamix-200 lux и других.

Предприятие ООО «Аспасвит» производит и реализует под торговой маркой «Aspasweet» сбалансированные смеси подсластителей с коэффициентами сладости от 100 до 450. Компания ООО «Инбуко» производит подсластители под торговой маркой «Slamix».

Объемные сахарозаменители

В группу углеводов, которые плохо или совсем не усваиваются в желудочно-кишечном тракте человека и практически не влияют на уровень глюкозы в крови, входят некоторые полиолы – сахарные спирты, которые используются в качестве сахарозаменителей. К ним относятся: кристаллическая фруктоза, ксилит, сорбит, эритрит, изомальт, лактит, мальтит, манит, тагатоза. Общим для всех вышеперечисленных веществ является то, что их сахарный эквивалент сопоставим с сахарозой (за исключением фруктозы, так как ее индекс сладости 1,2–1,8), и они имеют низкий гликемический индекс.

Общий недостаток для сахарозаменителей из группы полиолов – это ограниченная переносимость со стороны желудочно-кишечного тракта.

Наиболее широкое применение в пищевой промышленности нашли ксилит, сорбит и лактит.

Сорбит (Е 420) – относительно дешевый сахарозаменитель, получают его гидрированием чистой Д-глюкозы. Разрешен для продажи населению. Его недостаток – достаточно высокая гигроскопичность, что несколько ограничивает сферу его применения.

Ксилит (Е 967) получают из березовой древесины путем расщепления кислотой до Д-ксилозы. Это более дорогой сахарозаменитель, чем сорбит. Его применяют в тех случаях, когда мешает гигроскопичность сорбита или требуются иные специфические технологические свойства. До 80 % введенного внутривенно ксилита расщепляется в печени с выделением 4 ккал/г, поэтому он считается хорошим инсулинонезависимым заменителем сахара при нарушениях обмена веществ. Кроме того, он единственный из полиолов способен предотвращать развитие кариеса.

Лактит получают каталитическим гидрированием молочного сахара-лактозы. Хорошо растворим, малогигроскопичен, но его сладость составляет 30–40 % сладости сахарозы.

В последние годы на российском рынке сахарозаменителей интенсивно внедряется изомальтит (Е 953), синоним – палатинит. Его получают ферментативной изомеризацией сахарозы в изомальтулозу с последующим каталитическим гидрированием. Изомальтит имеет вкус, очень приближенный к вкусу сахара, но в 2,5 раза менее сладкий. Имеет низкий гликемический индекс, не вызывает кариеса. Разрешен к применению в странах ЕС и России. С технологической точки зрения очень удобен: без изменения технологии применяется в производстве карамели, шоколада и многих других пищевых продуктов. Отмечено, что негигроскопичность изомальта, снижая активность воды, способствует улучшению текстуры теста и готового продукта. Именно благодаря негигроскопичности изомальт увеличивает срок хранения пищевой продукции, что особенно важно для выпечки.

Безопасность применения интенсивных подсластителей и объемных сахарозаменителей

Современный образ жизни большинства населения (недостаточная физическая нагрузка, высокая калорийность пищи) неразрывно связаны с необходимостью оптимизации баланса энергетических затрат человека. Хотя сахар по калорийности представляет собой менее весомый компонент пищи, чем жир – всего 4 ккал/г, тем не менее рост его потребления в составе пищевых продуктов и дисбаланс в рационе питания населения приводят к увеличению избыточной массы тела. В литературе появляется все больше информации о пользе низкоуглеводных диет и необходимости ограничения употребления легкоусвояемых углеводов. Так, аналитики рынка компании «Mintel» отмечают, что более 34 % жителей Великобритании избегают употреблять сахар, а во Франции и Германии таких потребителей, соответственно, 40 и 37 %. В связи с этим производители пищи все больше внимания уделяют использованию заменителей сахара в составе продуктов. В Великобритании в период 2002–2004 гг. объем продаж кондитерских изделий, не содержащих сахара, вырос на 26 % (по данным службы «Euromonitor»).

Особенно актуальна замена сахара в продуктах для части населения, страдающих сахарным диабетом II типа. Это порядка 2–3 % взрослого населения РФ.

Исходя из альтернативы – употреблять продукты, содержащие сахар или его заменители, перед учеными и потребителями стоит вопрос безопасности и оправданности того или иного выбора.

Все интенсивные подсластители и объемные сахарозаменители, разрешенные к применению в пищевой промышленности, прошли многоступенчатую проверку на безопасность.

Тем не менее оценка их безопасности в разных странах и в разные периоды исследований противоречива. Так, применение подсластителя первого поколения – цикламата разрешено не во всех странах и есть ограничения по его применению. В США в 70-е гг. ХХ в. он был даже запрещен. Канцерогенными свойствами, по мнению американских ученых, обладает и сахарин, но эти данные ими получены в опытах на грызунах.

Итальянские ученые высказали серьезные опасения по безопасности аспартама, доказав, что в организме он распадается не только на две аминокислоты – аспарагиновую и фенилаланин, но еще и метиловый спирт, из которого образуется канцерогенное вещество – формальдегид. Поэтому появились мнения о необходимости снижения суточной дозы потребления аспартама в два раза.

Детальные цитогенетические исследования российских исследователей (А.В. Орещенко, А.Д. Дурнева) по влиянию таких подсластителей, как аспартам, ацесульфам, сахарин, сукралоза, цикламат, выявили, что в рекомендованных дозах и даже в дозах, десятикратно превышающих допустимое суточное потребление, они не представляют генетической опасности для взрослого человека.

Неоднородность мнений по безопасности некоторых подсластителей свидетельствует о необходимости дальнейшего изучения метаболизма этих веществ в организме человека.