Относительная сладость подсластителей

Интенсивный подсластитель	Относительная сладость	Объемный сахарозаменитель	Относительная сладость
Ацесульфам К	130–200	Изомальт	0,4
Аспартам	180–200	Лактит	0,4
Цикламат натрия	30–50	Маннит	0,5
Сахаринат натрия	300–500	Сорбит	0,6
Сукралоза	400–800	Эритрит	0,7
Неогеспередин-дигидрохалкон	400–600	Тагатоза^*	0,9
Алитам^*	2000–3000	Мальтит	0,9
Стевиозид	100–150	Ксилит	0,95
Тауматин	2000–3000
Неотам	7000–10000

________________

*Не имеют разрешения к применению при производстве пищевой продукции в России.

Для выбора подсластителей и сахарозаменителей при разработке рецептур пищевых продуктов имеет значение не только показатель сахарного эквивалента, но и их общий вкусовой профиль. При этом учитывается целый комплекс характеристик:

время и продолжительность возникновения сладкого вкуса;

наличие или отсутствие посторонних нот вкуса;

взаимодействие с другими ингредиентами пищевой системы;

наличие или отсутствие эффекта синергизма, который заключается в том, что суммарный сахарный эквивалент смеси подсластителей количественно и качественно превышает арифметическую сумму сахарных эквивалентов подсластителей, входящих в состав смеси.

Если оценить вкусовые качества некоторых натуральных и синтетических веществ, придающих продукту сладкий вкус, включая сахар, то вкусовые характеристики можно расположить в такой последовательности: сахароза < сукралоза < ксилит < аспартам < фруктоза < … < сахарин.

6.2.1. Интенсивные подсластители

Интенсивные подсластители ввиду высокого индекса сладости вводятся в рецептуры пищевых продуктов в значительно меньших количествах, чем сахар. Их использование дает производителям пищевых изделий большие преимущества, так как по вкусовым качествам продукция на основе интенсивных подсластителей не уступает продуктам, выработанным с использованием сахара, но при этом снижаются производственные расходы (транспортные, расходы на хранение и т. д.). Главное преимущество интенсивных подсластителей связано с тем, что они не влияют на калорийность пищевых продуктов и их потребление не входит в противоречие с принципами сбалансированного питания.

Среди интенсивных подсластителей есть вещества природного и синтетического происхождения. К числу натуральных подсластителей, например, относятся тауматин, выделяемый из зрелых плодов африканского дерева катемфе, и стевиозит, получаемый из листьев растения стевия. Условно натуральным считается неогесперидин дигидрохалкон – продукт химической модификации нарингина – горького вещества кожуры грейпфрута.

Недостатком интенсивных подсластителей является то, что их сладость варьируется в зависимости от PH и температуры пищевой системы, присутствия других вкусовых веществ, особенно сладких. При чрезмерном потреблении некоторых видов подсластителей (цикламата, сахарина) могут возникнуть опасные для здоровья последствия (почечная недостаточность, обострение желчно-каменной болезни).

Интенсивные подсластители подразделяются на базовые (первичные) и смесевые. К базовым подсластителям относятся аспартам, сахарин, цикламат, ацесульфам К, сукралоза. Эти подсластители большей частью используются не в чистом виде, а в смесях, присутствуя в них в определенных пропорциях. Благодаря этому достигаются необходимая сбалансированность вкусовых характеристик смесей подсластителей и экономичность их использования.

Характеристики интенсивных подсластителей

Ацесульфам калия (Е 950) – синонимы сунет, отизон; в качестве подсластителя известен с 1967 г. Он представляет собой белый кристаллический порошок без запаха с сахарным эквивалентом около 200. Стабилен при тепловой обработке, имеет температуру плавления 225 °С. Хорошо растворим в воде (270 г/дм³) при 20 °С, хуже – в спирте.

Аккумуляции ацесульфама калия в организме человека не происходит, так как период его полураспада не превышает 1,5 ч и он быстро выводится через почки.

Допустимое суточное поступление установлено на уровне 15 мг/кг веса. Разрешен к применению в России.

Вкусовой профиль подсластителя Е 950 аналогичен профилю вкуса сахара, однако в высоких концентрациях отмечают наличие постороннего привкуса (горечи). Поэтому чаще всего его используют в низких концентрациях в смесях с другими подсластителями.

Устойчивость ацесульфама калия в процессах пастерилизации и стерилизации, к гидролизу, хорошая растворимость предопределили области его применения: в производстве безалкогольных напитков, в том числе и быстрорастворимых, кондитерских изделий и молочных продуктов. Выпускается он и в качестве столового подсластителя для населения.

Аспартам (Е 951) – синонимы сладекс, нутрасвит; представляет собой белые слабогигроскопические кристаллы без запаха с интенсивным сладким вкусом (индекс сладости 200), без побочного привкуса. Аспартам впервые был синтезирован в 1965 г. американским химиком Д. Шлаттером. В промышленном масштабе выпускается с 80-х гг. ХХ века и является лидером по объемам продаж. Мировое потребление аспартама, по данным 2007 г., достигло 14,0 тыс. т, что составляет 25 % мирового рынка подсластителей. Разрешен к применению в более чем 90 странах мира, в том числе и в России.

Аспартам хорошо растворим в горячей воде, имеет среднюю степень растворения в холодной воде ( >10 г/дм³ при 20 °С) и спирте. Растворимость аспартама увеличивается в кислой среде.

С технологической точки зрения аспартам имеет ряд недостатков:

во-первых, для него характерна пролонгированная сладость, т. е. восприятие сладости чувствуется не мгновенно, но послевкусие держится дольше. Поэтому аспартам предпочитают использовать в смеси с другими подсластителями. При этом всегда проявляется выраженный количественный и качественный синергизм как с индивидуальными сахарами (сахарозой, глюкозой), так и с другими интенсивными подсластителями и сахарозаменителями. Наиболее часто аспартам используют в сочетании с ацесульфамом калия;

во-вторых, аспартам имеет ограниченную стабильность: не совсем стабилен к гидролизу, особенно при нагревании – разложение начинается при 196 °С. При температурном воздействии (варке, выпечке и др.) и низком РН, расщепляясь, аспартам теряет сладость. В сухой форме имеет длительный срок хранения (более 5 лет), но в растворах его стабильность также зависит от PH и температуры.

Аспартам является усвояемым подсластителем. В организме человека он расщепляется до L-аминокислот и метанола, которые полностью метаболизируются. Допустимая суточная норма поступления довольно высокая: 40 мг/кг в Европе, в том числе и в России, и 50 мг/кг в США.

Сфера применения: производство безалкогольных напитков, кондитерских изделий, жевательной резинки, йогуртов. В промышленности ограничивающим фактором применения аспартама является необходимость внесения его после тепловой обработки. Индивидуально и в смеси с другими подсластителями аспартам разрешен для розничной торговли. Наиболее известные торговые марки, содержащие однокомпонентный аспартам, «Сладис люкс», «Милфорд sюсс аспартам», «Новасвит аспартам».

СанПиН 2.3.2.2364–08 в список разрешенных интенсивных подсластителей внес аспартам-ацесульфама соль (Е 962) и регламентировал ее максимальный уровень по содержанию в продуктах ацесульфама калия – АЦ, аспартама – АС. Например: безалкогольные напитки на основе ароматизаторов, фруктовых соков – 350 мг АЦ/л, кондитерские изделия без добавления сахара – 500 мг АЦ/кг, жевательная резинка без сахара – 2 г АЦ/кг, мороженое (кроме сливочного и молочного) – 800 мг АС/кг.

Сахарин (Е 954) синтезирован в 1879 г., но до сих пор широко используется в пищевой промышленности. Объемы его потребления, по данным 2006 г., достигли 28,0 тыс. т в год.

Сахарин и его соли (натриевая, калиевая, кальциевая) – белые кристаллические порошки с интенсивным сладким вкусом, превышающим сладость сахара в 350–550 раз, и характерным «металлическим» привкусом. Имеют хорошую растворимость в воде (660 г/дм³ при 20 °С), среднюю степень растворения в спиртах и кислой среде. Сахарин и его производные термоустойчивы, однако при длительном нагревании их сладость снижается из-за медленного расщепления имидного кольца.

Сахарин достаточно быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) человека и выводится через почки в неизменном виде. Разрешен к применению в более чем 100 странах, в том числе и в России. Допустимое суточное поступление – на уровне 5 мг/кг массы тела.

Сахарин используется как моноподсластитель, так и в составе смесей. Наибольшее применение, ввиду лучшей растворимости в воде, получил сахаринат натрия. Поскольку сахарин является инсулиннезависимым подсластителем, он довольно широко используется в изготовлении диабетических и низкокалорийных пищевых продуктов в количестве от 80–1200 мг/кг.

Цикламовая кислота и ее натриевая, калиевая и кальциевая соли (Е 952) впервые были получены в 1937 г. Представляют собой белые кристаллические порошки со вкусом в 30–50 раз слаще сахара. При применении в высоких концентрациях для них характерно наличие легкого металлического привкуса. Цикламаты хорошо растворимы в воде (200 г/дм³ при 20 С), устойчивы к гидролизу и высоким температурам. Однако в сильнокислой среде медленно гидролизуются с потерей сладкого вкуса. В организме человека цикламаты частично всасываются, частично расщепляются микрофлорой кишечника.

По данным 2006 г., мировой объем потребления цикламата составляет 15,0 тыс. т ежегодно. Несмотря на свою стабильность и хороший вкус, цикламаты разрешены к применению не во всех странах. В основном их применяют в смесях с другими подсластителями, учитывая эффект синергизма. В сочетании с сахарином они формируют практически безупречный сладкий вкус. В России цикламаты разрешены. Допустимое суточное поступление установлено на уровне 11 мг/кг веса. Обычно цикламаты применяют в количестве 250–1500 мг/кг пищевой продукции.

Сукралоза (Е 955) относится к подсластителям нового поколения и является высокоинтенсивным бескалорийным подсластителем (индекс сладости 600). Ее получают путем химической модификации сахарозы сульфурилхлоридом. Впервые была синтезирована в 1976 г., но в пищевой индустрии используется только с 1991 г. Сукралоза представляет собой белые кристаллы, устойчивые к нагреванию и гидролизу, хорошо растворимые в воде (до 280 г/дм³).

В желудочно-кишечном тракте человека сукралоза всасывается незначительно. Для нее характерно длительное послевкусие с профилем сладости, аналогичным профилю сладости кристаллического сахара. В очень низкой дозировке проявляет свойства усилителя вкуса и аромата.

Сукралоза разрешена к применению в России. Допустимое суточное поступление установлено на уровне 15 мг/кг веса тела. На текущий момент на российском рынке это самый дорогой подсластитель.

Сукралоза имеет ряд технологических преимуществ по сравнению с другими подсластителями, а именно:

1) возможность использования в высокотемпературных пищевых технологиях, благодаря термостойкости;

2) инертность в пищевой системе в присутствии различных ингредиентов (консервантов, стабилизаторов, ароматизаторов и др.); 3) возможность внесения на любой стадии технологического процесса; 4) отсутствие влияния на характеристики конечного продукта в присутствии «живых культур», что особенно важно в производстве молочных продуктов; 5) продукты, приготовленные с использованием сукралозы, можно длительно хранить без снижения качественных характеристик в широком диапазоне рН (от нейтрального до низкого).

На рис. 6.3 показан вкусовой профиль трех напитков «Кола», приготовленных с сахаром, сукралозой и аспартамом, через 6 месяцев хранения при температуре 20 С и рН 3. Из рисунка видно, что общий вкусовой профиль «Колы», приготовленной на сахаре и сукралозе, в течение шести месяцев хранения изменился незначительно по сравнению с начальным периодом. Напиток на основе аспартама за этот же период хранения показал изменения шести показателей из девяти.

Область применения сукралозы довольно обширна: кондитерские изделия, жевательная резинка, безалкогольные напитки, молочная продукция. При этом она применяется как индивидуально, так и в смесях с другими, более дешевыми подсластителями. Чаще всего

Рис. 6.3. Вкусовой профиль напитка «Кола» на различных подсластителях

(

— начальный период; ---- через 6 месяцев

С.В. Ван Моурик, 2007 г.)

для достижения синергического эффекта сукралозу используют в сочетании с ацесульфамом калия, сахарином и цикламатом. Нецелесообразно, ввиду отрицательного эффекта, использование смеси сукралозы и аспартама. Реализуется также через розничную сеть.

В России в качестве подсластителя разрешено применение стевиозида, выделенного из листьев Stevif redabudiana путем экстракции водой и органическими растворителями с последующей очисткой и кристаллизацией. В связи с этим полученные растворы 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 назвать «препаратом стевии». Из 1 кг листьев выделяют до 65 г препарата.

Стевиозид представляет собой белый кристаллический гигроскопический порошок, растворимый в холодной воде, без запаха, с ярко выраженным сладким вкусом (индекс сладости 100–300),

с температурой плавления 196–198 С. При нагревании стевиозид неустойчив. Допустимое суточное поступление не установлено.

Воздействие стевиозида на человеческий организм изучено недостаточно, поэтому в ряде стран, в том числе и США, его применение не разрешено. В странах ЕС стевиозид разрешен с 2004 г., но установлен максимум суточного потребления – 2 мг/кг. В России стевиозид является разрешенным подсластителем. Основным потребителем препаратов из стевии является Япония, на долю которой приходится до 90 % производимой в мире стевии.

Тауматин (Е 957) является не только интенсивным подсластителем, но и усилителем вкуса и аромата. Получен в 1981 г. путем экстрагирования из плодов Thaumatococcus danielli – растения Западной Африки. С химической точки зрения это полипептид, состоящий из 207 остатков аминокислот. Представляет собой кремовый порошок без запаха с сильно выраженным сладким вкусом (слаще сахарозы до 3000 раз). Хорошо растворим в воде. При высокой температуре отмечают некоторое снижение сладости.

Особенностями тауматина являются некоторая задержка сладкого вкуса и присутствие лакричного привкуса.

Тауматин разрешен в США, Канаде, Японии, Австралии, странах ЕС и России. Допустимое суточное поступление не установлено.

Неогеспередин дигидрохалкон (Е 959) – синонимы цитроза, неогеспередин; является подсластителем и веществом, усиливающим вкус и аромат. Открыт в 1979 г., сырьем для его получения является кожура грейпфрута.

Неогеспередин дигидрохалкон представляет собой белый порошок без запаха с очень сладким вкусом, который зависит от степени разбавления: при сильном разбавлении он почти в 2000 раз слаще сахарозы, с увеличением концентрации степень сладости по отношению к сахарозе снижается. Он термостабилен, хорошо растворим в сахарных спиртах, хуже растворяется в холодной воде. Менее токсичен, чем такие подсластители, как сахарин и цикламаты. Для него характерен привкус ментола и лакрицы, поэтому в основном его применяют в сочетании с другими подсластителями.

Неогеспередин дигидрохалкон разрешен к применению в странах ЕС и России.