Природные подсластители из субтропических растений

Стевиозид. Гликозид, содержащийся в растении Stevia rebaudiana. В сухих листьях последней содержится около 7 % стевиозида, который экстрагируют водно-спиртовой смесью. Он подходит для диабетиков, достаточно стабилен, плохо растворим в холодной воде.

Тауматин. Представляет собой смесь белков, обладающих сладким вкусом и содержащихся в плодах растения Tahunatococcus danielli. Из 1 кг плодов получается 6 г подсластителя. Он хорошо растворим в воде, поэтому его можно без проблем использовать при производстве пищевых продуктов. Сладость этого подсластителя усиливается в присутствии ароматизаторов, поэтому он находит применение при производстве жевательной резинки. Недостатком его является высокая цена.

Дигидрохалкон. Представляет собой смесь флавонов, содержащихся в кожуре апельсинов и цитрусовых, из которых этот подсластитель и получают. Этот подсластитель имеет слабый ментоловый вкус, который довольно стабилен, поэтому находит применение при производстве напитков и жевательной резинки.

Миракулин. Получают из растения Synsepalum dulcificum. Он представляет собой гликопротеин, обладающий сладким вкусом в слабокислой среде. Содержание миракулина в плодах растения низкое, всего 200 мг/кг, поэтому он не получил широкого применения.

5. Олигосахариды в качестве заменителей сахара. Сахарные спирты. Сахарозаменители на основе сахарозы Олигосахариды в качестве заменителей сахара

В последнее время в пищевой промышленности и медицине все больший интерес вызывают лечебно-профилактические продукты питания, которые кроме энергетической ценности, оказывают влияние на здоровье, физическое и психологическое состояние людей. Важными компонентами таких продуктов, например, являются олигосахариды, среди которых наибольшее распространение получили: инулин, фруктоолигосахариды и галактоолигосахариды.

Эти олигосахариды не усваиваются организмом человека, но в кишечном тракте они являются хорошим субстратом для развития бактерий вида Bifidobakterium, важных для здоровья человека: они подавляют жизнедеятельность гнилостных бактерий, что приводит к снижению токсичных метаболитов. Кроме того, эти бактерии продуцируют соединения, стимулирующие иммунную систему человека, синтезируют витамины группы. В, снижают содержание холестерина в крови. Поскольку бифидобактерии чувствительны к воздействию кислорода, температуры и кислот, с технологической точки зрения целесообразнее добавлять к продуктам питания не указанные бактерии, а олигосахариды. Инулин и олигофруктоза, являющиеся энергетическим резервом растений, содержатся в корнеплодах или корнях более 30 тыс. видов растений. Инулин получают путём экстрагирования горячей водой измельчённой солодки. Экстракт очищают и сгущают, получая гигроскопичный порошок. Порошок инулина обладает нейтральным или слабо выраженным сладким вкусом, без запаха, является стабилизатором пены, способствует образованию текстуры продукта.

Инулин можно рассматривать как пищевое волокно с энергетической ценностью 4 кДж/г, он способствует росту бифидобактерий и может использоваться людьми, страдающими диабетом. В качестве заменителя сахара и жира инулин применяется в продуктах питания с низкой калорийностью, не изменяя их вкусовых свойств. Рекомендуемые добавки инулина в хлеб и мучные изделия составляют 5…15%, в молочные изделия 5%, в шоколад- до 40%.

Инулин производится в ряде стран ЕС (Франция, Бельгия, Голландия). Гидролизом инулина получают фруктозный сироп трех видов, поставляемый на рынок под названием Fruktuline с содержанием фруктозы в сухом веществе 75…95%. Рафинадный завод Tirlemontaise SA (Бельгия) производит инулин под торговым названием Raftiline, из которого затем ферментативным путём получают олигофруктозу, выпускаемую под торговым названием Raftilosa.

Raftiline (инулин) выпускается с содержанием свободной глюкозы и глюкозы 8%. Его сладость составляет примерно 10% сладости сахарозы, растворимость в воде при 20°С составляет 10%, а при 80°С - 30%. Водоудерживающая способность составляет 1г на 1 г продукта.

Рафтилоза (олигофруктоза) содержит максимум 95% олигофруктозы, а остальное количество составляют моносахариды. Она производится в жидком и порошкообразном видах

Ферментативным путём из сахарозы получают неусвояемые организмом человека олигосахариды, имеющие общее название фруктоолигосахариды (ФОС). К ним, например, относятся Actilight фирмы Bеhin Say, Nutraflosa фирмы Golden Techolgies Jnс, или Neosugar (торговое название Meioligo) японской фирмы Meiji Stika Koisa. Принцип получения ФОС схематически можно представить так:

ГФ + ГФ = Г + ГФ2 ( 1- кестоза)

ГФ2 + ГФ =Г + ГФ3 (нистоза)

ГФз+ГФ =Г + ГФ4 (фрукозилнистоза)

Где: Г- глюкоза, Ф -фруктоза, ГФ - сахароза.

По производству и потреблению олигосахаридов первое место в мире занимает Япония. Там разработан способ получения курдлана, представляющего собой линейный глюкан (-1-3 глюкан) Отличительной его особенностью является то, что он при нагревании образует гель, без запаха, вкуса и цвета. Преимуществом его является и то, что его можно добавлять в виде порошка вместе с другими добавками. Этот полисахарид относят к пищевым волокнам.

Важной группой заменителей сахарозы являются продукты восстановления Сахаров - сахарные спирты. Их получают путём гидрирования моносахаридов в присутствии катализаторов или ферментативным путём из дисахаридов.

Так, при гидрировании глюкозы и фруктозы образуются сорбит и маннит. При гидрировании ксилозы, которая является составной частью высокомолекулярных ксиланов древесины, получают пятиатомный спирт ксилит.

Из мальтозы гидрогенизацией получают сахарный спирт мальтит, а из палатинозы - палатинит (изомальтит). Сахарные спирты - бесцветные соединения, хорошо растворимые в воде, некоторые из них, например, сорбит гигроскопичны. Отличительной чертой сахарных спиртов как веществ, обладающих сладким вкусом, является то, что для их усвоения не требуется инсулин. Поэтому они пригодны для приготовления диабетических продуктов. В отличие от моносахаридов, они не содержат свободную карбонильную группу и поэтому не образуют с азотсодержащими соединениями окрашенных продуктов меланоидинообразования. Вследствие этого их можно применять при производстве пищевых продуктов, подвергаемых термической обработке.

Сахарные спирты практически полностью усваиваются организмом. Однако все они усваиваются довольно медленно, поэтому употребление их свыше определённых доз может привести к расстройству желудка. Сорбит содержится в плодах рябины в количестве примерно 10 %. Его получают гидрированием D-глюкозы в присутствии катализатора. Достаточно термоустойчив. Манит в настоящее время получают гидрогенированием инвертного сахара. Маннит термоустойчив, не участвует в образовании покоричневения продуктов, используется главным образом при производстве лекарств.

Ксилит содержится во фруктах, в древесных опилках, рисе, льне, скорлупе кокосовых орехов и т.д., из которых его и получают. Растворы ксилита имеют меньшую величину вязкости, чем сахарозы. Кислит не вызывает кариеса зубов. В организме не расщепляется под действием инсулина, поэтому используется для диабетиков, хорошо растворим в воде, устойчив, выдерживает повышенную температуру.

Изомальтит (ISOMALT) получают ферментативным путем из сахарозы через изомальтозу (палатинозу), которую гидрогенизуют в изомальтит (палатинит). Сладость 10%-ного раствора изомальтита в два раза меньше сладости раствора сахарозы. Изомальтит без привкуса, негигроскопичен, не вызывает кариеса, используется в качестве заменителя сахара для диабетиков, его энергетическая ценность 8,4 кДж/г. Он обладает хорошей микробиологической устойчивостью, применяется при производстве пищевых продуктов и напитков.

Мальтит получают ферментативным гидролизом крахмала с последующей гидрогенизацией (гидрированием). Он не вызывает кариеса зубов, имеет энергетическую ценность 7,5 кДж/г. Находит то же применение, что и остальные сахарные спирты. Лактит получают восстановлением лактозы. Он негигроскопичен. Находит такое же применение, как и остальные сахарные спирты. Среди сахарных спиртов наибольшей сладостью обладает ксилит. Он имеет такую же сладость, как и сахароза.

При смешивании ряда спиртов имеет место синергетический эффект, приводящий к повышению сладости смеси. Это свойство сахарных спиртов используют на практике. Так смесь, состоящая из 40% сорбита и 60% ксилита, применяемая при производстве жевательной резинки, имеет такую же сладость, как и сахароза. Смесь, состоящая из 37% ксилита и 63% сиропа мальтита, применяется при производстве мармелада. Однако, применяя смеси из сахарных спиртов, необходимо иметь ввиду их влияние на вкусовые качества продукта, особенно это относится к шоколаду.

Растворение сахарных спиртов в воде связано с поглощением тепла. Поглощение тепла при растворении сахарных спиртов значительно выше, чем при растворении сахарозы. Это свойство сахарных спиртов необходимо учитывать при производстве различных пищевых продуктов.

В отличие от моносахаридов, сахарные спирты не содержат карбоксильной группы и поэтому не образуют с азотсодержащими соединениями окрашенных продуктов меланоидинообразования. Поэтому они могут применяться при производстве продуктов, подвергаемых термической обработке.

В сравнении с сахарами, сахарные спирты ассимилируются значительно меньшим числом микроорганизмов. продукты, приготовленные с применением сахарных спиртов (особенно ксилита) менее подвержены микробиологическому разложению. Этим можно объяснить и меньшую кариогенность сахарных спиртов в сравнении с сахарами. Сахарные спирты практически полностью усваиваются организмом человека. Однако все сахарные спирты усваиваются довольно медленно, поэтому употребление их свыше определённых доз может привести к расстройству желудка.

Норма потребления сахарных спиртов зависит от вида спирта и индивидуальности потребителя. Согласно литературным данным, величина суточного потребления составляет: для маннита 10 г, для ксилита 30-50 г, сорбита и лактита 10…20 г, для изомальта - 30 г. Сахарные спирты выпускают в виде порошков или сиропов. В порошкообразном виде их получают путём кристаллизации из спиртов низкой температурой кипения.

Среди реакций сахарных спиртов важное место занимают реакции окисления. Так, при селективном окислении D-сорбита при помощи Acetobacter suboxysidans образуется сорбоза. Такое окисление является составной частью получения витамина С из глюкозы. Сахарные спирты применяются при производстве кондитерских изделий, косметических препаратов, поверхностно-активных веществ.