Substancje słodzące.docx

Higiena, toksykologia

I bezpieczeństwo żywności09.11.2010r.semestr V

SUBSTANCJE SŁODZĄCE

Dozwolone substancje dodatkowe - Substancje dodatkowe do żywności oznaczają substancje niespożywane odrębnie jako żywność, nie będące typowymi składnikami żywności, których celowe użycie technologiczne w procesie produkcji, przetwarzania, przygotowania, pakowania, transportu, przechowywania powoduje określone rezultaty. Dopuszczone do stosowania substancje dodatkowe zostały dokładnie sprawdzone pod kątem oceny ich bezpieczeństwa, a więc toksyczności, dopuszczalnego dziennego pobrania (ADI- acceptable daily intake), wywoływania alergii, nadwrażliwości, nietolerancji i powodowania różnych schorzeń. ADI - jest to ilość substancji wyrażona w mg/kg masy ciała człowieka, która pobierana codziennie w ciągu całego życia z pożywieniem i z innych źródeł nie okaże się według wszelkiego prawdopodobieństwa i obecnego stanu wiedzy szkodliwa dla zdrowia.              
Wykaz substancji dodatkowych według numerycznego systemu oznaczeń Unii Europejskiej (symbol E i numer liczbowy), maksymalne dopuszczalne ilości oraz środki spożywcze, do których mogą być zastosowane są podane w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 18 września 2008 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych (Dz. U. z dnia 3 października 2008 r., Nr 177, poz. 1094).             
Substancje słodzące są substancjami dodatkowymi stosowanymi w żywności:             
1) w celu nadania słodkiego smaku środkom spożywczym;             
2) jako słodziki stołowe.             
Substancje słodzące nie mogą być stosowane w środkach spożywczych dla niemowląt i małych dzieci, określonych w przepisach wydanych na podstawie art. 26 ust. 1 ustawy, w tym również w środkach spożywczych dla niemowląt i małych dzieci ze schorzeniami.             
Użyte w załączniku nr 2 do rozporządzenia określenia oznaczają:             
1) "o obniżonej wartości energetycznej" - środki spożywcze o obniżonej o co najmniej 30 % wartości energetycznej w porównaniu z oryginalnymi lub podobnymi środkami spożywczymi;             
2) "bez dodatku cukru" - środki spożywcze bez dodatku cukru, tzn. bez żadnego dodatku mono- lub dicukrów lub jakichkolwiek środków spożywczych o właściwościach słodzących.             
Etykiety na wszystkich produktach żywieniowych muszą zawierać informację jaki środek słodzący został użyty. Słodziki stołowe przeznaczone do bezpośredniego użytku przez konsumentów muszą na etykiecie mieć zapisaną nazwę użytej substancji słodzącej. Słodziki stołowe zawierające poliole muszą mieć umieszczoną na opakowaniu informację o ich możliwym wpływie przeczyszczającym, natomiast zawierające aspartam - informację, że jest on źródłem fenyloalaniny, ponieważ ludzie cierpiący na fenyloketonurię nie mogą metabolizować tego aminokwasu.

Poliole - stanowią szeroko stosowaną grupę słodzików. Część tych związków występuje w roślinach, jednak większość wytwarzana jest przemysłowo. Poliole należą do substancji odżywczych, ale są około 40% mniej kaloryczne w porównaniu do cukrów naturalnych, ze względu na odmiennie przebiegający proces trawienia i wchłaniania. Poliolem przetwarzanym w organizmie człowieka z minimalnym udziałem insuliny jest ksylitol. Posiada ponad 14-krotnie niższy indeks glikemiczny od sacharozy, dzięki czemu jest bezpieczny dla diabetyków. Do substancji słodzących z rodziny polioli zaliczamy: sorbitol (śliwki suszone, gruszki, czereśnie, brzoskwinie), mannitol, izomalt, maltitol, laktikol, ksylitol (truskawki, maliny, śliwki, gruszki, porzeczki, kalafior).             
Poliole dopuszczone są do deserów i produktów podobnych, wyrobów cukierniczych, gum do żucia, sosów, musztardy, środków spożywczych specjalnego  przeznaczenia żywieniowego oraz suplementów diety w postaci stałej.

Sorbitol E 420 - nazwa pochodzi od jarzębiny (sorbus aucuparia), z której dawniej był otrzymywany; obecnie uzyskiwany jest poprzez uwodornienie (zredukowanie) glukozy w roztworze w obecności katalizatorów (niklu), w podwyższonej temperaturze pod podwyższonym ciśnieniem; higroskopijny, dobrze rozpuszczalny w wodzie, ma przyjemny słodki smak, roztwory wodne sorbitolu (do stężenia 70%) tworzą przezroczysty syrop; słodkość sorbitolu odpowiada 50-60% słodkości; sacharozy przyjętej jako 100% i odpowiada  około 2,6 kcal/g; wykazuje charakterystyczny „efekt chłodzący” po zetknięciu z językiem; maskuje gorzki smak sacharyny; powoli resorbuje się w jelitach, nadaje się więc jako zamiennik cukru w produktach dla diabetyków; sorbitol jest metabolizowany tylko częściowo, a reszta w jelicie grubym ulega fermentacji, powstają wtedy gazy i mogą pojawić się wzdęcia; po spożyciu większych ilości może powodować biegunki; oporny na utlenianie przez bakterie powodujące próchnicę, stąd jego zastosowanie w pastach do zębów.             
Zbyt duże ilości sorbitolu mogą spowodować wystąpienie biegunki, co uwodnione zostało dwoma przypadkami. Pierwszą ofiarą nadmiaru sorbitolu była 21-letnia kobieta, która spożywała dziennie 18-20 g sorbitolu w postaci gumy do żucia. Łatwo obliczyć, że jeden listek/drażetka gumy zawiera ok.1,25 g słodzika, tak więc musiała każdego dnia sięgać po mniej więcej 16 sztuk gumy. Drugim przypadkiem był mężczyzna, który spożywał łącznie 30 g sorbitolu na dobę. W obu przypadkach nadmierne spożycie produktów z sorbitolem doprowadziło do znacznych ubytków wagi, sięgających aż 20%. Natomiast po przejściu na dietę pozbawioną sorbitolu, nastąpiła znacząca poprawa, biegunki ustąpiły, praca jelit się unormowała, waga wróciła do normy. Istnieją również doniesienia, że sorbitol stosowany w charakterze słodziku przez ludzi chorych na cukrzycę lub otyłość, może przyczyniać się do patogenezy nefropatii cukrzycowej. Sorbitol może uszkadzać nerki z uwagi na własności osmotyczne i może powodować „obrzęk” komórek nerki, upośledzając ich funkcję.

Mannitol E 421 - biały, krystaliczny, bezwonny proszek otrzymywany przez redukcje fruktozy lub mannozy, jest izomerem przestrzennym sorbitolu; przemysłowo otrzymuje się go przez uwodornienie cukru inwertowanego, sacharozy; w sposób naturalny duże ilości mannitolu pozyskuje się z soku Fraxinus ornus (jesion mannowy); ma podobne właściwości jak sorbitol, jest mniej higroskopijny; zapobiega zbrylaniu się lub zlepianiu wyrobów cukierniczych i ich twardnieniu; jest czynnikem zapobiegającym przylepności i krystalizacji oraz substancją teksturotwórczą i zwilżającą; nie wchłania się z przewodu pokarmowego; surowiec do produkcji gum do żucia, używany również do produkcji lodów, trwałych wyrobów cukierniczych oraz produkcji ciast.

Izomalt E 953 - hydrolizat skrobiowy o wartości energetycznej 2 kcal/g; bezwonna, biała, lekko higroskopijna, krystaliczna masa; rozpuszczalny w wodzie, bardzo słabo rozpuszczalny w etanolu, łatwo ulega krystalizacji; daje dobrą klarowność, zapobiega zlepianiu się cukierków oraz umożliwia długi okres przechowywania; stosowany także jako środek spulchniający; ze względu na niską odpowiedź glikemiczną, izomalt jest rekomendowany jako substytut cukru w posiłkach dla diabetyków. Moc słodząca jest o połowę mniejsza niż cukru; nadmierne spożycie może wywołać efekt przeczyszczający; stosowany do deserów jajecznych o obniżonej wartości energetycznej lub bez dodatku cukru

Maltitol E 965 - wytwarzany z maltozy pozyskiwanej ze skrobii; metabolizowany w organizmie jak glukoza; zapobiega krystalizacji, ma dużą odporność termiczną (może więc być używany jako zamiennik cukru w procesie gotowania czy pieczenia); jest łatwo rozpuszczalny w wodzie, silnie higroskopijny, stabilny termicznie; w trakcie obróbki termicznej nie brązowieje (nie karmelizuje), ale topi się w wysokich temperaturach, podobnie jak cukier; nie zwiększa ryzyka wystąpienia próchnicy, ponieważ bakterie znajdujące się w jamie ustnej nie rozkładają go do kwasów, które powodują rozpad szkliwa i powstawanie ubytków; wartość energetyczna to 2 kcal/g; u osób z nietolerancją maltitol może działać jak środek przeczyszczający. Efekty uboczne mogą powstawać przy jednorazowym spożyciu ok. 25-30g maltitolu; jest bezpieczny dla osób z celiakią bądź nietolerancją laktozy.

Laktitol (E 966) - alkohol cukrowy otrzymywany przez redukcję laktozy w temp. 100 st.C, przy zwiększonym ciśnieniu i w obecności katalizatora; biały krystaliczny proszek łatwo rozpuszczalny w wodzie, o smaku lekko słodkim i łagodnym efekcie chłodzącym; słodkość laktitolu wynosi 0,4 słodkości sacharozy, wartość energetyczna równa jest 2 kcal/g; nie powoduje wzrostu poziomu glukozy we krwi, dlatego może być stosowany on do produkcji wyrobów dla diabetyków; w mieszaninie z innymi słodzikami stosuje się go do produkcji czekolad, kremów waflowych, gum do żucia.

Ksylitol E 967 - otrzymywany przez redukcję ksylozy z hemicelulozy; reakcję tę przeprowadzają drożdżaki Candida guilliermondii; pozyskiwany jest najczęściej z brzozy (otrzymuje się go przez działanie wodą na drewno brzozowe) oraz kukurydzy; związek ten jest odporny na hydrolizę i mało podatny na brązowienie nieenzymatyczne; krystaliczny proszek o zewnętrznym wyglądzie, barwie, słodyczy równej sacharozie, przy czym zawiera o 40% mniej kalorii; daje uczucie chłodzące i odświeżające (związek ten rozpuszczając się w wodzie absorbuje ciepło i w rezultacie roztwór się ochładza. Podobna reakcja zachodzi w ustach, dlatego ksylitol jest stosowany jako słodzik do gum do żucia, słodyczy do ssania); jest pomocny w zwalczaniu bakterii powodujących próchnicę przez rozluźnienie struktury ich warstwy na szkliwie zębowym, zwiększa przepływ śliny w jamie ustnej, oczyszcza i chroni zęby przed uszkodzeniami; wchłania się powoli i w procesie swojego metabolizmu wymaga nieznacznej ilości insuliny, a więc nadaje się do stosowania jako zamiennik cukru w wyrobach cukierniczych dla diabetyków; ma wielokrotnie niższy IG (IG:8) w porównani z sacharozą.
Szczególnie interesująca jest możliwość znacznego zmniejszenia częstości rozwoju ostrego zapalenia ucha środkowego u dzieci (nawet o 40%) – w wyniku stosowania ksylitolu. Informację tą uzyskano na podstawie badań przeprowadzonych przez Matti Uhari z Uniwersytetu Oulu w Finlandii: dzienna dawka ksylitolu może znacząco zmniejszyć szansę rozwoju ostrego zapalenia ucha środkowego u dzieci. Stwierdzono, iż najbardziej efektywne w leczeniu zapalenia ucha okazują się gumy słodzone ksylitolem i one najszybciej pomagają przywrócić fizjologiczną funkcję trąbki Eustachiusza. Pozostałe postaci, jak cukierki i syropy są przełykane zbyt szybko i wskutek zbyt krótkotrwałego działania w jamie ustnej okazują się mniej skuteczne.

Erytrytol E 968 - otrzymywany jest poprzez fermentację z glukozy przy użyciu odpowiednich drożdży (z uwagi na małą wydajność tego procesu nie znalazł dotąd szerokiego wykorzystania w przemyśle); naturalnie występuje w owocach i sfermentowanej żywności; sosie sojowym; ma 75% słodkości sacharozy, nie obciąża organizmu kaloriami; nie przyczynia się również do powstawania próchnicy; spożywany w nadmiernych ilościach może mieć działanie przeczyszczające; może także pełnić funkcję nośnika, stabilizatora, zagęstnika, wypełniacza, ponadto jest substancją utrzymującą wilgotność i wzmacniającą aromat; Dodawany do: deserów, lodów, dżemów, galaretek, marmolad, owoców kandyzowanych, wyrobów i pieczywa cukierniczego, sosów, musztard, gum do życia oraz produktów przeznaczonych do smarowania pieczywa.             
Wymienione wyżej substancje słodzące dodawane mogą być do deserów i produktów podobnych o obniżonej wartości energetycznej oraz do wyrobów cukierniczych o obniżonej wartości energetycznej w ilości koniecznej, niezbędnej (quantum satis).

Taumatyna E 957 - intensywnie słodkie białko roślinne wyodrębnione z zachodnioafrykańskich owoców „katemfe” z rośliny Thaumatococcus danielli; w owocach wystepują dwie taumatyny o zbliżonej sile słodzącej, od 2000 do 3000 razy większej niż sacharoza; stosowana do maskowania niekorzystnych posmaków, głównie gorzkiego i metalicznego; jest skutecznym wzmacniaczem aromatu (cytrusy),  łatwo rozpuszcza się w wodzie; jest związkiem całkowicie trawionym przez organizm człowieka i zwierząt, uznanym na całym świecie jako bezpieczny dla zdrowia; zwiazek taumatyny z glinem nazywamy taliną, ma siłe słodzącą 3500 razy większą niż sacharoza - 1g taliny może zastąpić 3,5 kg cukru.             
Taumatyna może być dodawana do wyrobów cukierniczych w ilości od 50mg/kg (lody o obniżonej wartości energetycznej lub bez dodatku cukru) do 400 mg/kg (suplementy diety oparte na witaminach i składnikach mineralnych, guma do żucia bez dodatku cukru).

Syntetyczne substancje słodzące - Są to głównie zamienniki cukru, czyli tzw. słodziki i ich mieszanki o bardzo dużej intensywności słodzenia, które mają profil słodkości zbliżony do cukru. Były one pomocne w tworzeniu nowej grupy żywności zwanej „light” w postaci napojów, jogurtów, deserów, lodów, płatków śniadaniowych oraz słodyczy. Ponieważ słodziki posiadają właściwości synergetyczne, słodycz ich kombinacji jest większa niż suma wartości słodzących poszczególnych składników.

ACESULFAM K (E950) sunnet - Pod względem chemicznym jest to pochodna kwasu octowego-sól potasowa; Jest od 120-200 razy słodszy od sacharozy; Charakteryzuje się dobrą rozpuszczalnością i bardzo dobrą stabilnością w czasie obróbki termicznej żywności, dlatego może być dodawany do gorących napojów a także do wypieków cukierniczych. Jego synergetyczne oddziaływanie z innymi składnikami jest wykorzystywane nie tylko do zwiększania słodkości, ale również do poprawienia wrażenia smakowego. Synergizm- jest to zjawisko wzajemnego wzmocnienia działania kilku substancji wtedy, gdy występują razem w danym środowisku.              
Nie jest metabolizowany w organizmie człowieka i jest w niezmienionej postaci wydalany przez nerki. Nie kumuluje się w organizmie. Stosowany jest do produkcji m. in.: napojów orzeźwiających, przetworów owocowych, wyrobów cukierniczych, lodów, gum do żucia, słodzików stołowych, past do zębów oraz leków. Acesulfam K można dodawać do: Napojów bezalkoholowych w max. dawce 350mg/l; Deserów i produktów podobnych w max. dawce  350mg/kg; Wyrobów cukierniczych- w dawkach od 25mg/l (piwo o obniżonej wartości energetycznej) do 2,5 g/kg (pastylki odświeżające oddech bez cukru).

ASPARTAM (E951) nutra - sweet - Aspartam jest zbudowany z połączenia dwóch aminokwasów , kwasu asparaginowego i fenyloalaniny oraz niewielkich ilości metanolu. Te aminokwasy występują w naturze we wszystkich produktach białkowych. Metanol wytwarzany jest w organizmie człowieka  oraz w wielu produktach jak owoce i soki warzywne. Metanol jest związkiem szkodliwym dla organizmu m.in. z powodu przekształcenia się w toku przemian metabolicznych do kwasu mrówkowego, metanol może być także uwalniany z aspartamu przy długotrwałym przechowywaniu produktów zwłaszcza w podwyższonej temperaturze. Nie ma jednak dowodu że jego ilość wytworzona z aspartamu zawartego w żywności mogłaby mieć wpływ na zdrowie. Jest około 200  razy słodszy od cukru, zawiera pewną ilość kalorii (4kcal/g) i ulega strawieniu. Odznacza się czystym, słodkim smakiem- jak cukier. Aspartam jest metabolizowany jak inne aminokwasy. Maksymalna, dopuszczalna, dzienna dawka aspartamu nie powinna przekraczać 40 mg na 1 kg masy ciała. Charakteryzuje się działaniem wzmagającym i intensyfikującym aromaty owocowe, szczególnie owoców cytrusowych. Przy długim składowaniu traci słodycz. Trudno rozpuszczalny w wodzie, mało odporny na temperaturę. Nie mogą spożywać go osoby chore na fenyloketonurię.             
Działanie aspartamu - Działanie aspartamu jest nieco inne niż metanolu. Skutki wypicia metanolu są widoczne od razu! Aspartam natomiast gromadzi się w organizmie powoli, zaburzając system hormonalny i pracę mózgu.              
Aspartam można dodawać do: Napojów bezalkoholowych w max. ilości 600mg/l; Deserów i produktów podobnych w ...