Сахарозаменители: разновидности, свойства и влияние на организм человека

Сахарозаменители являются альтернативой сахара для людей страдающих такими заболеваниями как сахарный диабет, ожирение и нарушение обмена веществ в организме. Сахар не является необходимым продуктом жизнидеятельности для человека, без него вполне можно прожить. Но так исторически сложилось, что у людей вошло в привычку употреблять сахар и добавлять его в большинство продуктов питания. По сути сахар производят из натуральных продуктов: сахарной свеклы и сахарного тростника. Но это еще не говорит о том, что он является полезным. Кроме углеводов он ничего полезного в организм человека не приносит, как например сладкие фрукты и овощи, богатые на витамины и микроэлементы. Также и натуральные сахарозаменители такие как фруктоза, ксилит, сорбит имеют свои недостатки, исключением является стевия.

Синтетические сахарозаменители имеют свои преимущества и недостатки.

Разберёмся подробнее в натуральных сахарозаменителях.

Натуральные сахарозаменители: 

Стевия" src="http://im1-tub-ua.yandex.net/i?id=2bd9a84190ade54bbebf7f262fdd454e-48-144&n=21" alt="Стевия" width="200" height="150" />Стевия - это травянистое растение высотой 30-40 см., произрастает преимущественно на болотистой местности. Является родственницей календулы и подсолнечника. Обычно нижние листочки слаже верхних (молоденьких). Произрастает в Южной и Центральной Америке (Парагвай), на данный момент выращивается также в Японии, Китае, Корее и Украине. Япония потребляет более 1 тыс. т экстракта стевии ежегодно, 90% производимой в мире стевии, 50% сладкого рынка Японии. Листья стевии содержат стевиозид, ребаудиозиды (А, В, С, Д и Е), дулиобиозид и стевиолбиозид с различной степенью сладости по отношению к сахарозе. Самым сладким из них является ребаудиозид А (степень сладости 350-450). Стевиозид в 100 раз слаже 10 % раствора сахарозы. Наиболее часто в качестве сахарозаменителя используют стевиозид, его содержание в растении самое высокое. 1 кг сухого листа стевии заменяет 30 кг сахара (при полном отсутствии калорий), в экономическом плане — он втрое дешевле сахара.

В результате многочисленных исследований проводимых на лабораторных крысах была доказана низкая токсичность и безопасность стевиозида. Стевия не повышает уровень сахара в крови, повышает иммунитет, нормализует повышенное артериальное давление, омолаживает кожу (маски из водного настоя стевии делают кожу мягкой, упругой, устраняют раздражение, препятствуют появлению морщин), уничтожает паразитов-кандит в организме. Используется для восстановления сил после нервного и физического истощения, для улучшения пищеварения и функции желудочно-кишечного тракта, печени, почек и поджелудочной железы. Применялась она также наружно при неглубоких ранах - заживают без рубцов, способствует выведению продуктов обмена, шлаков и солей тяжелых металлов из организма. В косметологии используется как средство для ухода за кожей (угнетает рост бактерий, вызывающих образование угрей и воспаление сальных желез). Стевия замедляет процессы старения.

Допустимая норма потребления до 35 грамм за одни сутки. Выводится естественным путем, не накапливаясь в организме.

При использовании стевии в консервации, например фруктов, сироп из отвара стевии не имеет особого привкуса и кисловатого послевкусия как после употребления сахара. Но сам отвар имеет специфический вкус, который и является одной из причин не столь широкого распространения стевии, как сахарозаменителя в странах Европы.

Корень солодки

Солодка голая или лакрица — это травянистое многолетнее растение высотой от 50 до 120 см.,семейства бобовых. Произрастает на песчаных почвах и солончаках по степным лугам и в поймах рек восновном в Средней Азии. Используются светло-желтые на изломе, деревянистые корни, имеющие приторно-сладкий вкус и не имеют запаха. Сладость корневищам придают – глицирризин, глюкоза и сахароза. По сладости глицирризин в 50-100 раз превосходит сахарозу.

Его используют вместо сахара для подслащивания продуктов, предназначенных для диабетиков. Экстракты и сиропы из солодки добавляют в шоколад, карамель и пастилу, корни солодки используют при квашении капусты, солении огурцов и мочении яблок, а также добавляют в некоторые сорта табака для улучшения его аромата. Одним из ограничений для более широкого распространения сахарозаменителя на основе корня солодки является их специфический привкус и аромат, а также ограниченное количество сырья. Солодка находится на грани истребления в дикой природе и попала в Красную книгу СССР. Так как искусственно солодку еще не культивируют.

Сотрудники Донецкого ботанического сада АН Украины, доказали, что возможно культивировать солодку на больших засоленных, песчаных площадях и других землях, не пригодных для выращивания сельскохозяйственных культур. В выкопанных на юге Донецкой области корнях солодки, содержание глицирризиновой кислоты достигало 15-17 %, что соответствует лучшим образцам из Средней Азии.

Но, прежде чем использовать корни солодки в пищевой промышленности, необходимо провести тщательные экспериментальные исследования по их влиянию на эндокринную систему и организм человека вцелом, разработать регламентирующие условия их применения и дозировки.

Монеляин

Из всех известных плодов самыми сладкими являются ягоды растения Dioscoreophyllum cumminsii Diets (африканский окультуренный виноград). Произрастает он в Западной Африке и по внешнему виду длинные волосяные вьющиеся стебли, напоминают виноградную лозу. Сладкий вкус слизистой мякоти придают белковые вещества. Названные монеллин в честь института (Monell Senses Center), и был описан в 1895 г. Монеллин в 2500 раз слаще сахарозы. Из 1 кг ягод можно выделить около 3-5 г данного вещества. Монеллин считается не токсичным и является не устойчивым к термической обработке. Широкого распространения не получил из-за сложной технологии его получения.

Тауматин

Тауматин –  это белок со сладким вкусом, он  в 1600 раз слаще сахарозы.В растениях выполняет главным образом защитную функцию от вирусных патогенов, подавляет рост спор различных грибов. Тауматин стабилен при нагревании, а также в кислой среде, хорошо растворяется в воде. Впервые был найден в 1839 г. в растении Thaumatococus daniellii (Benth), растущем в Западной и Центральной Африке. Это ярко-красные плоды треугольной формы содержат сладкие белки в мембранной части семян. Из 1 кг фруктов извлекали  6 г. тауматина. Интенсивность сладости значительно возрастает, если молекулы тауматинов взаимодействуют с катионами алюминия. При этом сладкий вкус вещества возрастает в 35 000 раз превышая вкус сахарозы.

Белки, похожие на тауматин, выделяют из плодов киви или яблок, риса, пшеницы, которые являются защитой при заболеваниях мучнистая роса.

На данный момент самым сладким из растений считается плод кустарника «Кетемф». Произрастает он в Западной Африке и используется для подслащевания напитков много лет. Семена из плодов растения заключены в мембранный мешок, который и является в данном случае источником тауматина. Если 10 грамм тауматина развести в 1 тонне воды - раствор будет сладким.

Тауматин был одобрен как подсластитель в ЕС (E-957), Израиле и Японии. В США он одобрен как безопасное вещество и корректор вкуса (FEMA GRAS 3732), но не как подсластитель.

Сладкие флавоноиды из цитрусовых

Из цитрусовых можно извлечь не только фруктозу, но и другие вещества обладающие сладким скусом - это флавоноиды. Подвергая флавоноиды каталитическому гидрированию они приобретают сладкий вкус, а горечь исчезает.

В разных цитрусовых обнаруживаются различные виды флавоноидов:

гесперидин — в апельсинах и лимонах (в 100 раз слаще сахарозы);

наригин — в грейпфрутах (в 1000 раз слаще сахарозы);

неогесперидин — в севильских апельсинах (в 1500-1800 раз слаще сахарозы).

Цитрусовые флавоноиды менее токсичны, чем сахарин и цикламаты. В дозировке 0,2-1 г/кг не оказывали токсического эффекта. Низкая калорийность при высокой степени сладости, относительная безвредность стали основной причиной его применения в пищевой промышленности США и Венгрии. Для больных сахарным диабетом используют в фруктовых консервах, варенье и джемах.

 Осладин

 Осладин содержится в корнях папоротника. Жители Европы, Азии и Америки более тысячи лет знают о сладком вкусе его корней. Он широко распространен в лесах. Осладин по сладости в 3000 раз превосходит сахарозу. Его структура напоминает строение стевиозида.

Свойства осладина изучено ещё не достаточно. Низкая концентрация вещества в корнях около 0,03% является одной из причин не использования осладина в промышленном производстве.

Также к природмы подсластителям можно отнести кленовый сироп, содержащий около 5% сахарозы и немного моносахаридов. Из кленового сиропа можно получить твердый кленовый сахар.

Фруктоза

 Фруктоза содержится в фруктах, ягодах и меде. Имеет вид мелкого, белого порошка, не имеет запаха и специфических привкусов. По калорийности почти не отличается от сахарного песка (375 ккал на 100 г), но по сладости в 1,8 раз слаще. Повышает уровень сахара в крови в три раза медленнее чем глюкоза, при этом не вызывает резкий гипергликемий. Но насышение организма также происходит не сразу, в этом и есть риск перееданий и набора лишнего веса. Фруктоза поглощается клетками печени почти полностью, кроме клеток печени, практически никакие другие не могут ее использовать. Она там же преобразуется и хранится в виде, так называемого, гликогена, либо откладывается в жир. Ещё фруктозой можно подкормить сперматозоидов, при её употреблении они повышают свою активность и процесс зачатия более вероятен. Употребление фруктозы понижает риск возникновения кариеса зубов на 30—40 %. Она считается абсолютно безвредной, но не стоит забывать, что фруктоза все-таки повышает уровень сахара в крови, потому при сахарном диабете использовать ее рекомендуется в ограниченном количестве. Рекомендуется употреблять не более 30—45 г в сутки. При соблюдении диет также стоит учитывать её калорийность, примерно 12 г. фруктозы равно 1ХЕ.

 Сорбит

 Сорбит (от латинского Sorbus — рябина) впервые был выделен из ягод рябины в 1868 г. Он также содержится в терне, боярышнике, кизильнике, яблоках, абрикосах, морских водорослях, и других плодах. При созревании плодов содержание сорбита увеличивается, а при хранении он превращается в фруктозу. Сорбит является промежуточным продуктом при синтезе аскорбиновой кислоты, получают его путем восстановления глюкозы. Сахар почти в два раза слаще сорбита при почти одинаковой калорийности 354 ккал. Внешне сорбит представляет собой прозрачные кристаллы, имеет сладкий вкус с оттенком железа (может вызывать тошноту, метеоризм и диарею), хорошо растворим в воде, горячем и холодном спирте.

Полезные свойства присущие сорбиту:

• обладает антикетогенным действием;
• усваивается лучше, чем глюкоза;
• при усвоении не нуждается в инсулине;
• способствует накоплению гликогена в печени;
• стимулирует выделение желудочного сока;
• улучшает отток желчи;
• помогает при заболеваниях печени;
• уменьшает потребность организма в витаминах группы В;
• продляет срок хранения продуктов;
• проявляет диуретический эффект (используют при отеке легких).

Сорбит имеет ряд недостатков:

• неприятный металлический привку;
• относительно сахарозы менее сладкий вкус;
• способствует набору веса;
• калорийность;
• может вызвать тошноту, вздутие живота, изжогу, легкое головокружение, появление сыпи.

Рекомендуемая доза потребления сорбита в сутки не более 10 грамм.

Ксилит 

Ксилит является естественным промежуточным продуктом углеводного обмена у людей и животных. По сладости он очень близок к сахару 367 ккал. Внешне ксилит представляет собой белые кристаллы без запаха, хорошо растворяется в воде, имеет приятный сладкий вкус и вызывает холодящее ощущение на языке. Он содержится в кочерыжках кукурузы и шелухи хлопковых семян, в березовом соке, малине, клубнике и других ягодах и фруктах. На данный момент для получения ксилита используют сырьевую базу хлопковой шелухи или кукурузных кочерыжек. Путем гидролиза полисахаридов сырья до образования ксилозы и восстановления её до ксилита. Поэтому ксилит в 10 раз дороже обычного сахара.

Полезные свойства присущие ксилиту:

• всасывается более медленно, чем глюкоза (прекрасный источник энергии);
• обладает низкой токсичностью и хорошей переносимостью;
• имеет антикетогенный эффект;
• применение при заболеваниях печени (холецистит, горечь во рту, боли в правом подреберье, тошнота, нормализуется стул, улучшаются аппетит, сон);
• независимый от инсулина метаболизм;
• стимулирующее действие на функцию коры надпочечников;
• уменьшает приступы стенокардии;
• снижает содержание холестерина и липопротеидов;
• в 9 раз снижает заболевание кариесом;
• желчегонное действие;
• защищает продукты от плесневения;
• не обладает генотоксичностью.

Недостатки присущие ксилиту:

• может вазывать незначительный метеоризм (вздутие живота), расстройство кишечника (понос)
• у лиц с вегетативно-сосудистой дистонией и склонностью к гипертензии может вызывать повышение артериального давления;
• может усилить атеросклеротические изменения в кровеносных сосудах.

Ксилит почти полностью усваивается организмом, незначительное количество выводится с мочой и калом. Рекомендуемая доза 35-40 грамм в сутки, при проблемах с кишечником, дозу уменьшить.

Маннит

 Манит впервые нашли в манне (лишайнике), который произростает в степях южных стран, имеют вид небольших бугорчатых комочков, неприкрепленных к почве, легко переносятся на большие расстояния ветром. Их можно употреблять в пищу. Также манной называют засохший сок некоторых растений (много манны на ветвях ясеня манного и ясеня круглолистного, в верблюжьей колючке), который скапливается в месте укусов насекомых или надрезов на коре. В состав манны, с другими сахарами, входит маннит, Маннит содержится в листьях, стеблях, корнях и клубнях ятрышника, сельдерея, цветной капусты, турецких бобов, сирени, жасмина, в ржаном хлебе, высушенных грибах и некоторых морских водорослях.

В естественных условиях маннит синтезируется из других сахаров при помощи специфических бактерий. В промышленном производстве его выделяют из морских коричневых водорослей или каталитическим гидрированием сахарозы.

Как сахарозаменитель не используется из-за не высокой сладости 0,4-0,7 по сравнению с сахарозой. По калорийности маннита ниже ксилита и составляет 8,5 кДж/г.

Маннит не токсичен, но, не проникая в клетки, он может накапливаться в межклеточном пространстве и вызывать нарушение баланса электролитов. Лечение маннитом рекомендуют проводить под контролем содержания натрия в плазме крови.

Маннит используется в медицинской практике. Основными показаниями для введения раствора маннита являются:

• острая почечная недостаточность;
• обширные массивные травмы;
• ожоги;
• резкая гипотония;
• гемотрансфузионные осложнения;
• при операциях с искусственным кровообращением;
• отеке мозга и других неотложных неврологических случаях;
• при повышении внутриглазного давления;
• операциях на головном мозге;
• отравлениях и интоксикациях;
• для определения скорости клубочковой фильтрации.

Маннит вызывает сокращение желчного пузыря и оказывает желчегонный эффект, оказывает дегидратационное действие, выраженное влияние на водно-солевой обмен, а также детоксикационный эффект.

Его не рекомендуют использовать при сердечной недостаточности, повышенной кровоточивостью, внутричерепных гематомах, а также в случае органических изменений в почках.

Мальтитол

 Мальтитол получают из крахмала методом ферментативной гидрогенизации мальтозы. Он имеет сладкий вкус и оказывает незначительный холодящий эффект во рту. По интенсивности составляет примерно 90 % сладости сахара, а по калорийности в 2 раза ниже 2,1 кал/г. При нагревании не карамелизируется, как сахар и не изменяет цвета. Также мальтитол используют в качестве заменителя жира (придает пище сливочный привкус).

Мальтитол является безопасным продуктом для здоровья. И разрешен к применению без ограничений в США и Европе.

Он не расщепляется во рту как сахар и крахмал, поэтому не нарушает зубную эмаль и не вызывает кариес, медленно всасывается в организме и не приводит к повышению глюкозы крови и не стимулирует выработку инсулина. В больших дозах может проявлять слабительный эффект, поэтому не стоит употреблять мальтитол более 30 грамм в сутки.

Может использоваться при соблюдении диет.

 Глицерин

 Глицерин (масляный сахар) – это трехатомный спирт, сладкого вкуса, в организме образуется при распаде жиров. Находится в коровьем масле и свином жире. При нагревании, замораживании, смешивании с водой и другими органическими растворителями не изменяет своей структуры. Из-за своего слабо-сладкого вкуса, как сахарозаменитель в пищевой промышленности не используется.

Но он нашел свое применение в:

- текстильном производстве;

- производстве красок;

- в косметологии и фармацестике (мази, пасты и лосьоны для смягчения кожи);

- в медицине, как противоотечное средство;

- в качестве криопротектора для сохранения живых тканей в условиях низких температур.

Более широкое применение получил нитроглицерин, производное глицерина. Его используют в кардиологии (препарат для сердца), а также как взрывчатое вещество при производстве динамита.

  Из всех натуральных сахарозаменителей самым безопасным является стевия, в частности для людей с сахарным диабетом. Остальные имеют калорийность хоть и ниже сахара, но также учитываются при употреблении в пищу.