Моносахариди

Фруктоза (фруктовий цукор) найбільш солодкий природній цукор, солодкість якого 1.73.

Калорійність така як цукрози. Може вживатись діабетиками в дозах 0.5 – 1г на 1 кг маси тіла. Популярна серед спортсменів, водіїв авто. Втрати мускульного глікогена (джерела енергії для організма) наполовину менше, ніж після вживання глюкози.

Світове виробництво фруктози складає біля 150 тис. т на рік. Використовується в кондитерській промисловості при приготуванні дитячого харчування, при виробництві хлібобулочних виробів (хліб довше не черствіє), використовують також при приготуванні соків, варення, десертів, вона найкраще серед усіх сахарів підкреслює власний аромат плодів, фруктів і ягід.

Фруктоза дуже гігроскопічна, тому до пакувального матеріалу підвищені вимоги (як для зберігання самої фруктози так і до продуктів що містять фруктозу).

Одержують фруктозу із інуліну (полісахарид, що міститься в бульбах топінамбура та бульбах жоржини). Її ще одержують шляхом гідроліза крохмальмісткої сировини.

Важлива властивість фруктози – вона має синергетичну здатність: якщо взяти 99.7% фруктози і 0.3% сахарину то солодкість цієї суміші буде в 3-4 рази перевищувати солодкість цукрози.

1/3 фруктози + 2/3 сахарози = солодкості фруктози. На основі фруктози одержують різні патоки, штучний мед, начинки, морозиво, консерви. Суміш фруктози і вітаміну С – фруктовіт, який в кількості 40г замінює майже 70г цукрози.

Сорбоза – моносахарид, зустрічається в рослинах, є проміжним продуктом промислового синтеза аскорбінової кислоти.

Галактоза (гексоза) входить до складу лактози, рослинних і тваринних полісахаридів (галактанів, камедей)

Маноза – ізомер глюкози, зустрічається головним чином в складі різних бактеріальних рослинних і тваринних полісахаридів (маннани і інші) – у вільному стані в плодах цитрусових і інших рослин.

Дісахариди

Лактоза: молочний цукор, складається з глюкози і галактози, входить до складу молока.

Одержують лактозу із молочної сировини, коефіцієнт солодкості 0.16.

Використовують при виробництві продуктів дитячого харчування, діабетичних продуктів, при виробництві карамелі (можна зменшити кількість цукрози на 20%, використовують при виробництві замінників молока).

Гідролізовані розчини лактози використовують в кондитерській промисловості, при виробництві морозива можна замінити до 50% цукрози.

Однак не всі люди можуть засвоювати лактозу із-за відсутності фермента лактази, який її розщіплює.

Мальтоза – солодовий цукор – дісахарид, що складається з 2х молекул глюкози, знаходиться в пророслих зернах.

Із цукрози під дією ферментів одержують палатінозу, яку іноді називають ізомальтулозою . Палатіноза – дісахарид, що складається з 2х молекул глюкози і фруктози. Солодкість палатінози 0.45. На відміну від цукрози, палатіноза не визиває карієса зубів; використання в кондитерській промисловості і є сировиною для одержання цукрового спирта палатініта.

Лактулоза – дісахарид, складається з молекул фруктози і галактози; відносна солодкість 0,55, гігроскопічна, добре розчинна у воді. Використовується при виробництві медичних препаратів. В Японії лактулоза включена в список стратегічних продуктів для збереження здоровя нації. Застосовують лактулозу при виробництві продуктів дитячогго харчування в якості замінника материнського молока. Об’єми виробництва лактулози 20 тис. т на рік.

Підсолоджувачі

Інтенсивні підсолоджувачі – речовини нецукрової природи використовуються для надання продукту солодкого смаку, вони в сотні разів солодші за цукрозу. Підсолоджувачі не несуть енергетичного навантаження, для їх засвоювання не потребують інсуліна, не визивають карієсу. Широкий асортимент підсолоджувачів, що використовується у світі, пов'язаний зі значними економічними перевагами в порівнянні з цукрозою. Всі вони мають більшу солодкість, ніж солодкість сахарози в десятки і сотні разів. Підсолоджувачі використовують замість цукрози чи разом з нею при виробництві напоїв, морозива, кондитерських і хлібопекарських виробів, для виробництва низькокалорійних і діабетичних продуктів харчування.

Переваги при використанні.Інтенсивні підсолоджувачі вважаються достойною альтернативою традиційним цукровим речовинам у виробництві харчових продуктів, з ряду причин:

- здешевлюється і спрощується технологія виробництва ( вантажно-розвантажувальні, транспортні і складські операції);

- в десятки разів знижується калорійність продуктів;

- у поєднанні з фруктовими ароматизаторами і органічними кислотами солодкість інтенсивних підсолоджувачів посилюється і збагачується смак продукту;

- у виробників з’являється можливість розширення асортименту;

- в результаті зменшення частки вуглеводів у складі продуктів покращується їх біологічна стійкість при зберіганні.

До підсолоджувачів пред’являються такі вимоги:

- профіль солодкого смаку не повинен відрізнятись від профілю солодкості цукрози – чистий приємний солодкий смак, що проявляється без затримки і відчувається довго;

- відсутність кольору і запаху;

- фізіологічна нешкідливість (неконцерогенність, некарієсогенність);

- не токсичність, повне виведення із організму;

- добра розчинність у воді;

- хімічна і термічна стійкість.

Недоліки у використанні підсолоджувачів слідуючі:

профіль смаку не повністю співпадає з профілем смаку цукрози, солодкість може наступити пізніше чи раніше, зберігається довше чи пропадає майже зразу, має більш виражений, ніж у цукрози солодкий смак, гіркуватий, солонуватий та інші відтінки смаку.

Тому для наближення профіля солодкості в продуктах зазвичай використовують суміші підсолоджувачів. Крім того при змішуванні проявляється синергизм, взаємне посилення солодкості, що дозволяє їх економити.

Одиницею вимірювання солодкості являється SES (sweetness equivalency of saccharose – солодкість еквівалентна цукрозі).

Солодкість цукрози прийнята за одиницю. Із більше ніж 150 відомих замінників цукрози біля 50 мають SES менше 1; біля 40 – солдші за цукрозу в 50 разів; близько 40 – від 50 – до 500 разів, більше 30 – солодші за цукрозу більш, ніж в 500 разів.

Дозування підсолоджувачів (П) розраховують виходячи із орієнтовного коефіцієнта солодкості, а потім уточнюють за результатами дегустації:

, кг

Орієнтовний коефіцієнт солодкості – відносна величина, що показує у скільки разів менше слід брати підсолоджувала, ніж цукрози, для приготування розчинів, еквівалентного за солодкістю 9% розчину цукрози.

Основні підсолоджувачі мають наступні орієнтовні коефіцієнти:

ацесульфам К – 200; аспартам – 200; цикламова кислота та її солі – 30; сахарин та його солі – 500, сукралоза – 600, неогесперидин дігідрохалкон 800-2000.

Сила солодкості підсолоджувачів не є величиною постійною і може змінюватись в широких межах. Вона залежить від цілого ряду факторів, насамперед від концентрації підсолоджувача, від кислотності харчового продукта, присутності і інших смакових речовин, температури при якій одержують продукт.

При виборі підсолоджувачів для продуктів з тривалим терміном придатності слід звертати увагу на його стабільність при зберіганні.

Як правило при тривалому зберіганні підсолоджувачі повільно розкладаються на складові нешкідливі для людини, але несолодкі.

Натуральні підсолоджувачі

Стевіозид Е960

Емпірична формула: С₃₈Н₆₀О₁₈, м.м. 804.9

Це білий кристалічний порошок, гігроскопічний, без запаху, з сильним солодким смаком, приблизно в 100-350 разів солодший за цукор.

Т°пл 196-198⁰С, розчинний в холодній воді, не розчинний в гарячій.

Джерело одержання: листя рослин Sevia rebaudiana Bertoni. Батьківщина: Південна Америка. Культивується в Японії, Китаї, Кореї, Вьєтнамі, Італії, Росії, Україні.

Одержують стевіозид із очищеного соку рослини стевії, зокрема вільний стевіол і ребаудіозид теж є підсолоджувачами.

Заключної оцінки з досліджень нешкідливості стевіозида поки що немає.

ДДП – відсутні.

Використовують як чистий стевіозид, так і листя стевії (зелений чай).

Стевіозид використовують у хлібопекарській та кондитерській промисловості.

Монелін

Одержують із ягід тропічної рослини, що росте у Західній Африці і за зовнішнім виглядом нагадує виноградну лозу.

Складається з 2х зв’язаних між собою нековалентним зв’язком структурних одиниць по 44 і 50 амінокислотних залишків.

Монелін не схожий на тауматін. М.м. 10700, коефіцієнт солодкості 1500-3000

Монелін легко розкладається, як білок. ДДП – відсутні.

Стабільний у середовищах з рН 2,0-9,0, нетоксичний, але його термічна нестійкість (при 55-65⁰С солодкість втрачається) і труднощі виділення призводять до маловірогідного промислового використання.

Гліциризин Е958

Синоніми: гліциризинова кислота, глікозид гліциризинової кислоти, екстракт солодкового (лакричного) кореня.

Емпірична формула: С₄₂Н₆₂О₁₆, м.м. 823

Це кристали без кольору з добре вираженим смаком лакриці, в 50 разів солодший за цукрозу. Екстракт солодкового кореня – це густа однорідна маса темно-коричневого кольору зі слабким приторно-солодкого запахом.

Добре розчиняється у гарячій воді, спиртах, середня розчинність в холодній воді.

Гліциризин є у соку лакричних рослин: солодки голої, солодки уральської.

Некарієсогенний, рекомендований для діабетиків; сильний присмак лакриці обмежує використання. Посилює смак і аромат. Як піноутворювач використовується при виробництві халви, карамелі, для виробництва табаку (аромат), для ліків.

Неогесперидин дігідрохалкон Е959

Синоніми: цитроза, неогесперидин, неогесперидил, дігидрохалкон.

Емпірична формула: С₂₈Н₃₆О₁₅, м.м. 612.58

Це білий порошок, без запаху з дуже сильним солодким смаком, приблизно в 1800-2000 разів солодший за цукрозу, має ментолоподібний присмак.

Одержують із нарінгіна, гіркої речовини кожури грейфрутів.

Т°пл 152-154⁰С. Добре розчиняється в гарячій воді, поліолах; середня розчинність у спирті. Рекомендується зберігати цитрозу при рН 3-5 з додаванням лимонної кислоти на протязі 6 міс.

Неогесперидин швидко всмоктується, глікозидний ланцюжок відокремлюється і виводиться із організму з диханням, залишок (гідрований флавон) проходить шлях, аналогічний компонентам рослин.

Гігієнічні норми: 5 мг на 1 кг маси тіла на день.

Солодкість неогесперидина залежить від концентрації, вона тримається довше, ніж при вживанні цукрози (10 хв ще після прийому їжі). Цитроза зберігається при пастеризації напоїв, при ферментації йогуртів. За кордоном виготовляють > 100 найменувань продуктів: кондитерські вироби, шоколад, морозиво, джеми, молочні продукти, мюслі, розчинні чай та кава, нектари, напої, зубні пасти, жувальні гумки.

Міракулін

Глікопротеїд ягід тропічного чагарника, що росте в Західній Африці. Екстракт цих ягід (червоний колір) сприяє тому, що язик через декілька хвилин після вживання сприймає кислоти (чи кислі харчові продукти), як "солодкі". Ця дія триває декілька годин.

Міракулін таким чином ближче до модифікатора смаку, ніж до підсолоджувача. Сам екстракт смаку не має.

Нестійкий до нагрівання, м.м. біля 40.000

В організмі повністю розкладається як білок, ДДП відсутня; стійкий до рН 3-12.

В США заборонено використання в харчовій промисловості концентратів міракуліна і продуктів на його основі.

Тауматіт Е 957

Посилювач смаку і аромату.

Тауматіт - це поліпептид що складається з 207 залишків амінокислот.

Це кремовий порошок без запаху, з сильним солодким смаком в декілька сотень разів солодший за цукор, який з’являється не зразу, але зберігається досить довго. Присутній лакричний присмак; в 1600 разів солодший за цукрозу; 0,9г тауматіна замінює 1,5 кг цукру.

Добре розчиняється у воді, не розчиняється в жирі.

Одержують із зрілих плодів африканського чагарника катемфе шляхом екстрагуванням водою.

Розкладається як білок, побічної дії не виявлено.

ДДП не встановлена. Використовується в США, Росії, Австралії, Японії, Канаді, в країнах ЄС для підсолоджування кондитерських виробів, сухофруктів, морозива, жувальної гумки.

Синтетичні підсолоджувачі