Сахарозаменители и подсластители

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

на тему: «Сахарозаменители и подсластители» 

 

 

 

 

 

                             Выполнил:

    Проверила:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Саратов 2009

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…………………………………………3

Глава 1. Сахарозаменители……………………..4

1.1 Моносахариды……………………………….4

1.2 Дисахариды…………………………………..8

1.3 Крахмальные сиропы и патоки…………….10

1.4 Сахарные спирты……………………………14

Глава 2. Подсластители…………………………19

2.1 Искусственные подсластители……………..19

2.2 Натуральные подсластители………………..30

Заключение………………………………………34

Список литературы……………………………...33

 

 

 

    

                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

     За последние десятилетия происходит интенсивный рост производства заменителей сахара, особенно углеводной группы, в частности, инвертированных и крахмальных сиропов. При общемировом объеме производства сахара около 130 млн. т общая выработка заменителей сахара составляет до 15-20 млн. т сахарного эквивалента. Это привело к относительному снижению потребления сахарозы в чистом виде из сахарной свеклы и тростника.

     Замена сахарозы другими веществами связана с её высокой удельной энергией и легкой усвояемостью. Известно, что при чрезмерных дозах употребления, в том числе и виде сахаристых продуктов (конфет, шоколада, варенья, пастилы и др.), особенно при низкой физической активности, сахароза может привести к тяжелым нарушениям углеводного и жирового обмена. Она способствует развитию заболеваний, связанных с избыточной калорийностью рациона (сахарный диабет, атеросклероз и др.). Кроме того, сахароза является одним из патогенных факторов кариеса зубов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Сахарозаменители.

1.1. Моносахариды

    

     Важнейшими моносахаридами являются глюкоза, фруктоза, ксилоза, сорбоза, галактоза и манноза. Большинство моносахаридов получают в кристаллическом виде, некоторые - в виде сиропа.

     Глюкоза (от греческого glykys – сладкий). Глюкозу называют еще “виноградный сахар”, так как именно в винограде она содержится в значительном количестве в свободном виде, а также входит в состав других плодов и ягод, пчелиного мёда. В природе глюкоза встречается как составная часть сложных высокомолекулярных соединений, таких, как крахмал, клетчатка и др. Наряду с фруктозой глюкоза является составной частью сахарозы. Сладость глюкозы 0,74 .1

     В мире насчитывается более 50 специализированных предприятий по выработке глюкозы, 35 из которых расположены в Европе. Глюкоза применяется не только в качестве заменителя сахара, но и как улучшитель вкуса и товарного вида пищевых продуктов. В кондитерской промышленности глюкозу употребляют для изготовления мягких конфет, пралине, десертных сортов шоколада, вафель, тортов, диетических и других изделий.

     Так как глюкоза не маскирует аромата и вкуса, она широко используется при производстве фруктовых консервов, замороженных фруктов, мороженого, алкогольных и безалкогольных напитков. Применение глюкозы в хлебопечении улучшает условия брожения, способствует образованию красивой золотисто-коричневой корки, равномерной пористости и хорошего вкуса. Кристаллическую глюкозу целесообразно использовать для питания больных, раненых, выздоравливающих и людей, работающих с большими перегрузками.2

     В последние десятилетия большое распространение получило производство глюкозно-фруктозных сиропов (ГФС). Получаемая при этом глюкоза частично превращается затем во фруктозу, при этом может достигаться разное соотношение глюкозы и фруктозы. Теоретически первоначальный выход глюкозы составляет 97 частей на 100 частей крахмала. Техническую глюкозу вырабатывают в небольших количествах кислотным гидролизом низкокачественного картофельного, кукурузного или другого зернового крахмала, предназначенного для технических целей.

     Если взять раствор, содержащий сахарозу и глюкозу в соотношении 10:1, то путем сгущения его и последующего быстрого охлаждения можно получить белоснежную массу - помадный сахар. При высушивании этой массы получают порошкообразный помадный сахар, состоящий из мелких кристаллов сахарозы и инвертного сахара. При смешивании порошкообразного сахара с водой образуется паста. Помадный сахар находит всё большее распространение в кондитерской промышленности при производстве шоколада, начинок для мягких конфет и пр.3

     Фруктоза (фруктовый сахар) является самой сладкой представительницей природных сахаров, сладость её составляет 1,73. Поскольку растворы фруктозы оказывают левовращающее действие на поляризованный свет, её еще называют левулезой.4

     При обмене веществ в организме человека фруктоза, наряду с сахарозой, является источником энергии. По калорийности равная сахарозе, фруктоза эффективно усваивается человеческим организмом и может быть использована диабетиками в качестве ежедневного компонента пищи в пределах 0,5-1 г на 1 кг массы человека за исключением крайне редко встречающихся случаев наследственной невосприимчивости к фруктозе. Применение фруктозы больными сахарным диабетом позволяет снизить дозы принимаемого ими инсулина.

     Исследования показали полезность фруктозы для здоровых людей в проявлении тонизирующего эффекта, а также для людей, имеющих большую физическую нагрузку. После приёма фруктозы при физической нагрузке потеря мышечного гликогена (источника энергии для организма) наполовину меньше, чем после глюкозы. Поэтому продукты с фруктозой имеют большую популярность среди спортсменов, водителей автомобилей и т.д. Хорошо влияет на метаболизм (расщепление) алкоголя.5

     В мире насчитывается более 20 предприятий по производству фруктозы, из них большинство размещены в Европе и в Китае. Мировое производство кристаллической фруктозы составляет около 150 тыс. т в год.

     Благодаря повышенной по сравнению с сахарозой степенью сладости фруктозу используют в кондитерской промышленности, при приготовлении продуктов детского питания, при изготовлении ряда медицинских препаратов. Гигроскопичность фруктозы позволила рекомендовать её при изготовлении хлебобулочных изделий (предохраняет их от быстрого очерствения), при приготовлении соков, варенья, десертов, так как фруктоза лучше других сахаров способна подчеркивать собственный аромат плодов, фруктов и ягод. Однако гигроскопичность фруктозы приводит к повышенным требованиям к упаковочным материалам для продуктов, содержащих фруктозу. В отдельных случаях её присутствие может усилить горький вкус низкокачественного кофе, компонентов какао.

     Прежде относительно чистую фруктозу выделяли довольно сложным путем из инулина - полисахарида растительного происхождения, которого достаточно много содержится в земляной груше (топинамбуре) и в клубнях георгина. В настоящее время сырьем для получения фруктозы служит любой сахарный раствор с высоким содержанием фруктозы, особенно глюкозно-фруктозные сиропы (ГФС), получаемые гидролизом крахмалсодержащего сырья.6

     Еще в середине прошлого столетия предпринимались попытки получения кристаллической фруктозы непосредственно из сахарозы, но далее лабораторных опытов это не пошло. Получение фруктозы путем гидролиза сахарозы в промышленных масштабах стало возможным благодаря применению ионнообменной технологии, разработанной финской фирмой "Суомен Сокери". В зависимости от технологической схемы для получения 1 кг кристаллической фруктозы по этому методу необходимо 2,1 или 1,5 кг сахарозы.

     Важным свойством фруктозы является её синергическая способность в смеси с другими синтетическим заменителями сахара (подсластителями) создавать пищевые добавки высокой степени сладости (синергия - комбинированное воздействие нескольких веществ, характеризующееся тем, что превышает действие, оказываемое каждым компонентом в отдельности). Например, сладость смеси из 99,7 % фруктозы и 0,3 % сахарина в 3-4 раза выше сладости сахарозы. Сладость смеси из трети фруктозы и двух третей сахарозы равна сладости фруктозы, что позволяет уменьшать расход сахарозы при приготовлении различных продуктов.

     На основе фруктозы получают различные патоки, искусственный мед, начинки, напитки, мороженое, консервы. Создана смесь фруктозы и витамина С - фруктовит, 40 г которого заменяют почти 70 г сахарозы.

Сорбоза - моносахарид, встречающийся в растениях. Является промежуточным продуктом промышленного синтеза аскорбиновой кислоты (витамина С).

     Галактоза (гексоза) входит в состав лактозы, растительных и животных полисахаридов (галактанов, камедей и др.); в животных тканях свободная галактоза превращается в легко усвояемую глюкозу.

     Манноза - изомер глюкозы, встречается, главным образом, в составе различных бактериальных, растительных и животных полисахаридов (маннаны и др.) и в свободном виде в плодах цитрусовых и других растений.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Дисахариды

    

     К дисахаридам, используемым в качестве заменителей сахара, относят лактозу, мальтозу, палатинозу, лактулозу.

     Лактоза - молочный сахар, состоит из молекул глюкозы и галактозы, входит в состав молока всех млекопитающих. Получают лактозу из молочной сыворотки, степень её сладости по сравнению с сахарозой составляет 0,16.    Может быть получена в кристаллической и аморфной формах.8

     Основной областью применения лактозы является производство продуктов детского питания, диабетических продуктов. Её применяют также для получения золотисто-коричневой корочки хлебобулочных изделий, при изготовлении жареного хрустящего картофеля и глазури. Добавление лактозы позволяет улучшить качество карамели и сократить до 20 % количество сахарозы. Лактозу используют при производстве заменителей молока.

     Гидролизованные растворы лактозы применяют в кондитерской промышленности и при производстве мороженого, при этом можно заменить до 50 % сахарозы. Однако следует учитывать, что не все люди способны усваивать лактозу из-за отсутствия у них фермента, способного расщеплять её.

     Мальтоза (солодовый сахар) - дисахарид, состоит из двух молекул глюкозы, образуется в животном организме при расщеплении крахмала и гликогена ферментами амилазы, находится в проросших зернах (солод, ячмень и др.), отсюда и название - от латинского названия солода - maltum.

     Из сахарозы под действием ферментов в последние годы получают палатинозу, которую иногда называют изомальтулозой. Сладость палатинозы – 0,45. Палатиноза, в отличие от сахарозы, не вызывает кариеса зубов, применяется главным образом в кондитерской промышленности и служит сырьем для получения сахарного спирта палатинита.9

     Лактулоза - дисахарид, состоящий из молекул фруктозы и галактозы, соединенных глюкозидной связью. Относительная сладость – 0,55, гигроскопична, хорошо растворима в воде. На базе лактулозы создано более 40 медицинских препаратов. Японское правительство включило ее в список стратегических продуктов для сохранения здоровья нации. Лактулозу применяют при производстве продуктов детского питания в качестве заменителя материнского молока. Объем производства лактулозы в мире превышает 20 тыс. т в год.

     В России на базе лактулозы создана пищевая добавка - сироп "Лактусан" темно-желтого цвета, имеющая в составе не менее 30% лактулозы. Благодаря свойствам лактулозы не расщепляться в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, в толстом кишечнике происходит активный рост бифидобактерий, подавляющих активность гнилостных бактерий, на чем и основано лечебное и профилактические действие сиропа. В России (г. Ярославль) освоено промышленное производство лактулозных сиропов в количестве до 50 т. в год.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3. Крахмальные сиропы и патоки

   

     В последние десятилетия в качестве заменителей сахара широко используются крахмальные сиропы и патоки.

     Путем ферментативного гидролиза крахмал в крахмалосодержащем сырье (картофель, кукуруза, пшеница, сорго, ячмень, рис и т.д.) постадийно превращается вначале в глюкозу, а затем в смесь глюкозы и фруктозы. Процесс может быть прекращен на разных стадиях и поэтому можно получать глюкозно-фруктозные сиропы (ГФС) с различным соотношением глюкозы и фруктозы. При содержании в сиропе 42 % фруктозы - получается обычный ГФС, при повышении содержания фруктозы до 55-60 % - обогащенный, или ОГФС (сироп 2-го поколения), высокофруктозный сироп 3-го поколения содержит 90-95 % фруктозы.11

     В связи с тем, что такой сироп слаще сахара, он за рубежом постепенно вытесняет последний при применении в кондитерской, хлебопекарной и других отраслях пищевой промышленности, при производстве напитков. Мировой опыт показывает, что ГФС может заменить сахар: в кондитерских изделиях - около 20 %, в производстве мороженого - около 50 %, при выработке хлебобулочных изделий, плодоовощных консервов, безалкогольных напитков и виноградных вин, сгущенного молока - до 100 %.      Так, кукурузные сиропы с высоким содержанием фруктозы можно использовать при производстве пшеничного хлеба, при этом хлеб дольше не черствеет и не отличается от обычно приготовленного по вкусу, однородности и цвету мякиша. При использовании ГФС долго сохраняется свежесть кондитерских изделий, в частности, мягких конфет, помады, зефира. При внесении в соки с мякотью 3-7 % ГФС повышается биологическая ценность соков при снижении расхода сахара на их производство. Применение высокофруктозного сиропа при производстве хлебобулочных изделий, сухих круп и приправ к салатам способствует снижению калорийности этих продуктов.12