Интенсивные подсластители

Интенсивные подсластители - вещества несахарной природы, которые  в десятки и сотни раз слаще  сахара. Они могут быть натуральными или синтетическими. Среди натуральных  подсластителей наиболее известны тауматин (Е 957) и стевиозин.[5, 70c]

Синтетические интенсивные  подсластители представлены сахарином  и цикламатами (это подсластители  “старого” поколения), а также  “новыми”, к которым относятся  аспартам, сукралоза, ацесульфам калия.

Синтетические интенсивные  подсластители применяются в производстве молочных продуктов (йогуртов, мороженого, творожных продуктов и т. п.), хлебобулочных изделий, печенья, жевательной резинки, майонезов, кетчупов, соусов, напитков, при консервировании фруктов и овощей - то есть везде, где может быть использован сахар.[5, 73c]

Сахарин

Первый искусственный  подсластитель – сахарин (Е954) - был  синтезирован еще в XIX веке американским химиком Фальбергом. Это вещество в 450 (!) раз слаще сахара. Сахарин  широко применяется в пищевой  промышленности, а потому, сами того не подозревая, все мы периодически подкармливаемся сахарином –  он входит в состав мороженного, кремов, десертов и прочих кондитерских изделий. Обладая металлическим привкусом, он не отличается хорошими вкусовыми  качествами, имеет мочегонный эффект и должен строго дозироваться во избежание  побочных действий. Суточная доза - до 2,5 мг на килограмм массы тела и не больше! Вообще, наряду с цикламатами, сахарин вызывает у врачей наибольшие нарекания со стороны безопасности. Сахарин содержится в подсластителе “Сукразит”. Он не разрушается при термической обработке, поэтому его можно добавлять в кондитерские изделия и компоты, а вот для маринадов он не подходит, потому что не является консервантом.[5, 104c]

 Цикламат

Цикламаты (Е952) - кальциевая (или натриевая) соль циклогексиламино-N-сульфоновой  кислоты, эмпирическая формула С₆Н₁₃О₃S, молекулярный вес 166 - бескалорийний подсластитель. В чистом виде - белый кристаллический порошок, устойчивый при нагревании до 250 °С, стабилен при переработке, термообработке и хранении. Хорошо растворяется в воде (до 200 г/л), степень сладости 30, вкусовое ощущение сладости нарастает медленно.

Несмотря на то, что цикламаты  были открыты еще в 1937 г., одобрены к применению, например, в странах ЕС были не очень давно, всего пока его применение разрешено более чем в 50 странах мира. Объем его потребления составляет 7,5 % общего мирового объема потребления подсластителей. На российском рынке считается наиболее дешевым подсластителем. 

Цикламат улучшает вкус сахарина, если его использовать в количестве 110 частей на 1 часть сахарина, поэтому  в России эта смесь активно  используется при производстве напитков. Синергический эффект наблюдается  также с ацесульфамом К и аспартамом.

Цикламаты широко используются также при приготовлении фруктовых  соков, компотов, кондитерских изделий, джемов, шоколадов. В отдельных случаях  применение цикламатов позволяет улучшить вкус и повысить растворимость лекарственных  препаратов с щелочной реакцией. Цикламат разрешен диабетикам, но не рекомендован маленьким детям и беременным женщинам.[3, 98c]

Аспартам

Аспартам (Е 951) в 200 раз слаще сахара. Выявлено, что он безвреден и не оказывает побочного действия на желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую и центральную нервную системы, не способствует развитию кариеса зубов, однако противопоказан для больных фенилкетонурией. Установленная для аспартама величина допустимого суточного потребления составляет 40 мг/кг массы тела.

Под воздействием высоких  температур аспартам может частично разлагаться, этот процесс зависит  от содержания влаги, рН и температуры  окружающей среды, а также срока  хранения пищевого продукта и сопровождается уменьшением сладости.

Аспартам целесообразно  использовать для подслащивания  пищевых продуктов, которые не требуют  тепловой обработки, например, мороженого, кремов, а также лечебно-диетических  продуктов. Если технологическим процессом  предусмотрена тепловая обработка, то рекомендуется увеличивать дозу аспартама, указанную в рецептуре, на 30 - 40%.

С использованием этого подсластителя  разработан широкий ассортимент  молочных продуктов: напитки ацидофильные, простокваша «Цитрусовая», кефир  ароматизированный, йогурты, десерты  сливочные, творожные и др. В таких  рецептурах предусматривается внесение аспартама в количестве 400-900 г/т  продукта.

Сладкий вкус пищевых продуктов  с аспартамом не изменяется при температуре 20 °С в течение 24 - 48 ч, при 10 °С - в  течение 7 сут, при 4 °С - в течение 14 сут.[3, 86c]

Сукралоза

Сукралоза (Е955) - (1,6-дихло-1,6-дидеокси-b-д-фрукто-фуранозил-4-хлор-4-деокси-a-д-галактопиранозид). В чистом виде - кристаллы от белого до кремового цвета (размер частиц 90 % - меньше 12 микрон), без запаха, имеют  стойкий сладкий вкус без неприятного  привкуса, почти в 600 раз слаще  сахарозы.

Сукралоза - высокоинтенсивный  бескалорийный подсластитель, разработанный  и полученный английской фирмой Tate & Lyle в 1976 г. путем обработки чистой сахарозы хлором. Добавление хлора делает молекулу сукралозы химически чистой и биологически инертной, поэтому в ней нет калорий, а образованный хлорид является безопасным соединением, присутствующим во многих ежедневно потребляемых пищевых продуктах и напитках. Сукралоза является некариогенным подсластителем. 

Хорошо растворяется в  воде (2,57 г/л при 20 °С), этаноле, метаноле, плохо растворяется в эфирах и  маслах, рН - около 7. Сукралоза сохраняет  свои качества при длительном хранении в средах с повышенной кислотностью, рекомендуется хранить чистую сукралозу  при температуре 20 °С или ниже, но отдельно от пахучих веществ, например, специй. Однако следует избегать переработки  содержащих сукралозу продуктов  и хранение их при очень высоких  температурах.

Сукралозу применяют в  качестве универсального подсластителя  при производстве безалкогольных и  алкогольных напитков, молочных десертов, консервированных и замороженных фруктов  и овощей, повидла, кондитерских и  хлебобулочных изделий, соусов, майонезов, маринадов, сухих завтраков, сухих  смесей (например, для кексов), жевательной  резинки и др. Так как сукралоза  является высокоинтенсивным подсластителем, то при приготовлении, например, типичного сиропа для напитков приблизительно 1,7 г чистого порошка сукралозы заменяет 1 кг сахара.

Сукралоза признана безопасной для диабетиков и даже для беременных женщин и детей, но на российском рынке  она является самым дорогим подсластителем, хотя дает мощный синергический эффект с ацесульфамом, сахарином и цикламатом, поэтому может использоваться в  незначительных количествах с большим  эффектом. Однако следует учесть, что  синергизм с аспартамом отрицательный.[5, 107c]

Ацесульфам калия

Соединение, сахарный эквивалент которого меняется в зависимости  от условий (вид продукта, концентрация, температура и т.д.) и составляет около 200 ед.

Многочисленные испытания  ацесульфама на безвредность позволили  получить отзывы о его несомненной  безопасности для здоровья.

Ацесульфам калия - кристаллическое  вещество, термически и химически  устойчивое, хорошо растворимо в органических растворителях, в воде, отличается быстро наступающим приятным, но мало устойчивым сладким вкусом. Вкус ацесульфама  калия не изменяется в кислой среде, нагревание его растворов при  рН 4 до температуры 120 °С не приводит к  распаду этого соединения. Хранение водных растворов ацесульфама в  течение 1 мес при температуре 40 °С не приводит к его гидролизу и  снижению степени сладости.

Ацесульфам калия применяют  в различных продуктах питания: напитках, мучных, кондитерских изделиях, молочных продуктах (напитки из сыворотки, напитки кисломолочные, йогурты, изделия  творожные и др.).

Замену сахарозы в продуктах  питания иногда бывает очень трудно осуществить, так как она обладает естественно сладким вкусом, а  подсластители имеют сладость искусственную, неприродную. Для регулирования  вкуса подслащивающих веществ на практике зачастую применяют смесевые подсластители. При этом возможно проявление синергического эффекта двух типов:

- качественный синергизм - улучшение вкуса смеси (т.е. приближение к вкусу натурального сахара) при использовании нескольких подсластителей вместо одного, что связано с так называемыми профилями вкуса индивидуального подсластителя. Например, ацесульфам калия отличается быстро наступающим, но мало устойчивым вкусом сладости, который относительно быстро проходит. Сладость аспартама наступает с некоторым запаздыванием (на 4-6-й секунде), но держится продолжительное время (76-77 с), и поэтому комбинация профилей вкуса индивидуальных подсластителей дает ощущение сладости. Сочетая эти подсластители, можно добиться вкуса, который в наибольшей степени приближен к вкусу сахара;

- количественный синергизм - снижение доз подсластителей при их совместном употреблении за счет взаимного усиления сладости, благодаря чему значительно снижаются затраты на изготовление продукта.[3, 113c]

Смесевые подсластители представляют собой смеси индивидуальных. При смешении возможно проявление синергического эффекта. "Качественный" синергизм проявляется в улучшении вкуса при использовании нескольких подсластителей вместо одного. Например, сладость ацесульфама калия чувствуется мгновенно, но недолго, а сладость аспартама проявляется не сразу, но держится продолжительное время. Изменяя соотношение обоих веществ в смеси, вкус её можно в наибольшей степени приблизить к вкусу сахара. «Количественный» синергизм — это взаимное усиление сладости различных подсластителей. Например, 320 мг смеси равных частей аспартама и ацесульфама К обладают той же сладостью, что и 500 мг каждого из этих подсластителей в отдельности.

При производстве пищевых  продуктов с подсластителями  необходимо учитывать следующие  технологические рекомендации:

1. Массу вносимого подсластителя  рассчитывают исходя из его  ориентировочного коэффициента  сладости по формуле:  П = С/ Ксл,

где П - масса подсластителя, кг; С -масса заменяемого сахара, кг; Ксл -ориентировочный коэффициент сладости подсластителя;

2. Рассчитанную дозу подсластителя  уточняют по результатам дегустации, причем замена сахара подсластителем  может быть как полной, так  и частичной. Уменьшение массы  сырья при замене сахара подсластителем  компенсируют увеличением так  называемых объемных наполнителей, в качестве которых используют  гидролизаты крахмала, воду, карбоксиметил-целлюлозу,  декстрозу и др.[2, 76c]

Таким образом, интенсивные  подсластители рекомендуется применять  в виде водных растворов. Стабильность вносимого в продукт подсластителя  зависит от физико-химических характеристик  продукта. Чем ниже температура хранения продукта, тем дольше сохраняется  его сладость. Применение многих подслащивающих веществ требует также дополнительного  использования консервантов или  других пищевых добавок.

ПЕНЫ, дисперсные системы с газовой дисперсной фазой и жидкой или твердой дисперсионной средой. Пены обычно являются сравнительно грубодисперсными высококонцен-трир системами (разб. системы типа газ жидкость наз. газовыми эмульсиями). Объемное содержание дисперсионной среды обычно характеризуют кратностью пены К отношением объема пены к объемудисперсионной среды. Различают низкократные пены (К от 3 до неск. десятков) и высокократные (К до неск. тысяч). Малоустойчивые (дина-мич.) пены существуют лишь при непрерывном смешении газа с пенообразующим р-ром в присут. пенообразователей 1-го рода (по классификации пен А. Ребиндера), напр. низших спиртов и орг. к-т. После прекращения подачи газа такие пены быстро разрушаются. Высокостабильные пены могут существовать в течение мн. минут и даже часов. К пенообразователям 2-го рода, дающим высокостабильные пены, относят мыла и синтетич ПАВ.

По способу получения  различают конденсационные пены, в частности химические, к-рые  образуются в результате к.-л. хим. р-ции  вследствие выделения газообразных продуктов (так получают большинство  пен с твердой дисперсионной средой пенобетоны,пенопласты), и диспергационные, в т ч. барботажные, получаемые при пропускании газа через жидкость. Пены могут быть также получены с помощью спец. устройств пеногенераторов.

Для пен, особенно высокократных, характерна ячеистая пленочно-каналовая  структура, в к-рой заполненные газом ячейки разделены топкими пленками. Три пленки, расположенные под углом 120°, сливаются в канал, четыре канала с углом между ними ок. 109° образуют узел (см. рис.). Наиб. типичной формой ячейки в монодисперсной пене является пентагональный додекаэдр (двенадцатигранник с пятиугольными гранями), часто с 1 3 дополнит. гранями; ср. число пленок, окружающих ячейку, обычно близко к 14. В низкократной пене форма ячеек близка к сферической и размер пленок мал.

Пены являются типичными  лиофобными дисперсными системами (см. Лиофильнсть и лиофобность); они в принципе термодинамически неустойчивы, т. к. в них протекают процессы, ведущие к изменению строения и разрушению пен. К таким процессам относят: 1) утоньшение пленок и их послед. разрыв; в результате увеличивается средний размер ячеек при разрыве пленок в объеме пены или уменьшается высота столба (слоя) пены, если разрываются пленки, отделяющие поверхностные ячейки пены от внеш. газовой среды; дисперсность пены падает. 2) Диффузионный перенос газа из малых ячеек в более крупные (в полидисперсной пене) или из поверхностных ячеек во внеш. среду; это приводит к исчезновению поверхностных ячеек и уменьшению высоты столба (слоя) пены. 3) Отекание дисперсионной среды под действием силы тяжести(синерезис) в высокостабильных пенах, приводящее к возникновению гидростатически равновесного состояния, в к-ром кратность слоя пены тем больше, чем выше он расположен; в низкократных пенах синерезис ведет к возникновению под пеной слоя жидкости.