Сахарные спирты (также называемые многоатомными спирты , полиспирты , полиолы или glycitols ) являются органическими соединениями , как правило , полученные из сахаров , содержащие одну гидроксильной группы (-ОН) , присоединенной к каждому атому углерода. Это белые водорастворимые твердые вещества, которые могут встречаться в природе или производиться промышленным путем путем гидрогенизации сахаров. Поскольку они содержат несколько групп –ОН, они классифицируются как полиолы .
Сахарные спирты широко используются в пищевой промышленности в качестве загустителей и подсластителей. В коммерческих пищевых продуктах сахарные спирты обычно используются вместо столового сахара ( сахарозы ), часто в сочетании с высокоинтенсивными искусственными подсластителями , чтобы компенсировать их низкую сладость. Ксилит и сорбитол - популярные сахарные спирты в пищевых продуктах. [1]
Химическая структура [ править ]
Сахарные спирты имеют общую формулу HOCH 2 (CHOH) n CH 2 OH. Напротив, сахара имеют на два атома водорода меньше, например HOCH 2 (CHOH) n CHO или HOCH 2 (CHOH) n -1 C (O) CH 2 OH. Сахарные спирты различаются длиной цепи. Большинство из них имеют пяти- или шестиуглеродные цепи, потому что они получены из пентоз (пятиуглеродных сахаров) и гексоз (шестиуглеродных сахаров) соответственно. У них есть одна группа -ОН, присоединенная к каждому атому углерода. Кроме того, они различаются по относительной ориентации ( стереохимия) этих –ОН-групп. В отличие от сахаров, которые, как правило, существуют в виде колец, сахарных спиртов нет. Однако их можно дегидратировать с образованием циклических простых эфиров, например сорбитол, можно дегидратировать до изосорбида .
Производство [ править ]
Сорбит и маннит [ править ]
Маннит больше не получают из природных источников; в настоящее время сорбит и маннит получают гидрированием сахаров с использованием никелевых катализаторов Ренея . [1] Превращение глюкозы и маннозы в сорбит и маннит выражается как:
- HOCH 2 CH (OH) CH (OH) CH (OH) CH (OH) CHO + H 2 → HOCH 2 CH (OH) CH (OH) CH (OH) CH (OH) CH H O H
Таким способом ежегодно производится более миллиона тонн сорбита. [ необходима цитата ] Ксилит и лактит получают аналогичным образом.
Эритритол [ править ]
Эритритол получают путем ферментации глюкозы и сахарозы.
Воздействие на здоровье [ править ]
Сахарные спирты не вызывают кариеса ; Напротив, ксилит препятствует развитию кариеса.[2] [3]
Сахарные спирты абсорбируются на 50% от скорости сахаров, что приводит к меньшему влиянию на уровень сахара в крови, что измеряется путем сравнения их эффекта с сахарозой с использованием гликемического индекса . [4] [5] Неабсорбированные сахарные спирты могут вызвать вздутие живота и диарею из-за своего осмотического эффекта при употреблении в достаточном количестве. [6]
Обычные сахарные спирты [ править ]
|
|
|
|
И дисахариды, и моносахариды могут образовывать сахарные спирты; однако сахарные спирты, полученные из дисахаридов (например, мальтита и лактита), не полностью гидрируются, поскольку для восстановления доступна только одна альдегидная группа .
Сахарные спирты как пищевые добавки [ править ]
В этой таблице представлены относительная сладость и пищевая ценность наиболее широко используемых сахарных спиртов. Несмотря на различия в содержании пищевой энергии в сахарных спиртах, требования к маркировке ЕС устанавливают общую ценность 2,4 ккал / г для всех сахарных спиртов.
Имя | Относительная сладость (%) a | Энергетическая ценность (ккал / г) b | Относительная пищевая энергия (%) b | Гликемический индекс c | Максимальная неслабляющая доза (г / кг массы тела) | Кислотность зубов d | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Арабитол | 70 | 0,2 | 5.0 | ? | ? | ? | |
Эритритол | 60–80 | 0,21 | 5,3 | 0 | 0,66–1,0 + | Никто | |
Глицерин | 60 | 4.3 | 108 | 3 | ? | ? | |
HSH | 40–90 | 3.0 | 75 | 35 год | ? | ? | |
Изомальт | 45–65 | 2.0 | 50 | 2–9 | 0,3 | ? | |
Лактитол | 30–40 | 2.0 | 50 | 5–6 | 0,34 | Незначительный | |
Мальтитол | 90 | 2.1 | 53 | 35–52 | 0,3 | Незначительный | |
Маннитол | 40–70 | 1.6 | 40 | 0 | 0,3 | Незначительный | |
Сорбитол | 40–70 | 2,6 | 65 | 9 | 0,17–0,24 | Незначительный | |
Ксилит | 100 | 2,4 | 60 | 12–13 | 0,3–0,42 | Никто | |
Сноски: a = Сахароза 100%. b = Углеводы , включая сахара, такие как глюкоза, сахароза и фруктоза , составляют ~ 4,0 ккал / г и составляют 100%. c = Глюкоза - 100, сахароза - 60–68. d = Сахар, такой как глюкоза, сахароза и фруктоза , с высоким содержанием. Ссылки: [7] [8] [9] [10] [11] [12]] |
Характеристики [ править ]
В целом сахарные спирты не такие сладкие, как сахароза , и они содержат немного меньше пищевой энергии, чем сахароза. Их аромат похож на сахарозу, и их можно использовать для маскировки неприятного послевкусия некоторых высокоинтенсивных подсластителей .
Сахарные спирты не метаболизируются бактериями полости рта, поэтому они не вызывают кариеса . [2] [3] Они не коричневеют и не карамелизируются при нагревании.
В дополнение к своей сладости, некоторые сахарные спирты могут вызывать заметное ощущение охлаждения во рту при высокой концентрации, например, в карамели или жевательной резинке без сахара . Это происходит, например, с кристаллической фазой сорбита , эритрита , ксилита , маннита , лактита и мальтита . Ощущение прохлады происходит из - за растворения сахарного спирта будучи эндотермической (тепло-поглощающий) реакция, [1] один с сильной теплотой растворения . [13]
Всасывание из тонкой кишки [ править ]
Сахарные спирты обычно не полностью всасываются в кровоток из тонкой кишки, что обычно приводит к меньшему изменению уровня глюкозы в крови, чем «обычный» сахар ( сахароза ). Это свойство делает их популярными подсластителями среди диабетиков и людей, соблюдающих низкоуглеводные диеты . В качестве исключения эритритол фактически всасывается в тонком кишечнике и выводится в неизмененном виде с мочой, поэтому он не содержит калорий, хотя и довольно сладкий. [1] [6]
Побочные эффекты [ править ]
Однако, как и многие другие не полностью усваиваемые вещества, чрезмерное потребление сахарных спиртов может привести к вздутию живота , диарее и метеоризму, поскольку они не всасываются полностью в тонком кишечнике. Некоторые люди испытывают такие симптомы даже в разовой порции. При продолжении употребления у большинства людей развивается определенная толерантность к сахарным спиртам, и эти симптомы больше не проявляются.
См. Также [ править ]
- Заменитель сахара
Ссылки [ править ]
- ^ а б в г Хуберт Шивек, Альберт Бэр, Роланд Фогель, Ойген Шварц, Маркварт Кунц, Сесиль Дусаутоа, Александр Клемент, Катерина Лефранк, Бернд Люссем, Маттиас Мозер, Зигфрид Петерс (2012). «Сахарные спирты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a25_413.pub3 . ISBN 978-3527306732.CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ a b Брэдшоу, ди-джей; Марш, П.Д. (1994). «Влияние сахарных спиртов на состав и метаболизм смешанной культуры оральных бактерий, выращенных в хемостате». Исследование кариеса . 28 (4): 251–256. DOI : 10.1159 / 000261977 . PMID 8069881 .
- ^ а б Хонкала С., Руннель Р., Сааг М., Олак Дж., Ныммела Р., Руссак С., Мякинен П. Л., Валберг Т., Фалони Г., Мякинен К., Хонкала Е. (21 мая 2014 г.). «Влияние эритрита и ксилита на профилактику кариеса у детей». Caries Res . 48 (5): 482–90. DOI : 10.1159 / 000358399 . PMID 24852946 .
- ^ Сью Мильхович, Барбара Данн-Лонг: Сахарный диабет: Практическое руководство , стр. 79, 10-е изд., Bull Publishing Company, 2011.
- ^ Паула Форд-Мартин, Ян Блумер: Все книги о диабете , стр. 124, 1-е изд., Все книги, 2004 г.
- ^ a b "Ешьте сахарный спирт в последнее время?" . Йель Нью-Хейвен Здоровье. 2005-03-10 . Проверено 6 января 2018 года .
- ↑ Карл Ф. Тифенбахер (16 мая 2017 г.). Технология вафель и вафель I: операционные аспекты . Elsevier Science. С. 165–. ISBN 978-0-12-811452-0.
- ^ Энциклопедия пищевой химии . Elsevier Science. 22 ноября 2018. С. 266–. ISBN 978-0-12-814045-1.
- ^ Мякинен К.К. (2016). «Желудочно-кишечные расстройства, связанные с потреблением сахарных спиртов с особым вниманием к ксилиту: научный обзор и инструкции для стоматологов и других медицинских работников» . Int J Dent . 2016 : 5967907. дои : 10,1155 / 2016/5967907 . PMC 5093271 . PMID 27840639 .
- ^ Кэтлин А. Мейстер; Марджори Э. Дойл (2009). Ожирение и пищевые технологии . Am Cncl по науке, здоровью. С. 14–. GGKEY: 2Q64ACGKWRT.
- ^ Кей О'Доннелл; Малкольм Кирсли (13 июля 2012 г.). Подсластители и заменители сахара в пищевых технологиях . Джон Вили и сыновья. С. 322–324. ISBN 978-1-118-37397-2.
- ↑ Лин О'Брайен-Нэборс (6 сентября 2011 г.). Альтернативные подсластители, четвертое издание . CRC Press. С. 259–. ISBN 978-1-4398-4614-8.
- ^ Камменга, Гонконг; LO Figura; Б. Зелэско (1996). «Термическое поведение некоторых сахарных спиртов». Журнал термического анализа . 47 (2): 427–434. DOI : 10.1007 / BF01983984 .
Внешние ссылки [ править ]
Викискладе есть медиафайлы по теме сахарных спиртов . |
- «Другие 26 подсластителей» . Ассоциация Сахар , Inc . Проверено 3 июня 2015 .
- Информационный бюллетень по сахарному алкоголю - публикация Международного совета по пищевым продуктам