Подсластители

Натуральные подсластители (сахарозаменители) — сахарные спирты, или полиолы, такие как сорбит, маннит и эритрит, которые являются подслащивающими и наполняющими ингредиентами, используемыми в производстве пищевых продуктов и напитков^[1]. В качестве заменителей сахара они дают меньше калорий (примерно на половину-треть меньше калорий, чем сахар), медленно преобразуются в глюкозу и не повышают уровень глюкозы в крови или повышают его несущественно^[1]. Сахарозаменители выделяются из природного сырья или получаются искусственно, но встречаются в природе. Список натуральных подсластителей: (в некоторых случаях указан весовой «коэффициент сладости», по отношению к сахарозе).

1. Браззеин — белок, в 800 раз слаще сахара
2. Гидрированный гидролизат крахмала — 0,4—0,9 от сладости сахара по весу, 0,5—1,2 от сладости сахара по пищевой ценности
3. Глицерин — многоатомный спирт, 0,6 от сладости сахара по весу, 0,55 от сладости сахара по пищевой ценности, пищевая добавка E422
4. Глицирризин из лакрицы (растение солодка) — в 50 раз слаще сахара, Е958
5. Глюкоза — природный углевод, 0,73 от сладости сахарозы
6. Изомальт — многоатомный спирт, 0,45—0,65 от сладости сахара по весу, 0,9—1,3 от сладости сахара по пищевой ценности, E953
7. Ксилит (ксилитол) — многоатомный спирт, 1,0 — эквивалентен сахарозе по сладости, 1,7 от сладости сахара по пищевой ценности, E967
8. Куркулин — белок, в 550 раз слаще сахара
9. Лактитол — многоатомный спирт, 0,4 от сладости сахара по весу, 0,8 от сладости сахара по пищевой ценности, E966
10. Мабинлин — белок, в 100 раз слаще сахара
11. Мальтитол (мальтит, мальтитный сироп) — 0,9 от сладости сахара по весу, 1,7 от сладости сахара по пищевой ценности, E965
12. Маннитол — многоатомный спирт, 0,5 от сладости сахара по весу, 1,2 от сладости сахара по пищевой ценности, E421
13. Миракулин — белок, не является сладким сам по себе, но модифицирует вкусовые рецепторы так, что кислый вкус временно ощущается как сладкий
14. Монеллин — белок, в 3000 раз слаще сахара
15. Осладин — в 3000 раз слаще сахарозы
16. Пентадин — белок, в 500 раз слаще сахара
17. Сорбит (сорбитол) — многоатомный спирт, 0,6 от сладости сахара по весу, 0,9 от сладости сахара по пищевой ценности, E420
18. Стевиозид — терпеноид-гликозид, в 200—300 раз слаще сахара, Е960
19. Тагатоза — 0,92 от сладости сахара по весу, 2,4 от сладости сахара по пищевой ценности
20. Тауматин — белок, — в 2000 раз слаще сахара по весу, E957
21. D-Триптофан — аминокислота, не входящая в белки, в 35 раз слаще сахарозы
22. Филодульцин — в 200—300 раз слаще сахарозы
23. Фруктоза — природный углевод, 1,7 от сладости сахара по весу, такая же, как сахар по пищевой ценности
24. Эрнандульцин — в 1000 раз слаще сахарозы
25. Эритритол — многоатомный спирт, 0,7 от сладости сахара по весу, калорийность составляет 0 ккал на 100 грамм продукта.

Искусственные подсластители — вещества, молекулы которых действуют на вкусовые рецепторы, аналогично углеводам. Отличаются от сахарозаменителей тем, что не встречаются в природе и имеют либо нулевую калорийность, либо приближенную к нулю, а потому, позиционируются на рынке пищевых добавок как «некалорийные». По вкусу слаще сахара и его заменителей во много раз.

1. 5-нитро-2-пропоксианилин(англ.) (P-4000) — в 4000 раз слаще сахара, запрещён FDA в 1950 году
2. Алитам — модифицированный пептид, в 2000 раз слаще сахара, Pfizer, Е956, ожидает разрешения FDA
3. Аспартам — пептид, в 160—200 раз слаще сахара, NutraSweet, E951, разрешено FDA в 1981 году
4. Аспартам-ацесульфама соль — в 350 раз слаще, Twinsweet, E962
5. Ацесульфам калия — в 200 раз слаще сахара, Nutrinova, E950, разрешено FDA в 1988 году
6. Дульцин (сукрол) — производное мочевины, в 250 раз слаще сахара, запрещён FDA в 1950 году
7. Неогесперидин дигидрохалкон — в 1500 раз слаще сахара, E959
8. Неотам — модифицированный пептид, E961, в 8000 раз слаще сахара, NutraSweet, разрешён FDA в 2002 году
9. Адвантам — модифицированный пептид, E969, в 20000—40000 раз слаще сахара, Ajinomoto, разрешён FDA в 2014 году
10. Сахарин — в 300 раз слаще сахара, E954, разрешён FDA в 1958 году
11. Сукралоза — модифицированный углевод, в 600 раз слаще сахара, Tate & Lyle, E955, разрешён FDA в 1998 году
12. d-6-Хлортриптофан — модифицированная аминокислота, в 1000—1300 раз слаще сахарозы
13. Цикламат натрия — в 30 раз слаще сахара, Abbott, E952, запрещён FDA в 1969 году, находится на перепроверке
14. Ацетат свинца(II) — ядовитое соединение, использовавшееся в качестве подсластителя в древнем Риме

Известны тысячи соединений обладающих сладким вкусом, но многие из них не нашли применения в качестве подсластителей по различным причинам. Наибольшей сладостью обладают производные гуанидинуксусной кислоты — в 200 000—205 000 раз слаще сахарозы. В настоящий момент они используется для изучения рецептора сладкого вкуса.

Список сладких веществ:

1. Раффиноза — углевод, имеет сладость всего 0,01 от сладости сахарозы.
2. Пропиловый эфир α-L-аспарагил-L-фенилаланина — пептид, имеет сладость равную сахарозе.
3. 4-Хлор-4-дезоксисахароза — галогенированый углевод, в 5 раз слаще сахара.
4. Перилартин — альдегид, в 12 раз слаще сахарозы.
5. Дигидрокверцетина 3-О-ацетат — флаваноид, в 80 раз слаще сахарозы.
6. 2-Амино-4-нитрофенол — в 100 раз слаще сахарозы.
7. 2-(4-метоксибензоил)бензоат натрия — в 150 раз слаще сахарозы.
8. Баюнозид — в 250 раз слаще сахарозы.
9. Суосан — производное мочевины, в 350 раз слаще сахарозы.
10. 2-Бром-5-нитроанилин — в 750 раз слаще сахарозы.
11. D-6-Хлортриптофан — в 1000 раз слаще сахарозы.
12. Перилальдоксим — в 2000 раз слаще сахарозы.
13. 4-Цианоанилид N-трифторацетил-α-L-аспарагиновой кислоты — в 3000 раз слаще сахарозы.
14. Метиловый, фенхиловый эфир α-L-аспартил-DL-аминомалоновой кислоты — в 22 200 — 33 200 раз слаще сахарозы.
15. 1-Метоксикарбонил-2-фенилэтиламид N-(3-(4-Метокси-3-гидроксифенил)-3,3-диметилпропил)аспарагиновой кислоты — в 50 000 раз слаще сахарозы.
16. N-(4-Нитрофенилтиокарбамоил)-L-фенилаланин — в 55 000 раз слаще сахарозы.
17. N-(N-Циклооктиламино(3-хлор-4-цианофенилимино)метил)-2-аминоуксусная кислота — в 100 000 раз слаще сахарозы.
18. N-(N-Циклооктиламино(4-цианофенилимино)метил)-2-аминоуксусная кислота — в 170 000 раз слаще сахарозы.
19. N-(N-Циклонониламино(4-цианофенилимино)метил)-2-аминоуксусная кислота — в 200 000 раз слаще сахарозы.
20. N-((2,3-Метилендиоксифенилметиламино)-(4-цианофенилимино)метил)аминоуксусная кислота — 205 000 раз слаще сахарозы.

С древнейших времён было известно свойство некоторых органических соединений свинца придавать сладковатый привкус растворам. Так, ацетат свинца даже носил название «свинцовый сахар». Более того, вина в древней Греции иногда специально хранили в свинцовой посуде, чтобы придать им более приятный вкус. Соли свинца очень токсичны, что приводило гурманов к кажущимся странными отравлениям. Тем не менее «свинцовый сахар» эпизодически использовался для подслащивания пищевых продуктов ещё в XIX веке, в частности — в деятельности безграмотных фальсификаторов пищевых продуктов.

Аналогичными свойствами обладают и другие соединения, например, растворимые соли бериллия, такие, как нитрат или ацетат (для него предлагалось химическое название «глиций», от греч. γλυκύς — сладкий). Однако они ещё более ядовиты, чем соли свинца, и, в отличие от «свинцового сахара», никогда не применялись в качестве подсластителя.

Сладким вкусом обладают также растворы этиленгликоля, которые используются в качестве антифриза. Добавление этилового спирта в антифриз часто приводит к попыткам злоупотребления антифризом как спиртным напитком, с летальным исходом. Также, сладким вкусом обладают хлороформ и 2-амино-4-нитрофенол.

Сахарозаменители и подсластители используются вместо сахара по ряду причин, в том числе:

• Уход за зубами — углеводы и сахара обычно прилипают к зубной эмали, где бактерии питаются ими и быстро размножаются^[2]. Бактерии превращают сахар в кислоты, которые разрушают зубы. Заменители сахара, как натуральные, так и искусственные (за исключением фруктозы), не разрушают зубы, так как они не ферментируются микрофлорой зубного налёта. Подсластителем, который может принести пользу здоровью зубов, является ксилит, который, как правило, предотвращает прилипание бактерий к поверхности зуба, тем самым предотвращая образование зубного налёта и, в конечном счете, разрушение. Несмотря на это, были найдены только низкокачественные доказательства того, что ксилит в различных стоматологических продуктах действительно имеет какое-либо преимущество в предотвращении разрушения зубов у взрослых и детей^[2].

• Сахарный диабет — люди с диабетом испытывают трудности с регулированием уровня сахара в крови и должны ограничить потребление сахара. Многие искусственные подсластители позволяют получать сладкий вкус без повышения уровня глюкозы в крови. Натуральные подсластители действительно выделяют энергию, но метаболизируются медленнее, предотвращая резкие скачки уровня глюкозы в крови. В последнее время подсластители вызывает озабоченность, что чрезмерное потребление продуктов питания и напитков, которые стали более привлекательными с помощью заменителей сахара, может увеличить риск развития диабета^[3]. Систематический обзор 2014 года показал, что потребление 330 мл/день (количество, немного меньшее, чем стандартный размер банки в США) искусственно подслащённых напитков приводит к увеличению риска развития диабета 2 типа^[4]. Метаанализ многочисленных клинических исследований 2015 года показал, что привычное употребление подслащённых сахаром напитков и искусственно подслащённых напитков и фруктовых соков повышало риск развития диабета, хотя и с противоречивыми результатами и в целом низким качеством доказательств^[3]. Обзор 2016 года описал взаимосвязь между риском развития диабета и непитательными подсластителями как неубедительную^[4].
• Гипогликемия — люди с гипогликемией будут вырабатывать избыток инсулина после быстрого всасывания глюкозы в кровоток. Это приводит к тому, что уровень глюкозы в их крови падает ниже уровня, необходимого для нормальной работы организма и мозга. В результате, как и диабетики, они должны избегать употребления продуктов с высоким гликемическим индексом, таких как белый хлеб, и часто использовать искусственные подсластители для придания продуктам сладости без влияния на уровень глюкозы в крови.

Стоимость и срок годности — многие подсластители дешевле сахара в конечной пищевой рецептуре, например, цикламат натрия, аспартам и сахарин. Подсластители часто имеют более низкую общую стоимость из-за их длительного срока хранения и высокой интенсивности подслащивания. Это позволяет использовать подсластители в продуктах, которые не испортятся через короткий промежуток времени^[5].

Регулирующие органы по безопасности пищевых продуктов в различных странах мира признают подсластители безопасными для человеческого здоровья в рамках адекватного уровня потребления^[6][7][8]. В Соединённых Штатах Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) служит ориентиром для производителей и потребителей о дневных лимитах для использования высокоинтенсивных подсластителей. Производители не должны превышать показатель допустимого суточного потребления^[9][6]. Перед разрешением на использование подсластителей, FDA рассматривает обзор всех имеющихся исследований и устанавливает допустимую суточную дозу, определяемую как количество в миллиграммах на килограмм веса тела в день (мг/кг веса тела в день), что указывает на то, что подсластитель высокой интенсивности не вызывает никаких опасений по поводу безопасности, если расчётное суточное потребление ниже, чем уровень допустимого суточного потребления^[6]. Этой же оценкой занимается Европейское агентство по безопасности продуктов питания (EFSA)^[7], Министерство здравоохранения Канады^[8] и прочие регулирующие органы в мире. EFSA, FDA и Министерство здравоохранения Канады заявляют: «ДСП — это количество вещества, которое считается безопасным для ежедневного употребления в течение всей жизни человека»^[7][6][8]. Для стевии (в частности, стевиозидов) ДСП был определён Объединённым экспертным комитетом ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам^[9][10].

Многочисленные обзоры пришли к выводу, что связь между массой тела и использованием непитательных искусственных подсластителей неубедительна. Наблюдательные исследования, как правило, показывают связь с высокой массой тела, в то время как рандомизированные контролируемые исследования вместо этого показывают небольшую причинную потерю веса^[4][11][12]. Прочие исследования пришли к выводу, что использование непитательных искусственных подсластителей вместо сахара снижает массу тела, поскольку, при грамотном применении, эти вещества позволяют снизить общую калорийность в продуктах питания^[13][14].

Существует мало доказательств того, что искусственные подсластители напрямую влияют на возникновение и механизмы ожирения, хотя потребление подслащённых продуктов связано с увеличением веса у детей^[11][13][15]. Некоторые предварительные исследования показывают, что потребление продуктов, изготовленных с добавлением искусственных подсластителей, связано с ожирением и метаболическим синдромом, снижением чувства сытости и нарушением метаболизма глюкозы, в основном из-за увеличения общего потребления калорий, хотя многочисленные факторы, влияющие на ожирение, остаются малоизученными по состоянию на 2021 год^{[16][17][18][19]}.

Искусственные подсластители не вызывают рак^[20]. Многочисленные обзоры исследований не обнаружили связи между потреблением искусственных подсластителей и риском развития рака^[21][4][22]. Учёные FDA проанализировали научные данные, касающиеся безопасности аспартама и различных подсластителей в пищевых продуктах, и пришли к выводу, что они безопасны для населения в целом при определённых условиях^[6].

Исследования показали, что некоторые искусственные заменители сахара могут оказывать негативное влияние на микрофлору кишечника^[23][24]. Тем не менее, авторы одного из исследований подчёркивают, что даже если это окажется правдой, это не означает, что сахар лучше, и что существует множество доказательств негативного воздействия сахара^[24]. Кроме того, в более отдалённых исследованиях мало доказательств того, что подсластители меняют микрофлору кишечника^[25], а недавнее исследование, опубликованное 12 января 2021 года в журнале «Microbiome» показало, что употребление сахарина (искусственного подсластителя) само по себе недостаточно для изменения микрофлоры кишечника или вызывания непереносимости глюкозы у здоровых людей^[26].

Были высказаны опасения по поводу потенциального присутствия некоторых низкокалорийных подсластителей в грудном молоке. Сукралоза была обнаружена в небольшом количестве в молоке матери, однако, поскольку в процессе метаболизма в кровоток всасывается лишь небольшое её количество, то уровни сукралозы, обнаруженные в грудном молоке, были крайне низкие и несущественные^[27]. Аспартам никогда не будет присутствовать в грудном молоке, потому что после употребления он быстро метаболизируется в аминокислоты — фенилаланин и аспарагиновую кислоту и небольшое количество метанола^[28]. В целом, независимо от типа, низкокалорийные подсластители считаются безопасными для употребления во время беременности и кормления грудью, поскольку документально подтверждено отсутствие побочных эффектов их потребления в рамках допустимого суточного потребления среди беременных и кормящих матерей, их плодов или кормящих детей^[29].

Сахарные спирты, или полиолы, являются подслащивающими и наполняющими ингредиентами, используемыми в производстве пищевых продуктов и напитков. В качестве заменителя сахара они содержат меньше калорий (примерно от половины до трети калорий), чем сахар, медленно превращаются в глюкозу и не вызывают резкого повышения уровня глюкозы в крови^[30][31].

Обзоры широкомасштабных исследований и мнение диетологов пришли к выводу, что умеренное потребление непитательных искусственных подсластителей и натуральных сахарозаменителей в качестве безопасной замены сахарозы может помочь похудеть за счёт ограничения потребления энергии и помочь в управлении уровнем глюкозы в крови^{[13][14][32][33][15]}.