Struktura, właściwości i przykłady zastosowań syntetycznych substancji słodzących

• Autorzy: Urszula Świerczek , Alicja Borowiecka , Joanna Feder-Kubis

Warianty tytułu

Structure, Properties, and Examples of Applying Synthetic Sweeteners

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Substancje słodzące w przeciwieństwie do tradycyjnego cukru zasadniczo nie mają wartości odżywczej. Dzięki odpowiednim właściwościom smakowym i fizykochemicznym, m.in. odporności na wysokie temperatury, stabilności chemicznej oraz rozpuszczalności w wodzie i innych mediach są stosowane w przemyśle spożywczym. Związki te pozyskuje się z surowców roślinnych lub otrzymuje w wyniku reakcji chemicznych, a ich produkcja sięga tysięcy ton rocznie. Substancje intensywnie słodzące można podzielić ze względu na rodzaj elementu strukturalnego występującego w cząsteczce na: aromatyczne, cykliczne oraz heterocykliczne. Możliwa jest również klasyfikacja ze względu na obecność grup funkcyjnych: sulfonamidy (np. cyklaminian i sacharyna), dipeptydy (np. aspartam, alitam, neotam), pochodne sacharozy (np. sukraloza) czy też mniej znane pochodne guanidynowe (Carrelame, Sucrononatei Lugduname). Substancje intensywnie słodzące charakteryzują się różną intensywnością odczucia smaku słodkiego. Najbardziej intensywne odczucie smaku słodkiego wywołuje neotam, następnie alitam i taumatyna, najsłabsze natomiast - cyklaminian oraz jego sole: sodu, potasu czy wapnia. Poza silnymi walorami smakowymi substancje słodzące wykazują właściwości wspomagające żelowanie, nadają produktom odpowiednią trwałość, teksturę, pozwalają niwelować nieprzyjemne, gorzkie posmaki pozostałych dodatków do żywności lub wzmacniać w nich pożądany aromat. Syntetyczne substancje słodzące są również stosowane w syntezie organicznej jako substraty do otrzymywania związków o interesujących właściwościach, np. antybakteryjnych cieczy jonowych oraz leków przeciwnowotworowych. (abstrakt oryginalny)

EN

Contrary to traditional sugar, synthetic sweeteners provide essentially no nutritional value. Owing to their appropriate taste and physical-chemical properties, inter alia: resistance to high temperatures, chemical stability, and solubility in water and in other media, they are applied in the food industry. Those compounds are produced from plant materials or obtained in chemical reactions; the production thereof amounts to thousands of tons per annum. High-intensity sweeteners can be divided by the type of structural element present in the molecule into: aromatic, cyclic, and heterocyclic sweeteners. It is also possible to divide them by the presence of functional groups therein into: sulfonamides (e.g.: cyclamate and saccharin), dipeptides (e.g.: aspartame, alitame, neotame), sucrose derivatives (e.g.: sucralose), or guanidine derivatives that are less known (Carrelame, Sucrononate and Lugduname). High-intensity sweeteners are characterized by varying intensity of their sweet taste. The strongest sweetener is neotame, next, alitame and thaumatin, while the weakest one is cyclamate and its salts: sodium, potassium, and calcium. In addition to their strong taste qualities, sweeteners exhibit gelling properties, they give the products suitable durability and texture; they help reduce unpleasant, bitter aftertastes caused by other food additives or reinforce the desired aroma. Synthetic sweeteners are also used in the organic synthesis as starting materials to produce compounds with interesting features, for example antimicrobial ionic liquids or anticancer drugs. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Dodatki funkcjonalne do żywności; Chemia spożywcza; Właściwości zdrowotne produktu; Właściwości fizykochemiczne

EN

Functional food additives; Food chemistry; Health properties of the product; Physicochemical property

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 23 (2016)
• Numer: nr 4 (107)
• Strony: 15--25

Twórcy

autor

Urszula Świerczek

• Politechnika Wrocławska

autor

Alicja Borowiecka

• Politechnika Wrocławska

autor

Joanna Feder-Kubis

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Ansari A., Mulla S., Pramod G.: Artificial sweeteners used in formulation of sugar free syrups. World J. Pharm.Res., 2015, 4 (7), 2203-2211.
• [2] Bogacz A., Lewczuk A.: Intensywne substancje słodzące - szansa dla polskiego producenta i konsumenta (1). Przem. Ferm. Owoc. Warz., 2004, 4, 15-16.
• [3] Bortkun O.: Sacharydy i substancje słodzące w produkcji żywności (1). Przem. Ferm. Owoc. Warz., 2002, 3, 41.
• [4] Chattopadhyay S., Raychaudhuri U., Chakraborty R.: Artificial sweeteners - a review. J. Food Sci. Technol., 2014, 51 (4), 611-621.
• [5] Fernandes V., Fernandes L., Vasconcellos J., Jager A., Tonin F., Oliviera M.: Simultaneous analysis of aspartame, cyclamate, saccharin and acesulfame-K by CZE under UV detection. Anal. Methods- UK, 2013, 5, 1524-1532.
• [6] Głowacki J.: Słodycze a dieta. Czy cukier to "biała śmierć?". Niedziałki, 1999, 4 (32), 65-73.
• [7] Goldfein K., Slavin J.: Why sugar is added to food: Food Science 101. Compr. Rev. Food Sci. F., 2015, 14 (5), 644-656.
• [8] Górecka D., Korczak J., Borowska-Parus A.: Zastosowanie substancji słodzących w wyrobach ciastkarskich. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2007, 6 (55), 210-218.
• [9] Hough-Troutman W., Śmiglak M., Griffin S., Matthew W., Mirska I., Jodynis-Libert J., Adamska T., Nawrot J., Stasiewicz M., Rogers R., Pernak J.: Ionic liquids with dual biological function: Sweet and anti-microbial, hydrophobic quaternary ammonium-based salts. New J. Chem., 2009, 33 (1), 26- 33.
• [10] Kolanowski W., Waszkiewicz-Robak B.: Taumatyna - środek intensywnie słodzący pochodzenia naturalnego. Żywność, Żywienie a Zdrowie, 1998, 1, 1-6.
• [11] Kołodziejczyk A.: Naturalne związki organiczne, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2013.
• [12] Koszowska A., Dittfeld A., Nowak J., Brończyk-Puzoń A., Gwizdek K., Bucior J., Zubelewicz- Szkodzińska B: Cukier - czy warto go zastąpić substancjami słodzącymi? Nowa Medycyna, 2014, 1, 36-41.
• [13] Liu T., Jiang Z-T., Tan J.: Simultaneous Determination of Cyclamate Acesulfame and Aspartame in Beverages by Titania-Based RP-HPLC. Food Anal. Methods, 2014, 7 (7), 1400-1406.
• [14] Lowndes J., Sinnett S., Pardo S., Nguyen V., Melanson K., Yu Z., Lowther B., Rippe J.: The Effect of normally consumed amounts of sucrose or high fructose corn syrup in lipid profiles, body composition and related parameters in overweight/obese subject. Nutrients, 2014, 6 (3), 1128-1144.
• [15] Martins A., Azoubel R., Lopes R., Matteo M., Arruda J.: Effect of sodium cyclamate on the rat fetal liver: A karyometric and stereological study. Int. J. Morphol., 2005, 23 (3), 221-226.
• [16] Mattes R., Popkin B.: Nonnutrive sweetener consumption in humans: effects on appetite and food intake and their putative mechanisms. Am. J. Clin. Nutr., 2009, 89 (1), 1-14.
• [17] Monte C., Carradori S., Secci D., D'Ascenzio M., Vullo D., Ceruso M., Supuran C.: Cyclic tertiary sulfamates: Selective inhibition of the tumor-associated carbonic anhydrases IX and XII by N- and O-substitued acesulfame derivatives. Eur. J. Med. Chem., 2014, 84, 240-246.
• [18] Myszkowska-Ryciak J., Harton A., GajewskaD., Bawa S.: Środki słodzące w profilaktyce i leczeniu otyłości. Kosmos, 2010, 59 (3-4), 365-374.
• [19] Olszanecka-Glinianowicz M., Czupryniak L.: Stanowisko Polskiego Towarzystwa Badań nad Otyłością i Polskiego Towarzystwa Diabetologicznego w sprawie stosowania niskokalorycznych substancji słodzących. Diab. Klin. Aneks 5., 2013, 2, 63-64.
• [20] Ritter S.: The case against sugar. Chem. Eng. News, 2014, 92 (31), 11-17.
• [21] Saad A., Khan F., Hayee A., Nazir M.: A Review on potential toxicity of artificial sweeteners vs. safety of stevia: A natural bio-sweetener. J. Biol. Agric. Healthc., 2014, 4 (15), 137-148.
• [22] Świąder K., Waszkiewicz-Robak B.: Intensywność słodyczy wybranych substancji słodzących. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2006, 1 (46), 138-191.
• [23] Świąder K., Waszkiewicz-Robak B., Świderski F.: Substancje intensywnie słodzące - korzyści i zagrożenia. Probl. Hig. Epidemiol., 2011, 92 (3), 392-396.
• [24] Ulukaya E., Ari F., Dimas K., Ikitimur E., Guney E., Yilmaz V.: Anti-cancer activity of a novel palladium(II) complex on human breast cancer cells in vitro and in vivo. Eur. J. Med. Chem., 2011, 46 (10), 4957-4963.
• [25] Waszkiewicz-Robak B., Świderski F.: Wybrane właściwości funkcjonalne substancji intensywnie słodzących. Przem. Spoż., 2000, 4, 24-35.
• [26] Waszkiewicz-Robak B.: Słodycz pod kontrolą. Przegl. Gastr., 2002, 1, 10-11.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2016/107/134