Сахарный спирт - Sugar alcohol
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.
Химическая структура
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 ( стереохимии ) этих -OH групп. В отличие от сахаров, которые, как правило, существуют в виде колец, сахарных спиртов их нет. Однако их можно дегидратировать с образованием циклических простых эфиров, например сорбитол, можно дегидратировать до изосорбида .
Производство
Сорбитол и маннитол
Маннит больше не получают из природных источников; в настоящее время сорбит и маннит получают гидрированием сахаров с использованием никелевых катализаторов Ренея . 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. Аналогичным образом получают ксилит и лактит.
Эритритол
Эритритол получают путем ферментации глюкозы и сахарозы.
Воздействие на здоровье
Сахарные спирты не вызывают кариеса ; Напротив, ксилит препятствует развитию кариеса.
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 . Неабсорбированные сахарные спирты могут вызвать вздутие живота и диарею из-за своего осмотического эффекта при употреблении в достаточном количестве.
Обычные сахарные спирты
|
|
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
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. Использованная литература: |
Характеристики
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 . При нагревании они не коричневеют и не карамелизируются .
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, одна с сильной теплотой растворения .
Всасывание в тонком кишечнике
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.
Побочные эффекты
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.