EDULCORANTIEDULCORANTI
ClasificareClasificare
- edulcorani nutritivi - zaharuri naturale sau derivai ai acestora exemple: zaharoz, glucoz, fructoz, miere, sirop de arar, melase,zahr invertit, izosirop, maltodextrine, lactoz, trehaloz, diferite oligozaharuri etc
- substitute de zahr macronutriente - coninut caloric redus dar cu proprietifuncionale asemantoare zahrului (agent de ngroare pentru produse zaharoasesubstrat pentru drojdii n panificaie, scderea punctului de congelare - creterea maleabilitii pentru ngheat)
exemple: poliolii obinui prin reducerea mono i oligozaharidelor,sorbitol, manitol, xilitol, izomalt, maltitol, lactitol, etc
- edulcorani nenutritivi sau edulcorani cu putere mare de ndulcire - compui care confer gustul dulce la concentraii mult mai mici dect cele necesare n cazul zaharozei i care fie nu sunt metabolizai n organism fie nu contribuie la aportul energetic al alimentelor i buturilor
- produi naturali - taumatin, glicirizin, steviozid, miraculina, filodulcin etc.
- produi de sintez sau semisintez - zaharin, ciclamai, aspartam, acesulfam, sucraloz, neohesperidina DC etc.
Edulcorani nutritiviEdulcorani nutritiviIndulcitori naturali calorici
Zaharul ( zaharoza, sucroza)
Diagrama de faza a sistemului zaharoza-apaSortimente
-Zahar cristal alb - puritate > 99.6%-Cristal, cubic, pudra
-Zahar brun - puritate 95-99%- cristalizare din siropuri cu puritate mai redusa- consum direct--Zahar melasat- acoperire cristale cu siropuri-Zahar amorf- suprafata specifica mare, poate fi utilizat pentru depunere arome; fara utilizari majore-Zahar lichid solutie 65-67%-Zahar invertit ( miere artificiala) - hidroliza partiala ( ch. sau enz) a zaharozei continut de fructoza mare- se obtin solutii de concentratie 75% care nu cristalizeaza la racire
-Se evita cristalizarea, este umectant, stabilitate microbiologica mai buna decat zahar lichid (SU>, presiune osmotica crscuta), dozare buna, gust dulce mai pronuntat , regleaza textura viscozitate, consistenta
Siropuri si alti indulcitori
Siropuri de palmier si de artar
-Seva de palmier- 10 % zaharuri- concentrare-Seva de artar- 1-3% zaharuri - puritate mare
Siropuri de zaharoza de puritate redusa- melase
-Siropuri purificate obtinute din trestie de zahar( mai rar sfecla de zahar)- concentrare 70-80% SU--se produce si hidroliza max 20% - contin glucoza si fructoza-contin saruri minerale- 1-9%- caracteristici senzoriale - produsi de caramelizare de tip Maillard--culoare specifica, viscozitate
Mierea de albine
-Produs obtinut din nectarul florilor si alte secretii melifere pe care albinele il colecteaza si transforma si este depozitat pentru maturare in faguri- contine zaharoza dar in principal zaharuri reducatoare- glucoza, fructoza- face obiectul incercarilor de falsificare prin adaos de zahar invertit, hidrolizate de amidon, gelatina, coloranti
Indulcitori derivati de amidon
-Obtinuti prin hidroliza amidonului clasificati pe baza gradului de conversie echivalent in dextroza D.E.- capacitatea reducatoare a unui hidrolizat exprimata in dextroza ( D-glucoza, chimic pura) raportatala procentual substanta uscata (SU)
Maltodextrine -Obtinuti prin hidroliza enzimatica a amidonului a-amilaze termostabile- DE
Siropuri de glucoza
- Obtinute prin hidroliza enzimatica cu b- amilaze cerealiere, bacteriene sau a- amilaze fungice simultan cu enzime de deramificare (pullulanaze) -70-80% maltoza- gust slab dulce, vascozite si higroscopicitate redusa, capacitate de imbrunare < siropuri de glucoza
Siropuri de maltoza
- Obtinute prin hidroliza acida sau acid-enzimatica-4 tipuri in functie de gradul de conversie
-Tipul I- D.E.= 20-38-Tipul II - D.E.= 38- 55-Tipul III D.E. = 55-73-Tipul IV D.E.>73
- Functii-Regleaza gustul dulce si intensitatea aromei- textura- vascozitate, consistenta-Inhiba cristalizarea zaharozei - regleaza higroscopicitatea
Se mentin la pH acid 3-3.5
- Utilizari- produse zaharoase- bomboane sticloase, caramele tari, masa de fondant, jeleuri -produse din fructe- gemuri, jeleuri siropuri -produse inghetate-pulberi instant de bauturi racoritoare
Dextroza- glucoza obtinuta prin hidroliza amidonului
-Hidroliza enzimatica in doua etape -lichefiere- dextrinizare cu a- amilaze bacteriana termostabila-zaharificare cu glucoamilaza fungica-
- D.E. > 96%
- Sortimente- dextroza anhidra- cristalizare prin insamantarea unui sirop concentrat de glucoza (SU 87%, D.E. 98-98.5%)- dextroza monohidrat - DE 99-99.5%)
Utilizari
- Gust dulce, solubilitate, digestabilitate si fermentescibilitate mare
Proprietati functionale
-bauturi- pulberi instant, bauturi racoritoare-Deserturi instant, produse dulci, budinci-Umplutura ciocolata-Guma de mestecat-Preparate nutritive furnizoare de energie-Solutii perfuzabile asimilare rapida
Izosiropuri- siropuri de fructoza, HFCS (High-fructose corn syrup)
-Izomerizarea enzimatica a glucozei la fructoza- m.p. siropuri de dextroza D.E. 94-96%-Se concentreaza in fructoza prin cromatografie 85-95% fructoza
Glucozizomeraza
E.C. 5.3.1.5.
Sortimente
-Izozahar 42%- HFCS- fructoza 42%, glucoza 52%, oligozaharuri 6%, SU 70-72%-Izozahar 55%- EFCS (enriched fructose corn syrup- fructoza 55%, glucoza 42%, oligozaharuri 3%, SU 77%-Fructoza 90%- VEFCS (very enriched fructose corn syrup )- fructoza 95%, glucoza 5%, SU 80%
Proprietati functionale
-higroscopicitate, controleaza cristalizarea zaharozei, presiune osmotica > zaharoza, zahar invertit;fermenteaza usor, capacitate de imbrunare si reactii Maillard, scade punctul de congelare, formator de textura, gust dulce asemanator zaharului invertit
Utilizari
- Inlocuitor de zahar invertiti sau miere - soft drinks, produse de panificatie, produse din fructe, bauturi alcoolice
Proprieti senzoriale ale edulcoranilor
Puterea de ndulcire (sau gradul de dulce)
- raportul ntre concentraia unei soluii de zaharoz i concentraia soluiei de edulcorant care dezvolt acelai gust dulce ca i soluia de zaharoz
- concentraia soluiei de zaharoz- temperatur de lucru, - pH-ul soluiei
Nr.crt.
Edulcorant Putere de ndulcire
Nr.crt.
Edulcorant Putere de ndulcire
1. Zaharoz 1 7. Rebauzid A 2502. Ciclamat de
sodiu35 8. Neohesperid
ina DC1500-2000
3. Glicirizina 50 9. Zaharina de sodiu
450
4. Steviozid 160 10 Zaharin 5505. Acesulfam K 200 11. Sucraloz 6006. Aspartam 200 12. Taumatina 3500
Edulcoranti cu putere mare de indulcireEdulcoranti cu putere mare de indulcire
Caracteristicile gustului dulce
- variaia gustului dulce n timp: - creterea intensitii gustului de dulce - timpul de apariie al gustului dulce (AT) - faza de platou -- reducerea treptat a gustului pn la dispariia complet - timpul de dispariie (extincie) al gustului dulce (ET)
- gusturi reziduale analiza profilului de arom (flavor profile analysis, FPA)
- sinergismul
exemple: zaharina si ciclamat, zaharin i aspartam sau aspartam i acesulfam
- gusturi reziduale metalice, amare, mentolate, de lemn dulce
Edulcorani naturaliEdulcorani naturaliTip de structur Denumire Caracteristici
structuraleSursa natural Grad de dulce
Proteine Brazeina - Pentadiplantra brazzeana 2000Curculina 114 resturi de
aminoaciziCurcugo latifolia (fructe) 550
Miraculina 191 resturi de aminoacizi
Richardela dulcifica, Synsepalum dulcificum
(fructe)
Modific percepia de acru
la dulceMonelina 2 lanuri cu 44 i
respectiv 50 de aminoacaizi
Dioscoreophyllum cumensii (fructe)
1500-2000
Taumatina E 957
3 proteine numite 0,I i II
Thaumatocus Danielli(fructe)
1400-2200
Glicozidesau eteri de
zaharuri
Glicirizina Saponin acid gliceretinic condensat
cu 2 uniti de acid glucuronic
Glycyrrhiza glabra(radcina)
50
Osladina glicozid de saponin steroidic
Polypodium vulgare(rizom)
2000
Steviozidul glicozid diterpenic Stevia Rebaudiana(frunze)
300
Terpeni Hernandulcina Sesquiterpen cu grupe OH i CO
Lippia dulcis 1200
Perilartina Oxim a unui derivat de limonen
Perrila Nakemonis Deone 2000
Heterocicli Filodulcina Derivat de izocumarin Hydragea thunbergii, macrophyla, serata
400
OO
CH2OH
OH
OH
OH
OO CH3
H
H
CH3
O
OCH2OH
OH
OH
OH
CH2
CH2OH
OH
OR
O
COOH
OH
OH
O
COOH
OH
OH
OH
O
O
H
H3C
H
CH3
CH3
OCH3
COOH
H3C
CH3 CH3
H
(b) R = H(c) R = b-D-Glucozil
(a)
Structurile glicirizinei (a), a steviozidului (b) i rebaudiozidul A (c)
Exemple de structuri chimice
Glicirizina (acid glicirizic) rdcina de lemn dulce (Glycyrrhiza glabra, licorice)gust dulce cu componente importante amare, reci i de tip licorice i cu o variaie foarte lent a gustului dulce n timp : AT= 16s (zaharoza, 4s) i respectiv ET = 69s (zaharoz, 14s)
Steviozidul - frunzele plantei Stevia Rebaudiana (Bertoni) originar din Paraguay i Brazilia dar care este cultivat cu success n Japonia, Coreea, Taiwan i China
- gust amar i un gust rezidual neplacut i trenant dac este folosit n concentraie mare; profilul temporal al gustului dulce este foarte asemntor zaharozei
HHO HO
Hernandulcina
CH N OH
Perilartina
O
OOH
H
OCH3
OH
Filodulcina
Hernandulcina - iarba Lippia dulcis, cultivat n Mexic; -putere de ndulcire foarte mare, 1200, component rezidual amar
Perilartina - uleiul extras din Perrila Nakemonsis Deone-putere de ndulcire foarte mare, cca. 2000.
Filodulcina - frunzele plantelor din varietatea Hydrangea (H.thunbergii,H.macrophyla, H.Serata) -puterea de ndulcire cuprins ntre 200-400 - component rezidual de tip lemn dulce (licorice). - dezavantajul unei solubiliti limitate n ap,- utilizat doar n Japonia pentru ndulcirea ceaiului.
Edulcorani sintetici i semisintetici
O
NHSO2
SO2
ON
CH3
K+ NHCO
O OCH3
COOH
NH2
NHSO3M
M = Na, K, Ca
O
Acesulfam K Aspartam Ciclamati
SucralozaOH
HOCH2Cl
CH2ClO
OH
ClOH
CH2OHO
O
O
O O
CH2OH
HOOH
HO
OH OH
CH3
O OH
OH
OHOCH3
O
Zaharina Neohesperidina DC
H2N NHNH
HOOC
O CH3
O S
CH3CH3
CH3
H3C
Alitam
Acesulfam K - E 950
- descoperit n mod accidental n anul 1967
- compus solid, solubil n ap, stabil n soluie apoas pe domenii de pH cuprinse ntre 3 i 7- stabil n timp i la nclzire - alimente care necesit coacere sau tratament UHT- Gustul dulce se instaleaz rapid i este asemntor cu cel al zaharozei, la concentraii mici.- component rezidual amar la concentraii mari - amestec cu ciclamai (1:5) i aspartam (1:1)- important efect sinergetic- acesulfam 0,05% in sorbitol produce un efect de rotunjire a gustului slab dulce al poliolului.(la fel pentru isomal i maltitol )
- buturi plate sau carbonatate, produse lactate, produse zaharoase, ciocolat, gum demestecat, produse de patiserie- poate fi combinat cu pectine sau ali ageni de gelificare i cu sorbitol n gemuri i marmelade fr zahr- produse farmaceutice sau produse de igien bucal (past de dini, ap de gur) - mascheaz gustul amar sau neplcut al unor ingrediente din aceste produse
Utilizari
Aspartamul - E 951
- descoperit accidental n 1965
- gust dulce asemntor cu al zaharozei, fr nuane parazite semnificative, - component trenant mai intens - efect sinergetic cu glucidele i cu ali edulcorani,- amestecuri cu acesulfam K i cu zaharina- dezavantaj - sensibil la temperatur i sufer hidroliz n soluie apoas
Utilizari
- buturi rcoritoare dietetice, budinci, iaurturi, produse instant (ceai, cafea), gum de mestecat, substitut de zahr (tablete sau pudr). - protejat prin ncapsulare sau fixare pe suport utilizat si pentru tratamentele termice descurt durat (de exemplu pasteurizare UHT) - produse lactate sau de panificaie
Ciclamaii - E 952- descoperit de Sveda in 1937.
- utilizati ca ndulcitor (sare de sodiu sau de calciu) ncepnd cu anii 50 devenind n anii 60 cel mai utilizat ndulcitor artificial, baza lansrii produselor de diet.- a fost interzis n Statele Unite in1970 i apoi i n alte ri datorit modificrilor de gust pe care leaduce buturilor rcoritoare i faptului c unul din produii de metabolism, ciclohexilamina estecancerigen. - este permis utilizarea lui, n concentraie mic pentru unele produse alimentare n Germania, Spania, Elveia
Utilizari
- utilizai ca atare sau n amestec cu zaharina pentru buturi rcoritoare, biscuii, produse depatiserie, ngheat, n industria farmaceutic pentru a masca gustul amar. - n 1983 a fost stabilit o doz limit admisibil de 11mg/kg corp.
Zaharina - E 954 - este cel mai vechi edulcorant
- a fost descoperit n 1878 i intrat n producie industrial 5 ani mai trziu. - utilizat la inceput ca antiseptic i conservant i apoi din 1900 ca edulcorant
- dezavantaj- gust rezidual metalic, amar, poate fi mascat prin utilizarea n amestec cu ali produi
- avantaje- mare stabilitate ntr-o gam larg de produse alimentare, procesate chiar n condiii drastice de temperatur. - singurul edulcorant aprobat care poate suporta nclzire, coacere i medii puternic acide.- pentru aceeai intensitate a gustului dulce, preul zaharinei reprezint 5% din preul zahrului
- buturi rcoritoare, bomboane, conserve, deserturi hipocalorice, produse de panificaie cuconinut sczut de zahr- tablete sau pudr ca nlocuitor de zahr - n combinaie cu sorbitolul sau aspartamul pentru guma de mestecat.- produsele de igien oral (past de dini, ape de gur).
Utilizari
Neohesperidin DC NeoDHC, dihidrochalcona neohesperidinei, E 959
- compus de semisintez derivat al unor flavone naturale din stratul interior al cojii citricelor: naringina (principiul amar din coaja de grapefruit), neohesperidina (portocale de Sevilla) i prunina
- putere de indulcire foarte mare - 1500-2000
- gustul rezidual rcoritor, asemntor cu cel al mentei i de persistena mare a gustului dulce (mai mare dect la zaharoz).
Utilizari
- buturi rcoritoare, nectaruri,- unele produse lactate, gum de mestecat, ngheat- asocierea cu zaharin i ciclamat amelioreaz caracteristicile senzoriale nedorite.
Sucraloza
- edulcorant sintetic derivat de zaharoz, descoperit n anul 1976- studii extinse - lipsit de toxicitate, efecte carcinogenice i teratogenice- aprobat pentru consum n Canada, Australia, Rusia i este naintat pentru aprobare n SUA i Marea Britanie.- Romania - aprobat pentru consum - nume comercial de Splenda
- solubil n ap, n care este stabil pe un interval de pH normal pentru majoritatea alimentelor i buturilor. Grad de dulce - cca 600, comparat cu o soluie diluat de glucozgustul dulce se instaleaza tarziu dar are efect ( asemntor aspartamului) - efect sinergetic pronunat n prezena acesulfamului K i a ciclamailor
Substitute de zahr macronutriente. Polioli derivai de zaharuri
- nlocuitori de zaharoz cu coninut caloric redus, care au rolul de a suplini proprietile funcionale ale acesteia sau adaug proprieti funcionale noi:- controlul vscozitii i al texturii- ageni de ngroare- umectani- reducerea activitii apei- controlul cristalizrii - mbuntirea sau prelungirea prospeimii- optimizarea rehidratrii produselor alimentare deshidratate- dizolvarea compuilor de arom
Poliol derivat de zahararuri
Sorbitol Manitol Xilitol Lactitol Maltitol Izomalt
Coninut caloric, kcal/g
2,60 1,6 2,4 2,0 3,0 2,0
Putere de ndulcire
0,5 0,6 1,0 0,3 0,9 0,4-0,6
CH2OH
CH OH
C
C
HO H
OH
C
H
CH2OH
H OH
CH2OH
CHO H
C
C
HO H
OH
C
H
CH2OH
H OH
CH2OH
CH OH
C
C
HO H
OH
CH2OH
H
Sorbitol Manitol Xilitol
OH
OHOH
CH2OH O
CH2OH
CH2OH
OH
OHOH
Lactitol
OH
OH
CH2OH
OH OCH2OH
CH2OH
OH
OHOH
Maltitol
CH2OH
CH OH
C
C
HO H
OH
C
H
CH2
H OH
OH
OH
CH2OH
OH O
CH2OH
CHO H
C
C
HO H
OH
C
H
CH2
H OH
OH
OH
CH2OH
OH O
a-D-glucopiranozil-1,6-D-sorbitol (GPS) a-D-glucopiranozil-1,1-D-manitol (GPM)
Sorbitol - E 420
- a fost descoperit n 1872 n sucul fructelor scoruului de munte (Sorbus aucuparia) - se gsete n mere, prune, pere, ciree, curmale, piersici i caise
- se obtine prin reducere chimica sau electrochimica a - glucoza(sirop de glucoz)- amidon hidrolizat- amidonul- celuloza din bumbac- zaharoza.
- mpiedic cristalizarea zaharozei i pstreaz prospeimea i aroma - utilizat ca umectant la fabricarea unor produse zaharoase de tip fondante, bezele, caramele - poate nlocui complet zaharoza n ciocolata sau ngheata pentru diabetici - utilizat n combinaie cu zaharina deoarece mascheaz gustul rezidual neplacut al acesteia
Manitol E 421
- se gsete n mod natural n numeroase plante comestibile, de exemplu sfecl, elin, ceap, msline, dovleac, cpsuni, alge marine
- utilizat ca ndulcitor pentru guma de mestecat, n principal n form cristalin deoarece are osolubilitate redus n ap- pudrarea batoanelor de gum i prevenirea aderrii acestora la ambalaj.- nu este higroscopic este utilizat ca agent de umplutur pentru medicamentele masticabile n - cantiti care sunt limitate de proprietile sale laxative
Xilitol - E 967- se gsete natural n primule i, n cantitate redus, n ciuperci i in numeroase fructe ilegume-se obine prin reducerea catalitic a D-xilozei n soluie apoas alcalin, utiliznd Ni-Raney- Xiloza - hidroliza xilanilor prezeni n lemn, coceni de porumb, coji de migdale, alune i semine de bumbac sau deeuri de la fabricarea uleiului de msline- putere de ndulcire egala cu a zaharozei i gust rcoritor,- xilitolul - fabricarea gumei de mestecat i a altor dulciuri fr zahr. - produsele destinate bolnavilor de diabet- in combinaie cu sorbitolul constituie faza siropoas la fabricarea fondantelor i este foartepotrivit pentru dulciurile cu arom de ment sau de ciocolat- dulciuri pe baz de pectin sau gelatin (jeleuri, bomboane gumate), - o cantitate mai mare deagent gelifiant deoarece xilitolul reduce tria gelurilor.
Lactitolul (4-O-b-D-galactopiranozil-D-glucitol, E 966
- obinut prin reducerea lactozei cu borohidrur de sodiu sau catalitic- putere de ndulcire redus - utilizat n principal ca agent de ngroare n dulciurile pentru diabetici- favorizeaz in organismul uman dezvoltarea bifidobacteriilor i bacteriilor lactice n colon - considerat un factor bifidogenic sau o substan prebiotic.
Maltitolul (4-O-a-D-glucopiranozil-D-glucitol, E 965
- este obinut prin hidrogenarea catalitic a maltozei (hidroliza enzimatic a amidonului din porumb sau cartofi)- n stare cristalin are puterea de ndulcire similar zaharozei (0,9) dar mai redus dect aceastan soluie (0,6). Deoarece este foarte higroscopic, inhib cristalizarea i are stabilitate termic foarte bun, maltitolul est utilizat ca:
- umectant n produsele de panificaie - edulcorant pentru fructele conservate- buturi rcoritoare carbonatate- produse zaharoase diverse (ciocolat amruie i cu lapte, bomboane de tip drops, - caramele, bomboane gumate) gum de mestecat, ngheat, etc.
Izomaltul (palatinit, izomaltuloz hidrogenat, E 953
- este un amestec echimolecular de a-D-glucopiranozil-1,6-D-sorbitol (GPS) i respectiv D-glucopiranozil-1,1-D-manitol (GPM) dihidrat - rezult prin hidrogenarea izomaltulozei rezultat n urma transglucozidriienzimatice a zaharozei - stabilitate termic i microbian foarte bun, nu d reacii Maillard, nu este higroscopici soluiile sale prezint vscozitate comparabil cu soluiile de zaharoz
- se utilizeaza ca ingredient la fabricarea produselor zaharoase diverse (caramele,drajeuri) guma de mestecat, buturi rcoritoare.
Recommended