Сахар пищевая добавка е
Сахари́н (имид орто-сульфобензойной кислоты, имид 2-сульфобензойной кислоты, орто-сульфобензимид) — бесцветные кристаллы сладкого вкуса, малорастворимые в воде. Продаваемый «сахарин» представляет собой кристаллогидрат натриевой соли, которая в 300—500 раз слаще сахара. Сахарин не усваивается организмом.
История[править | править код]
Сахарин был случайно открыт в 1879 году при исследовании окисления 2-толуолсульфонамида, которое проводил К. Фальберг в лаборатории проф. А. Ремсена в университете Джонса Хопкинса. В 1884 Фальберг запатентовал способ получения сахарина и начал его промышленное производство.
Физические свойства и получение[править | править код]
Сахарин выглядит как бесцветные кристаллы сладкого вкуса, плохо растворимые в воде (1:250) и спирте (1:40). Температура плавления кристаллов — 228—229 °C.
Сахарин может быть получен разными способами. Первоначально Ремсен и Фальдберг получили его из толуола путём сульфирования хлорсульфоновой кислотой. Получавшийся при этом хлорангидрид превращали в амид, который окисляли перманганатом калия. Данный метод был неэффективным.
Лишь в 1950 году в компании Maumee Chemical Company (Толедо, Огайо) был разработан метод, позволяющий вырабатывать сахарин в промышленных масштабах. Этот метод основывается на реакции антраниловой кислоты с азотистой кислотой, диоксидом серы, хлором и аммиаком. Другой метод, разработанный в 1967 году, основывается на реакции бензилхлорида.
Применение[править | править код]
Сахарин применяют вместо сахара при заболевании диабетом, а также как суррогат сахара.
В пищевой промышленности сахарин зарегистрирован в качестве пищевой добавки E954 как подсластитель. Как и другие подсластители, сахарин не обладает питательными свойствами и является типичным ксенобиотиком.
В настоящее время пищевое использование сахарина сильно сокращено, хотя выпускаются подсластители на сахарине (Сукразит), а в напитках и некоторых других продуктах используют смеси подсластителей, так как, будучи использован сам по себе, сахарин даёт не очень приятный металлический привкус.
Также производные имида 2-сульфобензойной кислоты используются в качестве фунгицидов, гербицидов и антибактериальных препаратов. Имид 2-сульфобензойной кислоты, а также его кальциевые и цинковые соли входят в состав композиций, использующихся для изготовления тонеров лазерных принтеров и копировальных аппаратов. Отмечается, что небольшие добавки имида 2-сульфобензойной кислоты могут оказывать влияние на протекание вулканизации резин при помощи пероксидов.
Продукт взаимодействия тетрагидрохинолина и имида 2-сульфобензойной кислоты находит применение в составе композиций на основе метакрилатов, использующихся в качестве клеев для металлов.
Биологическая роль[править | править код]
Канцерогенность сахарина[править | править код]
В 1960-х годах появлялись сообщения о том, что сахарин является канцерогеном. Исследования, проведённые в 1977 году, показали увеличение показателя заболеваемости раком мочевого пузыря среди лабораторных крыс, которым скармливали большие дозы сахарина. В том же году американская FDA предложила запретить использование сахарина в пищевой промышленности, как это сделали Канада и СССР. Однако Конгресс США вместо запрета наложил требование, чтобы все продукты, содержащие сахарин, содержали на упаковке предупреждение о возможности заболевания раком.
Позднее эти предположения были опровергнуты — лабораторные животные действительно болели раком, но только в том случае, если им скармливали сахарин в количествах, сравнимых с их собственным весом[1]. Также были озвучены мнения, что исследования 1977 года проводились без проработанной методики[2] и без оглядки на физиологию человеческого организма[3].
В 1991 году FDA отозвала своё предложение по запрету сахарина, и в 2000 году Конгресс отменил закон об указании возможного вреда, наносимого здоровью, на упаковках.
Однако, в 1999 году на прилавках супермаркетов США продолжали продаваться сахариносодержащие продукты с этикеткой, предупреждающей, что сахарин вызывает рак у подопытных грызунов.
Ныне сахарин одобрен Объединённой экспертной комиссией по пищевым добавкам (JECFA) Всемирной организации здравоохранения и Научным комитетом по пищевым продуктам Европейского союза, разрешён более чем в 90 странах (в том числе и в России[4]). JECFA рекомендована допустимая дневная доза в количестве 5 мг на 1 кг массы тела человека. Считается, что при соблюдении этой дозы опасности для здоровья продукт не представляет. Более того, выяснилось, что сахарин может противодействовать развитию уже появившейся опухоли[5].
Воздействие на микрофлору кишечника[править | править код]
Согласно исследованию, опубликованному группой учёных в журнале «Nature» осенью 2014 года, употребление подсластителей на основе сахарина может стимулировать развитие непереносимости глюкозы путем индукции композиционных и функциональных изменений кишечной микрофлоры[6].
См. также[править | править код]
- Подсластители
Примечания[править | править код]
- ↑ V. Diehl, M. R. Weihrauch. Artificial sweeteners—do they bear a carcinogenic risk? (англ.) // Annals of Oncology. — 2004-10-01. — Vol. 15, iss. 10. — P. 1460—1465. — ISSN 0923-7534. — doi:10.1093/annonc/mdh256.
- ↑ Last eval.: Saccharin and its Salts (last eval.:Vol73) (IARC Summary & Evaluation, Volume 73, 1999) (англ.). International Agency for Research on Cancer. inchem.org. Дата обращения 6 мая 2019.
- ↑ Reuters. U.S. Report Adds to List of Carcinogens (англ.), The New York Times (16 May 2000). Дата обращения 6 мая 2019.
- ↑ Санитарные правила и нормы СанПиН 2.3.2.560-96 «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов» (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 24 октября 1996 г. N 27, с изменениями от 11 октября 1998 г., 13 января 2001 г.)
- ↑ Popular artificial sweetener could lead to new treatments for aggressive cancers (англ.). American Chemical Society. Дата обращения 6 мая 2019.
- ↑ Eran Elinav, Eran Segal, Zamir Halpern, Hagit Shapiro, Ilana Kolodkin-Gal. Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota (англ.) // Nature. — 2014-10. — Vol. 514, iss. 7521. — P. 181—186. — ISSN 1476-4687. — doi:10.1038/nature13793.
Литература[править | править код]
- Теддер Дж., Нехватал А., Джубб А. Промышленная органическая химия. — М.: Мир, 1977.
- Патент — 3264314 США, Cl. 260—301. Halogenated phenylcarbamoyl saccharin/ Josef Willard Baker, Raymond Eugene Stenseth; Monsanto Company. — № 467734; Заяв. 28.06.1965; Опубл. 02.08.1966.
- Патент — 4713389 США, A01N 47/38; C07D 275/06. Fungicidally and bactericidally active acylated saccharin derivatives/ Herbert Salzburg, Manfred Hajek, Hermann Hagemann, Engelbert Kuhle, Wolfgang Fuhrer, Gerd Hanssler, Wilhelm Brandes, Paul Reinecke; Bayer Aktiengesellschaft. — № 774271; Заяв. 10.09.1985; Опубл. 15.12.1987.
- Патент — 5358814 США, G03G 9/097. Toner composition containing as a negative charge-controlling agent a mixture of ortho-benzoic sulfimide and para-anisic acid/ Hans W. Osterhoudt, John C. Wilson, Steven M. Bonser; Eastman Kodak Company. — № 114541; Заяв. 31.08.1993; Опубл. 25.10.1994.
- Патент — 5358816 США, G03G 9/097. Zinc salt of ortho-benzoic sulfimide as negative charge-controlling additive for toner and developed compositions/ John C. Wilson, Steven N. Bonser, Hans W. Osterhoudt; Eastman Kodak Company. — № 114708; Заяв. 31.08.1993; Опубл. 25.10.1994.
- Патент — 5358817 США, G03G 9/097. Toner composition containing as a negative charge-controlling agent the calsium salt of ortho-benzoic sulfimide/ John C. Wilson, Steven N. Bonser, Hans W. Osterhoudt; Eastman Kodak Company. — № 115276, Заяв. 31.08.1993; Опубл. 25.10.1994.
- Патент — 5358818 США, G03G 9/097. Ortho-benzoic sulfimide as charge-controlling agent / John C. Wilson, Steven N. Bonser, Hans W. Osterhoudt; Eastman Kodak Company. — № 115369; Заяв. 31.08.1993; Опубл. 25.10.1994.
- Патент — 3933748 США, C08F 218/14; C08G 81/00; C08F 120/02. Anaerobic adhesive containing tetrahydroquinoline and benzosulfimide/ Hideaki Matsuda, Takanori Okamoto; Okura Kogyo Kabushiki Hasiha. — № 498207; Заяв. 16.08.1974; Опубл. 20.01.1976.
- Патент — 2006/0189724 США, C08K 5/46. Anaerobically curable composition/ Mitsuhiro Kaneta; THREE BOND CO., Ltd. — № 10/565553; Заяв. 22.07.2004; Опубл. 24.08.2006.
- Патент — 4546125 США, C09J 3/00. Anaerobic curing adhesive compositions/ Takanori Okamoto, Hisakazu Mori, Hideaki Matsuda; Okura Kogyo Kabushiki Hasiha. — № 608519; Заяв. 09.05.1984; Опубл. 08.10.1985.
Сахарин гордо носит титул первого искусственно синтезированного подсластителя. Открыто вещество было в 1879 году. Несмотря на схожесть названий, к натуральному углеводу химическая добавка отношения не имеет.
Современные производители пищевых продуктов предпочитают не использовать некогда популярный заменитель сахара. Причина в неоднозначном влиянии вещества на здоровье человека.
Название продукта
Под общим европейским кодом E 954 зарегистрирован сахарин и его натриевые, калиевые и кальциевые соли.
Согласно ГОСТ Р 53904-2010 и Codex alimentarius в группу входят:
- сахарин (saccharin), код E 954 (I), синонимы: орто-сульфобензойной кислоты имид, сульфимид бензойной кислоты, бензосульфимид, глюцид, Gluside;
- сахаринат натрия (sodium saccharin), код E 954 (II), синонимы: бензосульфимида натриевая соль, кристаллоза;
- сахаринат кальция (calcium saccharin), код E 954 (III), бензосульфимида кальциевая соль;
- сахаринат калия (potassium saccharin), код E954 (IV), бензосульфимида калиевая соль.
Тип вещества
Добавка E 954 входит в категорию пищевых подсластителей. Это полностью синтетическое вещество, не имеющее природных аналогов.
Сахарин — продукт химического окисления ортотолуолсульфамида марганцовокислым калием. Сахаринаты обычно выделяют в процессе реакции бензосульфимида с гидроксидом натрия или калия. Менее распространен метод получения подсластителя из фталевой кислоты или метилбензола (толуола).
Свойства
| Показатель | Стандартные значения |
| Цвет | бесцветный, белый |
| Состав | сахарин, примеси: толуолсульфонамиды, селен и другие химические вещества (не более 30 мг/кг). Эмпиричесие формулы: C7H5NO3S (сахарин); C7H4NNaO3S (сахаринат натрия); C14H8CaN2O6S2(сахаринат кальция); C7H4KNO3S (сахаринат калия) |
| Внешний вид | кристаллы, порошок |
| Запах | без запаха или слабо выраженный |
| Вкус | интенсивный сладкий |
| Содержание основного вещества | 99–101%, для сахарината кальция не менее 95% |
| Растворимость | хорошо в горячей воде, щелочах, глицерине; средне в холодной воде, спиртах; слабо в эфире. Не растворим в жирах |
| Плотность вещества | не определяют |
| Другие | коэффициент сладости 300–500; температура плавления 228° C; термостабилен, но при длительном нагревании сладость снижается за счет медленного расщепления. Устойчив к гидролизу и свету, не разрушается в процессе длительного хранения |
Упаковка
Предприятия-изготовители для расфасовки добавки Е 954 используют:
- многослойные бумажные мешки;
- мягкие контейнеры типа big-bag;
- мешки из полипропиленовых нитей;
- картонно-навивные барабаны или коробки.
В розничную продажу сахарин обычно поступает в виде порошка или таблеток. Упаковкой служат пластиковые банки различного объема или пакеты с плоским дном и проваренными гранями.
Где и как применяется
Собственно сахарин из-за горьковатого «металлического» послевкусия применяют только в смеси с модификаторами (желатином, пищевой содой) или другими подслащивающими веществами (чаще с цикламатом натрия).
Под кодом E 954 производители пищевых продуктов обычно используют сахаринат натрия. Он легче растворяется в воде, имеет ровный стабильный вкус.
СанПиН 2.3.2.1293-03 разрешает использовать сахарин и его соли в низкокалорийных изделиях или продуктах, произведенных без добавления сахара. Наибольшее количество синтетического подсластителя содержит жевательная резинка (1,2 г/кг), наименьшее — алкогольные и безалкогольные напитки (80 мг/кг). В список также входят:
- зерновые, фруктовые, молочные и другие десерты, сухие завтраки, супы;
- кондитерские изделия;
- мороженое;
- джемы, фруктовые консервы;
- хлебобулочные, мучные кондитерские изделия;
- соусы (160 мг/кг).
Подсластитель Е 954 используют производители специальных продуктов для снижения массы тела и биологических добавок. На основе сахарина выпускают столовые подсластители Сукразит, Rio Gold, Свит–10, Милфорд SUSS и другие. Они не влияют на уровень глюкозы в крови и могут быть рекомендованы людям с сахарным диабетом.
Сахаринат натрия включен в состав некоторых фармацевтических препаратов: сиропов от кашля, таблеток для рассасывания, жевательных пастилок. Подсластитель добавляют в антибактериальные средства: доказано, что вещество обладает бактерицидными свойствами.
В косметической отрасли добавку E 954 применяют для улучшения вкуса зубных паст, эликсиров, помад и бальзамов для губ.
Польза и вред
Пищевая добавка Е 954 не является биологически значимым продуктом, не имеет энергетической ценности. Это чужеродное для организма химическое вещество, не участвующее в метаболических процессах. При попадании в пищеварительный тракт сахарин в короткие сроки всасывается и практически полностью выводится в неизменном виде.
В период с 1977 по 1991 года добавка E 954 была запрещена к применению в пищевой промышленности. Опыты на грызунах выявили канцерогенные свойства вещества. После ряда дополнительных исследований ученые реабилитировали сахарин: выяснилось, что развитие рака провоцируют только большие дозы продукта.
Объединенный экспертный комитет ФАО/ВОЗ установил суточную дозу подсластителя. Она составляет 5 мг/кг массы тела. При соблюдении нормы вещество безопасно для здоровья.
Добавка Е 954 может оказывать негативное влияние на микрофлору кишечника и мешать усвоению витаминов группы B. Искусственный подсластитель следует исключить из рациона беременным и кормящим женщинам, детям дошкольного возраста.
Сахаринаты разрешены в большинстве стран, включая Россию. Запрещены в Канаде.
Основные производители
На российский рынок пищевых добавок подсластитель E 954 поступает от зарубежных производителей.
Ведущие компании-поставщики:
- HEMA GmbH & Co. KG (Германия);
- Ter Hell & Co. GmbH (Германия);
- Kaifeng huaxing chemical plant (Китай).
Несмотря на уверения ученых в безопасности добавки Е 954, принимать синтетический подсластитель следует с осторожностью. Чрезмерное увлечение сахарином может спровоцировать нарушение обмена веществ, стать причиной заболеваний эндокринной системы.
ссылка на англ. Википедию
(i) Куркумин
(ii) Турмерик
(i) Curcumin
(ii) Turmeric
C 1956 в США разрешён FDA только для окрашивания кожуры некоторых сортов апельсинов из Флориды, в остальных пищевых целях запрещён.
(i) Хлорофилла комплекс медный
(ii) Медного комплекса хлорофиллина натриевая и калиевая соли
(i) Chlorophyll copper complex
(ii) Chlorophyllin copper complex, sodium and potassium salts
(i) Антоцианы
(ii) Экстракт из кожицы винограда
(iii) Экстракт из чёрной смородины
(i) Anthocyanins
(ii) Grape skin extract
(iii) Blackcurrant extract
(i) Карбонат кальция
(ii) Гидрокарбонат кальция
(i) Calcium carbonate
(ii) Calcium bicarbonate (calcium hydrogen carbonate)
(i) Оксид железа(II,III) чёрный
(ii) Оксид железа(III) красный
(iii) Оксид железа(III) жёлтый
(i) Iron(II,III) oxide, black
(ii) Iron(III) oxide, red
(iii) Iron(III) oxide, yellow
Чёрный
Красный
Жёлтый