Что лучше глюкоза или декстроза
Глюкоза и декстроза – есть ли значимые различия?
Многообразие сахаров на пищевом производственном рынке в силах запутать и довольно опытных людей. Чего уж говорить, если между названиями самого популярного простого сахара до сих пор ходят споры.
Глюкоза или декстроза – это названия одного и того же продукта и если да, то почему все-таки названия разные? Чаще на просторах сети можно увидеть информацию о полной идентичности этих сахаров. Разницу же в названиях приравнивают чуть ли не к словами-синонимам (вроде «сладкий» и «приторный»). Но так ли это с точки зрения науки? Да и нет одновременно…
Когда химия и физика вступают в спор
Чтобы понять реальную разницу между названиями одного и того же вещества нужно взглянуть с молекулярной точки зрения. У глюкозы существует два оптических изомера:
Отличаются они с физической точки зрения тем, в какую сторону вращают плоскость поляризации света. Первый изомер делает это вправо, а второй – влево. Говоря простым языком, различия минимальные. Примерно такие, как отражение и оригинал предмета в высококачественном зеркале.
Но этого достаточно для важного различия:
L- глюкоза не встречается в природе нигде, кроме крови человека и может быть синтезирована из какого-либо растительного сырья только в небольшом количестве в лабораторных условиях из D-глюкозы. D- глюкоза встречается практически во всех растениях в виде мономера цепей крахмала, прекрасно усваивается в организме человека и служит источником для питания клеток мозга.
Плюсы и минусы разных подходов
С одной стороны, рядовой потребитель в такие нюансы вдаваться не станет. Для него глюкоза – концентрированный сахар и точка. С другой, производители спортивного питания уже давно взяли на вооружение термин “декстроза”, с его помощью делая этикетку продукта чуть-чуть оригинальнее.
В случае использование термина “Декстроза” можно напирать на природное натуральное происхождение продукта. В современном мире, где маркетологи бьются за фактор экологии это, возможно, сыграет определенную роль.
Вместо завершения
Утверждать, что декстроза и глюкоза являются разными веществами – нельзя. Они отличаются по физическим, но не химическим свойствам. Указание декстрозы на упаковки выделяет ее на фоне «глюкозных» аналогов, что может сыграть в положительную и отрицательную сторону, в зависимости позиционирования продукта маркетологами.
Соглашение об обработке персональных данных
Заполняя настоящую форму, в соответствии с требованиями статьи 9 Федерального закона № 152-ФЗ от 27.07.2006 «О персональных данных», я подтверждаю свое согласие на обработку Акционерным обществом «Ингредиенс», расположенным по адресу: Российская Федерация, Московская область, Наро-Фоминский район, г. Наро-Фоминск, ул. Московская, д. 15, ОГРН 1175074004038, ИНН 5030090699 (далее Оператор) вносимых в форму моих персональных данных, в том числе:
1. фамилию, имя, отчество;
2. контактный номер телефона;
3. адрес электронной почты;
Предоставляю Оператору право осуществлять все действия (операции) с моими персональными данными, включая сбор, систематизацию, накопление, хранение, обновление, изменение, использование, обезличивание, блокирование, уничтожение.
Целью обработки персональных данных является оказание мне услуг Оператором (ответ на вопрос, предоставление информации, документов, иные услуги) на основании заполненной формы.
Оператор имеет право на обмен (прием и передачу) моими персональными данными с использованием машинных носителей или по каналам связи с соблюдением мер, обеспечивающих их защиту от несанкционированного доступа.
Заполняя настоящую форму, я подтверждаю, что:
— указанные мной в форме персональные данные принадлежат лично мне;
— я внимательно и в полном объеме ознакомился с Политикой Оператора в отношении обработки персональных данных, признаю и подтверждаю, что все условия Политики мне понятны;
— я выражаю согласие с условиями обработки моих персональных данных без каких-либо оговорок и ограничений;
— я выражаю согласие с условием о направлении на указанный мной в форме адрес электронной почты и/или номер мобильного телефона информации о деятельности Оператора, в том числе рекламного характера.
Настоящее согласие действует бессрочно, срок хранения моих персональных данных не ограничен.
Декстроза и её вред для здоровья: для чего она нужна и чем отличается от сахара
Диетолог с опытом более 15 лет. Имею квалификацию нутрициолога. Составляю и.
Очень часто, решив начать питаться правильно, ты отказываешься от сахара и, в супермаркетах, тщательно изучая состав продуктов, ты выбираешь те, в составе которых сахар отсутствует. А знаешь ли ты, что названий у него много и если слово «сахар» на этикетке отсутствует, то это не значит, что он не добавлен в продукт.
Все потому, что этот злополучный, сладкий и манящий, кружащий голову и вызывающий дрожь в теле сахар, о котором начинаешь думать с удвоенным рвением именно тогда, когда садишься на диету, прячется под разными названиями. Например, одно из таких названий это декстроза.
Понятие декстрозы
Декстроза, она же виноградный сахар, кукурузный сахар, пшеничный сахар, сахарный сироп, рисовый сироп, глюкоза кристаллизованная, декстроза моногидрат, декстроза пищевая, она же просто глюкоза — именно под такими названиями можно найти ее на этикетках продуктов. А производитель даже может добавить на самое видное место надпись «без сахара».
Этакий маркетинговый ход. Дело в том, что без сахара будет не сильно вкусно и покупать еще раз этот продукт тебе вряд ли не захочется. А тут, вкусно, сладко, да еще и без сахара – заверните две!
С химической точки зрения, декстроза – то же самое, что и глюкоза, то есть вещество, являющееся природным моносахаридом. Имеются небольшие отличия с химической точки зрения, но тебе, как потребителю они не важны. Получают декстрозу из рисового или кукурузного крахмала. На вид декстроза – это крошечные белые кристаллы, которые очень хорошо растворяются в воде. Это самый доступный и простой источник энергии для всех живых организмов. Она очень сладкая на вкус, без запаха, липкая.
В чем отличие сахара от декстрозы
Вроде бы сахар он и в Африке сахар, но все же, различия имеются. Сахара бывают двух видов – дисахариды и моносахариды. Дисахариды состоят из двух моносахаридов, к ним относятся: сахароза, лактоза, мальтоза и другие. А моносахариды состоят из одной молекулы, это глюкоза, декстроза или фруктоза.
Что такое декстроза?
Гликемический индекс декстрозы, то есть способность повышать уровень сахара в крови у декстрозы выше, чем у привычного сахара. Так как сахар, являясь дисахаридом, распадается в организме на глюкозу и фруктозу. Глюкоза сразу повышает уровень сахара в крови, фруктоза идет в печень. А декстроза начинает всасываться уже в ротовой полости, являясь моментальным средством для поднятия уровня сахара в крови.
Вредное влияние декстрозы на организм
Сама по себе декстроза не является вредным, опасным или токсичным веществом. Если принимать ее в умеренных дозах. При этом, можно отметить, что совсем не обязательно заменять обычный сахар на декстрозу. В ней нет витаминов, минералов, микро- и макронутриентов. Если декстрозой злоупотреблять, то это чревато развитием различных заболеваний и болезненных состояний, таких как:
Где используется декстроза
Наиболее распространено использование декстрозы в медицинских целях, в пищевой промышленности, в текстильной промышленности.
В медицине в форме раствора при следующих состояниях:
В пищевой промышленности:
В текстильной промышленности:
Можно ли при похудении заменить сахар на декстрозу
Прежде всего – любовь к сладкому, это пищевая зависимость, сформированная, в большинстве случаев, еще в детстве. Меняя сахар на любой другой сахарозаменитель, в том числе и на декстрозу, привычка есть сладкое останется с тобой. Здесь будет уместной фраза «поменять шило на мыло».
Кроме того, скорее всего, злоупотреблять сладким ты будешь еще больше, думая о том, что это раз уж это не сахар, значит не вредно, а значит можно еще. И это большое заблуждение. Как написано выше, калорийность у декстрозы весьма высока, она мгновенно всасывается в кровь, повышая уровень глюкозы. Отчего в скором времени повышается собственно аппетит. Повышенный аппетит ведет к перееданию, привычка выпить чая со сладостью остается с тобой и это замкнутый круг.
Фото Leighann Blackwood on Unsplash
Да, декстроза – источник энергии для твоего организма. Но, пусть он берет энергию из натуральных источников, таких как фрукты, сухофрукты, темный натуральный шоколад, сироп топинамбура. Выпечку готовь сама, заменяя сахар на перечисленные выше ингредиенты.
Кофе и чай пей без подсластителей. Тогда ты почувствуешь их истинный вкус и аромат, и они, со временем станут для тебя намного вкуснее, чем липкая жидкость, к которой ты привыкла. А лучше, попей воды. Ведь, когда будешь пить воду, рука не потянется, по привычке, к вазочке с конфетой.
Состав и применение декстроза, глюкоза
Декстроза – это такой моносахарид, который представляет собой правовращающий оптический изомер обычной молекулы глюкозы. Именно в этом виде глюкоза содержится в клетках организма, а так же в составе клеток ягод и фруктов. В медицине декстроза обозначается как d–глюкоза, которая активно участвует во всех обменных процессах человеческого организма, однако наиболее важными из них является обеспечение антитоксической функции печени, а также окислительно-восстановительные реакции организма. В виде моносахаридов в природе существуют только d-глюкоза и d-фруктоза, которые являются углеводами.
Все остальные известные науке углеводы могут существовать только в виде дисахаридов и полисахаридов. Подробнее о том, что такое декстроза, узнаем из данной статьи.
Действие декстроза, глюкоза
Клетки внутренней поверхности кишечника человека способны всасывать исключительно те углеводы, которые являются моносахаридами, а именно декстрозу. В связи с этим процесс переваривании пищи заключается в том, что связи между молекулами простых сахаров разрушаются. Простые сахара содержатся в углеводах, которые имеют полисахаридное, а также олигосахаридное строение. Везде есть декстроза в составе.
Вещество не требует переваривания и расщепления, потому что является моносахаридом, то есть состоит из одной молекулы.
Польза декстроза, глюкоза
Декстроза – это единственный углевод, используемый клетками человеческого организма для того, чтобы получать энергию, и переносится он вместе с потоком крови в каждую его клетку, в каждый орган, в том числе и головной мозг. Именно таким путем организм человека получает необходимую энергию для своего существования и функционирования. Эта энергия в большом количестве тратится на осуществление мозговой деятельности, сокращение мышц, на работу сердца, пищеварительной системы, системы дыхания, а также на регенерацию тканей. Для нормального осуществления своих функций мозгу ежедневно нужно получать около 120 грамм этого вещества. Что такое декстроза, интересно многим. Препараты и формы выпуска В фармакологии существует огромное множество препаратов, которые составляют группу лекарств углеводного питания. Они применяются, как правило, в целях регидратации и дезинтоксикации организма.
Медикамент выпускается во флаконах или стеклянных бутылках объемом 100 мл. Что такое декстроза, мы пояснили. Показания к применению Это природное вещество, которое способно обеспечить субстратное восполнение затрат энергии.
Противопоказаниями к применению: декстроза, глюкоза
Особые указания для применения
Для того чтобы улучшить усвоение организмом данного вещества, в случаях его применения в повышенных дозах специалисты рекомендуют назначать пациенту терапевтическую дозу инсулина. Во время применения натрия хлорида декстрозы следует учитывать ее фармакологическую совместимость с другими лекарственными средствами.
Пациентам, страдающим различными формами сахарного диабета, декстрозу следует вводить, осуществляя контроль за содержанием ее в крови и моче больного. Применение декстрозы во время беременности и грудного вскармливания не противопоказано. На скорость психомоторных реакций она не влияет, а также не исключает возможности пациента управлять транспортным средством либо осуществлять деятельность, связанную с высокой концентрацией внимания.
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
1.2. Углеводные компоненты
Углеводами (сахарами, сахаридами) называется обширная группа гидроксикарбонильных соединений, входящих в состав всех живых организмов [130]. Углеводы составляют три четверти биологических веществ и примерно 60-80% калорийности пищевого рациона [85]. Функции углеводов в живых организмах чрезвычайно многообразны. В растениях моносахариды являются первичными продуктами фотосинтеза и служат исходными соединениями для биосинтеза гликозидов и полисахаридов, а также других классов веществ (аминокислот, жирных кислот, фенолов и др.). Углеводы запасаются в тканях растениий в виде крахмала, животных, бактерий и грибов в виде гликогена, создавая энергетический резерв. В виде гликозидов в растениях и животных осуществляется транспорт различных метаболитов. Полисахариды и более сложные углеводсодержащие полимеры выполняют в живых организмах опорные функции. Они способствуют поддержанию водного баланса и избирательной ионной проницаемости клеток. Особенно важна роль сложных углеводов в образовании клеточных поверхностей и мембран и придании им специфических свойств [130].Термин «углеводы» возник потому, что первые идентифицированные углеводы по составу отвечали формуле Ст(Н20)Л (углерод + вода). Впоследствии были обнаружены природные углеводы с другим элементным составом, но название сохранилось.
Углеводы принято делить на моно-, олиго- и полисахариды. Моносахариды являются простейшими сахаридами, из которых состоят молекулы олигосахаридов (от двух до 10 моносахаридных остатков) и полисахаридов (более 10 моносахаридных остатков).
Молекулы моносахаридов (моносахаров) содержат гидроксильные группы и альдегидную группу (альдозы) или кетогруппу (кетозы). Большинство моносахаридов содержит 5 или 6 атомов углерода. В природе свободные моносахариды, за исключением D-глюкозы (виноградного сахара) и D-фруктозы (фруктового сахара), встречаются редко. Моносахариды представляют собой сладкие белые порошки, хорошо растворимые в воде.
В присутствии кислот или ферментов полисахариды подвергаются частичному гидролизу с образованием смесей полисахаридов с меньшей молекулярной массой, олигосахаридов и моносахаридов (декстрины, глюкозные сиропы (крахмальная патока), мальтодекстрины и т. п.). В результате полного гидролиза полисахариды расщепляются до моносахаров. Полисахариды подразделяются на гомополисахариды, состоящие из одинаковых мономеров (например, крахмал), и гетерополисахариды, содержащие в своем составе разные мономеры (например, галактоманнаны).
Углеводы являются главным источником энергии для организма человека. При биологическом окислении 1 г углевода выделяется 4 ккал энергии. Углеводы играют и пластическую роль, составляя 1% от общей массы тела человека. В виде полисахарида гликогена они содержатся в мышцах, нервной ткани, печени. Накопленным в печени гликогеном в значительной мере определяется выполнение ею барьерной (детоксицирующей) функции. Углеводные запасы человека очень ограничены. При интенсивной работе они быстро истощаются, поэтому углеводы должны поступать в организм с пищей ежедневно. Суточная потребность человека в углеводах составляет 400-500 г [85].
Функциональные свойства углеводов определяются их молекулярной массой. Чем она выше, тем хуже растворим углевод в воде, тем более вязкие растворы (клейстеры) он образует и тем меньше его сладость.
Технологические функции моно- и олигосахаридов в пищевых продуктах заключаются в придании им сладкого вкуса, образовании продуктов неферментативного потемнения и пищевого аромата, связывании воды и ароматических веществ. По степени гигроскопичности основные моно- и дисахариды можно расположить в следующем порядке [85]:
Технологические функции полисахаридов в пищевых продуктах заключаются, главным образом, в создании определенной текстуры и структуры продукта. Эти вещества обеспечивают твердость, хрупкость, плотность, вязкость, липкость, гелеобразование, ощущения во рту. От вида и содержания полисахаридов зависит, будет ли продукт мягким или хрупким, набухшим или желеобразным [85]. Все растворимые полисахариды образуют в воде растворы различной вязкости. Растворы линейных полисахаридов, как правило, характеризуются большей вязкостью, чем растворы разветвленных полисахаридов той же молекулярной массы. При этом растворы (клейстеры) линейных полисахаридов более склонны к ретроградации, чем растворы разветвленных.
Самыми широко и давно используемыми в пищевой промышленности углеводами являются крахмал и сахар. В кондитерском производстве традиционно применяются крахмальная патока (глюкозные сиропы) и инвертный сироп. В гораздо меньших дозировках, но в довольно большом спектре продуктов используются пищевые добавки полисахаридной природы (альгинаты Е400-405, агар Е406, пектины Е440, гуарЕ412идр.) [82,105,109]. В последние годы список пищевых ингредиентов углеводной природы пополнили сахаристые крахмалопродукты (мальтодекстрины и декстрины, сухие глюкозные сиропы), все шире применяются фруктоза и лактоза, растворимые и нерастворимые пищевые волокна (инулин, олигофруктоза, изомальтоолигосахариды, клетчатка и т. п.).
1.2.1. Глюкоза
Рис. 8. Таутомерные формы глюкозы [130]
Биосинтез D-глюкозы осуществляется в живых клетках под действием ферментов. В промышленности глюкозу получают кислотным или ферментативным гидролизом картофельного или кукурузного крахмала.
1.2.2. Фруктоза
Фруктоза (фруктовый сахар, левулоза) содержится во фруктах и ягодах, пчелином меде. Ее остаток входит в состав многих олигосахаридов (сахарозы, раффинозы и др.) и полисахаридов (инулин и др.) [130].
Фруктоза представляет собой белый порошок без запаха со сладким вкусом (в 1,7-1,8 раза слаще сахарозы), очень хорошо растворимый в воде. Фруктоза является шестиатомным кетоспиртом С606Н12 (рис. 9). Молекулярная масса равна 180,2.
Рис. 9. Структурная формула фруктозы (ᵝ-D-фруктопиранозы)
1.2.3. Лактоза
Рис. 10. Структурная формула лактозы
В организме человека лактоза нормализует жизнедеятельность полезной микрофлоры кишечника, тормозит в нем процессы брожения. Однако в мире большое количество людей (особенно взрослых) страдает непереносимостью лактозы. Это наследственная особенность организма, вызванная недостаточным количеством фермента лактазы (ᵝ-галактозидазы) в тонком кишечнике. Следствием является неспособность организма расщеплять лактозу, что приводит к расстройствам кишечника (вздутию живота, метеоризму, желудочным болям). Для таких людей современная промышленность производит низколактозные и безлактозные молочные продукты [181].
В промышленности лактоза обычно вырабатывается из сладкой сыворотки кислотностью не более 20 °Т и с содержанием лактозы не менее 4,5%, хотя лактозу удовлетворительного качества можно получать и из творожной сыворотки. Применяют один из двух методов: 1) кристаллизацию лактозы из пересыщенных сывороточных сиропов; 2) сушку глубоко очищенной (с использованием мембранных методов) молочной сыворотки.
Фальсификация молочного сахара возможна путем его разбавления сахарозой, декстринами, мальтодекстринами, сухими глюкозными сиропами.
В результате щелочной изомеризации лактоза превращается в лактулозу, молекула которой состоит из галактозы и фруктозы. Лактулоза в два раза слаще лактозы и лучше растворима в воде. Она является пребиотиком, не переваривается в верхнем отделе желудочно-кишечного тракта и способствует развитию бифидобактерий [7].
1.2.4. Сахаристые крахмалопродукты
При нагревании под действием кислот или ферментов крахмальный клейстер гидролизуется [1] с образованием сахаристых крахмалопродуктов, обладающих различной степенью сладости [3]. В процессе гидролиза полисахаридные молекулы амилозы и амилопектина расщепляются до полисахаридов с меньшей молекулярной массой, олиго- и моносахаридов. Подобный процесс встречается в природе. Например, он протекает при выпечке хлеба, производстве кваса и пива [15]. Смеси продуктов гидролиза крахмала, имеющие разный состав, называются сахаристыми крахмалопродуктами. При кислотном гидролизе крахмала состав крахмалопродуктов зависит от глубины прохождения процесса (рис. 11). При ферментативном гидролизе разные комбинации ферментных препаратов (а-амилазы, (ᵝ-амилазы, глюкозоизомеразы и др.) приводят к получению сахаристых крахмалопродуктов с разным составом и свойствами (рис. 12):
Рис. 11. Изменение состава сахаристых крахмалопродуктов при кислотном гидролизе крахмала
в зависимости от глубины гидролиза [85]
Помимо традиционных сахаристых крахмалопродуктов, в настоящее время из крахмала, комбинируя различные ферменты, производят широчайший спектр сладких веществ: глюкозно-фруктозные и высокофруктозные сиропы, глюкозно-мальтозные и мальтозные сиропы, олигосахариды с заданным составом и характеристиками: мальтоолигосахариды, изомальтоолигосахариды, мальтотетраозу, мальтопентаозу, фруктозо-концевые олигосахариды, трегалозу, эритрит [80].
Соответствие российской и европейской классификаций сахаристых крахмалопродуктов [3,4,123]
Мальтодекстрины
Мальтодекстрины представляют собой белые порошки с нейтральным или чуть сладковатым вкусом (10-20% от сладости сахарозы), хорошо растворимые в воде с образованием мутноватых клейких растворов.
Глюкозные эквиваленты мальтодекстринов обычно находятся в пределах от 5 до 20. Наиболее популярны мальтодекстрины с ГЭ 15-20. Мальтодекстрины с низкими и высокими ГЭ имеют различные свойства (табл. 22) [136].
Мальтодекстрины не следует путать с декстринами (пищевая добавка Е1400), также являющимися продуктами частичного расщепления крахмала. Разница между мальтодекстринами и декстринами заключается в способах их производства, свойствах и применении. Если при получении мальтодекстринов кислотному или ферментативному гидролизу подвергают крахмальную суспензию, то декстрины, получают в результате нагревания сухого или увлажненного крахмала, иногда в при сутствии кислоты [105]. Мальтодекстрины дают отрицательный результат в йодном тесте, а декстрины окрашивают йодную бумажку. Те и другие хорошо растворимы в воде. Основной областью применения декстринов является производство клеев и клеящих веществ, в том числе пищевых. В пищевой промышленности декстрины применяют в качестве носителей сухих смесей, вкусоароматических добавок, их растворы обычно используют как глянцеватели (покрытия) карамели, драже, жевательной резинки и т. д.
Свойства мальтодекстринов с различным ГЭ
Мальтодекстрины используются в пищевой промышленности в целях обеспечения энергетической ценности продуктов, формирования их однородной структуры, улучшения растворимости и снижения гигроскопичности сухих смесей, для упрощения добавления минорных ингредиентов (красителей, витаминов и т. д.). Особенности свойств мальтодекстринов с различными значениями ГЭ определяют специфические области их использования. Мальтодекстрины с ГЭ 5-10 используются в качестве нейтральных носителей для смесей специй, порошкообразных красителей, вкусоароматических добавок, подсластителей, комплексных добавок для мясо- и рыбопереработки. В прессованных изделиях (бульонные кубики) мальтодекстрины с ГЭ 5-10 используются в качестве связующего. Они способствуют сцеплению компонентов при прессовании и хранении. В мороженом мальтодекстрины могут выполнять роль заменителей жира. С помощью мальтодекстринов с ГЭ 15-20 повышают содержание сухих веществ в замороженных полуфабрикатах, соусах и вареных мясных фаршевых изделиях. В результате ускоряется процесс размораживания полуфабрикатов и снижаются потери мясных изделий при термообработке [15,136,149].
Глюкозные сиропы (крахмальная патока)
Глюкозным сиропом (крахмальной патокой, сиропом глюкозы) называется очищенный и концентрированный сироп различного углеводного состава, полученный при частичном гидролизе крахмала [3]. Содержание сухих веществ в глюкозных сиропах обычно составляет 70-78%. Они представляют собой высоковязкие прозрачные жидкости от бесцветного до бледно-желтого цвета разных оттенков [4].
Сушкой глюкозных сиропов (крахмальной патоки) получают сухие глюкозные сиропы (сухую крахмальную патоку), которые представляют собой сыпучие белые порошки, хорошо растворимые в воде. Сладость глюкозных сиропов составляет от 60 до 90% от сладости сахарозы. Она напрямую зависит от значения ГЭ: чем он выше, тем слаще сироп.
Крахмальную патоку в РФ давно используют в производстве подавляющего большинства сахарных кондитерских изделий для частичной замены сахара. Это приводит к улучшению их вкуса и увеличению срока годности благодаря замедлению кристаллизации сахарозы при хранении. Патока используется в производстве конфетных масс (помадных, желейных, молочных, кремово-сбивных, марципановых, ликерных), халвы, ириса, мармеладо-пастильных изделий. В производстве драже патока используется в составе поливочного сиропа.
Глюкозные сиропы применяются в производстве мороженого и замороженных продуктов, в безалкогольных напитках (для модификации вкуса), в хлебопечении (для придания вкуса и аромата, получения золотистой корочки), в молочной промышленности (для подслащивания йогуртов и других сладких молочных продуктов). Сухие глюкозные сиропы могут заменять глюкозу в рецептурах колбасных изделий, а также выполнять роль носителя-наполнителя в производстве БАД, продуктов диетического (но не диабетического) и лечебного питания, спортивного питания.
Глюкозно-фруктозные сиропы
При воздействии на глюкозные сиропы с высоким содержанием глюкозы ферментом глюкозоизомеразой получают глюкозно-фруктозные сиропы [3, 85]. Глюкозно-фруктозным называется сироп, полученный изомеризацией части D-глюкозы в D-фруктозу с содержанием фруктозы не менее 20% и не более 50% от массовой доли сухого вещества. Глюкозно-фруктозный сироп, содержащий не менее 50% фруктозы в массовой доле сухого вещества, называется высокофруктозным [3]. Современная технология изготовления глюкозно-фруктозных сиропов при помощи биокатализа может быть реализована также на базе инверсии сахарозы и гидролиза инулинсодержащего сырья. Последний способ позволяет получать глюкозно-фруктозные сиропы с содержанием фруктозы до 97% [80].
Традиционный инвертный сироп с успехом можно заменять товарными глюкозно-фруктозными сиропами, стандартизованными по составу, цвету и органолептическим показателям. Ближе всего к инвертному сиропу глюкозно-фруктозные сиропы с близким процентным содержанием фруктозы и глюкозы (табл. 23). Благодаря высокому содержанию фруктозы глюкозно-фруктозные сиропы намного слаще сахарозы, они меньше склонны к кристаллизации, хорошо растворимы в воде. Глюкозно-фруктозные сиропы с содержанием фруктозы 55-60% наиболее устойчивы к самопроизвольной кристаллизации даже при 10-15 °С, и их можно хранить без подогрева [80].
Зависимость сладости популярных глюкозно-фруктозных сиропов от их состава [85]
Мальтозные сиропы
Молекула мальтозы (солодового сахара) состоит из двух остатков глюкозы, соединенных 1 → 4а-гликозидной связью (рис. 13).
Рис. 13. Структурная формула мальтозы
Мальтоза представляет собой белый порошок без запаха со сладким вкусом (примерно 30% от сладости сахарозы), хорошо растворимый в воде, поэтому мальтозные сиропы являются очень популярными ее товарными формами, поскольку даже содержащий 80% сухих веществ такой сироп не кристаллизуется при обычных условиях хранения.
Мальтоза и мальтозные сиропы лучше других Сахаров предотвращают ретроградацию крахмала, позволяя замедлять черствение хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, улучшают структуру и внешний вид выпечки, стабилизируют натуральный цвет фруктов и могут препятствовать кристаллизации сахарозы [80]. Кроме того, мальтоза и мальтозные сиропы рекомендуются для производства продуктов детского питания, так как они менее аллергенны, чем глюкоза и сахароза [80].
1.2.5. Пищевые волокна
Термин «пищевые волокна» имеет достаточно много определений, но наиболее кратким и достаточно популярным является их определение как суммы растительных полисахаридов и лигнина, не перевариваемых эндогенными секретами желудочно-кишечного тракта человека [8, 29]. Большинство пищевых волокон не расщепляется в верхнем отделе пищеварительного тракта и поступает в толстый кишечник практически в неизменном виде, улучшая его моторную функцию. Пребиотические пищевые волокна, кроме того, селективно расщепляются бифидобактериями, обеспечивая их активный рост и одновременно подавляя нежелательную и патогенную микрофлору [83].
Пищевые волокна в промышленных масштабах выделяют из растительных источников, богатых волокнами: семян злаков, бобовых, овощей, корнеплодов, фруктов, ягод, цитрусовых, орехов, иногда из древесины, стеблей злаков, трав. При этом используют либо экстракцию из нейтральной, кислой или щелочной среды, либо удаление низкомолекулярных веществ обработкой ферментами, перекисями и т. д. [48].
Пищевые волокна принято делить на растворимые и нерастворимые. Если нерастворимые волокна (клетчатка) оказывают благотворное действие, в основном, на моторику кишечника и функционирование желудочно-кишечного тракта в целом, то действие растворимых волокон более широко и включает важнейшие механизмы, связанные с профилактикой алиментарно-зависимых заболеваний [29].
Помимо положительного влияния на организм человека пищевые волокна выполняют в продуктах важные технологические функции: связывают воду, влияют на реологические и органолептические свойства продуктов, корректируют их текстуру и придают необходимую структуру [29]. Среди растворимых пищевых волокон наиболее популярны пищевые добавки полисахаридной природы (гидроколлоиды): гуаровая Е412, ксантановая Е415 и другие камеди, пектины Е440, альгинаты Е401-405 и т. д. Но эти добавки вводят в состав продуктов в очень низких дозировках, которые не позволяют им проявить свойства пищевых волокон. Добавка их в продукт в дозировке, необходимой для реального обогащения его пищевыми волокнами, приведет к недопустимому изменению реологических свойств такого продукта. Поэтому гидроколлоиды больше известны как загустители, стабилизаторы и гелеобразователи и не являются предметом рассмотрения в данной книге.
Растворимые волокна
Кроме пищевых добавок полисахаридной природы к растворимым волокнам относятся некоторые олигосахариды, получаемые из различных природных источников [80, 112, 118, 134]. В России эти ингредиенты в настоящее время популярны значительно меньше, чем в Европе и США, но стремление к здоровому питанию и потреблению функциональных пищевых продуктов, в том числе содержащих олигосахариды, постепенно распространяется и в нашей стране.
Олигосахариды не расщепляются в верхнем отделе пищеварительного тракта и поступают в толстый кишечник практически в неизменном виде, улучшая его моторику [83, 118, 134, 135]. Они являются пребиотиками, обеспечивая бифидобактериям активный рост и подавляя нежелательную и патогенную микрофлору кишечника, в результате чего укрепляется иммунитет. Олигосахариды улучшают перистальтику кишечника, способствуют улучшению липидного обмена, снижению содержания триглицеридов и липопротеинов низкой плотности (способствующих повышению уровня холестерина) в крови, замедляют образование в печени жировых отложений, улучшают действие ферментов печени, снижают риск заболевания раком кишечника, улучшают усвоение кальция [83, 134, 135]. Растворимые пищевые волокна характеризуются слабым сладковатым вкусом и усваиваются с выделением 1-2 ккал/г [83, 135]. Благодаря биологически активным свойствам все олигосахариды могут использоваться для обогащения разнообразных продуктов питания растворимыми пищевыми волокнами и придания им полезных свойств. Кроме того, ряд олигосахаридов может влиять на физико-химические и органолептические свойства продукта.
Фруктоолигосахариды
Рис. 14. Молекулы фруктоолигосахаридов [83-85, 118]
Олигофруктоза представляет собой сыпучий порошок белого цвета без запаха со слабым сладким вкусом (30% от сладости сахарозы) [83]. Профиль ее сладости очень близок к профилю сладости сахарозы. Она не оставляет во рту ощущения сухости или песчанистости. Олигофруктоза способна маскировать неприятное послевкусие интенсивных подсластителей и резкую сладость фруктозы, смягчать вкус продуктов, изготовленных с подсластителями, максимально приближая его к вкусу продуктов с сахарозой [83, 84]. Олигофруктоза хорошо растворима в воде, при этом она не кристаллизуется и не выпадает в осадок [83].
Галактоолигосахариды
По данным Международной молочной федерации, второе место в мире по объемам производства неперевариваемых олигосахаридов с пребиотическими свойствами занимают галактоолигосахариды (ГОС) [134]. Молекулы галактоолигосахаридов состоят из цепочки звеньев галактозы и одного конечного звена глюкозы. В молекулах короткоцепочечных ГОС количество галактозных звеньев составляет от 1 до 6 [117,135].
Галактоолигосахариды получают гидролизом растворов молочного сахара различного качества и лактозосодержащего молочного сырья [134]. Гидролиз проводят под действием минеральных кислот (соляной или серной) или фермента ᵝ-D-галактозидазы [112, 134]. В последнем случае используют как препараты ᵝ-D-галактозидазы, так и культуры микроорганизмов, продуцирующих фермент [134]. Ферментативным гидролизом лактозосодержащего сырья получают также глюкозно-галактозные сиропы, лактосахарозу и тагатозу [80,112].
Экспериментально доказано, что галактоолигосахариды значительно более устойчивы к воздействию высоких температур и кислотности среды, чем фруктоолигосахариды [117, 134, 135]. Следовательно, их можно применять в производстве продуктов с низкими значениями рН (фруктовых соков, кисломолочных продуктов и т. п.) и подвергаемых высокотемпературной обработке (кондитерские изделия) [134].
Мальтоолигосахариды и изомальтоолигосахариды
Товарные формы ИМО бывают с низким содержанием глюкозы (до 5%) и с высоким содержанием (до 30%). Оба варианта предлагаются на рынке в двух товарных формах: порошок (влажность ˂ 5%) и сироп (> 75% сухих веществ). Содержание олигосахаридов с числом атомов углерода от 4 до 10 составляет 30-45%. Средняя молекулярная масса ИМО примерно равна 700-1000.
Изомальтоолигосахариды могут использоваться в производстве безалкогольных напитков, пива, вин, мягкой и твердой карамели, шоколада, конфет, печенья, кексов, хлебобулочных изделий, замороженных продуктов. В качестве многофункциональной биологически активной добавки мальтоолигосахариды рекомендуется применять в производстве продуктов детского питания, сахарных кондитерских изделий, напитков и мороженого, улучшая их органолептические свойства и пищевую ценность. Если содержание глюкозы в ИМО низкое, они могут использоваться в производстве низкокалорийных и диабетических продуктов питания и напитков.
Полидекстроза
Полидекстроза (полиглюкоза, Е1200) относится к пищевым добавкам [31, 105]. Она является полисахаридом, но не оказывает такого сильного влияния на структуру и текстуру пищевых продуктов, как другие пищевые добавки полисахаридной природы (камеди, агары и т. д.). В связи с этим полидекстроза может применяться для замены жира и/или сахара или же для обогащения продуктов питания пищевыми волокнами.
Рис. 16. Молекула полидекстрозы [140, 141]
Полидекстроза не расщепляется ферментами пищеварительной системы и не подвержена даже кислотному гидролизу. Она утилизируется в толстом кишечнике с образованием короткоцепочечных жирных кислот, при усвоении которых выделяется 1-2 ккал/г. Полидекстроза проявляет бифидогенные свойства и способствует вытеснению условно-патогенных микроорганизмов, снижает уровень холестерина в крови и постпищевую гликемию. Порог ее переносимости довольно высок (90 г/сут), а свойства пребиотика проявляются уже при дозировке 4 г/сут. Сочетание этих характеристик обеспечивает безопасное и эффективное использование данного пребиотика в пищевых продуктах [140, 141].
Полидекстроза относится к так называемым пребиотикам нового поколения. Она усваивается медленно и во всех отделах толстого кишечника, за счет чего в нем подавляются процессы гниения и создаются условия, неблагоприятные для развития токсикогенной микрофлоры. Медленный тип утилизации полидекстрозы обусловливает также доминирование в сумме образующихся короткоцепочечных жирных кислот не молочной, а масляной кислоты, обладающей наиболее благоприятными физиологическими свойствами, в том числе антиканцерогенными [140,141].
В пищевой промышленности полидекстроза используется не только для обогащения продуктов питания, но и может заменять жир или сахар в производстве молочных продуктов, мороженого, мучных кондитерских изделий, улучшать структуру мороженого и замороженных продуктов. Кроме того, полидекстроза может входить в состав смесевых интенсивных подсластителей [140].
Нерастворимые волокна (клетчатка)
Нерастворимые пищевые волокна (клетчатку) получают термомеханическим способом из разных источников: колосистой части пшеницы, яблочного или соевого шрота, жома цитрусовых, клеточных стенок сахарной свеклы и т. д. [29,92,93, 165,171,172]. Препараты нерастворимых пищевых волокон состоят, в основном, из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина [48]. В зависимости от источника, способа выделения и очистки содержание и соотношение этих веществ в разных товарных формах волокон могут быть различными. Кроме того, препараты нерастворимых пищевых волокон часто содержат пектиновые вещества [48, 76, 92].
Клетчатка представляет собой порошок от белого до коричневого цвета с нейтральным вкусом и запахом или с привкусом сырья (яблок, цитрусовых и т. д.). Основные технологические функции нерастворимых пищевых волокон являются следствием их высокой влаго- и жиросвязывающей способности (табл. 24). Благодаря этим свойствам нерастворимые пищевые волокна в производстве мясных, рыбных, хлебобулочных, мучных кондитерских изделий увеличивают выход продукции, стабилизируют реологические свойства фарша и теста, улучшая качество изделий, препятствуют потерям при термообработке и размораживании, сохранению структуры в циклах замораживания-оттаивания.
Показатели функционально-технологических свойств препаратов нерастворимых пищевых волокон [76]
*Каталитическое влияние серной кислоты на осахаривание крахмального клейстера впервые было обнаружено в 1811 г. русским ученым К.С. Кирхгофом [130].