Poliole zamiast cukru? Zastosowanie cukroli w przemyśle spożywczym

Cukrole w produkcji żywności

Poliole, jako bezcukrowe substancje słodzące, coraz częściej w przemyśle spożywczym zastępują popularny cukier. W przemyśle chemicznym inne rodzaje związków z grupy polioli służą między innymi do produkcji poliuretanów.

Poliole wykorzystywane w przemyśle spożywczym nazywane są alditolami lub cukrolami. Należą do grupy alkoholi wielowodorotlenowych, pochodnych aldoz.

Związki te w środowisku naturalnym występują w roślinach oraz owocach takich jak śliwka, gruszka, brzoskwinia, jabłko, truskawka czy malina. Ich charakterystyczną cechą jest niska  przyswajalność. Ich wartość energetyczna (kaloryczność) jest zatem stosunkowo niska. 

Charakterystyczną cechą cukroli jest także niski indeks insulinowy i glikemiczny. Dzięki temu mogą być wykorzystywane jako substancje słodzące będące alternatywą dla popularnej sacharozy. W związku z tym producenci żywności chętnie sięgają po cukrole jako składniki słodzące do produkcji wyrobów o niskiej kaloryczności dedykowanej dla dietetyków.

Dodatkowo, z racji skutecznego działania  przeciwpróchniczego oraz zdolności do wywoływania  efektu chłodzenia,  ksylitol  czy  sorbitol  to cukrole, które doskonale sprawdzają się w produkcji past do zębów, cukierków i drażetek odświeżających, gumy do żucia czy płynów do płukania jamy ustnej.

Warto pamiętać, że cukrole takie jak: sorbitol, ksylitol, erytrytol, mannitol, maltitol   izomalt,  laktitol, syrop sorbitolowy oraz maltitolowy, zostały dopuszczone przez Unię Europejską do stosowania w produkcji wyrobów spożywczych.  

Występowanie cukroli w środowisku

Cukrole, do których należą pentitole  i  heksitole to związki powszechnie występujące w naturze.  Znaczną ich ilość wytwarzają zwłaszcza rośliny naczyniowe. Niektóre gatunki drzew i krzewów w miejscach uszkodzenia kory wytwarzają specyficzne soki zawierające cukrole. Jako przykład może tu posłużyć sok brzozowy, czyli ksylitol.

Cukrole to związki, które w znacznej ilości występują również w nasionach i ziarnach różnych gatunków roślin. Bogatym źródłem cukroli są na przykład trawy, mchy, zboża (otręby), grzyby czy nawet wodorosty.

Cukrole wytwarzane są również przez ssaki. W płynach ustrojowych człowieka można zidentyfikować cukrole występujące w krwi, moczu, płynie owodniowym oraz w płynie mózgowo-rdzeniowym.

Charakterystyka wybranych cukroli – substytuty tradycyjnego cukru

Alkohole cukrowe (cukrole) to grupa związków posiadających szereg wspólnych cech (niska kaloryczność, niski indeks glikemiczny i insulinowy). Pomimo widocznego podobieństwa, poszczególne cukrole różnią się od siebie. Poniżej znajduje się charakterystyka najbardziej popularnych spośród tych związków.

Laktitol

Laktitol to związek otrzymywany z laktozy. Charakteryzuje się delikatnym, słodkawym smakiem. Nie pozostawia gorzkiego posmaku i wywołuje chłodzący efekt. W stosunku do sacharozy poziom  słodkości laktitolu waha się w granicach 30-50%. Cukrol ten jest stosowany w produkcji pieczywa, produktów sypkich, galeretek, dżemów, gum do żucia oraz kolorowych napojów.

Sorbitol

Sorbitol jest alkoholem cukrowym naturalnie występującym w niektórych owocach (jabłka, gruszki, morele, brzoskwinie, wiśnie). W skali przemysłowej pozyskiwany jest z glukozy. Jest słodszy od laktitolu. Poziom słodyczy tego związku w stosunku do sacharozy waha się w granicach 50-70%.  Sorbitol wykorzystuje się w produkcji żywności dla diabetyków. Jest składnikiem napojów, batonów i czekolad, cukierków i drażetek miętowych. Może wywoływać lekkie działanie przeczyszczające. Bardzo dużą zaletą sorbitolu jest niwelowanie gorzkiego posmaku charakterystycznego dla innych słodzików. Cechuje się też bardzo dobrą rozpuszczalnością w wodzie.

Ksylitol

Potocznie nazywany jest cukrem brzozowym, ponieważ jest pozyskiwany głównie z brzozy. W naturalnej postaci występuje również w wielu warzywach i owocach. Poziom słodyczy tego związku jest bardzo podobna do słodyczy sacharozy. Ksylitol nadaje produktom spożywczym wyraźny efekt chłodzenia i odświeżenia.  Zmniejsza natomiast siłę żelowania substancji żelujących na przykład w dżemach i galaretkach. Doskonale sprawdza się natomiast w produkcji gum do życia, cukierków, deserów owocowych i lodów, past do zębów. Ksylitol posiada właściwości przeciwpróchnicze.  

Mannitol

Mannitol to cukrol najczęściej otrzymywany z mannozy należącej do grupy aldoheksoz. Mannoza z reguły nie występuje w przyrodzie w stanie wolnym. Zwykle łączy się z innymi składnikami, tworząc glikoproteiny i glikolipidy, a także polimery (mannany).  Mannitol w niewielkich ilościach występuje w grzybach. W porównaniu do sacharozy, jego słodycz wynosi około 75%. Mannitol posiada właściwości teksturotwórcze i stabilizujące. Zatrzymuje także wilgoć i może wykazywać działanie przeczyszczające. Mannitol stosuje się najczęściej jako substytut cukru w produkcji takich wyrobów spożywczych jak: dżemy i marmolady, galaretki, gumy do żucia, twarde ciasta, lody, napoje i wyroby mleczarskie.

Izomalt

Izomalt to cukrol złożony z dwóch różnych węglowodanów – glukozy i mannitolu. Związek ten pozyskuje się w drodze enzymatycznego przekształcenia sacharozy i uwodornienia. Ze względu na proces produkcji, izomalt może występować również pod nazwą: „uwodorniona izomaltuloza”. Wykorzystywany do produkcji słodyczy dedykowanych osobom chorym na cukrzycę. Jest wykorzystywany w produkcji: dżemów i marmolad, deserów owocowych, dekoracji cukrowych, gum do żucia i wyrobów mleczarskich. Jest nieszkodliwy dla zdrowia, ale w dużej ilości może wywoływać wzdęcia i biegunki. Izomal stosowany w produkcji żywności wykazuje działanie glazurujące i przeciwzbrylające. Jego słodkość w stosunku do sacharozy waha się w granicach 40-60%.

Erytrol

Erytrol jest cukrolem naturalnie występującym w niektórych owocach, wodorostach i porostach. Jego obecność wykazuje także czerwone wino. W skali przemysłowej jest otrzymywany ze skrobii. Może być bezpiecznie stosowany przez diabetyków, ponieważ posiada niski indeks insulinowy i glikemiczny. Działa również przeciwpróchniczo. Erytrol to substancja wywołująca lekki efekt chłodzący. W stosunku do sacharozy, poziom jego słodyczy wynosi 20-40%. Cechą wyróżniającą erytrol jest najmniejsza kaloryczność spośród wszystkich cukroli wykorzystywanych w przemyśle spożywczym. Najczęściej stosuje się go w  produkcji takich wyrobów jak: czekolady i batony, cukierki, gumy do żucia oraz leki i suplementy przemyśle farmaceutycznym.

W zasadzie nie ma ograniczeń co do stosowania cukroli w codziennej diecie. Zaleca się jednak stopniowe wprowadzanie ich do jadłospisu i obserwacja reakcji organizmu. W przypadku zbyt dużego spożycia cukroli mogą wystąpić wzdęcia i biegunki.

Korzyści wynikające ze stosowania cukroli w codziennej diecie

Stosowanie cukroli w codziennej diecie niesie ze sobą spore korzyści. Niska kaloryczność w porównaniu do cukru stołowego oraz niski indeks glikemiczny, nie tylko pozwalają wyeliminować z diety cukier, ale gwarantują również pożądane walory smakowe kawy czy herbaty w przypadku, gdy nie chcemy rezygnować z odczuwania słodkiego smaku ulubionych napojów.

Warto pamiętać, że przyswajanie cukroli przez organizm jest zdecydowanie wolniejsze w stosunku do przyswajalności zwykłego cukru. Związki te nie ulegają całkowitej absorpcji w jelicie cienkim. Przechodząc do kolejnego odcinka przewodu pokarmowego ulegają fermentacji. Dzięki powolnemu wchłanianiu, cukrole zapobiegają nagłym wyrzutom insuliny i raptownemu wzrostowi poziomu cukru we krwi.

Badania prowadzone nad cukrolami potwierdzają, że na przykład popularny ksylitol jest skutecznym związkiem stosowanym w profilaktyce osteoporozy, ponieważ wspomaga on absorpcję wapnia z pożywienia.

Stosowanie cukroli w codziennej diecie zaleca się przede wszystkim osobom stosującym dietę w znaczny sposób ograniczającą spożywanie tradycyjnego cukru (diabetycy, osoby chorujące na cukrzycę, osoby walczące z nadwagą). Polecane są również osobom trenującym i dbającym o sylwetkę. Dodatkowo, cukrole nie wywołują próchnicy, więc z pewnością przypadną do gustu osobom dbającym o zdrowy i piękny uśmiech.

Cukrole stosowane nie tylko w żywności

Alkohole cukrowe, poza zastosowaniem jako substancje słodzące, posiadają także inne, cenne właściwości. Oprócz producentów żywności wykorzystują je też producenci innych branż. Przykładem może tu być przemysł farmaceutyczny, gdzie poliole cukrowe doskonale sprawdzają się w roli stabilizatorów przeciwciał, szczepionek oraz różnych roztworów. Wykorzystuje się je również w preparatach czerwonokrwinkowych jako środki ochronne.

Poliole cukrowe stanowią bardzo dobrą alternatywę dla tradycyjnego cukru. Mają bardzo podobne walory smakowe, ale nie  powodują próchnicy. Oprócz tego mają stosunkowo mniej kalorii. Cechy te sprawiają, że cukrole są często wykorzystywane jako substytuty zwykłego cukru w produkcji żywności. Uznawane są substancje nieszkodliwe  dla małych dzieci, jednakowoż zaleca się ostrożność w dawkowaniu podczas wprowadzania do diety.

Ciekawostki

• Wartość energetyczna wszystkich cukroli została określona na poziomie 2,4 kcal/1g, co stanowi 60% kaloryczności glukozy lub fruktozy.
• Cukrole są tylko częściowo wchłaniane z przewodu pokarmowego. Trafiając do jelita grubego ulegają fermentacji na skutek działania mikroflory jelitowej.
• Absorbcja cukroli jest procesem powolnym. Dzięki temu nie powodują one gwałtownego wzrostu poziomu glukozy we krwi i nie stymulują wydzielania insuliny.
• Spożycie cukroli w dużych dawkach może wywoływać uporczywe wzdęcia i biegunki.
• Zalecana dawka cukroli waha się w granicach 15-50 g/dobę.

 

Literatura :

https://www.researchgate.net/publication/290427845_Poliole_-_zamienniki_cukru
http://www.farmeko.com.pl/artykul/poliole
https://www.chemiaibiznes.com.pl/artykuly/coraz-bardziej-atrakcyjny-rynek-polioli
https://if.mlekiemmamy.org/polsyntetyczne-wypelniacze-w-zywnosci/
https://dietetycy.org.pl/poliole-slodycz-bez-wyrzeczen/
https://www.guiltfree.pl/blog/2017/05/15/poliole-alkohole-cukrowe/#Erytrytol,%20erytryt