ПІДСОЛОДЖУВАЧІ ТА ПРИНЦИПИ ЇХ РЕГЛАМЕНТУВАННЯ

Адамчук Т.В.

Інститут екогігієни і токсикології ім. Л.І. Медведя, м. Київ

SUMMARY. The article is dedicated to question of application sweeteners and their regulation. The article deals with the problem of actuality of application sweeteners. The article treats the wide range of facts concerning the description of toxic and hygienic sweeteners which are the most well-known naturals and synthetics. The basic principles of regulation of sweeteners and legislative documents to regulate their application are given.

Підсолоджувачі — розповсюджена група харчових добавок, які використовуються з метою надання солодкого смаку харчовим продуктам. Актуальність їх зростає у зв'язку з підвищенням потреби в дієтичних низькоенергетичних продуктах харчування.

За останнє десятиліття внаслідок науково-технічного прогресу енергетичні витрати основної маси населення зменшились у 1,5—2 рази, в результаті чого порушився основний закон раціонального харчування — відповідність енергетичної цінності харчування енергетичним витратам. У розвинених країнах внаслідок надмірної калорійності харчування 30% населення страждає на ожиріння і близько 50% має надмірну масу тіла [1, 2].

Вирішувати проблему раціонального харчування, можна шляхом створення низькокалорійних продуктів або зменшеної калорійності (щонайменше на 30% порівняно з калорійністю первинного харчового продукту). З цією метою все ширше використовуються синтетичні підсолоджувачі, які мають високий сахарозний еквівалент і незначну енергетичну цінність. Зацікавленість у підсолоджуючих речовинах зростає також у зв'язку із збільшенням потреби в дієтичних продуктах для хворих на цукровий діабет. Використання цукрозамінників дає можливість розширити асортимент існуючих і створити нові низькокалорійні продукти харчування.

У літературі описана велика кількість різноманітних сполук, які мають солодкий смак. Але реальне число підсолоджуючих речовин, які практично використовуються, мале [3]. Всі відомі підсолоджувачі поділяються на дві групи: природні і синтетичні. До них висувають такі вимоги: повна безпека для людини, приємний чистий солодкий смак, технологічність, тобто висока розчинність у воді, стабільність у кислому середовищі і при високих температурах [4, 5].

До числа природних підсолоджувачів відносяться найбільш розповсюджені речовини: ксиліт, сорбіт, маніт, ізомальт, мальтіт. В Україні вони дозволені до використання у виробництві харчових продуктів та напоїв — Постанова Кабінету Міністрів України №12 від 4 січня 1999 р. Регламенти їх використання у виробництві харчових продуктів згідно з технологічною необхідностю і не потребують методів контролю за їх вмістом у готовому продукті.

З другої половини 60-х років минулого століття зросла зацікавленість солодкими речовинами на основі природних білків: міракулін, монелін, тауматин, неогесперидин, гліцирризин-сапонін лакричного кореня, стевіозид-дитерпеновий глікозид, виділений із дикоростучої рослини Stevia Rebaudiana. Всі ці підсолоджуючі речовини, окрім стевіозиду, не знайшли широкого використання у харчовій промисловості, що пов'язано з обмеженою сировинною базою, а також з тим, що практично всі вони мають післясмак, який важко усунути [6, 7]. Останнім часом препарати на основі стевії використовуються у виробництві багатьох харчових продуктів як підсолоджувачі, а також як джерело біологічно активних речовин. У "Перелік харчових добавок, дозволених для використання у харчових продуктах", включено вітчизняний цукрозамінник сахарол, одержаний на основі стевії [8, 9].

Поряд з використанням підсолоджуючих речовин природного походження, велика увага приділяється синтетичним підсолоджувачам. Це пов'язано з тим, що натуральні підсолоджуючі речовини мають практично таку ж енергетичну цінність, що й сахароза, а синтетичні, при високому сахарозному еквіваленті, мають дуже незначну енергетичну цінність.

Нижче наведено токсиколого-гігієнічну характеристику тих синтетичних підсолоджувачів, які широко застосовуються за кордоном, і дозволені для використання в Україні.

Серед синтетичних підсолоджувачів найбільш відомими є сахарин, солодкість якого в 300—500 разів вища солодкості сахарози. Він використовується більше як 100 років. Сахарин не приймає участі в метаболічних процесах організму, швидко всмоктується, не накопичується і майже повністю (близько 98%) виводиться з організму, не спричиняючи негативної дії. Але висновки про вплив сахарину на здоров'я людини не однозначні. У 70-х роках минулого століття було встановлено, що сахарин у великих дозах згодований лабораторним тваринам проявляє канцерогенну дію. Пухлини розвивались у тварин другого покоління. Цікаві в цьому плані також відомості про коканцерогенну дію сахарину, який сприяв прискореному розвитку пухлин сечового міхура у щурів при введенні їм нітрозометилсечовини. Разом з тим, епідеміологічними дослідженнями не виявлено тісного зв'язку між споживанням сахарину у великих кількостях і захворюванням на рак сечового міхура у людей [10, 11].

Допустима добова доза сахарину — 5 мг/кг маси тіла, це приблизно 300 мг сахарину на добу. Для сахарину характерна наявність металевого присмаку. Щоб приховати цей недолік, він часто використовується у комбінації з іншими підсолоджуючими речовинами, наприклад, з фруктозою, цикламатом або цукром. В Україні використання сахарину дозволено у виробництві кондитерських виробів, безалкогольних напоїв.

Цикламати — це натрієва, магнієва і кальцієва солі циклогексилсульфамінової кислоти. Вони в 30 разів солодші, ніж сахароза. Продукти метаболізму цикламатів досить швидко виводяться з організму, але деяка його частина розкладається на вихідний циклогексиламін і діциклогексиламін, які мають токсичні та канцерогенні властивості. Показано, що цикламати у великих дозах викликають у дослідних тварин рак сечового міхура. Встановлено також їх коканцерогенну дію. Допустима добова доза цикламату складає 11 мг/кг маси тіла [12, 13]. В Україні використання цикламату обмежено. Він використовується тільки як підсолоджувач до столу в композиції з сахарином у співвідношенні Ц:С=10:1.

Аспартам — порівняно новий синтетичний підсолоджувач з приємним як у цукру солодким смаком. Це дипептид, який не зустрічається у природі, хоча його складові частини — аспарагінова кислота і фенілаланін є природними речовинами. Аспартам — білий кристалічний порошок без запаху, у 180—200 разів солодший за цукор, нестабільний при високій температурі, у результаті чого розкладається з утворенням продуктів, які не мають солодкого смаку. Аспартам може використовуватись для підсолоджування харчових продуктів, приготування яких не потребує довготривалої теплової обробки [14].

Є відомості, що при пероральному надходженні аспартам викликає підвищену стомлюваність, депресію, порушення зору. Метаболізм його призводить до накопичення фенілаланіну у тканинах мозку, що в свою чергу веде до порушення синтезу катехоламінів. При метаболічному перетворенні аспартаму у крові накопичується метанол. У зв'язку з цим безконтрольне використання аспартаму може призвести до накопичення в організмі небезпечної кількості метанолу. В останніх публікаціях наводяться дані про можливу канцерогенну дію цього підсолоджувача. Допустима добова доза аспартаму обмежена 40 мг/кг маси тіла. Аспартам є джерелом фенілаланіну, що протипоказано хворим на фенілкетонурію. Тому продукти харчування, які містять аспартам, на етикетках повинні мати попереджуючий напис — "є джерелом фенілаланіну" [15, 16, 17]. В Україні аспартам дозволено використовувати у виробництві безалкогольних напоїв.

Ацесульфам К тепер вважається найбільш перспективним синтетичним підсолоджувачем. Це біла кристалічна речовина, похідна ацетооцтової кислоти, в 200 разів солодша від цукру. Ацесульфам К добре розчиняється у воді, стабільний в розчині, стійкий до високих температур і низьких значень рН, не залишає післясмаку [18]. Питання безпеки ацесульфаму К неодноразово розглядались на засіданнях Комітету експертів ФАО/ВООЗ по харчових добавках. Результати спостережень свідчать про те, що введений перорально ацесульфам К повністю абсорбується і швидко виводиться з сечею в незміненому вигляді. Таким чином, кумуляція його в органах і тканинах не відбувається. Продуктами розщеплення ацесульфаму К є ацетон-ацетамід і ацетон-ацетамід-N-сульфонова кислота. Ці сполуки мають низьку токсичність і не є мутагенами. На основі встановленої недіючої дози для щурів 1500 мг/кг маси тіла, була встановлена допустима добова доза ацесульфаму К 15 мг/кг маси тіла. На підставі довготривалих досліджень зроблено висновок про відсутність мутагенної, канцерогенної активності цього підсолоджувача [19, 20, 21].

В Україні ацесульфам К дозволено для використання у виробництві безалкогольних і слабкоалкогольних напоїв, десертів, плодоовочевих консервів, джемів, желе, мармеладів, кондитерських виробів, соусів, жувальної гумки. Інститутом біоорганічної хімії НАНУ разом з НДІ спирту і біотехнології продовольчих продуктів розроблена вітчизняна технологія синтезу аналога ацесульфаму К-отизону. Коефіцієнт солодкості отизону — 200. Проведена токсиколого-гігієнічна оцінка отизону, на основі якої встановлена допустима добова доза його — 4,6 мг/кг маси тіла і підготовлено позитивний висновок про можливість використання його як підсолоджувача харчових продуктів. Але практичне застосування отизону неможливе через відсутність його промислового виробництва [22, 23, 24].

Всі перераховані підсолоджуючі речовини дозволені до використання в промисловому виробництві продуктів харчування самостійно, у комбінації з іншими дозволеними підсолоджувачами або цукром, а також можуть поставлятись на ринок з метою продажу кінцевому споживачеві як підсолоджувачі до столу в дозованому вигляді (фасовані порошки, таблетки). В останньому випадку підсолоджувачі до столу повинні мати анотацію, тобто коротку інструкцію про їхнє призначення та застосування. Згідно із Законом України "Про якість та безпеку харчових продуктів і продовольчої сировини" перелік дозволених харчових добавок затверджується Постановою Кабінету Міністрів України. Використання наведених вище підсолоджувачів регламентується Постановами Кабінету Міністрів України №12 від 04 січня 1999 р. і №342 від 17 лютого 2000 р.

Застосування підсолоджувачів дає змогу розширити асортимент харчових продуктів для хворих на цукровий діабет та людей з надмірною масою тіла. У той же час, недопустиме їхнє безконтрольне використання. У зв'язку із цим головним завданням гігієністів, є зниження до мінімуму ступеня ризику для здоров'я людини цих харчових добавок, не зменшуючи користі від їхнього використання. Враховуючи суперечливі дані про токсиколого-гігієнічні характеристики синтетичних підсолоджувачів, використання їх суворо регламентується:
- при екстраполяції на людину даних, одержаних на лабораторних тваринах, використовується коефіцієнт запасу 100 і більше;
- обмежується сфера застосування синтетичних підсолоджувачів, тому рецептури харчових продуктів із синтетичними підсолоджувачами погоджуються з МОЗ України, а в продуктах дитячого харчування їх використання не дозволено;
- встановлюються максимально-допустимі рівні використання підсолоджувачів у харчових продуктах;
- здійснюється обов'язковий контроль за вмістом підсолоджувачів у готових продуктах харчування;
- на етикетках харчових продуктів, виготовлених із використанням підсолоджувачів, вказується їхня присутність. Застосування підсолоджувачів з метою економії цукру недопустиме з гігієнічних позицій, оскільки суперечить принципам раціонального харчування.

Література
1. Гинзбург М.М., Козупица Г.С. Ожирение. Дисбаланс энергии или дисбаланс нутриентов? // Проблемы эндокринологии. —1997. —Т. 43, №5. —С. 47—50.
2. Dietary Reference Value for Food Energy and Nutrients for the United Kingdom. Departament of Health , Report on Health and Social Subjects, HMSO. —London, 1994.
3. Азрилевич М.Р. Заменители сахара // Пищ. ингредиенты. 2002. —№1. —С. 42—45.
4. Нечаев А.П. Пищевые добавки (понятие, аспекты современного использования в пищевых технологиях, проблемы, тенденция развития) // Пищ. пром-сть. —1998. —№6. —С. 12—15.
5. Lipinski G.-W.von Rymon. Intense sweeteners // Int.Food Market.and Technol. —1987. —№2. —P. 8—11.
6. Крутошникова А., Угер М. Подслащивающие вещества в пищевой промышленности. —М.: Агропромиздат, 1988. —157 с.
7. Bigginbetham J.D. Talin protein (Thaumatin). Alternative Sweeteners // New J., Basel, 1986. —P. 103.
8. Павлова И.Ф., Ерашова Л.Д., Алехина Л.А. Стевия — источник натурального подсластителя продуктов питания // Пищ. промыш-сть. —1997. —№5. —С. 9.
9. Toskulkao C., Chaturat L.,Temcharoen P. Acute toxicity of stevioside, a natural sweetener, and its metabolite, steviol, in several animal species // Drug & Chemical Toxicology. —1997. —20, №1—2. —P. 31—44.
10. Крутошникова А., Угер М. Подслащивающие вещества в пищевой промышленности. —М.: Агропромиздат, 1988. —157 с.
11. ВОЗ. Серия технических докладов №738. Оценка некоторых пищевых добавок и контаминантов. 41 доклад Объединённого комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам. —Женева, 1993. —314 с.
12. Яременко В.В., Дроговоз Г.К., Нагурная Н.А. Сравнительная характеристика заменителей сахара // Сб. науч. тр. ВНИИ новых видов пищевых продуктов и добавок. —1990. —Вып. 2. —С. 103—115.
13. UK blocks EC sweeteners plan // Chem.and Ind. —1991. —№5. —P. 146.
14. Зобков З.С. Вместо сахара — Нутрасвит // Молоч. пром-сть. —1993. —№5—6. —С. 27—28.
15. Tutelyan V.A., Kravchenko Z.V. The effect of aspartame on the activity of rat liver xenobiotic metabolizing enzymes // Drug Metabolism and Disposition. —1990. —№18. —P. 223—225.
16. Stegink L. Aspartame: review of the safety issues // Food Technol. —1987. —41, №1. —P. 119—121.
17. Кудрашева А.А., Шокина Л.И. Пищевые добавки и продовольственная безопасность // Пищ. ингредиенты. —2000. —№1. —С. 4—8.
18. Staniec N. Acesulfame K guarantees solubility, stability of sweets // Candy Ind. —1994. —159, №6. —P. 83—85.
19. Lipinski G.-W. von Rymon. Intense sweeteners // Food Market.and Technol. —1991. —5, №2. —P. 5, 8—11.
20. Sugar-free by Sunett // Confect.Prod. —1994. —60, №6. —P. 458.
21. Яременко В.В., Артюхов В.Г., Дроговоз Г.К. К вопросу о применении заменителей сахара-аспартама и ацесульфама К в пищевой промышленности и медицине // Химия и технология пищ. продуктов. —1991. —№ 3. —С. 97—102.
22. Припутина Л.С., Кобзева В.Г., Адамчук Т.В. Первичная токсикометрическая характеристика и кумулятивные свойства подсластителя отизона // Вестник гигиены и эпидемиологии. —2001. —Т. 5, №1. —С. 53—55.
23. Адамчук Т.В. Гігієнічна оцінка нового підсолоджувача — отизона // Довкілля та здоров'я. —2001. —№3. —С. 58—62.
24. Адамчук Т.В. Подсластители в продуктах питания: установление безвредности пищевых продуктов с подсластителем отизоном // Ліки України. —2000. —№5. —С. 56—57.