Эритритол - Erythritol

Эритритол
Скелетная формула эритритола
Шаровидная модель молекулы эритритола
Имена
Систематическое название ИЮПАК
(2р,3S) -Бутан-1,2,3,4-тетрол
Другие имена
(2р,3S) -Бутан-1,2,3,4-тетраол (не рекомендуется)
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard100.005.217 Отредактируйте это в Викиданных
Номер EE968 (глазури, ...)
КЕГГ
UNII
Свойства
C4ЧАС10О4
Молярная масса122.120 г · моль−1
Плотность1,45 г / см3
Температура плавления 121 ° С (250 ° F, 394 К)
Точка кипения От 329 до 331 ° C (от 624 до 628 ° F; от 602 до 604 K)
−73.80·10−6 см3/ моль
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Эритритол это химическое соединение, а сахарный спирт (или полиол ), используемый как пищевая добавка и заменитель сахара. Он встречается в природе и производится из кукурузы с использованием ферментов и ферментации. Его формула C
4ЧАС
10О
4, или HO (CH2) (CHOH)2(CH2)ОЙ; в частности, один конкретный стереоизомер с этой формулой.

Эритрит на 60–70% сладок сахарозы (столовый сахар), но почти не калорийен.[1] и не влияет на уровень сахара в крови[2] или вызвать кариес.[3]

История

Эритрит был открыт в 1848 году шотландским химиком. Джон Стенхаус.[4] Впервые эритрит был выделен в 1852 году. В 1950 году он был обнаружен в черная патока который был сброжен дрожжами, и в 1990-х годах в Японии он стал продаваться как сахарный спирт.[5]

Кристаллы эритритола

Естественное явление

Эритритол естественным образом содержится в некоторых фруктах и ​​ферментированных продуктах.[6] На промышленном уровне он производится из глюкозы путем ферментации с дрожжи, Moniliella pollinis.[7]

Использование, абсорбция и безопасность

Бренд Sulá без сахара лакрица, подслащенный эритритолом

С 1990 года эритритол имеет историю безопасного использования в качестве подсластителя и усилителя вкуса в продуктах питания и напитках и одобрен для использования государственными регулирующими органами более чем 60 стран.[8] Категории напитков для его употребления: кофе и чай, жидкие пищевые добавки, смеси соков, безалкогольные напитки, и вариации ароматизированных водных продуктов, включая продукты кондитерские изделия, печенье, столовые подсластители и жевательная резинка без сахара.[8]

Эритритол поглощен быстро попадает в кровь, пиковые количества достигаются менее чем через два часа; большая часть пероральной дозы (от 80 до 90%) выводится в неизмененном виде с моча в течение 24 часов.[8]

В качестве проверки безопасности ученые оценили дозы эритритола при симптомах легкой степени тяжести. желудочно-кишечный произошло расстройство, такое как тошнота, избыток газы, вздутие живота или боль, и табурет частота. При содержании в напитках 1,6% не считается слабительное эффект.[8] Верхний предел толерантности составлял 0,78 и 0,71 г на кг массы тела у взрослых и детей, соответственно.[8] Для безопасного использования у детей научная панель для Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов рекомендуемый верхний предел содержания на порцию еды или напитков составлял 0,6 грамма на кг массы тела.[8]

Диетические и метаболические аспекты

Калорийность и маркировка

Маркировка пищевой ценности эритритола в пищевых продуктах варьируется от страны к стране. Некоторые страны, такие как Япония и Европейский Союз (ЕС), пометьте его как ноль-калорийность.[9]

Под США Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA), он имеет калорийность 0,2 килокалории на грамм (на 95% меньше, чем сахара и других углеводов). FDA США не сделало собственного определения относительно общепризнан безопасным (GRAS) статус эритрита, но принял заключение о том, что эритрит является GRAS, представленное ему несколькими производителями пищевых продуктов.[7]

Человеческое пищеварение

В организме большая часть эритрита всасывается в кровоток в тонкий кишечник, а затем по большей части выводится в неизмененном виде в моча. Около 10% попадает в толстую кишку.[10]

В малых дозах эритритол обычно не вызывает слабительное эффекты и газы или вздутие живота, которые часто возникают после употребления других сахарных спиртов (например, мальтитол, сорбитол, ксилит, и лактитол ).[11] Около 90% абсорбируется до того, как попадает в толстая кишка, а так как эритрит не переваривается кишечными бактериями, оставшиеся 10% выводятся с кал.[10]

Большие дозы могут вызвать тошнота, урчание в животе и водянистый кал.[12] У мужчин дозы более 0,66 г / кг массы тела, а у женщин дозы более 0,8 г / кг массы тела вызывают слабость,[13] и диарея в более высоких дозах (более 50 граммов (1,8 унции)).[12] Редко эритрит может вызывать аллергическую крапивницу (крапивница ).[14]

Уровень сахара в крови и инсулина

Эритритол не влияет на содержание сахара в крови или кровь инсулин уровни.[15][16] и поэтому может стать эффективным заменителем сахара для диабетики.[5]

Оральные бактерии

Эритритол благоприятный для зубов; этого не может быть метаболизируется устно бактерии, поэтому он не способствует кариес.[3][16] Кроме того, эритритол, как и ксилит, обладает антибактериальным действием против стрептококки бактерии, уменьшает зубной налет, и может защищать от кариеса.[16]

Производство

Эритритол производят в промышленных масштабах, начиная с ферментативных гидролиз крахмала из кукурузы для получения глюкоза.[17] Затем глюкоза ферментируется дрожжами или другим грибком с образованием эритрита. Другие методы, такие как электрохимический синтез, находятся в стадии разработки.[18] Генно-инженерная мутантная форма Yarrowia lipolytica, дрожжи, оптимизированы для производства эритритола путем ферментации с использованием глицерин как источник углерода и высокий осмотическое давление увеличить урожайность до 62%.[19]

Химические свойства

Теплота раствора

Эритритол обладает сильным охлаждающим действием (эндотермический, или положительный теплота раствора )[20] при растворении в воде, что часто сравнивают с охлаждающим эффектом мята ароматы. Эффект охлаждения присутствует только в том случае, если эритритол еще не растворен в воде, ситуация, которая может иметь место в подслащенной эритритом глазури, плитке шоколада, жевательной резинке или леденцах. Охлаждающий эффект эритритола очень похож на охлаждающий эффект ксилит и один из самых сильных охлаждающих эффектов всех сахарных спиртов.[21] Эритритол имеет пKа 13,903 при 18 ° С.[22]

Биологические свойства

Согласно исследованию 2014 года,[23] эритритол действует как инсектицид, токсичный для плодовой мухи Drosophila melanogaster, нарушая двигательные способности и сокращая продолжительность жизни, даже когда питательные сахара были доступны.

Эритритол предпочтительно используется Brucella бактерии spp. Присутствие эритрита в плаценте коз, крупного рогатого скота и свиней было предложено в качестве объяснения накопления Brucella бактерии, обнаруженные на этих участках.[24]

Синонимы

В 19-м и начале 20-го веков для эритрита использовалось несколько синонимов: эритрол, эритрит, эритоглюцин, эриглюцин, эритроманнит и фикит.[25] Ноль - это торговая марка для эритрита.[26]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Васудеван, Д. М. (2013). Учебник биохимии для студентов-медиков. Нью-Дели: Jaypee Brothers Medical Publishers (P) LTD. п. 81. ISBN  978-93-5090-530-2.
  2. ^ Луна, HJ; Jeya, M; Ким, И. В.; Ли, Дж. К. (апрель 2010 г.). «Биотехнологическое производство эритритола и его применения». Прикладная микробиология и биотехнология. 86 (4): 1017–25. Дои:10.1007 / s00253-010-2496-4. PMID  20186409. S2CID  9560435.
  3. ^ а б Kawanabe, J .; Hirasawa, M .; Takeuchi, T .; Ода, Т .; Икеда, Т. (1992). «Некариогенность эритрита как субстрата». Исследование кариеса. 26 (5): 358–62. Дои:10.1159/000261468. PMID  1468100.
  4. ^ Об открытии эритрита, который Стенхаус назвал «эритроглюцин», было объявлено в: Стенхаус, Дж. (1 января 1848 г.). «Изучение ближайших основ некоторых лишайников». Философские труды Лондонского королевского общества. 138: 63–89, см. Особенно стр. 76. Дои:10.1098 / рстл.1848.0004. S2CID  83653513.
  5. ^ а б Boesten, D.M.P.H.J .; den Hartog, G.J.M .; де Кок, П. (2015). «Влияние эритрита на здоровье». Nutrafoods. 14 (3): 3–9. Дои:10.1007 / s13749-014-0067-5.
  6. ^ Shindou, T .; Sasaki, Y .; Miki, H .; Eguchi, T .; Hagiwara, K .; Итикава, Т. (1988). «Определение эритрита в ферментированных пищевых продуктах с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии» (pdf). Шокухин Эйсейгаку Засши. 29 (6): 419–22. Дои:10.3358 / shokueishi.29.419.
  7. ^ а б «Извещения ГРАС: эритритол». Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. 16 ноября 2018 г.. Получено 8 декабря 2018.
  8. ^ а б c d е ж Научная группа по пищевым добавкам и источникам питательных веществ, добавляемым в пищу, Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (2015). «Научное заключение о безопасности предлагаемого расширения использования эритрита (E 968) в качестве пищевой добавки». Журнал EFSA. 13 (3): 4033. Дои:10.2903 / j.efsa.2015.4033. ISSN  1831-4732., Цитата: «В 2003 году Научный комитет по пищевым продуктам (SCF) Европейского союза (ЕС) пришел к выводу, что эритритол безопасен для использования в пищевых продуктах. [...] в заключении SCF говорилось, что слабительное пороговое значение может быть превышено, особенно молодыми потребителями, [...] группа ANS пришла к выводу, что резкое болюсное потребление эритрита с безалкогольными напитками на максимальном уровне 1,6% не вызовет беспокойства по поводу слабости ».
  9. ^ (2008) Директива Европейской комиссии 2008/100 / EC. Цитата: «Эритритол является полиолом, и в соответствии с действующими правилами, предусмотренными в статье 5 (1) Директивы 90/496 / EEC, его энергия будет рассчитана с использованием коэффициента преобразования для полиолов, а именно 10 кДж / г (2 , 4 ккал / г). Использование этого коэффициента преобразования энергии не будет в полной мере информировать потребителя о снижении энергетической ценности продукта, достигаемой за счет использования эритритола при его производстве. Научный комитет по пищевым продуктам в своем мнении по эритритолу, выраженному в марте 5, 2003, отмечалось, что энергия, обеспечиваемая эритритолом, составляла менее 0,9 кДж / г (менее 0,2 ккал / г). Следовательно, целесообразно принять подходящий коэффициент преобразования энергии для эритрита. Действующие правила (Рег. (EC) 1169/2011) сохраните этот коэффициент преобразования на уровне 0 ккал / г для целей расчета энергетической ценности ».
  10. ^ а б Arrigoni, E .; Brouns, F .; Амадо, Р. (ноябрь 2005 г.). «Микробиота кишечника человека не ферментирует эритрит». Британский журнал питания. 94 (5): 643–6. Дои:10.1079 / BJN20051546. PMID  16277764.
  11. ^ Munro, I.C .; Berndt, W. O .; Borzelleca, J. F .; и другие. (Декабрь 1998 г.). «Эритритол: пояснительное резюме биохимических, метаболических, токсикологических и клинических данных». Пищевая и химическая токсикология. 36 (12): 1139–74. Дои:10.1016 / S0278-6915 (98) 00091-X. PMID  9862657.
  12. ^ а б Стори, Д .; Ли, А .; Bornet, F .; Браунс, Ф. (март 2007 г.). «Желудочно-кишечная толерантность к эритриту и ксилиту, попадающим в жидкость». Европейский журнал клинического питания. 61 (3): 349–54. Дои:10.1038 / sj.ejcn.1602532. PMID  16988647. S2CID  10228622.
  13. ^ Мякинен К.К. (2016). «Желудочно-кишечные расстройства, связанные с потреблением сахарных спиртов с особым вниманием к ксилиту: научный обзор и инструкции для стоматологов и других медицинских работников». Int J Dent. 2016: 5967907. Дои:10.1155/2016/5967907. ЧВК  5093271. PMID  27840639.
  14. ^ Hino, H .; Kasai, S .; Hattori, N .; Кенджо, К. (март 2000 г.). «Случай аллергической крапивницы, вызванной эритритолом». Журнал дерматологии. 27 (3): 163–5. Дои:10.1111 / j.1346-8138.2000.tb02143.x. PMID  10774141. S2CID  40328472.
  15. ^ Munro IC, Берндт WO, Borzelleca JF, Flamm G, Lynch BS, Kennepohl E, Bär EA, Modderman J, Bernt WO (декабрь 1998 г.). «Эритритол: краткое изложение биохимических, метаболических, токсикологических и клинических данных». Food Chem. Токсикол. 36 (12): 1139–74. Дои:10.1016 / S0278-6915 (98) 00091-X. PMID  9862657.
  16. ^ а б c де Кок, Питер (2012). «Эритритол». Подсластители и заменители сахара в пищевых технологиях. С. 213–241. Дои:10.1002 / 9781118373941.ch10. ISBN  9781118373941.
  17. ^ Клара Пиччирилло, доктор философии (28 января 2014 г.). «Как производится эритрит? Производство низкокалорийного заменителя сахара». Расшифрованная наука.
  18. ^ Элейн Уотсон (10 апреля 2013 г.). "'«Зеленая электрохимия» может проложить путь к более рентабельному производству эритрита, говорит новаторская DFI Corp..
  19. ^ Fickers, P; Карли, Ф (8 февраля 2018 г.). «Производство эритрита дрожжами: обзор современных знаний». Дрожжи. 35 (7): 455–466. Дои:10.1002 / год.3306. ISSN  1097-0061. PMID  29322598.
  20. ^ Вольфарт, К. (2006). Справочник CRC энтальпии систем полимер-растворитель. CRC / Тейлор и Фрэнсис. п. 3. ISBN  978-0-8493-9361-7.
  21. ^ Jasra, R. V .; Ахлувалия, Дж. К. (1982). «Энтальпии растворения, парциальные мольные теплоемкости и кажущиеся мольные объемы сахаров и полиолов в воде». Журнал химии растворов. 11 (5): 325–338. Дои:10.1007 / BF00649291 (неактивно 2020-10-03). ISSN  1572-8927.CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на октябрь 2020 г. (ссылка на сайт)
  22. ^ О'Нил, М. Дж. (2006). «Эритритол». Индекс Merck - энциклопедия химикатов, лекарств и биологических препаратов.: 629.
  23. ^ Baudier, K.M .; Kaschock-Marenda, S.D .; Patel, N .; Diangelus, K.L .; O'Donnell, S .; Маренда, Д. (2014). «Эритрит, непитательный сахаросодержащий спиртовой подсластитель и главный компонент трувии, представляет собой приятный на вкус инсектицид, принимаемый внутрь». PLOS ONE. 9 (6): e98949. Bibcode:2014PLoSO ... 998949B. Дои:10.1371 / journal.pone.0098949. ЧВК  4045977. PMID  24896294.
  24. ^ Петерсен, Эрик; Раджашекара, Гириш; Санаккаяла, Нилима; Эскра, Линда; Хармс, Джером; Сплиттер, Гэри (2013). «Эритрит вызывает проявление признаков вирулентности у Brucella melitensis». Микробы и инфекции. 15 (6–7): 440–449. Дои:10.1016 / j.micinf.2013.02.002. ISSN  1286-4579. ЧВК  3686989. PMID  23421980.
  25. ^ Харт, Эдвард (1892). «Список слов, употребления которых следует избегать в пользу сопутствующих синонимов». Журнал аналитической и прикладной химии. 6: 160.
  26. ^ «Cargill представляет новые продукты с натуральным подсластителем Zerose». Сеть New Hope. 9 марта 2010 г.. Получено 13 ноября 2018.

внешние ссылки