DE1961769C3

DE1961769C3 - Kalorienarmes, süßstoffhaltiges Zuckeraustauschmittel

Info

Publication number: DE1961769C3
Application number: DE1961769A
Authority: DE
Inventors: Senta Dipl.-Chem. Dr.rer.nat. 6804 Ilvesheim Leonhäuser
Original assignee: Boehringer Mannheim GmbH
Current assignee: Roche Diagnostics GmbH
Priority date: 1969-12-09
Filing date: 1969-12-09
Publication date: 1984-09-20
Also published as: NL161979C; IT1044783B; ES386286A1; AT309192B; GB1315724A; BE760006A; IL35777A; FR2073165A1; SE371361B; DE1961769A1; IL35777A0; ZA708264B; CH575726A5; DE1961769B2; NL7017678A

Description

im Süßungsgradverhältnis 50 :50 bis 90 :10 (Xylit- bzw. Fructose-Komponente zu Saccharin- bzw. Cyclohexylsulfamat-Komponente) enthält

Die Erfindung betrifft ein kalorienarmes, süßstoffhaltiges Zuckeraustauschmittel, entsprechend dem vorstehenden Patentanspruch.

Sowohl für Diätkost als auch für die kalorienarme Nahrung gewinnen Süßstoffe als Zuckeraustauschmittel zunehmend an Bedeutung. Sie ermöglichen es, den sowohl für Diabetiker als auch unter dem Gesichtspunkt des hohen Kaloriengehaltes unerwünschten Zucker weitgehend zu ersetzen, soweit es die reine Süßkraft des Zuckers (Saccharose) betrifft. Unter den Süßstoffen zeichnet sich hierbei das Saccharin besonders dadurch aus, daß es außer seiner hohen Süßkraft auch in hohen Dosen vom medizinischen Standpunkt aus unbedenklich verwendet werden kann, während z. B. Cyclamate in dieser Hinsicht umstritten sind.

Saccharin weist jedoch als Zuckeraustauschmittel erhebliche Nachteile auf. Einer dieser Nachteile besteht in dem bekannten langanhaltenden unangenehm empfundenen Nebengeschmack, der sowohl eine leicht bittere als auch nachsüßende Komponente umfaßt. Dieser Nebengeschmack hat dazu geführt, daß der Verbraucher häufig auf andere Süßstoffe auswich, die diesen Nachteil nicht aufweisen, jedoch hinsichtlich der Süßkraft wesentlich unterlegen waren. So besitzt beispielsweise das Natriumcyclohexylsulfamat nur die 30—50fache Süßkraft des Zuckers, während Saccharin (Benzoesäuresulfimid) die 550fache Süßkraft des Zuckers aufweist.

Ein weiterer Nachteil sowohl des Saccharins als auch der anderen bekannten Süßstoffe besteht darin, daß bei ihrer Verwendung oftmals ein »leerer« Geschmack erzielt wird, insbesondere bei Fruchtsaftgetränken. Es fehlt der erwünschte »Körper«. Diese Wirkung zeigt sich allgemein bei festen und flüssigen Lebens- und Genußmitteln, beispielsweise Obsterzeugnissen, wie Marmelade und Konfitüren, und Süß- und Backware für die kalorienarme Ernährung, die an Stelle von Zucker künstliche Süßstoffe als Zuckeraustauschmittel enthalten. Hinzu kommt noch, daß unter dem Gesichtspunkt der Kalorienverminderung der Austausch von Zucker gegen Süßstoffe nicht unbedingt zur erwartenden Gewichtsverminderung führt, die durch die Kalorienreduktion herbeigeführt werden sollte. Die wissenschaftliche Literatur zeigt, daß bei Ratten Versuchsgruppen die mit Süßstoffen, wie z. B. Saccharin, gefütterten Kontrollgruppen gegenüber der mit Zucker gefütterten Gruppe zugenommen statt abgenommen hatten. Dies läßt sich dadurch erklären, daß das Hungergefühl nicht durch den Geschmack »süß«, sondern wohl im wesentlichen durch absinkende Blutzuckerwerte im Sinne einer Hypoglykämie bzw. durch eine verringerte ateriovenösc Blutzuckerdifferenz bestimmt wird. Möglicherweise bewirkt auch der fehlende Anfall an Metaboliten ein gesteigertes Hungergefühl. Dieses hat wiederum eine erhöhte Aufnahme von kalorienhaltiger Nahrung zur Folge, so daß der gewünschte Abmagerungseffekt nicht erreicht wird.

Es besteht daher ein Bedarf nach einem Zuckeraustauschmittel, welches die erwähnten Nachteile nicht aufweist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch to ein kalorienarmes, süßstoffhaltiges, Zuckeraustauschmittel, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es

a) Xylit und Saccharin oder

b) Fructose und/oder Xylit und Cyclohexylsulfamate

im Süßungsgradverhältnis 50 :50 bis 90 :10 (Xylit- bzw. Fructose-Komponente zu Saccharin-bzw. CyclohexylsuIfamat-Komponente) enthält
Zur Definition des Begriffes »Süßungsgrad« vgl.

Handbuch der Lebensmittelchemie, herausgegeben von L Acker u. a, 1967, Bd. 5/1, S. 652.

Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die erfindungsgemäßen Mischungen einen synergistischen Effekt im Sinne einer wesentlichen Steigerung des Süßungsgrades aufweisen. Dieser Effekt tritt bei Fructose und, wenn auch in geringem Maße, bei Xylit auf. Bei den übrigen Disacchariden, insbesondere gewöhnlichem Zucker (Saccharose) fehlt hingegen diese Wirkung völlig. Der erfindungsgemäße Effekt laß; sich dadurch zeigen, daß Xylit mit einem bestimmten Süßwert, wenn er z. B. mit Saccharin von bestimmten Süßwert gemischt wird, nicht, wie zu erwarten war, einen Gesamtsüßungsgrad aufweist, der der Summe der Einzelsüßungsgraden entspricht (theoretischer Süßungsgrad), sondern einen weit darüber Hegenden Süßungsgrad. Gemische von Zucker und Saccharin hingegen besitzen einen tatsächlichen Süßungsgrad, der dem theoretischen Süßungsgrad absolut entspricht.
Überraschenderweise weist das erfindungsgemäße Zuckeraustauschmittel auch die übrigen oben erwähnten Nachteile der bekannten Süßstoffe bzw. Zuckeraustauschmittel nicht auf. So wird in dem oben angegebenen Mengenverhältnis der unerwünschten Beigeschmack des Saccharins beseitigt. Erst bei einer Überschreitung der angegebenen oberen Grenze für das Süßungsgradverhältnis tritt dieser für das Saccharin typische Beigeschmack wieder hervor. Die untere Grenze für das angegebene Süßungsverhältnis stellt den Schwellenwert dar, bei dem ein synergistischer Aufsüßungseffekt nicht mehr wahrnehmbar ist.

In reiner Form hat Fructose bei Zimmertemperatur einen Süßungsgrad von 140, bezogen auf Zucker (Saccharose) = 100. Bei höheren Temperaturen sinkt dieser Süßungsgrad etwas ab und erreicht bei 60° C den Wert

110. Der Süßungsgrad von Xylit ist 100, bezogen auf gleiche Basis. Saccharin hat als freie Säure in reiner Form etwa die rund 550fache Süßkraft von Zucker. Bei den handelsüblichen Präparaten handelt es sich häufig um Salze, insbesondere Natriumsalz, wobei häufig noch andere Substanzen vorhanden sind, beispielsweise Carbonate, so daß der tatsächlichen Süßungsgrad zumeist von diesem angegebenen Wert der reinen Säure abweicht. Zum Nachweis des erfindungsgemäßen Effektes muß daher auf die tatsächlichen Süßungsgradverhältnis-

<ή se Bezug genommen werden, die dem jeweils verwendeten Produkt zukommen und die sich nicht allgemein als Gewichtsverhältnisse ausdrucken lassen, obwohl natürlich für jedes speziell verwendete Saccharin bzw.

Xylit der SüSungsgrad in einem konstanten Verhältnis zum Gewicht steht

Das erflndungsgemäße Zuckeraustauschmittel kann die angegebenen Bestandteile in reiner Form enthalten, häufig enthält es jedoch zusätzlich mindestens noch Verunreinigungen öder sonstige erwünschten Zusätze, beispielsweise Aromazusätze.

Eine weitere überraschende Wirkung des erfindungsgemäßen Zuckeraustauschmittels besteht darin, daß es eine ausgeprägte aromasteigernde Wirkung besitzt Das Eigenaroma des Lebensmittels oder Genußmittels, dem das erfindungsgemäße Zuckeraustauschmittel zugesetzt wird, wird in besonders angenehmer und ausgeprägter Form hervorgehoben. Dies gilt insbesondere für Obsterzeugnisse aller Art Dieser »flavour-transfer« ist ebenfalls charakteristisch für das erfi.idungsgemäPe Zuckeraustauschmittel, insbesondere soweit es Fructose enthält Andere Mischungen von künstlichem Süßstoff mit süßen Kohlehydraten besitzen diese Eigenschaften nicht

Schließlich ist das erfindungsgemäße Zuckeraustauschmittel auch den bisher bekannten Süßstoffen in energetischer Hinsicht weit überlegen. Außer dem Geschmackseffekt »süß« wird mit dem erfindungsgemäßen Mittel auch eine echte Stillegung des Hungergefühls bedingt ohne daß ein Eingriff in das hormoneile Zuckerregulationssystem stattfindet da die Fructose als insulinunabhängiges Kohlenhydrat verwertet wird.

Den der Erfindung zugrunde liegenden synergistische Effekt zeigen Vergleichsversuche, die bei Zinmmertemperatur mit Mischungen von Saccharin mit verschiedenen süßen Kohlehydraten durchgeführt wurden. Die einzelnen Komponenten des Süßstoffgemisches wurden dabei im bestimmten Süßungsgradverhältnis miteinander gemischt derart daß sich jeweils ein theoretischer Süßungsgrad von 100 ergab. Diesem theoretischen Süßungsgrad wurde der tatsächlich gefundene organoleptisch bestimmte Süßungsgrad gegenübergestellt Die dargestellten Vergleichsversuche wurden in reinen wäßrigen Lösungen durchgeführt Sie ergaben sich jedoch in gleicher Weise bei Übertragung der Versuchsbedingungen auf feste und flüssige Lebensmittel.

Die folgende Tabelle veranschaulicht die untersuchten Süßstoffgemische sowie die dabei gefundenen Süßungsgrade im Verhältnis zum theoretischen Süßungsgrad.

Süßstoffgemisch

Süßungsgrad-	Theor. Süßungsgrad	Beispiele	Geiund.
verhältnis		Süßungsgrad
50:50	100	► 100
70:30	100	>100
90:10	!00	SlOO
50:50	100	>100
70:30	100	>100
90:10	100	SlOO
50:50	100	SlOO
70:30	100	= 100
90:10	100	= 100
50:50	100	= 100
70:30	100	= 100
90:10	100	= 100
50:50	100	>100
70:30	100	= 100
90:10	100	-100
50:50	100	= 100
70:30	100	= 100
90:10	100	= 100
näßen telgesetz, beschränkt sein.
rgisti-

Erfindungsgemäß:
Fructose/Cyclamat

Xylit/Saccharin

Vergleich:
Sorbit/Saccharin

Saccharose/Saccharin

Mannit/Saccharin

Glucose/Saccharin

Die Tabelle zeigt, daß nur den erfindungsgemäßen Zuckeraustauschmitteln die beschriebene synergisti sehe Wirkung zukommt.

Die überraschende synergistische Steigerung des Süßungsgrades sowie die aromasteigernde Wirkung kommt Xylit nicht nur bei Kombination mit Saccharin, sondern auch bei Kombination mit Cyclamaten (Natriumcyclohexylsulfamat), und zwar ebenfalls im angegebenen Süßungsgradverhältnis, zu. Hierbei tritt jedoch der beim Saccharin gefundene Effekt der Beseitigung des Nebengeschmackes nicht auf, da diese Süßstoffe einen solchen Nebengeschmack nicht besitzen. Andererseits haben die Cyclamate eine wesentlich geringere Süßkraft, die etwa 10% des Saccharins entspricht. Diese erfindungsgemäßen Gemische werden daher weniger bevorzugt.

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Bestimmungen, insbesondere durch das Lebensmit-Lösung 1

3,57 g Fructose

gelöst in 100 ml aqua dest. (entspricht bei einem Süßungsgrad der Fructose von 1,4 bei Zimmertemperatur einer 5°/oigem Saccharose-

Lösung).

Lösung 2

0,143 g Cyclamat

(Natriumcyclohexylsulfamai) — gelöst in

100 ml aqua dest. (entspricht bei einem Süßungsgrad des Cyclamats von 35 einer 5%igen Saccarose-Lösung).

Beispiel 1

Es wird eine Mischung hergestellt aus 50 ml Lösung 1 und 50 ml Lösung 2 (Süßungsgradverhall nis 50 :50).

Rein rechnerisch entspricht diese erfindungsgemäße Süßmittellösung dem Süßungsgrad einer 5%igen Saccharose-Lösung. Durch den synergistischen Effekt ist der tatsächliche Süßungsgrad um mindestens 2C°/o erhöht 100 ml des Gemisches entsprechen damit bezüglich des Süßungsgrades einer mindestens 6%igen Sac- ίο charose-Lösung. 100 ml einer 6%igen Saccharose-Lösung enthalten 24,6 Kai. 100 ml der Süßungslösung analog Beispiel 1 enthalten 732 KaL

Beispiel 2

Es wird ein Gemisch hergestellt aus 60 ml Lösung 1 +40 ml Lösung 2 (Süßungsgradverhälthis 60 :40). Dieses Gemisch entspricht rechnerisch dem Süßungsgrad einer 5%igen Saccharose-Lösung. Durch den erfindungsgemäßen synergistischen Effekt des Gemischs ist der Süßungsgrad um etwa 20% (bei Zimmertemperatur) erhöht und entspricht damit einer etwa 6°/oigen Saccharose-Lösung.

100 ml einer 6%igen Saccharose-Lösung enthalten 24,6 Kai. 100 ml der Süßungslösung dieses Beispiels enthalten 8,78 Kai.

Beispiel 3

Zum Süßen einer Tasse Kaffee wird ein Teelöffel Saccharose, entsprechend etwa 6 g Saccharose, und damit einem Gehalt von 24,6 Kai. benötigt

Zur Erzielung eines entsprechenden Süßungseffektes mit dem erfindungsgemäßen Süßungsgemisch wird eine Mischung, bestehend aus 1,92 g Fructose und 0,068 g Cyclamat, benötigt

Diese Menge repräsentiert einen Gehalt von 7,9 Kai.

Beispiel 4

Es wird eine Mischung hergestellt aus 50 ml einer Lösung von 5,0 g Xylit in 100 ml aqua dest. (entspricht bei einem Süßungsgrad des Xylits von 1,0 bei Zimmertemperatur einer 5%igen Saccharose-Lösung) und 50 ml Lösung 2 (Süßungsgradverhältnis 50 :50).

Rechnerisch entspricht diese erfindungsgemäße Süßmittellösung dem Süßungsgrad einer 5°/oigen Saccharose-Lösung. Durch den synergistischen Effekt ist der tatsächliche Süßungsgrad um mindestens 30% erhöht.

Beispiel 5

Es wird eine Mischung hergestellt aus 50 ml der Xylit-Lösung von Beispiel 4 und 50 ml einer Lösung von 0,0091 g Saccharin (Ortho-Benzoesäuresulfimid) — gelöst in 100 ml aqua dest (entspricht bei einem Süßungsgrad des Saccharins von 550 einer 5%igen Saccharose-Lösung).

Diese erfindungsgemäße Süßmittellösung entspricht rechnerisch dem Süßungsgrad einer 5%igen Saccharose-Lösung. Durch den synergistischen Effekt wird der tatsächliche Süßungsgrad jedoch beträchtlich höher.

Claims

Patentanspruch:

Kalorienarmes, süBst >ffhaltiges Zuckeraustauschmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es

a) Xylit und Saccharin oder

b) Fructose und/oder Xylit und Cyclohexylsulfamate