Natürliche Süßstoffe
Steviolglykoside
Steviolglykoside, auch Steviaglykoside oder Steviazucker genannt, sind natürliche, nicht nahrhafte Süßstoffe, die zur Klasse der Glykoside gehören. Sie werden aus den Blättern der Steviapflanze (Stevia repens), einer krautigen Pflanze aus der Familie der Korbblütler (Asteraceae), gewonnen und veredelt. Es handelt sich um Diterpenoidglykoside, weiße oder leicht gelbe, geruchlose kristalline Pulver mit der Summenformel C38H60O18. Ihr Schmelzbereich liegt bei 196–202 Grad, ihr Brennwert beträgt 0. Sie sind etwa 300-mal süßer als Saccharose, haben einen leicht bitteren und grasigen Geschmack und die Süße entwickelt sich langsam. Steviolglykoside sind in Wasser und Ethanol löslich, hygroskopisch und weisen eine hohe thermische Stabilität auf, wodurch sie schwer zu zersetzen sind.
Mönchsfruchtglykoside sind natürliche Triterpenoidglykosid-Süßstoffe. Ihr süßer Bestandteil ist C60H102O29·H2O, das 5 Glucosereste enthält. Sie werden durch Extraktion aus Mönchsfrüchten mit Wasser oder 50 % Ethanol und anschließender Konzentration, Trocknung und Umkristallisation hergestellt. Mönchsfruchtglykoside sind weiße kristalline Pulver mit einem Schmelzpunkt von 197–201 Grad (zersetzt sich). Sie sind 260-mal süßer als Saccharose, mit einer anhaltenden Süße und einem bitteren Nachgeschmack, der an Steviolglykoside erinnert.
Glycyrrhizin, auch bekannt als Glycyrrhizin, hat die Summenformel C42H62O16. Es ist ein weißes kristallines Pulver mit einem Schmelzpunkt von 220 Grad (zersetzt sich), einem Brennwert von 0 und einer Süße, die 200-mal höher ist als die von Saccharose. Es hat einen vorübergehenden bitteren Nachgeschmack. Süßholzextrakt ist in Wasser und verdünnten Ethanollösungen kaum löslich, in heißem Wasser jedoch leicht löslich. Es ist schwach sauer und wird häufig zur Verstärkung und Verbesserung der Süße sowie zur Geschmacksanpassung verwendet. In Kombination mit Natriumsaccharin und nukleinsäurebasierten Aromen hat es eine synergistische Wirkung auf Süße und Geschmack. Im Handel erhältliche Produkte sind seine Ammonium- oder Kaliumsalze.
Xylitol, auch Pentapentylalkohol genannt, hat die Summenformel C5H12O5. Reines Xylitol ist ein weißes kristallines Pulver mit einem Schmelzbereich von 92–96 Grad. Es hat eine gute thermische Stabilität, einen Brennwert von 17 kJ/g und eine Süße, die 0,65–1,05-mal höher ist als die von Saccharose. Beim direkten Verzehr hat es einen erfrischenden Geschmack. Als Füllsüßstoff kann Xylitol der Nahrung Struktur und Volumen verleihen und hat Funktionen wie die Vorbeugung von Karies, die Vermeidung von Schwankungen des Blutzuckerspiegels und die Förderung des Wachstums einer nützlichen Darmflora. Xylitol hemmt das Hefewachstum und die Fermentationsaktivität; Daher ist es nicht für Lebensmittel geeignet, die eine Hefegärung erfordern. Eine übermäßige Aufnahme von Xylit kann zu Magen-Darm-Beschwerden oder Durchfall führen. Es hat einen erfrischenden Geschmack und kann den Geschmack verbessern, wenn es mit anderen Süßungsmitteln gemischt wird. Es hat einen erheblichen Einfluss auf die Geschmacks- und Geruchskorrektur und seine Süßeeigenschaften sind auch gut, wenn es mit Saccharin und Acesulfam-Kalium verwendet wird, wodurch die unangenehmen Geschmäcker und Aromen überdeckt werden, die oft mit starken Süßungsmitteln verbunden sind. Eine übermäßige Einnahme von Erythritol kann Durchfall und Blähungen verursachen.
Natürliche Derivat-Süßstoffe
Sucralose
Sucralose, auch Trichlorgalactosucrose oder Sucralose genannt, ist ein Trichlorderivat der Saccharose. Seine Summenformel lautet C12H19O8Cl3. Es ist ein weißes kristallines Pulver mit einem Schmelzpunkt von 125 Grad und einem Brennwert von 0. Es ist 600-mal süßer als Saccharose, hat eine reine Saccharose-ähnliche Süße, keinen Nachgeschmack und verursacht keine Karies oder Blutzuckerschwankungen. Sucralose hat eine ausgezeichnete Löslichkeit und Stabilität und kann saure und salzige Geschmäcker neutralisieren; es kann unangenehme Geschmäcker wie Adstringenz, Bitterkeit und alkoholische Aromen überdecken; und es kann würzige und milchige Aromen verstärken.
Alitam, chemisch bekannt als Asparaginsäure-Alanin, ist ein Dipeptid-Süßstoff mit der Summenformel C14H25N3O4S·2,5H2O. Es ist ein weißes kristallines Pulver, etwa 2000-mal süßer als Saccharose und 10-mal süßer als Aspartam (APM). Es handelt sich um einen nicht{10}nährstoffreichen Süßstoff mit einem saccharoseähnlichen Geschmack, ohne Nachgeschmack oder metallische Adstringenz, und ist nicht{11}}hygroskopisch. Es ist in Wasser und Ethanol gut löslich, sehr stabil und weist eine gute Hitze- und Säurebeständigkeit auf. Es ist in Umgebungen mit einem pH-Wert von 5–8 sehr stabil. Unter Backbedingungen ist Alitam stabiler als Aspartam und behält die Vorteile von Aspartam bei, überwindet jedoch dessen Nachteile. Alitame ist nicht für die Verwendung in Brot und alkoholischen Getränken geeignet.
Künstliche Süßstoffe: Neotam. Neotam ist ein Aspartam-Derivat, das durch Anfügung einer hydrophoben Gruppe an das Aspartam-Molekül entsteht. Sein chemischer Name ist einfach Dimethylethylaspartat mit der Summenformel C20H30N2O5. Es ist ein weißes kristallines Pulver, aber normalerweise wird das Monohydrat mit der empirischen Summenformel C20H30N2O5·H2O, einem Schmelzpunkt von 80,9–83,4 Grad erhalten und zersetzt sich nicht. Neotam ist 30–60-mal süßer als Aspartam und 6000–10000-mal süßer als Saccharose. Es behält viele der hervorragenden Eigenschaften von Aspartam bei, wie z. B. reine Süße, gute Geschmacksverteilung und geschmacksverstärkende Eigenschaften, keine Kalorien und keine Kariogenität. Neotam-Monohydrat ist nicht-hygroskopisch. In sauren Umgebungen weist Neotam ungefähr die gleiche Stabilität wie Aspartam auf; Unter neutralen pH-Bedingungen oder bei vorübergehend hohen Temperaturen ist Neotam jedoch deutlich stabiler als Aspartam und eignet sich daher für Anwendungen, bei denen Aspartam ungeeignet ist, beispielsweise in Backwaren.
Saccharin, chemisch bekannt als o-Sulfonylbenzoimid, hat die Summenformel C7H5O3NS, einen Schmelzbereich von 228–230 Grad und ist ein farbloser Kristall oder ein weißes Pulver. Seine Süße ist etwa 500-mal so stark wie die von Saccharose. Saccharin wird auch als unlösliches Saccharin oder Saccharinsäure bezeichnet. Was allgemein als Saccharin bezeichnet wird, ist eigentlich Natriumsaccharin, das Natriumsalz von Saccharin, mit der Summenformel C7H4O3NSNa·2H2O. Es ist gut wasserlöslich und wird auch als lösliches Saccharin bezeichnet. Es erscheint als farblose bis weiße orthorhombische plättchenartige Kristalle, geruchlos oder mit einem leicht aromatischen Geruch, kann im menschlichen Körper nicht verstoffwechselt werden, hat einen Brennwert von 0 und seine wässrige Lösung hat einen bitteren Nachgeschmack. Cyclamat, chemisch bekannt als Cyclohexylsulfaminsäure, hat die Summenformel C6H13NO3S. Es ist ein weißes kristallines Pulver mit einem Schmelzbereich von 169–170 Grad und einem Brennwert von 0. Seine Süße ist 40–50-mal so hoch wie die von Saccharose. Im Handel erhältliches Cyclamat ist eigentlich sein Natrium- oder Calciumsalz, das als farblose oder weiße, flockige Kristalle erscheint. Es ist hitzebeständig, nicht hygroskopisch, leicht wasserlöslich, hat keinen unangenehmen Nachgeschmack und überdeckt auch Bitterkeit. Cyclamat wird üblicherweise mit Saccharin verwendet, oft im Verhältnis 10:1, um eine gleichmäßige Süße zu gewährleisten und unangenehme Aromen gegenseitig zu überdecken und so die Geschmackseigenschaften zu verbessern. Es gibt auch Berichte über synergistische Wirkungen zwischen Cyclamat, Saccharin und Aspartam. 1.4.4 Acesulfam K Acesulfam K, auch bekannt als AK-Zucker, hat den chemischen Namen Acesulfam-Kalium und die Summenformel C4H4SKNO4. Das reine Produkt ist ein weißes, schrägkristallines Pulver mit einem Schmelzpunkt von 123 Grad. Es beginnt sich ab 225 Grad zu zersetzen, hat einen Brennwert von 0 und ist 150-mal süßer als Saccharose. Es hat einen angenehm süßen Geschmack ohne unangenehmen Nachgeschmack und kann mit anderen Süßungsmitteln gemischt werden. Acesulfam K ist gut wasserlöslich und hitze- und säurestabil.