Ксилит — подсластитель и заменитель сахара¶
Ксилит (E967) — сахарный спирт (полиол), используемый в качестве подсластителя и заменителя сахарозы. Химическая формула — C₅H₁₂O₅. По сладости ксилит близок к сахару (около 100 % сладости сахарозы при массовой концентрации), но содержит примерно на 40 % меньше калорий. Природным источником ксилита являются фрукты и овощи, а также древесина берёзы, из которой его получают промышленным способом.
¶Физико-химические свойства
Ксилит представляет собой кристаллическое вещество белого цвета, сладкое на вкус, без постороннего привкуса. Хорошо растворяется в воде, при растворении поглощает тепло, поэтому создаёт ощущение прохлады во рту. Температура плавления — около 92–96 °C. Молярная масса — 152,15 г/моль. По химической структуре относится к пятиатомным спиртам (пентитолам).
¶Получение
Промышленный способ получения ксилита основан на гидролизе гемицеллюлоз — полисахаридов, содержащихся в древесине и растительных отходах. В России и странах СНГ основным сырьём служит берёзовая щепа: из неё методом автоклавного гидролиза получают ксилозу, которую затем восстанавливают в ксилит. Китайские производители преимущественно используют кукурузные кочерыжки и другие сельскохозяйственные отходы. Мировое производство ксилита оценивается в десятки тысяч тонн в год, крупнейшие производители расположены в Китае, Финляндии и России.
¶Применение
¶Пищевая промышленность
Ксилит зарегистрирован в качестве пищевой добавки E967 и применяется как подсластитель в продуктах для диабетиков, жевательной резинке, конфетах, шоколаде, выпечке, а также в напитках. В отличие от сахарозы, ксилит почти не участвует в обмене веществ без участия инсулина, поэтому его гликемический индекс крайне низок (около 7–13 единиц). Это делает его популярным заменителем сахара для людей с сахарным диабетом, хотя в больших количествах употребление полиолов всё же требует осторожности.
¶Стоматология
Ксилит широко известен как компонент жевательных резинок и пастилок, рекомендуемых для профилактики кариеса. Бактерии Streptococcus mutans, основные возбудители кариеса, не могут эффективно перерабатывать ксилит, в результате чего их активность снижается. Кроме того, ксилит стимулирует слюноотделение, что способствует реминерализации эмали. Регулярное употребление ксилита (например, 5–10 г в сутки, разделённых на несколько приёмов) в клинических исследованиях ассоциировалось со снижением риска кариеса на 30–75 %.
¶Медицина и фармацевтика
Ксилит используется в составе растворов для ингаляций, сиропов от кашля, пастилок для рассасывания. В некоторых странах он входит в состав растворов для внутривенного введения в качестве источника энергии.
¶Влияние на здоровье
¶Положительные эффекты
- Низкий гликемический индекс и малая калорийность.
- Профилактика кариеса и улучшение минерализации зубной эмали.
- Пребиотический эффект: в толстом кишечнике ксилит ферментируется бактериями с образованием короткоцепочечных жирных кислот.
¶Побочные эффекты
При чрезмерном употреблении (обычно более 30–50 г в сутки) ксилит может вызывать метеоризм, диарею и спазмы в животе из-за осмотического эффекта в кишечнике. Организм постепенно адаптируется к полиолам, поэтому дозу рекомендуется увеличивать постепенно.
¶Токсичность для животных
Ксилит крайне опасен для собак: даже небольшие дозы (0,1 г/кг массы тела) вызывают у собак резкую гипогликемию, а более высокие дозы — острое поражение печени, нередко со смертельным исходом. Механизм этого эффекта связан со стимуляцией выброса инсулина у собак, что нехарактерно для других видов. Владельцам домашних животных рекомендуется хранить продукты с ксилитом вне доступа животных.
¶Ксилит и другие полиолы
На рынке подсластителей ксилит конкурирует с сорбитом, эритритом, мальтитом и изомальтом. В отличие от сорбита, ксилит примерно вдвое слаще; эритрит, напротив, менее сладок и почти не вызывает расстройств ЖКТ, но и не обладает выраженным пребиотическим действием. Выбор полиола зависит от задач: для профилактики кариеса предпочтителен ксилит, для снижения калорийности — эритрит.
¶Нормативное регулирование
В России ксилит разрешён в качестве пищевой добавки E967 в соответствии с техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 029/2012). Допустимая суточная доза не устанавливается строго, однако производители рекомендуют ограничивать употребление 30–50 г в сутки. В США ксилит признан Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) безопасным веществом Generally Recognized as Safe (GRAS).
¶История
Ксилит был впервые описан немецким химиком Эмилем Фишером в 1891 году. В годы Второй мировой войны ксилит производился в Финляндии и Швеции как заменитель сахара, ставшего дефицитом. После войны финские учёные провели первые исследования, показавшие, что ксилит снижает уровень кариеса — эти работы легли в основу современного применения полиола в стоматологии.
¶Источники
- ГОСТ 33270-2015 «Ксилит. Технические условия»
- ТР ТС 029/2012 «Технический регламент Таможенного союза о безопасности пищевой продукции, пищевых добавок и контактирующих с ними материалов»
- Материалы Всемирной организации здравоохранения по пищевым добавкам (JECFA)
- Научные обзоры по применению полиолов в стоматологии и диетологии