Сорбит

Сорбит (сорбитол, E420) — это шестиатомный спирт (сахарный спирт) со сладким вкусом, относящийся к классу полиолов. В природе содержится в плодах рябины (от латинского названия рябины — Sorbus), а также в яблоках, абрикосах, сливах и других фруктах. Представляет собой белое кристаллическое вещество без запаха, хорошо растворимое в воде. Используется в пищевой промышленности в качестве подсластителя, влагоудерживающего агента и заменителя сахара, а также в фармацевтике, косметологии и технике.

История открытия и получения

Впервые сорбит был выделен из ягод рябины в 1872 году французским химиком Жозефом-Луи Прустом. Однако промышленное производство началось лишь в середине XX века, когда был разработан эффективный метод каталитического гидрирования глюкозы. В настоящее время основным сырьём для получения сорбита служит кукурузный или картофельный крахмал, который сначала гидролизуют до глюкозы, а затем подвергают гидрированию в присутствии никелевых катализаторов при температуре 120–150 °C и давлении водорода. Выход продукта достигает 98–99 %.

Физико-химические свойства

Сорбит представляет собой гигроскопичный порошок или гранулы. Его основные характеристики:

• Молекулярная формула: C₆H₁₄O₆.
• Молярная масса: 182,17 г/моль.
• Температура плавления: 95–110 °C (в зависимости от полиморфной модификации).
• Растворимость в воде: 235 г/100 мл при 25 °C.
• Сладость: около 0,5–0,7 от сладости сахарозы (сахарозы).
• Калорийность: 2,6 ккал/г (для сравнения: у сахара — 4 ккал/г).
• pH водного раствора (10 %): 5,0–7,0.

Сорбит не вступает в реакцию Майяра (не карамелизуется при нагревании), что отличает его от сахаров. Он устойчив к действию кислот и щелочей, не ферментируется большинством микроорганизмов.

Применение

Пищевая промышленность

В России и других странах сорбит зарегистрирован как пищевая добавка E420. Он используется:

• В качестве подсластителя в продуктах для диабетиков (конфеты, печенье, шоколад, джемы), так как не требует инсулина для усвоения и не вызывает резкого повышения уровня глюкозы в крови.
• Как влагоудерживающий агент в кондитерских изделиях (мармелад, пастила, зефир) для предотвращения высыхания и кристаллизации сахара.
• В производстве жевательной резинки и зубных паст — благодаря некариогенным свойствам (не разрушает зубную эмаль).
• В качестве стабилизатора консистенции в мороженом, соусах и майонезах.

Фармацевтика

Сорбит применяется:

• Как вспомогательное вещество (наполнитель) в таблетках и капсулах.
• В качестве осмотического диуретика (в виде 20–30 % раствора для внутривенного введения) при отёке мозга и для снижения внутричерепного давления.
• Как слабительное средство (перорально) — стимулирует перистальтику кишечника за счёт осмотического эффекта.
• В сиропах от кашля и жидких лекарственных формах как подсластитель и загуститель.

Косметология и средства гигиены

В косметике сорбит выполняет функции увлажнителя и загустителя. Он входит в состав:

• Кремов, лосьонов и масок для лица — удерживает влагу на поверхности кожи.
• Зубных паст и ополаскивателей — придаёт сладкий вкус и предотвращает кристаллизацию других компонентов.
• Шампуней и гелей для душа — улучшает консистенцию и пенообразование.

Техническое применение

В промышленности сорбит используется:

• Для производства аскорбиновой кислоты (витамина C) — в качестве промежуточного продукта в синтезе сорбозы.
• В производстве поверхностно-активных веществ (сорбитанов) и эмульгаторов (сорбитанмоностеарат, полисорбаты).
• Как пластификатор и увлажнитель в производстве бумаги, текстиля и табачных изделий.
• В антифризах и тормозных жидкостях — как компонент, снижающий температуру замерзания.

Медицинские и физиологические аспекты

Метаболизм

Сорбит всасывается в тонком кишечнике медленнее, чем глюкоза, и частично метаболизируется в печени до фруктозы. Около 50 % принятой дозы выводится с мочой в неизменном виде. Гликемический индекс сорбита составляет 9–11 (у сахарозы — 65), что делает его безопасным для больных сахарным диабетом при умеренном потреблении.

Побочные эффекты

При употреблении более 20–50 г в сутки (для взрослого человека) сорбит может вызывать осмотическую диарею, метеоризм и боли в животе. Это связано с тем, что неабсорбированный сорбит притягивает воду в просвет кишечника. Людям с синдромом раздражённого кишечника и непереносимостью фруктозы следует ограничивать его потребление.

Влияние на зубы

В отличие от сахарозы, сорбит не ферментируется бактериями зубного налёта с образованием кислот, разрушающих эмаль. Поэтому он считается некариогенным подсластителем и одобрен стоматологическими ассоциациями многих стран.

Производство и экономика

Мировое производство сорбита составляет около 1,5–2 миллионов тонн в год (данные на начало 2020-х годов). Крупнейшими производителями являются компании из Китая, США и стран Европейского союза. В России сорбит выпускается на нескольких предприятиях, в том числе на основе крахмала отечественного производства. Цена сорбита на мировом рынке колеблется от 1,5 до 3 долларов за килограмм в зависимости от чистоты и формы выпуска.

Интересные факты

• Сорбит в 2 раза менее сладок, чем ксилит (другой популярный сахарный спирт), но значительно дешевле в производстве.
• В природе сорбит содержится в водорослях рода Sargassum и в некоторых видах грибов.
• В 2010-х годах была разработана технология получения сорбита из целлюлозы (биомассы), что позволяет снизить зависимость от пищевого сырья.
• Сорбит используется в качестве реагента для определения бора в аналитической химии.

Источники

• Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4.
• Пищевая химия / под ред. А. П. Нечаева. — СПб.: ГИОРД, 2007.
• Сорбитол // Большая медицинская энциклопедия. — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1984.
• EFSA Journal. Scientific Opinion on the re-evaluation of sorbitol (E 420) as a food additive. — 2010. — Vol. 8, No. 12.
• ГОСТ 25267-93 «Сорбит пищевой. Технические условия».