استفاده فراوان از شکر و قند و ایجاد بیماری و اثرات زیانباری که مصرف زیاد این مواد بر سلامت انسان ها دارد، از دیرباز بشر را بر آن داشت که به دنبال جایگزینی برای این محصولات طبیعی باشد. این شیرین کننده ها موادی بدون کالری هستند و همین دلیل استفاده آن ها در صنایع غذایی می باشد .
شیرین کننده های مصنوعی مواد شیرینی هستند که توسط انسان ها سنتز و ساخته می شود و به مواد مختلف جهت شیرین کردن و دیگر مصارف اضافه می شود به دلیل مزایایی که دارند در صنایع دیگری چون کشاورزی، مواد دارویی، تولید مواد بهداشتی و... کاربردهای متفاوتی دارد. در این مقاله به معرفی برخی از این شیرین کننده ها و کاربرد آن ها در صنایع مختلف می پردازیم.

 فهرست مطالب:

1- شیرین کننده چیست؟
2- شیرین کننده مصنوعی چیست؟
3- علت استفاده از شیرین کننده ها
4- فواید کلی شیرین کننده های مصنوعی

5- آسپارتام (Aspartame)

 5-1- مزایای استفاده از آسپارتام
5-2- کاربرد آسپارتام در صنایع غذایی (نوشیدنی ها)
5-3- ایمن بودن آسپارتام

6- سوکرالوز (Sucralose)

6-1- مزایای استفاده از سوکرالوز
 6-2- کاربرد سوکرالوز
 6-3- ایمن بودن سوکرالوز

7- آسه سولفام پتاسیم (Acesulfame potassium)

7-1- مزایای آسه سولفام پتاسیم
7-2- کاربرد آسه سولفام پتاسیم
7-3- ایمن بودن آسه سولفام پتاسیم

8- ساخارین (Saccharin)

8-1- مزایای استفاده از ساخارین
8-2- کاربرد ساخارین
8-3- ایمن بودن ساخارین

1- شیرین کننده چیست ؟

ترکیبی که طعم شیرینی به مواد مختلف می دهد به نام شیرین دهنده هستند که در چهار دسته طبیعی، مصنوعی، تصفیه شده و الکل های قندی تقسیم می شوند. شیرین کننده های طبیعی که منشأ طبیعی دارند و نمونه هایی از آن مثل قند خرما، شربت برنج قهوه ای، مالت جو، گلوکز و... می باشد که سالم ترین شیرین کننده ها هستند. شیرین کننده های تصفیه شده مانند شکر خام، شکر سفید، شکر قهوه ای، شربت ذرت و... هستند که از راه های تصفیه در کارخانجات مختلف تهیه می شوند. الکل های قندی نیز مانند سوربیتول ، مانیتول و زایلیتول نمونه هایی از آن هاست و به طور طبیعی در مواد مختلف یافت می شود. شیرین کننده های مصنوعی چهارمین دسته هستند که در زیر توضیح داده می شود.

2- شیرین کننده مصنوعی چیست؟

این مواد نوعی از افزودنی ها به مواد غذایی و سایر مواد هستند که بدون بالابردن کالری در این مواد، باعث ایجاد طعم شیرین مانند قند در آن ها می شوند. به دلیل پایین بودن کالری در آن ها در مواد غذایی رژیمی بسیار کاربرد دارد. شیرینی این مواد چندین برابر شکر است و در صورت استفاده مقدار کمی از آن می توان طعم شیرین لازم را ایجاد کرد. شاید طعم شیرین کننده های مصنوعی با قند و شکر طبیعی کمی تفاوت داشته باشد ولی بعضی از آن ها مثل آسپارتام طعمی نزدیک به قند را به مواد غذایی می دهد. این مواد به شکل پودری، قرص و یا قطره ای و در برخی موارد به شکل آبنبات و یا آدامسی تهیه می شوند. بیشتر این مواد بدون تولید انرژی و حضور در فعل و انفعالات بدن، به راحتی از بدن دفع می شوند.
ترکیبی که به عنوان شیرین کننده در این مواد استفاده می شود بیشتر ساکارز و برخی مواقع از مخلوط شیرین کننده های دیگرمی باشد. ساکارز ترکیب آلی دی ساکاریدی و متشکل از گلوگز و فروکتوز می باشد. این ترکیب به شکل پودری، بدون بو و سفید رنگ بوده و دارای فرمول C12H22O11 می باشد. منشا شیرین کننده ها می تواند از گیاهان و یا میوه ها باشد. گیاه استویا، ذرت، میوه انجیر و کشمش نمونه هایی از این موارد می باشد. زمانی این شیرین کننده ها به عنوان ماده عمومی برای مصرف، معرفی می شود که با انجام آزمایشات خاص به تایید سازمان های غذایی و دارویی رسیده باشد.

3- علت استفاده از شیرین کننده ها :

این موضوع که طعم های شیرین در بدن باعث افزایش تولید هورمون های شادی بخش می شود، ثابت شده است. همچنین برخی افراد در هنگام آشفتگی ذهن و استرس میل به خوردن شیرینیجات پیدا می کنند اما بیماران دیابتی نمی توانند از قندهای طبیعی برای برطرف کردن این نیاز استفاده کنند. پس با به فکر بودن جایگزین برای آن ها، شیرین کننده های مصنوعی کم کم کشف شدند.

4- فواید کلی شیرین کننده های مصنوعی :

● بدون داشتن یا با داشتن حداقل مقدار کالری، حس شیرینی بیشتری به وجود می آورند.
● آن دسته از این شیرین کننده ها که حاوی کالری هستند، به علت کم بودن میزان لازمی که از آن ها برای شیرین کردن مواد استفاده می شود، می توان گفت میزان کالری ورودی نزدیک صفر می شود.
● چون این مواد بدون این که سطح قند را در خون بالا ببرند، با مصرف آن ها طعم شیرینی را حس می کنیم، پس گزینه بسیار مناسبی برای بیماران دیابتی می باشد.
● باز هم به دلیل نداشتن کالری با استفاده از آن ها افزایش وزن و چاقی نخواهیم داشت.
● کمک در درمان کبد چرب و کم کردن آمار ابتلا به بیماریهای قلبی نیز از مزایای استفاده از این مواد می باشد.
در این جا به معرفی برخی شیرین کننده های مصنوعی، مزایا و کاربردهای آن می پردازیم.

5- آسپارتام (Aspartame) :

آسپارتام یک پروتئین کوچک متشکل از دو اسید آمینه به نام های آسپارتیک اسید و فنیل آلانین می باشد. اشلاتر کسی بود که به طور تصادفی برای اولین بار با ریختن مقداری از آن روی دستش، با چشیدن به طعم شیرین آن پی برد و متوجه این طعم شیرین شدن توسط او در سال 1965 بود. آسپارتام مجوز تاییدی از سازمان غذا و داروی ایالات متحده آمریکا (FDA) را در سال 1981 برای استفاده در محصولات مختلف گرفت. این شیرین کننده غیر ساکاریدی، شیرینی 200 برابری نسبت به قند دارد. اسیدهای آمینه تشکیل دهنده آسپارتام در طبیعت وجود دارند. به علت تجزیه آسپارتام در دمای بالا به اجزای سازنده اش، نمی توان از آن در موادی که احتیاج به پخت وپز دارند استفاده کرد. به عنوان مثال در بیسکویت ها کاربرد ندارد.

5-1- مزایای استفاده از آسپارتام :
همچنین چون آسپارتام در بدن به اجزای سازنده خود مثل آسپارتیک اسید و فنیل آلانین تجزیه شده و این مواد جزء آمینواسیدها هستند و بدن انسان از طریق مواد دیگری چون میوه و سبزی نیز آن ها را دریافت می کند. این ترکیبات در بدن جذب خون می شوند و به راحتی در سوخت و سازهای طبیعی بدن شرکت می کنند. پس استفاده از آسپارتام اثرات مخرب و منفی روی بدن ندارند.

5-2- کاربرد آسپارتام در صنایع غذایی (نوشیدنی ها) :
تعداد زیادی از تولید کنندگان نوشیدنی های رژیمی، برای شیرین کردن محصولات خود از آسپارتام استفاده می کنند تا نوشیدنی هایی با قند و کالری کمتر، و یا بدون قند در اختیار مصرف کنندگان قرار دهند. همچنین بعضی افراد دوست دارند از نوشابه های بدون کالری درعین حال خوش طعم و شیرین استفاده کنند. به دلیل نداشتن مشکل در ساختار نوشیدنی های غیرالکلی به راحتی می توان به جای شکر در آن ها از شیرین کننده ها استفاده کرد. استفاده از حد مجاز این شیرین کننده در نوشابه ها برای استفاده انسان بی خطر می باشد. استفاده دیگر از آسپارتام در آدامس و نوشیدنی های میوه ای می باشد.

5-3- ایمن بودن آسپارتام :
بررسی های زیادی روی آسپارتام توسط آزمایشگاه های مختلف انجام شده که بی ضرر بودن این ماده را تایید کرده است. بی خطر بودن استفاده از آسپارتام به وسیله بیش از 100 سازمان نظارت و بررسی در کشورهای مختلف تایید شده است. همچنین بررسی های بالینی تایید این ماده در جلوگیری از افزایش وزن را تحقق بخشیده است. حتی خاصیت ضد درد داشتن و خواص ضد سرطانی اندک این شیرین کننده برای انسان ها در بعضی از آزمایشات ثابت شده است. این ماده می تواند کاهش دهنده ی تب در حیوانات باشد.  

6- سوکرالوز (Sucralose) :

شیرین کننده مصنوعی سوکرالوز  تنها موردی است که با این که خودش قند نیست، ولی از شکر (سوکروز) تهیه و سنتز می شود. میزان شیرین بودن آن 600 برابر شکر اما ماده ای بدون کالری می باشد. چون بدن سوکرالوز را به دلیل تشخیص ندادن به عنوان یک قند، متابولیزه نمی کند. 11 تا 17 در صد از سوکرالوزی که وارد بدن می شود از طریق ورود در خون، از راه کلیه ها دفع می شود و باقیمانده نیز به طور مستقیم از راه مدفوع دفع می گردد چون ساختار آن شکسته نمی شود. این شیرین کننده که با نام تجاری Splenda، به صورت تکی و یا در مخلوط با شیرین کننده های دیگر در مواد استفاده می شود . سوکرالوز در سال 1999 توسط FDA برای استفاده در غذاها تایید شد. چون گرما ساختار آن را بر هم نمی زند و در دمای بالا پایدار است بر خلاف آسپارتام می تواند در غذاهای پخته نیز استفاده شود.

6-1- مزایای استفاده از سوکرالوز :
سوکرالوز در داخل بدن انرژی تولید نمی کند و عوارضی چون سرطان، تغییرات ژنتیکی، مختل کردن سیستم عصبی مرکزی، ناقص کردن جنین و... ندارد. این ماده را می توانند تمامی سنین و حتی زنان باردار نیز استفاده کرد. به دلیل عدم تشخیص سوکرالوز توسط باکتری های موجود در دهان به عنوان غذا، این شیرین کننده باعث پوسیدگی دندان نمی شود.

6-2- کاربرد سوکرالوز :
از این شیرین کننده که میزان شیرین کنندگی آن سه برابر آسپارتام است و به جهت طعم شیرینی خوبی که در دهان ایجاد می کند، در بیش از 3000 نوع مواد غذایی، مکمل های دارویی، ویتامین ها، داروها و... استفاده کرد.
در صنایع غذایی از سوکرالوز در انواع نوشیدنی های ترکیبی و یا گازدار، انواع آبنبات، آدامس، مربا، آب میوه ها، قهوه و چای، دسرهای منجمد، نوشیدنی های حاوی الکل و کافئین، شکلات، محصولات پخته شده و...استفاده می شود. برای بهتر کردن طعم در شراب میوه ای و از بین بردن بوی لوبیا در شیر سویا سوکرالوز به کار گرفته می شود.
در داروسازی از سوکرالوز در انواع قطره ها، قرص های جویدنی، مسکن ها، شربت سرفه و سرماخوردگی، شربت و قرص استامینوفن، داروهای دامپزشکی، شربت کودکان و... استفاده می شود.
در محصولات بهداشتی از این شیرین کننده در مرطوب کننده های لب، اسپری های تنفسی، دهانشویه، دندانپزشکی، بی حس کننده های دهان و دندان و...استفاده می شود.
در ویتامین ها نیز از این ماده در قطره های کودکان، B کمپلکس، مولتی ویتامین ها، ویتامین های جویدنی، ویتامین های قبل از تولد و... استفاده می شود.
در مکمل ها از سوکرالوز در شربت های مکمل، محصولات تقویتی گیاهی، مکمل های جویدنی و... استفاده می شود.

 

6-3- ایمن بودن سوکرالوز :
سوکرالوز نیز مانند آسپارتام به دفعات زیاد مورد مطالعه قرار گرفته و با بیش از 110 مطالعه ایمنی تایید شده است. این آزمایشات تایید کرده که مصرف این شیرین کننده هیچ تاثیری بر میزان قند خون و ترشح انسولین نداشته و عوارض جانبی نیز ایجاد نمی کند. این ماده به جز FDA مورد تایید سازمان هایی چون کمیته علمی غذای اروپا (SCF)، سازمان ایمنی غذای اروپا (EFSA) و... است.

7- آسه سولفام پتاسیم (Acesulfame potassium) :

آسه سولفام پتاسیم شیرین کننده ای به شکل پودری، سفید و کریستالی، با طعم شیرینی برابر آسپارتام، یعنی 200 برابری ساکارز، یک شیرین کننده بدون کالری می باشد. همچنین میزان شیرین کنندگی این ماده 3,2 برابر ساخارین و 3,1 برابر سوکرالوز می باشد. زمان کشف شیرین بودن این ماده با آسپارتام به طور هم زمان می باشد. این شیرین کننده مشتقی از استیک اسید می باشد. آسه سولفام پتاسیم را بیشتر به صورت ترکیبی با شیرین کننده های دیگر استفاده می کنند. چون استفاده از این شیرین کننده به تنهایی در مواد غذایی باعث ایجاد یک پس طعم تلخی می شود. به همین دلیل در ترکیب با آسپارتام یا سوکرالوز استفاده می شود. حتی با این کار ترکیب شیرین تر نیز می شود.

7-1- مزایای آسه سولفام پتاسیم :
آسه سولفام پتاسیم در مقابل گرما ( تا دمای 200 درجه سانتی گراد) و حتی در شرایط اسیدی و بازی نیز پایدار بوده و تجزیه نمی شود که این خاصیت آن را برای استفاده در موادی که احتیاج به ماندگاری بالا دارند، مناسب می کند و موادی که با ترکیب این دو شیرین می شوند مدت زمان مصرف طولانی دارند مثل نوشابه های خارجی. مزیت بعدی این شیرین کننده این است که قابلیت حلالیت بالایی در آب دارد (270 گرم بر لیتر در دمای 20 درجه سانتی گراد). اما حلالیت ان در الکل کمتر بوده و در ترکیب آب و الکل می توان نسبت آب را بالا برده و حلالیت را افزایش دهیم. قابلیت ماندگاری آسه سولفام به شکل جامد تا 10 سال بدون تجزیه شدن و در محلول های مایع تا PH = 3 تا زمان طولانی وجود دارد.
آسه سولفام پتاسیم نسبت به شیرین کننده های دیگر مثل آسپارتام زودتر طعم شیرینی می دهد.

7-2- کاربرد آسه سولفام پتاسیم :
از آسه سولفام پتاسیم در صنایع غذایی چون نوشیدنی های قهوه فوری، چای فوری، محصولات لبنی (ماست، بستنی، دسر، پودینگ ها) و محصولات میوه ای (مربای بدون شکر، مارمالادها، ماست میوه ای)، نوشابه های میوه ای، سرکه، ترشی ها، آدامس های جویدنی، نوشابه های گازدار، کیک ها، نان های شیرین، کنسروها، شربت ها، شیر طعم دار، کاکائو، شکلات و... استفاده می شود. از این شیرین کننده ها در محصولاتی که احتیاج به پخت دارند مانند انواع کیک ها و بیسکویت ها نیز به کار گرفته می شود.
در صنعت داروسازی برای بهتر کردن طعم شربت ها و قرص های جویدنی از این شیرین کننده استفاده می شود. در ترکیب لوازم بهداشتی دهان و دندان نیز آسه سولفام پتاسیم کاربرد دارد.

7-3- ایمن بودن آسه سولفام پتاسیم :
این شیرین کننده در سال 1988 توسط سازمان FDA تایید شده و استفاده عمومی از آن به غیر از گوشت و مرغ در سال 2003 به تایید رسید. تا به امروز تعداد 90 مطالعه آزمایشگاهی برای اثبات بی ضرر بودن آن انجام شده است.

8- ساخارین (Saccharin) :

از ساخارین به طور عمده به عنوان شیرین کننده استفاده می شود به حدی که به آن شکر مصنوعی می گویند. این ماده به شکل بلوری و سفید رنگ است قدرت شیرین کنندگی 550 برابری نسبت به ساکارز و 30 برابری نسبت به شکر دارد. نزدیک به 45 سال از کشف ساخارین گذشته است. چون این شیرین کننده در غلظت زیاد مانند آسه سولفام پتاسیم دارای پس طعم تلخی می باشد، آن را به صورت ترکیب با شیرین کننده های دیگر مانند سیکلمات استفاده می کنند. ساخارین حلالیت کمی در آب دارد و به دو شکل پودر و یا قرصی استفاده می شود و نقطه ذوب 224 درجه سانتی گراد دارد. ساخارین به شکل سدیم ساخارین و در موارد کمی به صورت کلسیم ساخارین یا اسید ساخارین به کار گرفته می شود.

8-1- مزایای استفاده از ساخارین :
ساخارین در بدن تجزیه نشده و از دستگاه گوارش دفع می شود به این دلیل هیچ کالری در بدن آزاد نکرده و قند خون را نیز بالا نمی برد. از دیگر مزیت های آن می توان به ارزان بودن و تولید آسان این شیرین کننده اشاره کرد. ساخارین در مقابل حرارت مقاوم می باشد.

8-2- کاربرد ساخارین :
در صنایع غذایی از ساخارین به عنوان شیرین کننده بدون کالری در انواع نوشیدنی ها و غذاها استفاده می شود.
در صنعت کشاورزی برای تهیه علف کش ها و آفت کش ها از سدیم ساخارین استفاده می شود که با استفاده از آن ها از شر علف های هرز و مزاحم خلاص می شوند.
در صنعت آبکاری از ساخارین در چسب فلز کاری استفاده می کنند. از ساخارین برای درخشندگی در آبکاری نیکل و همچنین به عنوان الکترولیت در این صنعت کاربرد دارد. با کاربرد سدیم ساخارین است که حمام های الکتریکی طلا قابل انجام می شود.
در صنعت دارویی ساخارین برای طعم دار کردن در ترکیب قرص های جویدنی و مولتی ویتامین  و همچنین به عنوان لایه رویی و پوششی در مواد مخدر کاربرد دارد.
در صنایع بهداشتی و آرایشی معرف ترین کاربرد ساخارین در ترکیب خمیر دندان و دهان شویه ها می باشد.
کاربرد دیگر این ماده در تهیه چسب های بی هوازی و محکمی که برای اتصالات قطعات سخت استفاده می شود، است.

8-3- ایمن بودن ساخارین :
مانند شیرین کننده های دیگر آزمایشات زیادی برای تایید کردن این ماده صورت گرفته است. طوریکه در سال 1970 نتیجه آزمایشات عدم تایید در استفاده از این شیرین کننده ( ایجاد سرطان مثانه در موش های مورد آزمایش) بود، ولی با ادامه تحقیقات انسانی با بیش از 30 مورد این نظریه رد شد. این تایید شدن تا جایی بود که سال 2000 میلادی ساخارین جزء مواد امن مصرفی برای انسان ها شد.