Novel sweeteners : isomaltulose, D-tagatose, trehalose and sucromalt – their description and properties ®

• Autorzy: Świąder Katarzyna , Lipska Aleksandra , Boyko Nadiya

Warianty tytułu

PL

Nowe substancje słodzące: izomaltuloza, D-tagatoza, trehaloza i sukromalt – ich opis i właściwości®

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The food and pharmaceutical industries are still looking for sweeteners that could be suitable alternatives to sucrose. Substances that will impart a sweet taste but at the same time have a sufficiently low Glycemic Index so that they can be used in products aimed at diabetics, among others. Noteworthy are the new sweeteners classified as novel foods under the Regulation (EU) 2015/2283 of the European Parliament and of the Council on novel foods. These substances include isomaltulose, D-tagatose, trehalose and sucromalt. The objectives of this study were to characterize these substances and discuss their physical and chemical, nutritional and health properties, safety of use, and applicability in products. The discussed new sweeteners are characterized by a lower sweetness in comparison to sucrose, therefore, in order to obtain the same sweetness in products, they should be used in appropriately larger concentrations. However, the new sweeteners do not raise blood glucose levels quickly and cause less insulin secretion than glucose, so they are recommended for use in products aimed at diabetics.

PL

Przemysł spożywczy i farmaceutyczny nadal poszukuje substancji słodzących, które mogłyby być odpowiednią alternatywą dla sacharozy. Substancji, które będą nadawały słodki smak, ale jednocześnie będą miały odpowiednio niski indeks glikemiczny, tak aby mogły znaleźć zastosowanie w produktach skierowanych między innymi do diabetyków. Na uwagę zasługują nowe substancje słodzące, zaliczane do nowej żywności zgodnie z rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (EU) 2015/2283 w sprawie nowej żywności. Do substancji tych zaliczamy izomaltulozę, D-tagatozę, trehalozę i sukromalt. Celem pracy było dokonanie charakterystyki tych substancji oraz omówienie ich właściwości fizycznych i chemicznych, odżywczych i zdrowotnych, bezpieczeństwa stosowania oraz możliwości aplikacyjnych w produktach. Omówione nowe substancje słodzące charakteryzują się niższą słodyczą w porównaniu do sacharozy, dlatego aby uzyskać w produktach identyczną słodycz należy je zastosować w odpowiednio większych stężeniach. Nowe substancje słodzące nie podnoszą szybko poziomu glukozy we krwi i powodują mniejsze wydzielanie insuliny w porównaniu z glukozą, dlatego rekomendowane jest stosowanie ich w produktach skierowanych dla diabetyków.

Słowa kluczowe

EN

novel food; novel sweeteners; isomaltulose; D-tagatose; trehalose; sucromalt

PL

nowa żywność; nowe substancje słodzące; izomaltuloza; D-tagatoza; trehaloza; sukromalt

• Wydawca: Wyższa Szkoła Menadżerska
• Czasopismo: Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 1
• Strony: 186--194
• Opis fizyczny: Bibliogr. 42 poz., tab.

Twórcy

autor

Świąder Katarzyna

• Warsaw University of Life Sciences

• https://orcid.org/0000-0003-2706-2327

autor

Lipska Aleksandra

• Warsaw University of Life Sciences

autor

Boyko Nadiya

• Użhorodzki Uniwersytet Narodowy, Użhorod, Ukraina

Bibliografia

• [1] BELL L.N. 2015. ‟Tagatose Stability in Beverages as Impacted by Composition and Thermal Processing”. [w:] Preedy V.R. (red.): Processing and Impact on Active Components in Food: 613–618.
• [2] BUREK M., S. WAŚKIEWICZ, I. WANDZIK, K.KAMIŃSKA. 2015. ‟Trehalose – properties, biosynthesis and applications”. Chemik 69(8): 469–476.
• [3] CARGILL. 2007. ‟Xtend™ Sucromalt and Isomaltulose‟. Food Navigator https://www.foodnavigator. com/Product-innovations/Xtend-Sucromalt-and-Isomaltulose
• [4] COMMISSION DECISION of 4 April 2005 authorising the placing on the market of isomaltulose as a novel food or novel food ingredient under Regulation (EC) No 258/97 of the European Parliament and of the Council (notified under document numer C(2005) 1001) (OJ L 160, 23.6.2005, p. 28–30).
• [5] COMMISSION IMPLEMENTING REGULATION (EU) 2017/2470 of 20 December 2017 establishing the Union list of novel foods in accordance with Regulation (EU ) 2015/2283 of the European Parliament and of the Council on novel foods (OJ L 351 30.12.2017, p. 72)
• [6] DOBBS C.M., L.N. BELL. 2010. ‟Storage stability of tagatose in buffer solutions of various composition‟. Food Research International 43: 382–386.
• [7] EFSA PANEL ON DIETETIC PRODUCTS, NUTRITION AND ALLERGIES (NDA). 2011. ‟Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to the sugar replacers xylitol, sorbitol, mannitol, maltitol, lactitol, isomalt, erythritol, D‐tagatose, isomaltulose, sucralose and polydextrose and maintenance of tooth mineralisation by decreasing tooth demineralisation (ID 463, 464, 563, 618, 647, 1182, 1591, 2907, 2921, 4300), and reduction of post‐prandial glycaemic responses (ID 617, 619, 669, 1590, 1762, 2903, 2908, 2920) pursuant to Article 13(1) of Regulation (EC) No 1924/2006‟ https://doi. org/10.2903/j.efsa.2011.2076
• [8] EFSA. 2016. ‟Scientific Opinion on the energy conversion factor of d-tagatose for labelling purposes‟ https:// efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.2903/j. efsa.2016.4630
• [9] FILIPKOWSKI P. 2017. „Możliwości zastosowań, potencjalne źródła oraz ewolucja technologiczna sposobu otrzymywania trehalozy ze szczególnym uwzględnieniem enzymu syntazy trehalozy [EC 5.4.99.16] ‟. Trendy i rozwiązania technologiczne: odpowiedź na potrzeby współczesnego społeczeństwa 1: 49–70.
• [10] FSANZ. 2007. ‟Final assessment report. Application A578. Isomaltulose as a novel food”. Australia New Zealand Food Standards Code 2007, https://www. foodstandards.gov.au/code/applications/documents/ FAR_A578.pdf
• [11] GUERRERO-WYSS M., S. DURÁN AGÜERO, L. ANGARITA DÁVILA. 2018. ‟D-Tagatose Is a Promising Sweetener to Control Glycaemia: A New Functional Food‟. BioMed Research International 8718053. https://doi.org/10.1155/2018/8718053
• [12] GIS. 2020. ‟Nowa żywność – Novel food‟. https:// www.gov.pl/web/gis/nowa-zywnosc--novel-food2
• [13] HEALTH CANADA. 2015. ‟Novel Food Information - Sucromalt (Xtend™) as a food ingredient‟. https://www.canada.ca/en/health-canada/services/ food-nutrition/genetically-modified-foods-other-novel- foods/approved-products/sucromalt-xtend-tradefood- ingredient.html
• [14] HOLUB I., A. GOSTNER, S. THEIS, L. NOSEK, T. KUDLICH, R. MELCHER, W. SCHEPPACH. 2010. ‟Novel findings on the metabolic effects of the low glycaemic carbohydrate isomaltulose (Palatinosee) ‟. British Journal of Nutrition 103: 1730–1737.
• [15] JONKER D., B.A.R. LINA, G. KOZIANOWSKI. 2002. ‟13-Week oral toxicity study with isomaltulose (Palatinose) in rats‟. Food and Chemical Toxicology 40: 1383–1389.
• [16] KOH S., H.J. SHIN, J.S. KIM, D.S. LEE, S.Y. LEE. 1998. ‟Trehalose synthesis from maltose by a thermostable trehalose synthase from Thermus caldophilus‟. Biotechnology Letters 20:757–761.
• [17] KORZENIOWSKA-GINTER R. 2009. ‟Słodycz trehalozy w roztworach wodnych i sokach owocowych‟. Nauka Przyroda Technologie 3: 4: 140.
• [18] KÖNIG D., S. THEIS, G. KOZIANOWSKI, A. BERG. 2012. ‟Postprandial substrate use in overweight subjects with the metabolic syndrome after isomaltulose (Palatinose™) ingestion‟. Nutrition. 28: 651–656.
• [19] LEVIN G.V., L.R. ZEHNER, J.P. SAUNDERS, J.R. BEADLE. 1995. ‟Sugar substitutes: their Energy values, bulk characteristics and potential health benefits‟. Am J Clin Nutr 62:1161S-8S.
• [20] LEVIN G.V. 2002. ‟Tagatose, the new GRAS sweetener and health product‟. Journal Medicine Food 5: 23–36.
• [21] LIU H.L., S.J. YANG, Q. LIU, R. WANG, T. WANG. 2018. ‟A process for production of trehalose by recombinant trehalose synthase and its purification‟. Enzyme and Microbial Technology 113: 83–90.
• [22] LINA B.A.R., D. JONKER, G. KOZIANOWSKI. 2002. ‟Isomaltulose (Palatinose): a review of biological and toxicological studies‟. Food and Chemical Toxicology 40: 1383–1389.
• [23] LUECKE K.J., L.N. BELL. 2010. ‟Thermal Stability of Tagatose in Solution‟. Journal of Food and Science 75(4): 346–351.
• [24] MAGUIRE A. 2012. ‟Dental Health‟ [in:] O’Donnell K., Kearsley (ed.) M.. Sweeteners and sugar alternatives in food technology 2nd. Edition. Wiley-Blackwell, Chichester, West Sussex, UK 38.
• [25] MCNUTT K., A. SENTKO. 2003. ‟Izomalt‟. [in.] Trugo L., Finglas P.M. (ed.): Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (Second Edition) Academic Press, London 3401–3408.
• [26] MORTENSEN A. 2006. ‟Sweeteners permitted in the European Union: safety aspects‟, Scandinavian Journal of Food and Nutrition 50,3: 104–116.
• [27] MUDDADA M. 2012. ‟Tagatose: The Multifunctional Food Ingredient and Potential Drug‟. Journal of Pharmacy Research 5(1): 626–631.
• [28] REGULATION (EC) No 258/97 of the European Parliament and of the Council of 27 January 1997 concerning novel foods and novel food ingredients (OJ L 43, 14.2.1997, p. 1–6 not in force).
• [29] REGULATION (EU) 2015/2283 of the European Parliament and of the Council of 25 November 2015 on novel foods, amending Regulation (EU ) No 1169/2011 of the European Parliament and of the Council and repealing Regulation (EC) No 258/97 of the European Parliament and of the Council and Commission Regulation (EC) No 1852/2001 (OJ L 327, 11.12.2015, p. 1–22).
• [30] RICHARDS A.B., S. KRAKOWKA, L.B. DEXTER, H. SCHMID, A.P. WOLTERBEEK, D.H. WAALKENS-BERENDSEN, A. SHIGOYUKI, M. KURIMOTO. 2002. ‟Trehalose: a review of properties, history of use and human tolerance, and results of multiple safety studies‟. Food and Chemical Toxicology 40: 871–98.
• [31] SAWALE P.D., A. SHENDURSE, M. S. MOHAN, G. R. PATIL. 2017. ‟Isomaltulose (Palatinose) – An Emerging Carbohydrate‟. Food Bioscience 18: 46– 52.
• [32] SENTKO A., I. WILLIBALD-ETTLE. 2012. ‟Isomaltulose‟. [in:] O’Donnell K., Kearsley M. (ed.) Sweeteners and sugar alternatives in food technology 2nd. Edition. Wiley-Blackwell, Chichester, West Sussex, UK 397–411.
• [33] SHYAMA S., A. RAMADAS, S. K. CHANG. 2018. ‟Isomaltulose: Recent evidence for health benefits‟. Journal of Functional Foods 48: 173–178.
• [34] SINKIEWICZ I., J. SYNOWIECKI. 2008. ‟Ocena przydatności bakterii Thermus ruber jako źródła syntazy trehalozy‟. Biotechnologia 80: 168–176.
• [35] SKOCZYŃSKA A., H. MARTYNOWICZ, R. PORĘBA, J. ANTONOWICZ-JUCHNIEWICZ, A. SIERADZKI, R. ANDRZEJAK. 2001. ‟Stężenie trehalazy w moczu jako wskaźnik dysfunkcji nerek osób zawodowo narażonych na działanie ołowiu ‟. Medycyna Pracy 52: 247–252.
• [36] SKYTTE U.P. 2006. ‟Tagatose‟. In: Mitchell, H. (Ed.), Sweeteners and Sugar Alternatives in Food Technology. Blackwell Publishing, Ames, Iowa: 262– 294.
• [37] SOKOŁOWSKA E., A. SADOWSKA, D. SAWICKA, I. KOTULSKA-BĄBLIŃSKA, H. CAR. 2021. ‟A head-to-head comparison review of biological and toxicological studies of isomaltulose, d-tagatose, and trehalose on glycemic control‟. Critical Reviews in Food Science and Nutrition: 1–26.
• [38] SUSSICH F., C. SKOPEC, J. BRADY, A. CESÀRO. 2001. ‟Reversible dehydration of trehalose and anhydrobiosis: from solution state to an exotic crystal? ‟ Carbohydrate Research 334: 165–176.
• [39] WANARSKA M. 2011. ‟D-Tagatoza - prosty cukier o ogromnym potencjale aplikacyjnym‟. Laborant 3: 20–22.
• [40] VENEMA K., S.H.F. VERMUNT, E.J. BRINK. 2005. ‟D-tagatose increases butyrate production by the colonic microbiota in healthy men and women‟. Microbial Ecology in Health and Disease 17: 45–57.
• [41] YOSHIZANE C., A. MIZOTE, M. YAMADA, N. ARAI, S. ARAI, K. MARUTA, H. MITSUZUMI, T. ARIYASU, S. USHIO, S. FUKUDA. 2017. ‟Glycemic, insulinemic and incretin responses after oral trehalose ingestion in healthy subjects‟. Nutrition Journal 16(1):9.
• [42] ZHANG D., N. LI, M. LOKS, L-H. ZHANG, K. SWAMINATHAN. 2003. ‟Isomaltulose Synthase (PalI) of Klebsiella sp. LX3‟. Journal of Biological Chemistry 278 (37): 35428–35434.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).