Erythrit

Erythrit ist ein chemische Verbindung, ein Zucker Alkohol (oder Polyol), verwendet als a Lebensmittelzusatz und Zuckerersatz. Es kommt natürlich vor und wird aus Mais unter Verwendung von Enzymen und Fermentation hergestellt. Seine Formel lautet C₄H₁₀Ö₄, oder HO(CH₂) (CHOH)₂(CH₂)OH; speziell, ein besonderes Stereoisomer mit dieser Formel.

Erythrit ist 60–70% so süß wie Saccharose (Haushaltszucker), aber fast kalorienfrei^[1] und hat keinen Einfluss auf den Blutzucker^[2] oder Karies verursachen.^[3]

Erythrit wurde 1848 von einem schottischen Chemiker entdeckt discovered John Stenhouse.^[4] Erythrit wurde erstmals 1852 isoliert. 1950 wurde es in . gefunden Blackstrap Melasse das durch Hefe fermentiert wurde und in den 1990er Jahren in Japan als Zuckeralkohol kommerzialisiert wurde.^[5]

Erythrit kommt natürlicherweise in einigen Früchten und fermentierten Lebensmitteln vor.^[6] Auf industrieller Ebene wird es aus Glukose durch Fermentation mit a . hergestellt Hefe, Moniliella pollinis.

Seit 1990 wird Erythritol als Süßungsmittel und Geschmacksverstärker in Lebensmittel- und Getränkeprodukten sicher verwendet und ist von staatlichen Aufsichtsbehörden in mehr als 60 Ländern zugelassen.^[8] Getränkekategorien für seine Verwendung sind Kaffee und Tee, flüssig Nahrungsergänzungsmittel, Saftmischungen, alkoholfreie Getränke, und aromatisierte Wasserproduktvariationen, mit Lebensmitteln einschließlich Süßwaren, Kekse und Kekse, Tafelsüße und zuckerfreies Kaugummi.^[8]

Erythrit ist absorbiert schnell ins Blut, wobei Spitzenmengen in weniger als zwei Stunden auftreten; der Großteil einer oralen Dosis (80 bis 90 %) wird unverändert in den ausgeschieden Urin innerhalb von 24 Stunden.^[8]

Als Sicherheitstest bewerteten Wissenschaftler Erythritol-Dosen, bei denen Symptome einer leichten Magen-Darm Verstimmung aufgetreten, wie Übelkeit, Exzess, sprengen, Blähungen oder Schmerzen im Bauch und Schemel Frequenz. Bei einem Gehalt von 1,6 % in Getränken gilt es nicht als a Abführmittel bewirken.^[8] Die obere Toleranzgrenze lag bei 0,78 bzw. 0,71 Gramm pro kg Körpergewicht bei Erwachsenen bzw. Kindern.^[8] Für die sichere Anwendung bei Kindern wurde ein wissenschaftliches Gremium für die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit empfohlen, dass der Höchstgehalt pro Lebensmittel- oder Getränkeportion 0,6 Gramm pro kg Körpergewicht beträgt.^[8]

Ernährungs- und Stoffwechselaspekte

Brennwert und Kennzeichnung

Die Nährwertkennzeichnung von Erythrit in Lebensmitteln variiert von Land zu Land. Einige Länder, wie z Japan und der Europäische Union (EU), kennzeichnen Sie es als Null-Kalorie.^[9]

Unter US Food and Drug Administration (FDA) Kennzeichnungsanforderungen, es hat einen Kalorienwert von 0,2 Kilokalorien pro Gramm (95% weniger als Zucker und andere Kohlenhydrate). Die FDA hat keine eigene Entscheidung bezüglich der allgemein als sicher anerkannt (GRAS) Status von Erythrit, hat jedoch die Schlussfolgerung akzeptiert, dass Erythrit GRAS ist, wie es von mehreren Lebensmittelherstellern vorgelegt wurde.^[7]

Menschliche Verdauung

Im Körper wird das meiste Erythrit in den Blutkreislauf aufgenommen Dünndarm, und dann größtenteils unverändert in die . ausgeschieden Urin. Etwa 10 % gelangen in den Dickdarm.^[10]

In kleinen Dosen verursacht Erythrit normalerweise keine Abführmittel Nebenwirkungen und Blähungen oder Blähungen, wie sie häufig nach dem Konsum anderer Zuckeralkohole (wie z Maltit, Sorbitol, Xylit, und Lactitol).^[11] Etwa 90 % werden absorbiert, bevor es in die Dickdarm, und da Erythritol nicht von Darmbakterien verdaut wird, werden die restlichen 10 % in den Kot.^[10]

Große Dosen können verursachen Übelkeit, Magenknurren und wässriger Kot.^[12] Bei Männern verursachen Dosen von mehr als 0,66 g/kg Körpergewicht und bei Frauen Dosen von mehr als 0,8 g/kg Körpergewicht laxation,^[13] und Durchfall in höheren Dosen (über 50 Gramm (1,8 oz)).^[12] In seltenen Fällen kann Erythrit allergische Nesselsucht verursachen (Urtikaria).^[14]

Blutzucker- und Insulinspiegel

Erythrit hat keine Wirkung auf Blutzucker oder Blut Insulin Ebenen.^{[fünfzehn][16]} und kann daher ein wirksamer Ersatz für Zucker für Diabetiker.^[5]

Orale Bakterien

Erythrit ist zahnfreundlich; es kann nicht sein metabolisiert von oral Bakterien, trägt also nicht dazu bei Karies.^[3][16] Außerdem Erythrit, ähnlich wie Xylit, wirkt antibakteriell gegen Streptokokken Bakterien, reduziert Zahnbelag, und kann vor Karies schützen.^[16]

Produktion

Erythrit wird industriell hergestellt, beginnend mit enzymatisch Hydrolyse der Stärke aus Mais zu erzeugen Glucose.^[17] Glukose wird dann mit Hefe oder einem anderen Pilz fermentiert, um Erythrit zu produzieren. Andere Verfahren wie die elektrochemische Synthese sind in Entwicklung.^[18] Eine gentechnisch veränderte mutierte Form von Yarrowia lipolytica, eine Hefe, wurde für die Erythritolproduktion durch Fermentation optimiert, indem Glycerin als Kohlenstoffquelle und hoch osmotischer Druck um die Erträge um bis zu 62 % zu steigern.^[19]

Chemische Eigenschaften

Lösungswärme

Erythrit hat eine stark kühlende Wirkung (endothermisch, oder positiv Lösungswärme)^[20] wenn es sich in Wasser auflöst, was oft mit der kühlenden Wirkung von . verglichen wird wie Aromen. Der Kühleffekt ist nur dann vorhanden, wenn Erythritol nicht bereits in Wasser gelöst ist, eine Situation, die bei einem mit Erythritol gesüßten Zuckerguss, Schokoriegel, Kaugummi oder harten Bonbons auftreten kann. Die kühlende Wirkung von Erythrit ist der von . sehr ähnlich Xylit und gehört zu den stärksten Kühleffekten aller Zuckeralkohole.^{[einundzwanzig]} Erythrit hat eine pZU_ein von 13,903 bei 18 °C.^{[zweiundzwanzig]}

Biologische Eigenschaften

Laut einer Studie aus dem Jahr 2014^[23] Erythrit wirkt als Insektizid giftig für die Fruchtfliege Drosophila melanogaster, beeinträchtigt die motorischen Fähigkeiten und verringert die Lebensdauer, selbst wenn nahrhafter Zucker verfügbar war.

Erythrit wird bevorzugt von den Brucella spp. Das Vorkommen von Erythrit in der Plazenta von Ziegen, Rindern und Schweinen wurde als Erklärung für die Akkumulation von Brucella Bakterien, die an diesen Stellen gefunden werden.^{[vierundzwanzig]}

Synonyme

Im 19. und frühen 20. Jahrhundert wurden für Erythrit mehrere Synonyme verwendet: Erythrol, Erythrit, Erythoglucin, Eryglucin, Erythromannit und Phycit.^[25] Null ist a Handelsname für Erythrit.^[26]