Подсласти́тели — добавки, используемые для придания сладкого вкуса. Широко используются для подслащивания пищевых продуктов, напитков, лекарственных средств и средств по уходу за полостью рта (зубные пасты и гели, ополаскиватели, средства для очистки зубных протезов и т. д.).

Для оценки сладости подсластителей используются оценки группы экспертов, поэтому часто эти оценки сильно различаются. Сравнение чаще всего производится с 2 %-, 5 %- или 10%-м раствором сахарозы. Концентрация раствора сравнения также оказывает существенное влияние на оценку сладости, так как зависимость сладости от концентрации исследуемого вещества нелинейная. В качестве единиц сладости указывается отношение концентрации сахарозы в растворе сравнения к концентрации определяемого вещества имеющих, по мнению экспертов, такую же степень сладости. В англоязычной литературе единицей сладости иногда указывается значение Sweetness Equivalent to Sucrose (SES) (). Следует также обращать внимание, какие единицы измерения концентраций используются для определения сладости. Так, относительная сладость, выраженная через массу или количество вещества, для одного и того же соединения будет иметь разные значения. Особенно велико это различие для подсластителей, имеющих относительно высокую молярную массу. Например, для тауматина (смесь белков-изомеров) относительная сладость, рассчитанная по массе, равняется 1600—2000, а по количеству вещества — около 100 000.

История

Поиск и применение человеком сладких на вкус веществ происходил ещё с доисторических времён. Так, самыми ранними известными подсластителями были продукты естественного происхождения — фрукты и их соки (в том числе упаренные) и мёд. Упоминание мёда как о сладком ингредиенте встречаются, например, в Ветхом Завете, хотя в разных еврейских источниках это же слово может выступать в нескольких отличающихся друг от друга значениях: сладости вообще, сладость плодов, финики или финиковый сироп, пчелиный мёд.

Первой культурой, которую люди стали возделывать именно с целью извлечения подсластителя, был сахарный тростник, впервые одомашненный на территории Новой Гвинеи около 9000—8000 годах до н. э., после чего знания об этом растении распространились на север в Азию, и особенно в Индию. В то же время полинезийцы распространяли сахарный тростник в противоположном направлении, с острова на остров через Тихий океан, пока он не был завезён на Гавайи около 1100 года н. э. Информация о сахарном тростнике, или «медовом тростнике», как его называли, распространялась по мере расширения человеческих знаний и их обмена между различными цивилизациями и культурами. Сахарный тростник впервые выращивали как полевую культуру на севере Индии, где из него извлекали сок и перерабатывали в различные грубые твёрдые формы. Ранние методы обработки включали в себя измельчение сырой массы тростника для извлечения сока, после чего следовало кипячение сока до получения твёрдых богатых сахаром продуктов, напоминающих по текстуре гравий. Считается, что общие представление о сахаре как о подсластителе распространились по всей Индии уже к 500 году до н. э., и именно в Индии (примерно с 1000 по 500 год до н. э.) были произведены первые письменные упоминания о сахаре в индуистских текстах.

Для западных цивилизаций первые задокументированные упоминания о мёде и сахаре как о различных видах подсластителей восходят к текстам, записанным военачальниками Александра Македонского после Индийского похода в 327 году до н. э. Так, в них сообщается, что «в Индии, как говорят, есть тростник, который даёт мёд без помощи пчёл, а также что он даёт опьяняющий напиток, хотя растение не приносит плодов».

Однако на протяжении ещё многих столетий выделяемый из различных источников сахар был дорогой роскошью, до тех пор, пока культура сахарного тростника не стала интенсивно возделываться и распространяться в Бразилии и Вест-Индии (XVI век), где сахар стал основным источником для производства рома. В 1747 году Маргграф обнаружил кристаллы сахарозы в соке красной свёклы, в связи с чем предложил данное растение в качестве коммерческого источника сахара.

Распространение в Европе индустрии свекловичного сахара в XIX веке, кроме того, способствовали наполеоновские войны. Начиная с 1811 года наполеоновская Франция была отрезана от поставок сахара Великобританией, а с 1813 года Франция, отрезанная от импорта карибского тростникового сахара британской блокадой, запретила импорт сахара. В связи с этим император инициировал переход рынка на свекловичный сахар, а также поощрял разработки альтернативных подсластителей, учредив для этого солидную по тем временам премию. В результате разработок альтернативных подсластителей было, к примеру, обнаружено, что картофельный крахмал хорошо гидролизуется сильными кислотами (например, серной кислотой) с образованием сладкого на вкус сиропа. Для его промышленного производства было построено несколько фабрик, которые, однако были быстро закрыты в связи со снятием экономической блокады Франции по окончании войны. С другой стороны на территории некоторых штатов в Северной Америке в небольших масштабах также производили подсластители на основе гидролизата крахмала. Первоначально основным исходным сырьём служил картофельный крахмал, однако в 1866 году, уже после Гражданской войны между Севером и Югом, он был заменён кукурузным в виду экономической целесообразности. И кукурузный сахар, и кукурузный сироп нашли множество применений, особенно в кондитерских изделиях. Индустрия подсластителей на основе крахмала продолжала использовать минеральные кислоты для гидролиза вплоть до 1960-х годов, пока не были предложены промышленные методы выделения и очистки фермента амилазы, которая вырабатывается несколькими видами грибков рода Aspergillus и достаточно эффективно катализирует гидролиз крахмала.

Однако к 1880 году более 50 % производимого в мире сахара производилось из сахарной свёклы. Во время промышленной революции XIX века сахар стал играть важную роль в обеспечении рациона рабочих. Сама революция также принесла крупные технические инновации в отрасли производства сахара из сахарного тростника и сахарной свёклы; некоторые из этих решений широко используются и по сей день. В частности, освоение паровой энергии, изобретение вакуумных аппаратов и центрифуг позволило производить высокоочищенный рафинированный (белый) сахар однородного качества в больших количествах. Это также сделало процесс производства менее трудоёмким.

В настоящее время помимо белого рафинированного сахара используется желтый сахар неполной очистки, получаемый в процессе производства тростникового сахара-сырца. Желтый сахар помимо сахарозы содержит инвертный сахар (глюкозу и фруктозу), и некоторое количество биологически активных веществ и минеральных элементов (хром, марганец и др.).

Замена сахара на альтернативные подсластители К началу XX века тростниковый или свекловичный сахар был практически единственным доступным подсластителем в мире. Кукурузный сироп, менее сладкий, чем тростниковый сахар, получил распространение лишь в тех странах, где сахар был менее доступен. Только в 1957 году был разработан кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, который выделяют ферментативно из кукурузного крахмала. Это произошло благодаря открытию фермента глюкозоизомеразы, который может инвертировать глюкозу во фруктозу. Кукурузный сироп с повышенным содержанием фруктозы быстро ввели во многие обработанные пищевые продукты в 1970-х годах, и основное его применение нашлось в безалкогольных напитках.

В СССР специалистами института ботаники АН Узбекской ССР и объединения «Союзлакрица» проводились работы по выращиванию растения Gypsóphila paniculáta (одного из разновидностей перекати-поле, длительное время использовавшегося населением Средней Азии для изготовления традиционных восточных сладостей). В 1980 году, когда был получен первый урожай, отмечалось, что корни растения после переработки могут использоваться в пищевой промышленности для замены сахараВырос чудо-корень // газета «Известия», № 297 (19667) от 18 декабря 1980.

В первой половине 1980х годов мексиканские специалисты под руководством Сезара Компадре нашли в трактате «Естественная история Новой Испании», написанного в 1570—1576 гг. испанским врачом Франсиско Эрнандесом, описание растения под названием «сахарная трава». Растение было найдено на территории Мексики, из листьев и цветов удалось получить маслянистую сладкую жидкость. В честь первооткрывателя травы в 1985 году выделенное сладкое вещество назвали эрнандульцинСахар из Мексики // журнал «Наука и жизнь», № 9, 1985 стр.73.

Бескалорийные подсластители

Случайное открытие сладкого вкуса у сахарина в 1879 году положило начало эпохе бескалорийных подсластителей. Так, он был впервые обнаружен химиком Константином Фальбергом в 1879 году, и это открытие было непреднамеренным: работая с производными каменноугольной смолы в надежде открыть новый пищевой консервант, он, как сообщается, «облизнул пальцы, и обнаружил их поразительно сладкими». Это открытие побудило его начать собственные эксперименты, без участия профессора Айра Ремсена из Университета Джонса Хопкинса, в чьей лаборатории проводились первоначальные эксперименты. К 1885 году Фальберг провёл в Лондоне дегустационные демонстрации нового подсластителя, который он назвал сахарином, а в 1893 году он дебютировал со своим продуктом на Всемирной выставке в Колумбии, а затем и в Чикаго. По его воспоминаниям, десять лет спустя большинство американцев были удивлены, узнав, что сахарин, некалорийный подсластитель, намного более дешёвый, чем сахар, был добавлен в газированные напитки без их ведома или согласия. Это произошло потому, что Фальберг направил свои маркетинговые усилия на производителей напитков, которые могли оценить его низкую стоимость по сравнению с импортным сахаром. Эта рекламная тактика привела к тому, что сахарин стал ассоциироваться с другими «фальсификаторами», помеченными Управлением по контролю за продуктами питания и лекарствами (FDA) как потенциально вредные и опасные. Немалую роль в этом сыграли и производители газированных напитков, использующие сахар, популяризируя выводы FDA. Так, в 1906 году реклама New York Bottling Company в The New York Times рекламировала имбирный эль как «всегда чистый, сделанный исключительно из тростникового сахара, без каких-либо консервантов, без анилиновых красителей или сахарина». В течение последующих 5 лет большое количество производителей газированных напитков использовали аналогичные рекламные стратегии. К 1930 году, несмотря на массовое использование во время Первой мировой войны, когда сахар был в дефиците, сахарин считался неполноценным заменителем, символом корпоративной жадности и продуктом, подходящим только для диабетиков. Его продажи в отделе лекарств только укрепили такую репутацию.

Между 1945 и началом 1950-х годов плохая репутация у продуктов на основе сахарина постепенно начала снижаться. Вероятно, это было связано с ограничениями на продажу сахара во время войны, которые американцы испытали в форме нормирования сахара, что побуждало людей экспериментировать с альтернативными подсластителями. Сахарин и недавно обнаруженные цикламаты были доступны тогда, когда сахар был малодоступен. Кроме того, немалую роль в этом сыграла мода на худое тело, особенно среди женщин, которая стала популярной ещё в 1930-х годах и достигла пика в 1950-х годах. Эти два фактора в совокупности сделали сахарин и цикламаты особенно привлекательными в качестве замены калорийному сахару. Они существенно подслащивали продукты без повышения энергетической ценности, тем самым помогая женщинам (основным потребителям) поддерживать низкое потребление калорий и при этом испытывать и обеспечивать удовольствие от сладости в пище. В то же время они были легко доступны в супермаркетах и аптеках во времена нормирования сахара и в последующие годы.