Characteristics of sweeteners used in foods and their effects on human health

Natalia Antonik, Katarzyna Janda, Karolina Jakubczyk

Abstract


Foodstuffs containing large amounts of sucrose, which is rapidly absorbed by the human body, cause a marked increase in blood glucose levels; for some people, especially those with diabetes, this is undesirable. Therefore, efforts were undertaken to produce food with a reduced calorie content, but maintaining a sweet taste. Additionally, food producers were interested in cutting costs by replacing sugar with a cheaper alternative.

Saccharin, one of the first synthetic sweeteners, was discovered in the USA in the 2nd half of the 19th century. Subsequently, other sugar substitutes were developed: synthetic (e.g. aspartame or acesulfame K), semi-synthetic (xylitol, mannitol), or polyols.

The latter were used during the First and Second World War to increase the calorific content of the available food. Nowadays, the advancing obesity epidemic has resulted in the increasing popularity of synthetic and semi-synthetic sweeteners. However, from the beginning of their existence there have been controversies regarding their safety and impact on health. There have been many studies on individual sweeteners, specifying any adverse or side effects. Therefore, the aim of this paper is to summarizes the characteristics of the most popular sweeteners and their effects on human health.


Keywords


sweeteners; classification; properties; health

Full Text:

PDF

References


Świerczek U, Borowiecka A, Feder-Kubis J. Struktura, właściwości i przykłady zastosowań syntetycznych substancji słodzących. Żywn Nauka Technol Jakość 2016;4(107):15-25.

Sękalska B. Zawartość sztucznych substancji słodzących – aspartamu, acesulfamu-K i sacharynianu sodu w napojach dietetycznych. Żywn Nauka Technol Jakość 2007;3(52):127-38.

Food and Agriculture Organization of the United Nations. Aspartame. 2017. http://www.fao.org/ag/agn/jecfa-additives/specs/Monograph1/additive-046-m1.pdf (13.01.2017).

Czajkowska-Mysłek A. Ocena zawartości substancji intensywnie słodzących w słodzikach w tabletkach. Postępy Nauki i Technologii Przemysłu Rolno-Spożywczego 2016;71(1):52-64.

Ciborowska H, Rudnicka A. Dietetyka: żywienie zdrowego i chorego człowieka. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL; 2016.

Murray RK, Granner DK, Rodwell VW. Biochemia Harpera ilustrowana. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL; 2006.

Zdrojewicz Z, Kocjan O, Idzior A. Substancje intensywnie słodzące – alternatywa dla cukru w czasach otyłości i cukrzycy. Med Rodz 2015;2:89-93.

Cieślik E, Gębusia A. Żywność funkcjonalna z dodatkiem fruktanów. Żywn Nauka Technol Jakość 2011;2(75):27-37.

Polska Federacja Producentów Żywności. Aspartam (E951). 2017. http://www.pfpz.pl/index/?id=eed4435e296d75fa7280539943113a7d# (14.01.2017).

Waszkiewicz-Robak B, Świąder K, Świderski F. Substancje intensywnie słodzące. Cz. I. Właściwości i warunki ich stosowania w żywności. Przemysł Spożywczy 2007;61(5):22-6.

Rój A, Stasiuk E. Oznaczenia jakościowe w zakresie zawartości aspartamu i jego metabolitów w napojach gazowanych bezalkoholowych z zastosowaniem techniki HPLC. Bromat Chem Toksykol 2009;42(3):543-7.

Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 22 listopada 2010 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych (Dz.U. 2010 Nr 232, poz. 1525).

Polska Federacja Producentów Żywności. Acesulfam K (E950). 2017. https://www.pfpz.pl/index/index.php?id=4a29fe971aaaf9c948b4caac644d3783# (16.01.2017).

World Health Organization. Safety evaluation of certain food additives: prepared by the Eighty-second meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). Geneva: World Health Organization; 2017 (WHO Food Additives Series, No. 73).

Food and Agriculture Organization of the United Nations. Acesulfame potassium. 2017. http://www.fao.org/ag/agn/jecfa-additives/specs/Monograph1/Additive-001.pdf (16.01.2017).

Głowacki J. Słodycze a dieta. Czy cukier to „biała śmierć”? Niedziałki 1999;4(32):65-9.

Górecka D, Korczak J, Borowska-Parus A. Zastosowanie substancji słodzących w wyrobach ciastkarskich. Żywn Nauka Technol Jakość 2007;6(55):210-8.

Food and Agriculture Organization of the United Nations. Saccharin. 2017. http://www.fao.org/ag/agn/jecfa-additives/specs/Monograph1/additive-380-m1.pdf (17.01.2017).

Polska Federacja Producentów Żywności. Sacharyny (E954). 2017. https://www.pfpz.pl/index/index.php?id=d9bec6b996ff7a16fc57fb253e6255c8 (17.01.2017).

Carolyn Pierini C. Xylitol: A Sweet Alternative. 2017. http://www.iprogressivemed.com/misc/xylitol_a_sweet_alternative.pdf (22.01.2017).

Food and Agriculture Organization of the United Nations. Xylitol. 2017. http://www.fao.org/ag/agn/jecfa-additives/specs/Monograph1/Additive-491.pdf (22.01.2017).

Grembecka M. Ksylitol – rola w diecie oraz profilaktyce i terapii chorób człowieka. Bromat Chem Toksykol 2015;47(3):340-3.

Walczycka M, Jaworska G, Duda-Chodak A, Staruch L, editors. Żywność projektowana. Kraków: Oddział Małopolski Polskiego Towarzystwa Technologów Żywności; 2011.

Karch H, Bielaszewska M. Sorbitol-fermenting Shiga toxin-producing Escherichia coli O157:H− strains: epidemiology, phenotypic and molecular characteristics, and microbiological diagnosis. J Clin Microbiol 2001;39(6):2043-9.

Food and Agriculture Organization of the United Nations. Sorbitol. 2017. http://www.fao.org/ag/agn/jecfa-additives/specs/Monograph1/additive-436-m1.pdf (23.01.2017).

Nissenson AR, Weston RE, Kleemen CR. Mannitol. West J Med 1979;131(4):277-84.

World Health Organization. Mannitol. 2017. http://apps.who.int/food-additives-contaminants-jecfa-database/chemical.aspx?chemID=5119 (6.02.2017).

von Weymarn N. Process development for mannitol production by lactic acid bacteria. Espoo: Helsinki University Of Technology; 2002.

Food and Agriculture Organization of the United Nations. Mannitol. 2017. http://www.fao.org/ag/agn/jecfa-additives/specs/Monograph1/Additive-275.pdf (15.12.2017).

Shawkat H, Westwood MM, Mortimer A. Mannitol: a review of its clinical uses. Continuing Education in Anaesthesia Critical Care & Pain 2012;12(2):82-5.

Kulczyński B, Gramza-Michałowska A, Człapka-Matyasik M. Charakterystyka żywieniowa stewii – aktualny stan wiedzy. Bromat Chem Toksykol 2015;47(1):11-8.

Marcinek K, Krejpcio Z. Stevia rebaudiana Bertoni – chemical composition and functional properties. Acta Sci Pol Technol Aliment 2015;14(2):145-52.

Bugaj B, Leszczyńska T, Pysz M, Kopeć A, Pacholarz J, Pysz-Izdebska K. Charakterystyka i prozdrowotne właściwości Stevia rebaudiana Bertoni. Żywn Nauka Technol Jakość 2013;3(88):27-38.

Kolanowski W. Glikozydy stewiolowe – właściwości i zastosowanie w żywności. Bromat Chem Toksykol 2013;46(2):140-50.

Gęsiński K, Majcherczak E, Grodecka G. Stewia (Stevia rebudiana Bertoni) jako źródło wybranych mikroelementów. Inż Ap Chem 2013;52(2):74-5.

Kobus-Moryson M, Grazma-Michałowska A, Kobus-Cisowska J, Korczak J. Zawartość wybranych pierwiastków w ekstraktach stewii (Stevia rebaudiana Bertoni). Probl Hig Epidemiol 2014;95(2):445-8.

Górska A, Zaleski K, Zapalska-Pożarowska K, Szponar J. Trudności w interpretacji wyników oznaczeń metanolu u pacjentów z hiperglikemią i kwasicą metaboliczną różnego pochodzenia. Prz Lek 2012;69(8):595-8.

Kupczewska-Dobecka M. Ocena działania rakotwórczego formaldehydu w świetle najnowszych danych literaturowych. Med Pr 2007;58(6):1-13.

Gold MD. The bitter truth about artificial sweeteners. Nexus 1998;2(28).

EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS). Scientific opinion on the re‐evaluation of aspartame (E 951) as a food additive. EFSA Journal 2013;11(12):3496.

Choudhary AK, Pretorius E. Revisiting the safety of aspartame. Nutr Rev 2017;75(9):718-30.

Koszowska A, Dittfeld A, Nowak J, Brończyk-Puzoń A, Gwizdek K, Bucior J, et al. Cukier – czy warto go zastąpić substancjami słodzącymi? Nowa Med 2014;1:36-41.

Świąder K, Waszkiewicz-Robak B, Świderski F. Substancje intensywnie słodzące – korzyści i zagrożenia. Probl Hig Epidemiol 2011;92(3):392-6.

Myszkowska-Ryciak J, Harton A, Gajewska D, Bawa S. Środki słodzące w profilaktyce i leczeniu otyłości. Kosmos Problemy Nauk Biologicznych 2010;59(3-4):365-74.

Malczyk E, Wyka J, Misiarz M, Całyniuk B, Zołoteńka-Synowiec M. Ocena pobrania substancji intensywnie słodzących z wybranymi napojami przez dzieci w wieku 10–12 lat. Bromat Chem Toksykol 2016;49(3):565-70.

Wierzbicka E, Skarżyńska M, Piontek E, Korzeniewska G. Ocena spożycia z dietą sztucznych substancji słodzących w wybranej grupie młodzieży z cukrzycą typu 1 – badanie pilotażowe. Bromat Chem Toksykol 2011;44(3):305-12.

Sellman S. Ksylitol – czyżby nasze słodkie zbawienie? Nexus 2003;2(28):203.

Ly KA, Milgrom P, Rothen M. Xylitol, sweeteners, and dental caries. Pediatr Dent 2006;28(2):154-63.

Whelton H. The Anatomy and physiology of salivary glands. In: Edgar WM, O’Mullane DM, editors. Saliva and oral health. London: BDA; 1996. p. 1-8.

Dawes C. Factors influencing salivary flow rate and composition. In: Edgar WM, O’Mullane DM, editors. Saliva and oral health. London: BDA; 1996. p. 27-41.

Szöke J, Bánóczy J, Proskin HM. Effect of after-meal sucrose-free gum-chewing on clinical caries. J Dent Res 2001;80(8):1725-9.

Gregersen S, Jeppesen PB, Holst JJ, Hermansen K. Antihyperglycemic effects of stevioside in type 2 diabetic subjects. Metabolism 2004;53(1):73-6.




DOI: https://doi.org/10.21164/pomjlifesci.723

Copyright (c) 2020 Natalia Antonik, Katrzyna Janda, Karolina Jakubczyk

License URL: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pl/