Fruktose-Wissensenzyklopädie

Historisch

Kohlenhydrate sind seit jeher ein fester Bestandteil der menschlichen Ernährung. Getreide und Knollenfrüchte lieferten komplexe Kohlenhydrate, während Honig, Obst und Gemüse einfache Zucker wie Glukose und Fruktose lieferten. Mit der Entwicklung von Methoden zur Raffination von Haushaltszucker aus Zuckerrohr und Zuckerrübe stieg der relative Anteil von Glukose und Fruktose in der Nahrung.

Entgegen jüngster Ankündigungen hat die Einführung von Fruktosesirupen [auch bekannt als Glukosesirup mit hohem Fruktosegehalt (HFCS) oder Isoglukose] im letzten Viertel des 20. Jahrhunderts das Verhältnis von einfachen Zuckern zu komplexen Zuckern nur sehr wenig verändert. oder Glucose-Fructose. Wieso den ? Denn HFCS und Saccharose haben fast die gleiche Zusammensetzung, und HFCS hat Saccharose in vielen Anwendungen einfach eins zu eins ersetzt.

Reine kristalline Fructose war vor 20 Jahren verfügbar und wurde zuerst wegen ihrer ernährungsphysiologischen Vorteile angepriesen. Reine kristalline Fructose hatte einen unbedeutenden Einfluss auf die Kohlenhydratzusammensetzung der Nahrung, aufgrund ihres relativ geringen Produktionsvolumens im Vergleich zu anderen produzierten natürlichen Zuckern, Stärken, Sirupen und Süßungsmitteln.
Reine kristalline Fruktose und fruktosehaltige Süßstoffe werden von Lebensmittelwissenschaftlern empfohlen, da sie neben ihrer Eigensüße funktionelle Eigenschaften besitzen, die ihre Verwendung in Lebensmitteln und Getränken attraktiver machen. Getränke.

Produktion

Reine kristallisierte Fructose ist ein Produkt aus dem Mais- oder Zuckersektor. Zunächst wird aus Maiskörnern Stärke gewonnen und die Glucose nach mehreren Produktionsschritten enzymatisch in Fructose umgewandelt. Zum anderen erfolgt die enzymatische Hydrolyse von Saccharose und die Freisetzung von Glucose und Fructose. Bei beiden Verfahren wird die Fruktose anschließend kristallisiert, getrocknet, auf die gewünschte Korngröße gemahlen und verpackt. Das erhaltene Produkt ist sehr weiß und hat eine sehr hohe Reinheit.

Komposition

Die Zusammensetzung von reiner kristalliner Fructose ist im Food Chemicals Codex¹ beschrieben
Fructose: ³ 98,0% und £ 102,0%, nach dem Trocknen
Arsen: £ 1 mg/kg
Chlorid: £ 0,018%
Glukose: £ 0,5%
Schwermetalle (wie Pb): £ 5 mg/kg
Hydroxymethylfurfural: £ 0,1%, Trockenmasse
Blei: £ 0,1 mg/kg
Trocknungsverlust: £ 0,5%
Verbrennungsrückstände: £ 0,5%
Sulfat: £ 0,025%

In der Europäischen Union (EU) ist reine kristalline Fruktose im Codex-Standard für Typ-1-Zucker – CODEX STAN 212-1999 (Amd. 1-2001)2 – sowie in der Richtlinie 2001/111/EG des Rates, die bestimmte Zucker betrifft, aufgeführt für den menschlichen Verzehr bestimmt³. In beiden Fällen sind die Anforderungen an gereinigte, kristallisierte D-Fructose wie folgt:

Fruktose: ³ 98,0%, m/m
Glukose: £ 0,5%, m/m

Kristallisierte Fructose unterscheidet sich von High Fructose Corn Sirup (HFCS)

Die Öffentlichkeit, die Presse und sogar einige Wissenschaftler verwechseln kristallisierte Fructose mit HFCS. Es sind nicht die gleichen Produkte. Während viele Menschen zu Recht glauben, dass reine Kristallfructose nur Fructose enthält, werden sie überrascht sein zu erfahren, dass HFCS fast die gleiche Menge an Glucose und Fructose enthält (es ist Saccharose ähnlich). Dieser Unterschied in der Zusammensetzung ist chemisch signifikant und führt zu Unterschieden bei bestimmten Lebensmittelanwendungen und spezifischen physiologischen Reaktionen.

Sicherheit

Saccharose und HFCS gelten seit langem als sicher für den Menschen (GRAS). Als wichtiger Bestandteil dieser beiden Süßstoffe wurde die Lebensmittelsicherheit von Fructose durch mehrere maßgebliche wissenschaftliche Zeitschriften gewissenhaft verifiziert:

• Etablierter sicherer Status (1983) 4— Von der FDA hauptsächlich als Bestandteil von HFCS geprüft.
• Sugars Mission Report (1986) 5— Von der FDA auf alle natürlichen und zugesetzten Zucker überprüft
• Die Vorteile der Fructose-Diät (1993) 6— von einem ILSI-Expertengremium auf alle natürlichen und zugesetzten Nahrungsquellen überprüft.
• Sicherer Status erneut bestätigt (1996) 7— Von der FDA auf alle hinzugefügten Quellen geprüft.

Die FDA kam zu dem Schluss: „HFCS ist in der Ernährung genauso sicher wie Saccharose, Glukosesirup, Invertzucker.“ ILSI-Experten kamen zu dem Schluss: „Fruktose ist eine wertvolle Nahrungsenergiequelle und ein traditionelles Lebensmittel, und es gibt daher keinen Grund, eine Erhöhung oder Verringerung ihrer Verwendung in Standardlebensmitteln oder für eine spezifische diätetische Verwendung zu empfehlen.“ 8
Die Weltgesundheitsorganisation und die Vereinten Nationen über die FAO haben gleichzeitig festgestellt, dass der Konsum von Zucker kein ursächlicher Faktor für Krankheiten, einschließlich Fettleibigkeit, ist. Sie erklärten ausdrücklich:

• „Viele Kontroversen drehen sich um die Beteiligung von Zuckern und Stärkederivaten bei Fettleibigkeit. Basierend auf den Daten verschiedener Studien, die in reichen Ländern durchgeführt wurden, gibt es keinen direkten Beweis für die Beteiligung dieser Kohlenhydrate an der Ätiologie der Fettleibigkeit.

und

• Saccharose und andere Zucker wurden nicht direkt mit der Ätiologie von Diabetes in Verbindung gebracht, und die Empfehlungen zu ihrem Verzehr beziehen sich hauptsächlich auf die Tatsache, dass alle kalorienreichen Lebensmittel vermieden werden sollten, um das Phänomen der Fettleibigkeit zu verringern.

Unbegründete Behauptungen

Jüngste unbegründete Behauptungen deuten darauf hin, dass Fructose allein für die aktuelle Fettleibigkeitskrise in den Vereinigten Staaten verantwortlich ist. Diese Behauptungen – wie erhöhte Fettproduktion oder gesteigerter Appetit – basieren auf unwissenschaftlichen experimentellen Modellen mit geringer Relevanz für die menschliche Ernährung. Tatsächlich werden signifikante und physiologisch ungeeignete Mengen an Fruktose als einzige Quelle aufgenommener Kohlenhydrate an Tieren getestet, die sich als Modell erweisen, das den menschlichen Stoffwechsel sehr wenig repräsentiert. Die Ergebnisse dieser exzessiven Diäten sind erwartungsgemäß extrem und werden im Forbes ausführlich besprochen. ua4

Erfüllung der Verbraucherbedürfnisse

Jüngste Studien des Calorie Control Council zeigen, dass mehr als 180 Millionen erwachsene Amerikaner kalorienarme oder zuckerfreie Lebensmittel und Getränke in ihre Ernährung aufnehmen, um ein besseres Leben zu führen. Da die Verbraucher zunehmend gesunde Lebensmittel wünschen, wird der Bedarf an einer größeren Auswahl an kalorienreduzierten Produkten weiter steigen. Fructose kann durch seine einzigartige Süßkraft und seine Funktionalitäten dazu beitragen, diese Bedürfnisse zu erfüllen.

Fruktose wurde in vielen Kategorien von Lebensmittel- und Getränkeprodukten wie Nahrungsriegeln, Kaukeksen, Saftkonzentraten und energiearmen Produkten verwendet.

Einige befürworten sogar die Verwendung von Fructose für Menschen mit speziellen Diäten oder besonderen Ernährungsbedürfnissen, wie z. B. Sportler.

Vorteile

• Süße: Fruchtzucker hat die höchste Süße aller natürlichen Zucker. Es ist in den meisten Lebensmittelanwendungen etwa 1,5-mal süßer als Saccharose.
• Geschmacksverstärker: Die Wahrnehmung seiner süßen Intensität ist unmittelbar und unterstreicht die fruchtigen Noten.
• Synergie: Die Wechselwirkungen von Fructose mit anderen Süßungsmitteln oder mit stärkehaltigen Verbindungen entfalten synergistische Effekte, die die Süße, das Volumen eines Kuchens oder die Viskosität eines Lebensmittels oder eines Getränks erhöhen können.
• Lagerstabilität: Fruktose hydrolysiert unter sauren Bedingungen nicht wie Zucker. Dadurch bleiben Süße und Aromatik des fertigen Produktes lange stabil.
• Löslichkeit und Kristallisationsbeständigkeit: Selbst in kristalliner Form verkaufte Fructose hat Schwierigkeiten bei der Rekristallisation, sobald sie in Lebensmitteln gelöst ist. Diese Eigenschaft ermöglicht die Entwicklung weicher Plätzchenrezepte.
• Feuchthaltevermögen: Fructose bindet und speichert Feuchtigkeit so gut, dass sie Sorbit oder Glycerin in Lebensmitteln ersetzen und so den Geschmack verbessern kann; Es wird üblicherweise in Riegeln mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt verwendet
• Maillard-Reaktion: Eine der Hauptattraktionen gekochter oder gerösteter Lebensmittelprodukte ist ihre braune Oberflächenerscheinung, die durch die chemische Reaktion zwischen reduzierenden Zuckern und Aminosäuren entsteht. Fruktose ist der reaktivste Zucker im Sinne der Maillard-Reaktion.
• Gefrorene Produkte: Fructose erhält die Unversehrtheit von gefrorenen Früchten, indem sie die Migration von Wasser kontrolliert und die Bildung von Eiskristallen verhindert, die die Wände der Früchte zerstören können.
• Glykämischer Index/Insulinfreisetzung: Der glykämische Index gilt als Maß für die Beurteilung der Verträglichkeit eines Lebensmittels mit den spezifischen Bedürfnissen von Menschen mit Diabetes. Fruktose hat einen niedrigen glykämischen Index und ermöglicht somit im Vergleich zu Glukose und Saccharose eine moderate Freisetzung von Insulin in das Blutsystem.
• Zahnkaries: Das einzige Gesundheitsrisiko beim Verzehr von nahrhaften Süßungsmitteln ist die Bildung von Karies. Fructose ist einer der am wenigsten kariogenen Zucker.

Die Hauptanwendungen für kristalline Fruktose sind Getränkepulver, kalorienarme Produkte, aromatisierte Wässer, kohlensäurehaltige und kohlensäurefreie Getränke, Energie- und Sportgetränke, Schokoladenmilch, Frühstückszerealien, Kekse, Joghurt und Fruchtanwendungen, Süßwaren.

Zusammenfassung

Fructose und High Fructose Glucose Syrup (HCFS) sind zwei verschiedene Produkte. Fruktose ist süßer als Saccharose, daher wird weniger benötigt, um die gleiche Süße zu erreichen, was zu einer Kalorienreduzierung führt. Fruktose hat einen niedrigen glykämischen Index und verursacht keine plötzlichen Veränderungen des Blutzuckerspiegels. Pure Crystal Fructose bietet viele funktionelle Vorteile, wenn sie einer breiten Palette von Lebensmitteln und Getränken zugesetzt wird, und verbessert den Geschmack und die Produktstabilität.

1. Büro für Lebensmittel und Ernährung der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten  Kodex für Lebensmittelchemikalien, 5. Auflage.
2. Gemeinsames Ernährungsprogramm der FAO/WHO Codex-Alimentarius-Kommission. 
3. Büro der Europäischen Union Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaft. 20. Dezember 2001.
4. Federal Register Office, National Archives and Records Administration, US Government Printing Office Federal Register, 1983; 48(27):5715.
5. Glinsmann WH, Irausquin H, Park YK. Bewertung der gesundheitlichen Aspekte von süßenden Kohlenhydraten Bericht über die Zuckerstärke, 1986. J Nutr, 1986; 116:1/s.
6. Forbes AL, Bowman BA, Filer LJ, Glinsmann WH, White JS. Die Vorteile einer Fructose-Diät. AJCN, 1993; 58(5S).
7. Food and Drug Administration, HFCS Code of Federal Regulations. Washington, DC: Druckerei der US-Regierung; Bundesregister, 1996; 61(165):43447 (21CFR 184.1866).
8. Glinsmann WH, Bowman BA. Die Bedeutung von Fructose für die öffentliche Gesundheit. AJCN, 1993; 58(5S):820S.
9. Gemeinsame FAO/WHO-Expertenkonsultation. Kohlenhydrate in der Ernährung (FAO Food and Nutrition Paper – 66). Kapitel 3 – Carbohydrate Diet and Disease Joint FAO/WHO Expert Consultation Report, Rom, 14.-18. April 1997.