Eigenschaften und Verwendung als Süßstoff
Natriumcyclamat wurde erstmals 1937 von einem Doktoranden der Universität von Illinois, Michael Sveda, synthetisiert, der versehentlich seinen süßen Geschmack entdeckte. Das Patent für die Herstellung von Natriumcyclamat ging in das Eigentum der Abbott-Laboratorien über, die die erforderlichen Untersuchungen durchgeführt haben, um es als sicheres Süßungsmittel verwenden zu können. In den 1960er Jahren stieg der Verbrauch von Cyclamat in den Vereinigten Staaten sprunghaft an, da es populär wurde, "alkoholfreie Getränke", die mit Saccharin gemischt waren, zu erweichen. Der mit seiner Toxizität verbundene Aspekt wird jedoch immer noch ausführlich diskutiert, und einige Länder, einschließlich der USA, haben die Verwendung von Lebensmitteln verboten.
Die Cyclamate leiten sich von den Natrium- und Calciumsalzen der Cyclaminsäure ab. Cyclaminsäure oder Cyclohexylsulfaminsäure ist ein weißes kristallines Pulver mit einem Schmelzpunkt (169-170ºC), einer guten Löslichkeit (1 g / 7, 5 ml) und einem süß-sauren Geschmack. Es ist eine starke Säure. Der pH-Wert einer 10% igen Lösung beträgt etwa 0, 8-1, 6. Die Derivate der Natriumsalze (Natriumcyclamat) und Calciumcyclamat (Calciumcyclamat) sind starke Elektrolyte und daher in Lösung hoch ionisiert. Beide Salze liegen als Kristalle oder weiße kristalline Pulver vor. Sie sind in Wasser (1 g / 4-5 ml) sehr gut löslich, jedoch nicht in Ölen und unpolaren Lösungsmitteln. Cyclamate sind beständig gegen Licht, Wärme und einen weiten pH-Bereich.
Cyclohexylamin ist die Verbindung, von der Cyclaminsäure und ihre Salze abgeleitet sind; es ist auch das Produkt ihres Metabolismus und hat völlig unterschiedliche Eigenschaften, einige davon toxisch (siehe unten).
Cyclamat hat im Gegensatz zu Saccharose (sofortiger süßer, intensiver, sauberer Geschmack) einen süßen Geschmack, der verzögert, aber sehr anhaltend ist; es wird als ungefähr 30-mal süßer als Saccharose angesehen, aber seine relative Süßkraft neigt dazu, mit zunehmender Konzentration abzunehmen. Diese Eigenschaft kann teilweise durch den in hohen Konzentrationen wahrgenommenen Nachgeschmack und bitteren Geschmack erklärt werden. Calciumsalze gelten als weniger süß als die von Natrium, außerdem sind die Probleme des Nachgeschmacks und des unangenehmen Geschmacks (Nebengeschmacks) bereits in geringeren Konzentrationen als Natriumsalz und -säure zu spüren.
Cyclamat wird hauptsächlich als kalorienfreies Süßungsmittel verwendet, im Allgemeinen in Verbindung mit anderen Süßungsmitteln, es kann jedoch auch als Aromastoff verwendet werden (um den Geschmack von Arzneimitteln zu maskieren). In Ländern, in denen die Verwendung zulässig ist, wird es als pulverförmiger Süßstoff oder als Tablette oder in flüssiger Form, in Getränken und Fruchtsäften, in Erzeugnissen auf Fruchtbasis, in Kaugummi und Süßigkeiten (es ist akariogen), bei der Codierung verwendet. Gelees Marmeladen und Beläge.
Die Verwendung von Natriumcyclamat ist in 50 Ländern, einschließlich Italien, gestattet, wenn auch mit gewissen Einschränkungen. Der ADI variiert von Land zu Land und liegt bei 0-11 mg / kg Körpergewicht. Das Gewicht in mg bezieht sich auf Cyclaminsäure.
Cyclamat wird üblicherweise im Gemisch mit anderen Süßungsmitteln und insbesondere mit Saccharin eingesetzt. In dieser Mischung ist der Geschmacksverlust nicht vorhanden und die Süßkraft ist beträchtlich erhöht: mindestens 10-20% synergistischer Wirkung wurden beobachtet, wenn Saccharin und Natriumcyclamat zusammen verwendet wurden. Beispielsweise sind 5 mg Saccharin und 50 mg Cyclamat, die zusammengemischt werden, so süß wie 125 mg Cyclamat allein oder 12, 5 mg Saccharin allein. In diesen Cyclamat / Saccharin-Gemischen wird üblicherweise ein Verhältnis von 10: 1 verwendet, da bei dieser Kombination jede Komponente gleichermaßen zur Süßkraft beiträgt (da das Saccharin etwa 10-mal süßer ist als das Cyclamat). Einige neuere Anwendungen sehen Natriumcyclamat zusammen mit Aspartam oder Acesulfam K oder in ternärer Kombination mit Saccharin und Aspartam vor.
Natriumcyclamat weist eine Reihe technischer Eigenschaften auf, die es zur Verwendung als alternatives Süßungsmittel geeignet machen. Es ist nicht kalorisch und nicht kariogen. Obwohl seine Süßkraft geringer ist als die von Saccharin und Aspartam, eignet es sich zur Verwendung als Süßungsmittel, insbesondere in Kombination mit anderen Süßungsmitteln. Bei normalen Konzentrationen ist das Geschmacksprofil günstig und verstärkt die Fruchtaromen. Es ist mit vielen Lebensmitteln, Zutaten, natürlichen und künstlichen Aromen, anderen Süßungsmitteln und chemischen Konservierungsmitteln kompatibel. Die Wasserlöslichkeit ist ausgezeichnet, ebenso die Stabilität bei hohen und niedrigen Temperaturen, bei verschiedenen pH-Werten und in Gegenwart von Licht und Sauerstoff. Es ist nicht hygroskopisch und unterstützt nicht das Wachstum von Pilzen und Bakterien.
Gebrauchssicherheit und Nebenwirkungen
Natriumcyclamat wird langsam und unvollständig im Magen-Darm-Trakt resorbiert. In einer Studie mit etwa 200 Probanden lag die durchschnittliche Cyclamatabsorption bei 37%. Einmal resorbiert, konzentriert sich das Natriumcyclamat nicht in den Geweben und wird im nicht metabolisierten Urin ausgeschieden. Zusätzliche Studien haben gezeigt, dass Natriumcyclamat bei einigen Menschen, einschließlich Menschen, zu Cyclohexylamin metabolisiert werden kann, wenngleich in sehr unterschiedlichen Prozentsätzen von Subjekt zu Subjekt, bei demselben Individuum zu verschiedenen Zeiten, in verschiedenen Ländern auf der ganzen Welt usw.
Natriumcyclamat wird nicht durch Gewebe metabolisiert, aber Cyclohexylamin wird durch die Wirkung der Mikroflora auf Natriumcyclamat gebildet, das nicht im Darm absorbiert wird. Cyclamat ist seit langem auf seine vermutete Karzinogenität gegenüber der Blase von Ratten untersucht worden. Das Problem ähnelt dem von Saccharin, und tatsächlich wurden die Studien hauptsächlich in Bezug auf die Assoziation der beiden Süßstoffe durchgeführt. Es gibt immer noch viele Probleme in Bezug auf seine Toxizität, aber keine wirklichen direkten Beweise. In den USA ist die Verwendung von Natriumcyclamat weiterhin verboten. Der Cyclohexylamin-Metabolit ist erheblich giftiger und genau diese Toxizität schränkt die Verwendung von Cyclamat als Süßstoff ein; Viele Studien sind noch im Gange, aber die beiden Hauptbereiche, in denen Toxizitätsprobleme auftreten, betreffen kardiovaskuläre Effekte und Hodenatrophie.
