Natriumcyclamat (E952)

Eigenschaften und Verwendung als Süßstoff

Natriumcyclamat wurde erstmals 1937 von Michael Sveda, einem Doktoranden der University of Illinois, synthetisiert, der zufällig seinen süßen Geschmack entdeckte. Das Patent für die Produktion von Natriumcyclamat wurde Eigentum der Abbott-Laboratorien, die die notwendigen Untersuchungen durchführten, um es als einen sicheren Süßstoff verwenden zu können. In den 1960er Jahren stieg der Konsum von Cyclamat in den Vereinigten Staaten sprunghaft an, da es populär wurde, "Softdrinks", vermischt mit Saccharin, zu erweichen. Der Aspekt seiner Toxizität wird jedoch immer noch viel diskutiert, und einige Länder, einschließlich der USA selbst, haben die Verwendung von Lebensmitteln verboten.

NatriumcyclamatDas Cyclamat wird leicht aus der Reaktion der Addition von SO 3 (Sulfonierung) an Cyclohexylamin erhalten. Diese Verbindung wurde ursprünglich ausschließlich von Abbott Laboratories hergestellt, die das Eigentum erworben hatten. Später, als das Cyclamat in Getränken sehr verbreitet wurde, traten andere Unternehmen auf den Markt; Die Produktion wurde jedoch in den 1970er Jahren eingestellt, als Natriumcyclamat aufgrund vermuteter Toxizität aus den USA verbannt wurde. Gegenwärtig sind die Hauptproduzenten die Chinesen; In den Vereinigten Staaten ist seine Verwendung immer noch verboten, in den meisten europäischen Ländern jedoch nicht.

Cyclamate stammen von Natrium- und Calciumsalzen der cyclischen Säure. Die cyclische Säure oder Cyclohexylsulfaminsäure ist ein weißes kristallines Pulver mit einem Schmelzpunkt (169-170 ° C), 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 Natrium- (Natriumcyclamat) und Calcium- (Calciumcyclamat) -Derivate sind starke Elektrolyte, die in Lösung stark ionisiert sind. Beide Salze existieren als Kristalle oder weiße kristalline Pulver. Sie sind in Wasser (1 g / 4-5 ml) sehr löslich, aber nicht in Öl und apolaren Lösungsmitteln. Die Cyclamate sind stabil in Licht, Wärme und einem weiten pH-Bereich.

Cyclohexylamin ist die Verbindung, aus der die cyclische Säure und ihre Salze stammen; es ist auch das Produkt ihres Metabolismus und hat völlig verschiedene Eigenschaften, einige toxisch (siehe unten).

Das Cyclamat hat im Gegensatz zu Saccharose (sofortiger süßer Geschmack, intensiv, rein), einen süßen, verspäteten, aber sehr anhaltenden Geschmack; es wird als etwa 30 mal süßer angesehen als Saccharose, aber seine relative Süßkraft neigt dazu, mit zunehmender Konzentration zu sinken. Diese Eigenschaft kann teilweise durch den Nachgeschmack und den bitteren Geschmack in hohen Konzentrationen erklärt werden. Calciumsalze gelten als weniger süß als Natrium, und die Probleme von Nachgeschmack und unangenehmem Geschmack (Nebengeschmack) sind bereits bei niedrigeren Konzentrationen im Vergleich zu Natriumsalz und -säure zu spüren.

Die hauptsächliche Verwendung des Cyclamats ist als kalorienfreier Süßstoff, allgemein in Verbindung mit anderen Süßstoffen, aber es kann auch als Geschmacksstoff verwendet werden (um den Geschmack von Arzneimitteln zu überdecken). In Ländern, in denen die Verwendung erlaubt ist, wird es als Süßstoff in Pulverform oder Tabletten oder in flüssiger Form, in Getränken und Fruchtsäften, in verarbeiteten Früchten, in Kaugummi und Bonbons (es ist ein Acariogen), in Form von Gelees Marmeladen und Belag.
Die Verwendung von Natriumcyclamat ist in 50 Ländern erlaubt, auch in Italien, mit einigen Einschränkungen. Der ADI variiert von Land zu Land und liegt bei 0-11 mg / kg Körpergewicht. Das Gewicht in mg ist relativ zur zyklischen Säure.

Das Cyclamat wird üblicherweise in Mischung mit anderen Süßstoffen und insbesondere mit Saccharin verwendet. In dieser Mischung ist der Nebengeschmack nicht vorhanden und die Süßkraft ist stark erhöht: Es wurde ein synergistischer Effekt von mindestens 10-20% beobachtet, wenn Saccharin und Natriumcyclamat zusammen verwendet werden. Zum Beispiel sind 5 mg Saccharin und 50 mg Cyclamat zusammen so süß wie 125 mg Cyclamat allein oder 12,5 mg Saccharin allein. Üblicherweise beträgt das in diesen Cyclamat / Saccharin-Gemischen verwendete Verhältnis 10: 1, da bei dieser Kombination jede Komponente gleichermaßen zur Süßkraft beiträgt (da Saccharin etwa 10 mal süßer ist als das Cyclamat). Einige neuere Anwendungen sehen Natriumcyclamat zusammen mit Aspartam oder Acesulfam K oder wieder in ternärer Kombination mit Saccharin und Aspartam.

Natriumcyclamat hat eine Reihe von technischen Eigenschaften, die es zur Verwendung als alternativer Süßstoff geeignet machen. Es ist nicht kalorisch und nicht kariogen. Obwohl seine Süßkraft geringer ist als diejenige von Saccharin und Aspartam, ist es zur Verwendung als Süßungsmittel geeignet, insbesondere in Kombination mit anderen Süßstoffen. Bei normalen Konzentrationen ist das Geschmacksprofil günstig und verbessert Fruchtaromen; es ist kompatibel mit vielen Lebensmitteln, Zutaten, natürlichen und künstlichen Aromen, anderen Süßstoffen, chemischen Konservierungsmitteln. Die Löslichkeit in Wasser ist ausgezeichnet, auch 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 rund 200 Probanden betrug die Cyclamataufnahme durchschnittlich 37%. Sobald es absorbiert ist, konzentriert sich Natriumcyclamat nicht mehr in den Geweben und wird mit dem nicht metabolisierten Urin ausgeschieden; zusätzliche Studien haben gezeigt, dass Natriumcyclamat in einigen Individuen, einschließlich Menschen, in Cyclohexylamin metabolisiert werden kann, obwohl in sehr unterschiedlichen Prozentsätzen von Subjekt zu Subjekt, in demselben Individuum zu verschiedenen Zeiten, in den verschiedenen Ländern der Welt, etc.
Natriumcyclamat wird nicht von den Geweben metabolisiert, aber Cyclohexylamin wird als Folge der Mikroflora auf dem nicht absorbierten Natriumcyclamat im Darmtrakt gebildet. Das Cyclamat wurde lange auf seine mutmaßliche Kanzerogenität in der Blase von Ratten untersucht. Das Problem ist analog dem von Saccharin und tatsächlich wurden die Studien vor allem in Bezug auf die Assoziation der beiden Süßstoffe durchgeführt. Es gibt immer noch viele Steigungen 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 toxischer und genau diese Toxizität begrenzt die Verwendung von Cyclamat als Süßstoff; Viele Studien sind noch im Gange, aber die beiden Hauptbereiche von Toxizitätsproblemen sind mit kardiovaskulären Effekten und Hodenatrophie verbunden.