Polyols چیست و چرا در محصولات غذایی استفاده می‌شود؟ (2 نکته مهم)
پلی‌الکل‌ها یا الکل‌های قندی (Polyols) دسته‌ای از ترکیبات شیمیایی هستند که از نظر ساختار شبیه قندها هستند و در گروه کربوهیدرات‌ها قرار دارند. این ترکیبات به عنوان شیرین‌کننده‌های مصنوعی در غذاها استفاده می‌شوند. آنها به صورت طبیعی در بعضی میوه‌ها و سبزیجات وجود دارند، اما می‌توانند به صورت صنعتی نیز تولید شوند.
پلی‌الکل‌ها به طور کامل توسط بدن جذب نمی‌شوند، بنابراین معمولاً در محصولات بدون قند برای افرادی که سطح قند خون خود را کنترل می‌کنند، استفاده می‌شوند. از آنجایی که این ترکیبات به طور کامل در روده کوچک جذب نمی‌شوند، معمولاً کالری کمتری نسبت به شکر دارند و نمی‌توانند به سرعت سطح قند خون را افزایش دهند.
معروف‌ترین پلی‌الکل‌ها شامل سوربیتول، زایلیتول، مالتیتول، مانیتول، اریتریتول، لاکتیتول و ایزومالت هستند. این مواد معمولاً به عنوان شیرین‌کننده در آدامس‌های بدون قند، شکلات‌های کم‌کالری، دسرهای یخ‌زده، محصولات نانوایی و سایر غذاها استفاده می‌شوند.
تاریخچه پلی‌الکل‌ها (Polyols)
اولین پلی‌الکل شناخته‌شده، سوربیتول بود که در سال 1872 از عصاره گیاه سرو (Rowan Berry) توسط شیمیدانان کشف شد. این کشف به نام گیاه سرو (Sorbus) نامیده شد و تحقیقات گسترده‌تری در زمینه الکل‌های قندی و کاربردهای آنها را آغاز کرد. با پیشرفت‌های شیمیایی در اوایل قرن بیستم، تولید صنعتی پلی‌الکل‌ها مانند سوربیتول و مانیتول شروع شد. این ترکیبات به دلیل توانایی شیرین‌کنندگی و پایداری زیاد، به ویژه در صنایع داروسازی برای تولید داروها و محصولات بهداشتی استفاده شدند.
در دهه‌های 1960 و 1970، استفاده از پلی‌الکل‌ها در صنعت غذا به طور قابل توجهی افزایش یافت، چون نگرانی‌ها درباره مضرات مصرف شکر بیشتر شد. زایلیتول به عنوان یک جایگزین شیرین‌کننده در آدامس‌ها و محصولات دندانپزشکی معرفی شد. اریتریتول که در دهه 1990 به بازار آمد، به خاطر داشتن کالری نزدیک به صفر و تأثیر کم روی سطح قند خون، به خصوص برای افرادی که رژیم کتوژنیک دارند یا مبتلا به دیابت هستند، بسیار محبوب شد. در سال‌های اخیر، استفاده از پلی‌الکل‌ها در غذاها، داروها و محصولات بهداشتی به شدت رشد کرده است.
چگونه پلی‌الکل‌ها (Polyols) تولید می‌شوند؟
پلی‌الکل‌ها از طریق فرآیندهای شیمیایی یا بیوتکنولوژیکی از قندهای ساده یا نشاسته تولید می‌شوند. روش‌های تولید ممکن است بسته به نوع پلی‌الکل متفاوت باشد، اما به‌طور کلی شامل مراحل زیر است:
رایج‌ترین روش تولید پلی‌الکل‌ها، هیدروژناسیون قندها، احیای شیمیایی و تخمیر میکروبی است. در فرآیند هیدروژناسیون، قندهای ساده مانند گلوکز، مالتوز یا فروکتوز در حضور هیدروژن و کاتالیزورهای فلزی مانند نیکل یا رنیوم تحت دما و فشار بالا به پلی‌الکل‌هایی مانند سوربیتول، مالتیتول و مانیتول تبدیل می‌شوند.
روش دیگر، احیای قندهاست که در آن قندهایی مثل زایلوز، که از منابع طبیعی مانند همی‌سلولز موجود در چوب و گیاهان استخراج می‌شود، با استفاده از هیدروژن و کاتالیزورهای فلزی به زایلیتول تبدیل می‌شود. همچنین برخی پلی‌الکل‌ها از طریق تخمیر میکروبی تولید می‌شوند، که در این روش، میکروارگانیسم‌های خاصی مانند مخمرها یا قارچ‌ها قندها را در شرایط کنترل‌شده به پلی‌الکل‌هایی مثل اریتریتول تبدیل می‌کنند. بعد از تولید، پلی‌الکل‌ها باید از طریق فرآیندهای خالص‌سازی مانند فیلتراسیون، تبخیر، کریستالیزاسیون و خشک‌کردن، به شکل نهایی و خالص خود تبدیل شوند تا در کارهای مختلف قابل استفاده باشند.
پلی‌الکل‌ها (Polyols) در برچسب مواد غذایی
در جدول حقایق تغذیه‌ای (Nutrition Facts)، پلی‌الکل‌ها معمولاً با عنوان Sugar Alcohol یا Polyols ذکر می‌شوند. بسته به قوانین غذایی هر کشور، مقدار پلی‌الکل موجود در هر واحد مصرف (مثل یک عدد آدامس یا یک تکه شکلات) به صورت گرم (g) در جدول تغذیه نشان داده می‌شود. برخی
“`html
از جداول تغذیه‌ای ممکن است نام خاص پلی‌الکل (مانند سوربیتول یا اریتریتول) را به صورت جداگانه نیز ذکر کنند.
تاثیر بر قند خون و افراد دیابتی
پلی‌الکل‌ها به طور کلی به آرامی در بدن جذب می‌شوند و به شیوه‌ای متفاوت از قندهای ساده متابولیزه می‌شوند. بیشتر پلی‌الکل‌ها مانند سوربیتول، مالتیتول، و زایلیتول اثر کمتری بر افزایش قند خون (گلوکز) دارند. شاخص گلیسمی (GI) آنها معمولاً از قند معمولی (ساکاروز) پایین‌تر است، یعنی مصرف آنها باعث افزایش ناگهانی قند خون نمی‌شود.
با این حال، تأثیر پلی‌الکل‌ها بر قند خون می‌تواند متفاوت باشد:
اریتریتول تقریباً هیچ تأثیری بر قند خون و سطح انسولین ندارد، چون جذب آن در دستگاه گوارش خیلی کم است و بیشتر آن از طریق ادرار دفع می‌شود.
زایلیتول و مانیتول نیز شاخص گلیسمی کمی دارند و معمولاً مقدار کمی قند خون را بالا می‌برند.
مالتیتول نسبت به دیگر پلی‌الکل‌ها شاخص گلیسمی بالاتری دارد و ممکن است روی قند خون تأثیر بگذارد، به خصوص در کسانی که مقاومت به انسولین دارند.
بنابراین، انتخاب نوع مناسب پلی‌الکل برای افراد دیابتی بسیار مهم است. معمولاً اریتریتول و زایلیتول گزینه‌های بهتری هستند چون تأثیر خیلی کمی بر قند خون دارند.
جدول مقایسه پلی‌الکل‌ها با سایر قندها
| ویژگی | پلی‌الکل‌ها (الکل‌های قندی) | قندهای معمولی (ساکارز، گلوکز، فروکتوز) |
|---|---|---|
| ساختار شیمیایی | الکل‌های قندی که دارای گروه‌های هیدروکسیل هستند | کربوهیدرات‌های ساده با ساختار دایره‌ای یا زنجیره‌ای |
| کالری (در هر گرم) | ۲ تا ۳ کالری (اریتریتول تقریباً صفر کالری دارد) | ۴ کالری |
| شاخص گلیسمی (GI) | پایین تا متوسط – اریتریتول: ۰ – زایلیتول: ۷-۱۳ – مالتیتول: ۳۵ |
بالا – گلوکز: ۱۰۰ – ساکارز: ۶۵ – فروکتوز: ۲۰ |
| تأثیر بر قند خون | افزایش ناچیز یا کم | افزایش سریع و ناگهانی |
| جذب و متابولیسم | جذب ناقص در روده کوچک؛ بخشی به روده بزرگ می‌رسد | جذب سریع در روده کوچک |
| عوارض گوارشی | ممکن است با مصرف زیاد باعث نفخ، گاز و اسهال شود | معمولاً عوارض گوارشی ندارد (مگر در صورت عدم تحمل) |
| تأثیر بر سلامت دهان و دندان | برخی مانند زایلیتول خاصیت ضدباکتریایی دارند و از پوسیدگی دندان جلوگیری می‌کنند | ممکن است باعث پوسیدگی دندان شوند |
| مناسب برای دیابتی‌ها | بله، به خاطر تأثیر کم بر قند خون | خیر، باعث افزایش سریع قند خون می‌شوند |
| استفاده در رژیم‌های کتوژنیک | برخی مانند اریتریتول مناسب هستند | خیر، مصرف آنها کتوز را مختل می‌کند |
| طعم شیرینی | شیرینی مشابه شکر؛ ممکن است طعم خنکی داشته باشد | شیرینی طبیعی بدون طعم ماندگاری |
| کاربرد در صنایع غذایی | آدامس‌های بدون قند، شیرینی‌های کم‌کالری، شکلات‌های رژیمی | انواع محصولات غذایی و نوشیدنی‌ها |
| قابلیت تخمیر توسط باکتری‌ها | بله؛ ممکن است منجر به عوارض گوارشی شود | |
| اثرات بر وزن بدن | کمک به کنترل وزن به دلیل کالری کمتر | ممکن است به افزایش وزن منجر شود |
| هضم و جذب | هضم نادرست؛ جذب کند | هضم و جذب سریع |
| تأثیر بر انسولین | تحریک کم یا هیچ تحریک انسولین | افزایش سطح انسولین |
| منبع طبیعی | برخی در میوه‌ها و سبزیجات موجود هستند | میوه‌ها، عسل، نیشکر، چغندرقند |
پلی‌الکل‌ها در مکمل‌های پروتئینی
پلی‌الکل‌ها (Polyols) به عنوان شیرین‌کننده‌های کم‌کالری و جایگزین برای قند در مکمل‌های غذایی و محصولات پروتئین وی به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. نمونه‌هایی از پولی‌الکل‌ها مانند سوربیتول، زایلیتول و اریتریتول به خاطر شیرینی طبیعی و کالری پایین‌تر نسبت به قندهای معمولی، به‌عنوان جایگزین قندهای ساده در این محصولات استفاده می‌شوند. این ترکیبات به آرامی در بدن جذب می‌شوند و بنابراین تأثیر کمتری بر سطح قند خون دارند و برای کسانی که دنبال کنترل وزن یا مدیریت قند خون هستند، گزینه مناسبی هستند.
در مکمل‌های پروتئینی مثل پروتئین وی که به عنوان Zero Carb شناخته می‌شوند، از پلی‌الکل‌ها به عنوان شیرین‌کننده بهره می‌برند. البته باید توجه داشت که مصرف زیاد پلی‌الکل‌ها ممکن است باعث مسائل گوارشی مانند نفخ یا اسهال در برخی افراد شود. بنابراین، معمولاً پیشنهاد می‌شود که میزان مصرف آنها کنترل شود.
در رژیم‌های کتوژنیک که هدف آن کاهش شدید مصرف کربوهیدرات و حفظ وضعیت کتوزیس است، پلی‌الکل‌ها می‌توانند به‌عنوان یک جایگزین مناسب برای شیرینی‌ها استفاده شوند.
عوارض جانبی رایج پلی‌الکل‌ها
پلی‌الکل‌ها با وجود مزایای خود به‌عنوان شیرین‌کننده‌های کم‌کالری و کم‌کربوهیدرات، ممکن است عوارض جانبی نیز داشته باشند. این عوارض بسته به نوع پلی‌الکل و مقدار مصرف متفاوت است و معمولاً بیشتر در افرادی بروز می‌کنند که پلی‌الکل‌ها را به مقدار زیاد مصرف می‌کنند یا نسبت به آنها حساسیت خاصی دارند.
مشکلات گوارشی:
پلی‌الکل‌ها معمولاً به‌طور کامل در دستگاه گوارش جذب نمی‌شوند و به روده بزرگ می‌رسند. این موضوع می‌تواند باعث تخمیر توسط باکتری‌های روده شده و منجر به تولید گاز، نفخ و درد شکمی شود.
مصرف بالای پلی‌الکل‌ها از جمله سوربیتول، مالتیتول و مانیتول ممکن است باعث اسهال شود. به همین دلیل در بسیاری از محصولات غذایی که این مواد را دارند، هشداری برای مصرف زیاد به‌چشم می‌خورد.
افرادی که به سندرم روده تحریک‌پذیر (IBS) یا بیماری‌های گوارشی دیگر مبتلا هستند، ممکن است نسبت به پلی‌الکل‌ها حساس‌تر باشند و عوارض شدیدتری را تجربه کنند.
تأثیر بر وزن:
اگرچه پلی‌الکل‌ها کالری کمتری نسبت به شکر دارند، اما مصرف زیاد آنها ممکن است مقدار کالری دریافتی را افزایش دهد. برای افرادی که به دنبال کاهش وزن هستند، مصرف زیاد پلی‌الکل‌ها ممکن است اثر معکوس داشته باشد.
تأثیر بر سطح قند خون:
برخی از پلی‌الکل‌ها، مانند مالتیتول، شاخص گلیسمی بالاتری دارند و ممکن است در برخی افراد باعث افزایش قند خون شوند. به همین دلیل، افراد دیابتی باید نوع پلی‌الکل را با دقت انتخاب کنند.
واکنش‌های آلرژیک:
در موارد نادر، پلی‌الکل‌ها ممکن است باعث واکنش‌های آلرژیک مانند خارش، کهیر یا تورم شوند.
اثر ملین:
پلی‌الکل‌ها به ویژه سوربیتول و مانیتول اثر ملینی دارند و در دوزهای بالاتر می‌توانند باعث حرکات مکرر روده و اسهال گردند. این خاصیت معمولاً در بسته‌بندی مواد غذایی به‌صورت هشدار ذکر می‌شود.
ارتباط با سرطان
تا به حال، هیچ مدرک علمی قوی دال بر وجود ارتباط مستقیم میان مصرف پلی‌الکل‌ها و افزایش خطر ابتلا به سرطان وجود ندارد. سازمان‌های بهداشتی معتبری مانند سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) و سازمان ایمنی مواد غذایی اروپا (EFSA) مصرف این ترکیبات را ایمن اعلام کرده‌اند.
“`
برخی از پژوهش‌ها به بررسی خواص ضدسرطانی ممکن پلی‌الکل‌ها پرداخته‌اند، اما هنوز نیاز است که تحقیقات بیشتری در این زمینه انجام شود.
ترجمه و نگارش، بخش سلامت مجله رضیم
منابع:
Gupta, M. (2016). الکل‌های قندی: شیمی، تولید، کاربرد و تأثیرات بر سلامت
سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA). (2020). اطلاعیه‌های GRAS برای الکل‌های قندی.
موسسه تکنولوژی غذایی (IFT). (2015). شیرین‌کننده‌ها: پلی‌الک‌ها در غذاها.
بنیاد شورای اطلاعات غذایی بین‌المللی (IFIC). (2018). درک الکل‌های قندی.
Grembecka, M. (2015). الکل‌های قندی – نقش آنها در دنیای مدرن شیرین‌کننده‌ها: یک بررسی.
