pełny tekst

FOLIA UNIVERSITATIS AGRICULTURAE STETINENSIS
Folia Univ. Agric. Stetin. 2008, Agric., Aliment., Pisc., Zootech. 260 (5), 57–66
Beata SĘKALSKA, Jolanta ŻMINKOWSKA
OZNACZANIE ASPARTAMU I ACESULFAMU-K W PIWACH SMAKOWYCH
METODĄ WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ
DETERMINATION OF ASPARTAME AND ACESULFAME-K IN FLAVOURED
BEERS BY HIGH-PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY
Katedra Toksykologii, Akademia Rolnicza
ul. Papieża Pawła VI nr 3, 71-442 Szczecin
Abstract. The aim of the study was the determination of artificial sweeteners: aspartame and
acesulfame-K in flavoured beers, which were purchased on the local market in Szczecin in the
first three months of 2006. The high-performance liquid chromatographic method (HPLC) was
used for the seperation and determination of the two sweeteners in examined material. The
chromatographic seperation of the investigated samples was carried out on reversed-phase
column C 18 with phosphate buffer solution 0.02 mol/l (pH 4.3) containing 10% (v/v) acetonitrile
as the mobile phase. After that determination of the sweeteners was performed by ultraviolet
absorbance detection. In examined beers determined content of aspartame and acesulfame-K
were below upper limits of their accepted norms for alcoholic beverages. The highest levels
–1
–1
of aspartame and acesulfame-K were respectively 89.54 mg·l and 128.85 mg·l . The results
of the study showed that the content of acesulfame-K was higher than aspartame’s. In one investigated beer this content was eight times higher and in the next two beers it was two and
a half times higher. Whereas in the other five beers the amount of acesulfame-K was average
30% higher than the amount of aspartame.The precision of determination of acesulfame-K
in flavoured beers by HPLC was better than aspartame’s.
Słowa kluczowe: acesulfam-K, aspartam, piwo smakowe, sztuczne substancje słodzące, wysokosprawna chromatografia cieczowa.
Key words: acesulfame-K, artificial sweeteners, aspartame, flavoured beer, high-performance
liquid chromatography.
WSTĘP
Piwo to napój niskoalkoholowy, ceniony głównie za właściwości organoleptyczne i dobrą
zdolność gaszenia pragnienia (jest naturalnie gazowany); ma także inne zalety, takie jak
wartość odżywcza (źródło kalorii) i witaminowa (Rakowiecki 1996; Bonenberg 1997).
W Polsce w latach 1990–2000 udział piwa w całkowitej konsumpcji napojów alkoholowych zwiększył się z 24 do 52%, natomiast spożycie alkoholi wysokoprocentowych uległo
zmniejszeniu z 63 do 32% (Kuchciak i Sadowski 2003). Wiąże się z tym wyraźna tendencja
do wzrostu sprzedaży piwa, która w 1993 roku wynosiła ok. 13 mln hl, natomiast po dziewięciu latach – już 26 ml hl (Łakomy 2003). W 2002 roku na rynku polskim sprzedaż piwa,
które reprezentuje już największą kategorię alkoholową, wynosiła pod względem ilości 88%
oraz ok. 50% w ujęciu wartościowym. W porównaniu z rynkiem napojów bezalkoholowych
i soków wartość zbytu piwa w tym roku była również wyższa (o 80%) od łącznej sprzedaży
obu wymienionych kategorii (Głos 2003).
58
B. Sękalska i J. Żminkowska
Dla polskich browarów znaczenie przełomowe miał rok 2004 ze względu na przystąpienie Polski do Unii Europejskiej. Przez lata bowiem więcej piwa sprowadzano niż eksportowano z Polski – aż do 2004 roku, w którym nastąpiła istotna zmiana. Wyeksportowano
wtedy ok. 400 tys. hl piwa, tj. dwukrotnie więcej niż w 2003 roku. Szacuje się, że stanowiło
to prawie 1,5% produkcji, która wynosiła 28 ml hl piwa (Bogacz 2003; Zarzycki 2005).
W następnym roku polskie browary wyprodukowały już 30 ml hl piwa, co stanowiło ok. 7-procentowy udział w całej produkcji europejskiej. Obecnie Polska należy do pierwszej piątki najszybciej rozwijającego się rynku piwnego w Europie (3–5% rocznie) – Bogacz (2003, 2005).
Od kilku lat w Polsce utrzymuje się tendencja do poszerzania oferty nowego segmentu
piw smakowych. Produkty te są adresowane do konsumentów poszukujących napojów
alkoholowych o innowacyjnych i egzotycznych smakach (Kwiatkowski i in. 2007). Współczesny przemysł piwowarski, chcąc sprostać nowym wymaganiom dotyczącym takich gatunków piw, chętnie stosuje dodatki do żywności, w tym sztuczne substancje słodzące.
W ciągu ostatnich kilku lat powszechnie używanym środkiem słodzącym w produkcji napojów jest aspartam. Związek ten to ester metylowy L-asparagino-L-fenyloalaniny, który
charakteryzuje słodycz 200-krotnie przewyższająca słodkość sacharozy, czysta bez metalicznego posmaku. Ze względu na stosowanie niewielkich ilości aspartamu dla uzyskania
pożądanej słodyczy produktów jest on uznawany za środek słodzący bezkaloryczny, mimo
że jego wartość energetyczna wynosi 4 kcal·g–1 (Świderski 1999). Największą trwałość
aspartam wykazuje w roztworach wodnych w zakresie pH 3–5, w których nie dochodzi do
rozkładu tego związku, a tym samym do utraty jego funkcji słodzących.
Drugą syntetyczną substancją słodzącą, często dodawaną do napojów alkoholowych, jest
acesulfam-K (sól potasowa acetosulfamu – pochodna kwasu octowego) (Pordąb 1996). Analogicznie jak aspartam, środek ten jest 200 razy słodszy od cukru, ale daje szybkie odczucie smaku słodkiego, zanikające powoli i utrzymujące się nieco dłużej od sacharozy. Jednak acesulfam-K, stosowany w wysokich stężeniach, pozostawia gorzki i metaliczny posmak, w związku z czym stosuje się go w mieszaninach z innymi substancjami słodzącymi
(Schiffam i in. 1985). W odróżnieniu od aspartamu związek ten odznacza się dużą stabilnością w środowisku wodnym i odpornością na procesy ogrzewania i
pasteryzowania
(Schiffam i in. 1985; Bogacz 2002 a).
Najważniejszy aspekt stosowania syntetycznych środków słodzących w produktach
spożywczych stanowi bezpieczeństwo zdrowia konsumentów. Niektórzy autorzy dowodzą,
że związki te wykazują szkodliwy wpływ na organizmy ludzi i zwierząt (Mukherjee i Chakrabarti 1997; Olney i in. 1997; Goerss i in. 2000).
Aspartam w procesie trawienia rozkłada się na kwas asparaginowy, fenyloalaninę i nieznaczne ilości metanolu. Spożycie aspartamu przez ludzi obciążonych genetyczną chorobą
– fenyloketonurią w przypadku której brak enzymu odpowiedzialnego za przemianę fenyloalaniny może prowadzić do nieodwracalnego uszkodzenia mózgu, a nawet do śmierci (Wilska-Jeszke 2000). W związku z tym na każdym opakowaniu produktu zawierającego
Oznaczanie aspartamu i acesulfamu-K w piwach...
59
aspartam musi się znajdować informacja: „zawiera źródło fenyloalaniny” (Rozporządzenie
Ministra Zdrowia 2004). Ponadto ta substancja słodząca może wywoływać bóle głowy, migreny, depresję, agresję, a nawet przyspieszać chorobę Alzheimera i Parkinsona (Nabrzycki 1994; Roberts 1997). Stwierdzono również wpływ tej substancji na rozwój raka mózgu,
ale tylko u jednego gatunku zwierząt – u szczurów (Ishii 1981; Olney i in. 1997).
Z kolei acesulfam-K nie jest metabolizowany i nie kumuluje się w organizmie człowieka.
Jednakże substancja ta może spowodować uszkodzenia chromosomów, w następstwie
prowadzące do zmian genetycznych komórek, co wykazano w badaniu in vivo przeprowadzonym na myszach (Mukherjee i Chakrabarti 1997).
W związku z szerokim zastosowaniem syntetycznych substancji słodzących w polskim
przemyśle spożywczym, w tym w browarnictwie, które dostosowuje się do dużych wymagań i zróżnicowanych potrzeb współczesnego konsumenta oraz z powodu możliwości toksykologicznego działania tych związków na organizm człowieka istnieje konieczność limitowania i monitorowania ich zawartości w artykułach spożywczych. Z punktu widzenia kontroli jakości żywności oznaczanie substancji słodzących umożliwia ocenę prawidłowości
procesu produkcyjnego, podczas którego może dochodzić do ich szkodliwego rozkładu.
Celem badań było oznaczenie zawartości aspartamu i acesulfamu-K w piwach smakowych dostępnych na rynku szczecińskim.
MATERIAŁ I METODY
Materiał badawczy stanowiło osiem piw smakowych, zawierających aspartam i acesulfam-K,
które zakupiono w handlu detalicznym w Szczecinie w pierwszym kwartale 2006 r. (tab. 1).
Oznaczenie zawartości aspartamu i acesulfamu K w badanych piwach smakowych wykonano metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC), zgodnie z normą PN-EN
12856. W pierwszym etapie analizy napój alkoholowy odgazowywano w łaźni ultradźwiękowej
(Ultron) przez 30 minut, potem odbiałczono roztworami: Carrez I (K4[Fe(CN)6] x 3 H2O) i Carrez II (ZnSO4 x 7 H2O), a uzyskany roztwór sączono dwukrotnie – najpierw przez sączek
z bibuły filtracyjnej, potem w warunkach próżni, stosując sączek membranowy o wielkości
porów 0,45 μm.
Następnie badane próby poddano analizie chromatograficznej (używając chromatografu
cieczowego Perkin Elmer series 200), stosując fazę ruchomą złożoną z buforu fosforanowego (KH2PO4) (0,02 mol·l–1; pH 4,3) i acetonitrylu (90:10 v/v); typ elucji – izokratyczny;
szybkość przepływu eluentów przez kolumnę chromatograficzną 1 ml·min–1, temp. pieca
30°C oraz detekcję UV (długość fali 220 nm). Każdą próbkę dozowano w objętości 10 μl na
szczyt kolumny chromatograficznej RP-C18 (220 x 4,6 mm, 5 μm), którą analizowano
w trzech powtórzeniach. Wyniki przedstawiono w postaci wartości średniej ± odchylenie
standardowe. W celu określenia precyzji oznaczenia substancji słodzących w piwach smakowych obliczano względne odchylenie standardowe.
Tabela 1. Charakterystyka materiału badawczego
Table 1. Characteristics of experimental material
Nazwa piwa i smak
Beer name and its flavour
Producent
Manufacturer
Zawartość alkoholu
Alcohol volume
[%]
Skład surowcowy piwa podany przez producenta
Beer ingredients according by manufacturer
Redd’s
Piwo o smaku malinowym
Raspberry-flavoured beer
Kampania Piwowarska S.A. Poznań
4,5
piwo (96%), malinowa zaprawa do napojów (1,2%) syrop glukozowo-fruktozowy, cukier,
subst. słodzące w tym aspartam – źródło fenyloalaniny
Gingers beer
Piwo aromatyzowane imbirowe
Ginger-flavoured beer
Browar Belgia
sp. z o o. Kielce
4,1
naturalne aromaty, E 300 – przeciwutleniacz, karmel 150c – barwnik, kwas jabłkowy E
296 – regulator kwasowości; zawiera słód, cukier, jęczmienny syrop glukozowy i subst.
słodzące: E 950, E 951; zawiera źródło fenyloalaniny
Ginger beer Cinnamon
Piwo imbirowe z cynamonem
Ginger-flavoured beer with cinnamon
Browar Belgia
sp. z o o. Kielce
4,1
naturalne aromaty, E 300 – przeciwutleniacz, karmel 150c – barwnik, kwas jabłkowy E
296 – regulator kwasowości; zawiera słód jęczmienny, cukier i subst. słodzące: syrop
glukozowy, E 950, E 951; zawiera źródło fenyloalaniny
Lemon’s beer
Piwo aromatyzowane
Flavoured beer
Browar Belgia
sp. z o o. Kielce
4,1
naturalne aromaty, E 300 – przeciwutleniacz, karmel 150c – barwnik, kwas jabłkowy E
296 – regulator kwasowości; zawiera słód jęczmienny, cukier i subst. słodzące: syrop
glukozowy, E 950, E 951; zawiera źródło fenyloalaniny
FreeQ
Piwo aromatyzowane o smakumalin i wiśni
Raspberry and cherry-flavoured
beer
Grupa Żywiec S.A.
Żywiec
4,5
woda, słód jęczmienny, cukier, kukurydza, chmiel, aromat naturalny oraz identyczny z
naturalnym (subst. wzmacniające smak i zapach), karmel i allura red (barwnik), subst.
słodzące: acesulfam K, aspartam; zawiera źródło fenyloalaniny, kwas cytrynowy (regulator kwasowości), kwas askorbinowy (przeciwutleniacz)
Banana beer
Piwo bananowe
Banana-flavoured beer
Browar Jabłonowo
Wólka Kosowska
4,2
aromaty naturalne, E 950, E 951 – subst. słodzące, kwas jabłkowy, E 300 – przeciwutleniacz
Ginger beer
Piwo imbirowe
Ginger-flavoured beer
Browar Jabłonowo
Wólka Kosowska
4,2
aromaty naturalne, E 950, E 951 – subst. słodzące, kwas jabłkowy, E 300 – przeciwutleniacz
Zinger beer
Piwo imbirowe
Ginger-flavoured beer
BWM Olsztyn
sp. z o.o. Olsztyn
4,7
słód, chmiel, woda, cukier, aromat naturalny, przeciwutleniacz – kwas askorbinowy, regulator kwasowości – kwas jabłkowy, substancje słodzące: E 950 i E 951, karmel
E 950 – acesulfam-K – acesulfame-K, E 951 – aspartam – aspartame.
Oznaczanie aspartamu i acesulfamu-K w piwach...
61
W kolejnym etapie badań oznaczano odzysk substancji słodzących. W tym celu z każdego badanego napoju przygotowano dwie odgazowane i odbiałczone próby. Druga próba
zawierała dodatkowo znaną ilość wzorca badanej substancji słodzącej. Obliczenia odzysku
wykonywano zgodnie z poniżej przedstawionym wzorem:
R=
CF – CP
CD
⋅ 100%
gdzie:
CF – zawartość substancji słodzącej w badanej próbie, do której dodano znaną ilość
wzorca;
CP – zawartość substancji słodzącej w badanej próbie;
CD – ilość wzorca substancji słodzącej dodanego do badanej próby.
WYNIKI I DYSKUSJA
Na polskim rynku ponad 50% sprzedaży generują piwa o zawartości alkoholu 5,6–6,2%.
Natomiast piwa smakowe, w których ilość alkoholu osiąga 4,1–4,7%, stanowią 4,4% zbytu,
charakteryzującego się tendencją do wzrostu (Głos 2003). Głównym konsumentem tego
innowacyjnego napoju są kobiety i to właśnie wśród nich producenci dostrzegają nowe
możliwości jego sprzedaży. Wymaga to jednak przełamywania w ich świadomości stereotypów na temat piwa oraz wylansowania jego nowych marek i gatunków, np. piw owocowych, niskokalorycznych (Kos 1996).
Oprócz kobiet ten napój alkoholowy coraz chętniej spożywają mężczyźni. Jest to grupa
konsumentów, która nasyciła się tradycyjnym smakiem piwa i oczekuje na modyfikacje
smakowe tego produktu (Garlicki 2002). Klasyczne i znane w innych krajach połączenia
piwa z cytryną lub coca-colą są jednak rozwiązaniami zbyt prostymi dla otwartych na większe innowacje polskich konsumentów, stąd też sukces takich smaków, jak imbir, wiśnia,
malina, czarna porzeczka czy żeń-szeń (Frącek i Wiktorek 2005).
Mimo iż polski rynek piw smakowych ma zaledwie dopiero kilkuletnią historię, według
danych z 2004 roku największy udział w jego produkcji ma browar Kampania Piwowarska
ze 150 tys. hl piwa, drugie miejsce zajmuje browar Belgia z wynikiem 135 tys. hl piwa, a na
trzeciej pozycji jest browar Carlsberg Polska S.A. z produkcją 50 tys. hl piwa. W świetle
tych danych Polska na tle Europy jawi się jako rynek najbardziej dynamiczny i otwarty na
nowe produkty (Frącek i Wiktorek 2005).
Jednak przez długi czas liderem na polskim rynku piw smakowych był browar Belgia,
który jest producentem piwa Ginger o smaku imbirowym. Od 2002 roku browar ten w swojej sprzedaży oferuje piwo Lemon’s o smaku cytrynowym, a od grudnia 2004 roku – piwo
Ginger Cinnamon. Obecnie najnowszą jego pozycją jest piwo smakowe Shii’n, które swój
charakterystyczny, orzeźwiający smak zawdzięcza dodatkowi egzotycznego owocu z Tajlandii (Anonim A.Ł. 2005).
B. Sękalska i J. Żminkowska
62
Technologia produkcji piw smakowych jest nie tylko domeną największych zakładów,
także małe i średnie browary mają w swojej ofercie po kilka wariantów smakowych specjalności piwnych. Wynika to z faktu, że tym przesiębiorstwom piwa smakowe dają szansę obrotu ponadregionalnego. Do pierwszej trójki małych i średnich browarów należy browar Jabłonowo, który specjalizuje się w produkcji piwa imbirowego, wiśniowego i bananowego
(Kupczyk i in. 1999; Wojnarowska 2005).
Szczeciński rynek piw smakowych jest bardzo niewielki. W pierwszym kwartale 2006 roku stwierdzono występowanie ośmiu gatunków smakowych napojów niskoalkoholowych,
które poddano badaniu (tab. 1). Wśród tych napojów trzy piwa: Gingers beer, Ginger beer
Cinnamon i Lemon’s beer pochodziły z browaru Belgia, piwo Redd’s – z browaru Kampanii
Piwowarskiej, a piwo FreeQ – z browaru Grupa Żywiec. Natomiast małe i średnie browary
reprezentował browar Jabłonowo z produktami Ginger beer i Banana beer oraz browar
BWM Olsztyn producent Zinger beer.
W badanych piwach smakowych stwierdzono obecność aspartamu i acesulfamu-K, co
było zgodne z informacją umieszczoną na etykietach tych produktów, oprócz piwa Redd’s,
w którym wśród substancji słodzących był wymieniony tylko aspartam (tab. 1). Najwyższą
zawartość aspartamu (89,54 mg·l–1) oznaczono w piwie Ginger beer z browaru Jabłonowo,
co stanowiło ok. 15% jego dopuszczalnej zawartości, czyli 600 mg·l–1. Natomiast najmniej
tego związku (10,34 mg·l–1, tj. ok. 2% normy) zawierało piwo Redd’s z browaru Kampanii
Piwowarskiej (tab. 2, rys. 1). W pozostałych pięciu napojach alkoholowych oznaczona zawartość aspartamu mieściła się w zakresie 27,04–63,88 mg·l–1.
Tabela 2. Zawartość aspartamu i acesulfamu-K w badanych piwach smakowych
Table 2. The content of aspartame and acesulfame-K in examined flavoured beers
Nazwa piwa
Beer name
Zawartość aspartamu
The content of aspartame
Zawartość acesulfamu-K
The content of acesulfame-K
x ± SD
-1
[mg·l ]
RSD
[%]
R
[%]
x ± SD
-1
[mg·l ]
RSD
[%]
R
[%]
10,34 ± 0,43
4,47
88,34
83,23 ± 2,31
2,95
86,52
57,97 ± 0,12
0,20
91,67
81,33 ± 0,50
0,61
90,12
49,30 ± 2,31
4,68
86,12
85,53 ± 2,61
3,05
87,63
62,58 ± 1,46
2,33
89,76
84,27 ± 2,26
2,68
87,89
53,29 ± 1,81
4,12
86,95
128,85 ± 1,44
1,44
86,76
63,88 ± 3,07
4,80
90,00
103,85 ± 3,34
3,21
85,89
Ginger beer
Browar Jabłonowo
89,54 ± 4,14
4,62
85,23
104,69 ± 1,17
1,11
91,50
Zinger beer
Browar BWM Olsztyn
27,04 ± 0,32
1,18
90,16
67,89 ± 2,22
3,26
87,52
Reed’s
Browar Kampania Piwowarska
Ginger beer
Browar Belgia
Ginger beer Cinnamon
Browar Belgia
Lemon's beer
Browar Belgia
FreeQ
Browar Grupa Żywiec
Banana beer
Browar Jabłonowo
x – wartość średnia z 3 pomiarów – mean value of three measurements.
SD – odchylenie standardowe – standard deviation.
RSD – względne odchylenie standardowe – relative standard deviation.
R – odzysk – recovery.
Oznaczanie aspartamu i acesulfamu-K w piwach...
63
acesulfam-K – acesulfame-K
aspartam – aspartame
Zinger beer
Napoje – Beverages
Ginger beer (br. J.)
Banana beer
FreeQ
Lemon's beer
Ginger beer Cinaamon
Ginger beer (br. B.)
Reed's
0
20
40
60
80
100
120
140
–1
Zawartość substancji słodzącej – The content of sweetener [mg·l ]
br.B. – browar Belgia – Belgia brewery.
br.J. – browar Jabłonowo – Jabłonowo brewery.
Rys. 1. Zawartość aspartamu i acesulfamu K w badanych piwach smakowych
Fig. 1. The content of aspartame and acesulfame-K in examined flavoured beers
W przypadku acesulfamu-K najwięcej ilość tego środka słodzącego (128,85 mg·l–1,
tj. ok. 37% jego dopuszczalnej zawartości, wynoszącej 350 mg·l–1) oznaczono w piwie FreeQ
z browaru Grupa Żywiec. Z kolei piwo Zinger beer z browaru BWM Olsztyn charakteryzowała najniższa zawartość acesulfamu-K – 67,89 mg·l–1, która stanowiła ok. 20% dopuszczalnej normy.
W piwach Ginger beer i Banana beer, których producentem jest browar Jabłonowo oznaczone zawartości acesulfamu-K były bardzo zbliżone i wynosiły odpowiednio 104,69 mg·l–1
i 103,85 mg·l–1. Jednak produkty te się różniły pod względem zawartości aspartamu. W piwie Ginger beer oznaczona ilość tej substancji słodzącej wynosiła 89,54 mg·l–1 i była większa o ok. 42% od jej zawartości w piwie Banana beer (63,88 mg·l–1). Analogicznie w browarze Belgia w trzech produktach: Ginger beer, Ginger beer Cinnamon i Lemon’s beer dodano zbliżone ilości acesulfamu-K, wynoszące odpowiednio: 81,33 mg·l–1, 85,53 mg·l–1
i 84,27 mg·l–1. Wśród tych trzech napojów najwięcej aspartamu oznaczono w piwie Lemon’s beer (62,58 mg·l–1). Wartość ta, w porównaniu z piwami Ginger beer Cinnamon
i Ginger berr, była większa odpowiednio o 27 i 8%.
Dla producentów znajomość potencjalnych interakcji pomiędzy stosowanymi substancjami słodzącymi a składnikami napojów ma istotne znaczenie w doborze odpowiednich
profili smakowych i proporcji, które nie będą raziły konsumentów nienaturalnym, mało wyrafinowanym smakiem (Modzelewska i Mączyńska 1991; Kozłowski 2005). Zastosowanie
aspartamu w tego typu napojach nie tylko nadaje im słodki smak, ale wzmacnia również
obecne w nich aromaty, szczególnie owoców cytrusowych (Krygier 1992). Udowodniono,
że siła wzmacniania zapachu przez tę substancję słodzącą jest większa w przypadku
B. Sękalska i J. Żminkowska
64
związków aromatycznych pozyskiwanych w sposób naturalny z roślin i owoców niż na drodze syntezy chemicznej. Właściwości te pozwalają na oszczędności i zmniejszenie dodatku aspartamu do gotowego produktu (Bogacz 2002). Według składu piw, podawanego na
etykietach ich opakowań, w badanym asortymencie siedem napojów zawierało aromaty naturalne. Dlatego oznaczona największa ilość aspartamu w piwie Ginger beer (89,54 mg·l–1) stanowi zaledwie ok. 15% dopuszczalnej normy. Ponadto wyniki tych badań wykazały, że
w badanych piwach smakowych zawartość acesulfamu-K była wyższa niż aspartamu
– w piwie Redd’s – 8-krotnie, w piwach FreeQ i Zinger beer – ok. 2,5-krotnie. Natomiast
w pozostałych pięciu piwach oznaczona ilość tej substancji słodzącej miała większą wartość – średnio o 31%, w porównaniu z aspartamem.
Z kolei wyniki badania nad właściwościami funkcjonalnymi syntetycznych substancji słodzących, przeprowadzonego przez Waszkiewicz-Robak i Świderskiego (2000), dowodzą,
że acesulfam-K jest odporny na działanie temperatury i czas przechowywania. Substancję
tę cechuje wyższa stabilność niż stabilność aspartamu, a słodzone nim napoje, w tym piwa, mogą być pasteryzowane i sterylizowane (Bogacz 2002 a). Jednakże właściwości
smakowe acesulfamu-K są dużo gorsze, a słodki smak, bardziej zbliżony do sacharozy, ma
aspartam (Schiffam i in 1985). Dlatego wykorzystuje się właściwości synergiczne acesulfamu-K, które powodują, że w obecności innych środków słodzących wykazuje on większą
słodycz, a także zminimalizowany jest efekt jego metalicznego posmaku (Bogacz 2002 a;
Kozłowski 2005).
W badaniu własnym do oznaczenia zawartości aspartamu i acesulfamu-K w piwach
smakowych zastosowano metodę wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją
spektrofotometryczną. Acesulfam-K oznaczono z precyzją w zakresie 0,61–3,26%, a w przypadku aspartamu wartości RSD mieściły się w przedziale 0,20–4,80%. Wykonane odzyski
tych substancji słodzących miały zbliżone wartości i wynosiły odpowiednio 85,89–91,50%
i 85,23–91,67%.
Pesek i Matyska (1997) oznaczyli aspartam w napojach i żywności, stosując metodę
wysokosprawnej elektroforezy kapilarnej. Wśród badanych przez nich napojów tylko jeden
należał do grupy piw smakowych (Diet ginger ale), w którym oznaczona zawartość aspartamu wynosiła 207 mg·l–1. W porównaniu z wynikami badania własnego wartość ta była ok.
2,3-krotnie większa od największej ilości aspartamu, którą oznaczono w piwie Ginger beer.
Precyzję oznaczenia aspartamu metodą HPCE Pesek i Matyska (1997) wykonali w napoju
typu Diet cola, uzyskując wartość RSD 2,7%. Z kolei lepszą precyzję pomiaru tego środka
słodzącego w napojach dietetycznych typu cola (RSD 0,47–1,54 %) metodą HPLC uzyskała Sękalska (2007).
Wyniki badania własnego wykazały, że metodę chromatografii cieczowej charakteryzują
bardzo dobra dokładność oznaczenia aspartamu i acesulfamu-K w piwach smakowych
oraz lepsza precyzja w przypadku acesulfamu-K. Metoda ta może być stosowania do rutynowej analizy żywności.
Oznaczanie aspartamu i acesulfamu-K w piwach...
65
WNIOSKI
1. Oznaczone zawartości aspartamu i acesulfamu-K w badanych piwach smakowych mieściły się poniżej górnych granic ich dozwolonych ilości.
2. W badanym asortymencie napojów alkoholowych stwierdzono większe ilości acesulfamu-K niż aspartamu.
3. Precyzja oznaczenia acesulfamu-K w piwach smakowych, metodą wysokosprawnej
chromatografii cieczowej, była lepsza niż aspartamu.
PIŚMIENNICTWO
Anonim A.Ł. 2005. Browar Belgia – dynamiczny i elastyczny gracz na rynku piwa. Przem.
Ferment. Owoc.-Warz. 8/9, 14.
Bogacz A. 2002. Intensywne substancje słodzące – szansa dla polskiego producenta i konsumenta. Cz. 4. Przem. Ferment. Owoc.-Warz. 7/8, 60.
Bogacz A. 2002 a. Intensywne substancje słodzące – szansa dla polskiego producenta i konsumenta. Cz. 6. Przem. Ferment. Owoc.-Warz. 10, 40–41.
Bogacz A. 2003. Światowy rynek piwa. Przem. Ferment. Owoc.-Warz. 10, 16.
Bogacz A. 2005. Światowy rynek piwa w latach 2003–2004. Cz. 1. Przement. Ferm. Owoc.-Warz.
8/9, 16–18.
Bonenberg K. 1997. Dum bibo Piwo. Aura 8, 32–33.
Frącek G., Wiktorek J. 2005. Piwa smakowe – kompleksowe rozwiązania firmy Döhler dla innowacyjnych napojów. Agro Przem. 3, 24–28.
Garlicki J. 2002. Piją piwo, polskie piwo. Rynek Alkohol. 6, 14–15.
Głos T. 2003. Sprzedaż detaliczna piwa. Rynek Alkohol. 6, 16–17.
Goerss A.L., Wagner C.G., Hill W.L. 2000. Acute effects of aspartame on aggression and
neurochemistry of rats. Life Sci. 67, 1325–1329.
Ishii H. 1981. Icidence of brain tumors in rats fed aspartame. Toxicol. Lett. 7, 433–437.
Kos M. 1996. Rynek piwa w Polsce. Przem. Ferment. Owoc.-Warz. 1, 38.
Kozłowski T. 2005. Dosładzać z głową. Przem. Ferment. Owoc.-Warz. 1, 38.
Krygier K. 1992. Możliwości stosowania środka słodzącego aspartamu do produkcji żywności
niskokalorycznej. Przem. Spoż. 2, 37–39.
Kuchciak T., Sadowski A. 2003. Preferencje konsumentów piwa w Polsce. Badania ankietowe. Przem. Ferment. Owoc.-Warz. 4, 25–27.
Kupczyk A., Jane M., Osiak J. 1999. Aktualna sytuacja i perspektywy sektora browarniczego
w Polsce. Rynek Alkohol. 2, 6–9.
Kwiatkowski P., Rut K., Popiel M. 2007. 2006 – jaki to był rok dla głównych graczy na rynku
piwa w Polsce? Przem. Ferment. Owoc-Warz. 1, 25–26.
Łakomy J. 2003. Polski rynek piwa 2002 – szczęśliwy wzrost. Rynek Alkohol. 3, 36.
Modzelewska J., Mączyńska D. 1991. Aspartam – nowy środek słodzący. Przem. Ferment.
Owoc-Warz. 4, 16–17.
Mukherjee A., Chakrabarti J. 1997. In vivo cytogenic studies on mice expose to acesulfame-K
a non-nutrive sweetener. Food Chem. Toxicol. 35, 1177–1179.
B. Sękalska i J. Żminkowska
66
Nabrzycki M. 1994. Nowe spojrzenie na problem oceny i tolerancji związków rakotwórczych
w żywności w świetle piśmiennictwa. Rocz. PZH 1/2, 1–4.
Olney J., Farber N.B., Spitznagel E., Robins L.N. 1997. Increasing brain tumor rates: is there
a link to aspartame? J. Neuropathol. Explor. Neurol. 56 (1), 107–109.
Pesek J.J., Matyska M.T. 1997. Determination of aspartame by high-performance capillary
electrophoresis. J. Chromatogr., Ser. A 781, 423–428.
PN-EN 128556. 2002. Artykuły żywnościowe. Oznaczenie zawartości acesulfamu-K, aspartamu
i sacharyny metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej.
Pordąb Z. 1996. Charakterystyka sztucznych środków słodzących. Prz. Gastron. 6, 16–17.
Rakowiecki T. 1996. Piwny lek? Przem. Ferment. Owoc.-Warz. 1, 8.
Roberts H.J. 1997. Aspartame and brain cancer. The Lancet 1, 362.
Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 23 kwietnia 2004 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych i substancji pomagających w przetwarzaniu. DzU z 1 maja 2004 r.,
nr 94, poz. 933.
Schiffam S., Crofton V., Beeker T. 1985. Sensory evaluation of soft drinks with various
sweeteners. Physical Behav. 34, 369–377.
Sękalska B. 2007. Zawartość sztucznych substancji słodzących – aspartamu, acesulfamu-K i sacharynianu sodu w napojach dietetycznych. Żywn. Nauka Technol. Jakość 3 (52), 127–138.
Świderski F. 1999. Substancje słodzące. Żywność wygodna i funkcjonalna. Wydaw. WNT,
Warszawa, 99–100.
Waszkiewicz-Robak B., Świderski F. 2000. Wybrane właściwości funkcjonalne substytucji
intensywnie słodzących. Przem. Spoż. 4, 14–16.
Wilska-Jeszka J. 2000. Środki słodzące – ich charakterystyka oraz aspekty zdrowotne. Mag.
Przem. Spoż. 3, 28–32.
Wojnarowska A. 2005. Mały znaczy innowacyjny. Agro Przem. 3, 13–14.
Zarzycki M. 2005. Napoje alkoholowe w obrotach polskiego handlu zagranicznego w 2004 roku. Rynek Alkohol. 4, 15.