Effect on Ionic Composition and Tonic Parameters of Sweeteners Used in the Production of Functional Beverages
Abstract
:1. Introduction
2. Materials and Methods
2.1. Determination of Mineral Content by ICP-OES Analysis
2.2. EC TDS Determination Procedure
2.3. Osmometer Determination Procedure
3. Results
4. Discussion
5. Conclusions
Author Contributions
Funding
Data Availability Statement
Conflicts of Interest
References
- Kramer, E.M.; Myers, D.R. Five Popular Misconceptions about Osmosis. Am. J. Phys. 2012, 80, 694–699. [Google Scholar] [CrossRef]
- Stasiuk, E.; Przybyłowski, P. Osmolality of Isotonic Drinks in the Aspect of Their Autenticity. Pol. J. Nat. Sci. 2017, 32, 161–168. [Google Scholar]
- Joachimiak, I.; Szoltysek, K. Stan Wiedzy Oraz Częstotliwość Spożycia Napojów Energetyzujących i Izoto-Nicznych Przez Osoby Młode, Czynne i Uprawiające Sport. Nauk. Inż. Technol. 2013, 1, 26–38. [Google Scholar]
- Kramer, E.M.; Myers, D.R.; Stasiuk, E.; Przybyłowski, P.; Bechke, E.E.; Zaplatosch, M.E.; Choi, J.-Y.; Adams, W.M. Utility of an Isotonic Beverage on Hydration Status and Cardiovascular Alterations. Nutrients 2022, 14, 1286. [Google Scholar]
- Sugajski, M.; Buszewska-Forajta, M.; Buszewski, B. Functional Beverages in the 21st Century. Beverages 2023, 9, 27. [Google Scholar] [CrossRef]
- Grzebisz, N. Żywność Funkcjonalna w Diecie Sportowców. Kwart. Naukowy Uczel. Vistula 2017, 2, 237–246. [Google Scholar]
- Waszkiewicz-Robak, B.; Chelminski, T. Charakterystyka Cisnienia Osmolalnego Roznych Napojow Rynkowych. Bromatol. Chem. Toksykol. 2005, 3, 307–311. [Google Scholar]
- Kalisz, Z. Składniki Odżywcze i Ich Rola w Diecie Sportowca = Nutrients and Their Role in Athlete’s Diet. J. Educ. Health Sport 2016, 8, 522–538. [Google Scholar]
- Stasiuk, E.; Przybyłowski, P. Elektrochemiczne Wskaźniki Jakości w Ocenie Napojów Izotonicznych. Probl. Hig. Epidemiol. 2015, 96, 827–829. [Google Scholar]
- Tomczyk, M.; Olesiuk, J.; Dżugan, M. Ocena Jakości Napojów Izotonicznych Przygotowantch Samodzielnie Na Bazie Natu-Ralnych Składników. Pol. J. Sports Med. 2019, 35, 169–177. [Google Scholar]
- Bonetti, D.L.; Hopkins, W. Effects of Hypotonic and Isotonic Sports Drinks on Endurance Performance and Physiology. Sportscience 2010, 14, 63–70. [Google Scholar]
- Bogacz, A.; Lewczuk, A. Intensywne Substancje Slodzace-Szansa Dla Polskiego Producenta i Konsumenta. Przem. Ferment. Owocowo-Warzywny 2002, 46, 15–16. [Google Scholar]
- Pietkiewicz, J.J.; Janczar, M. Podział i Ogólna Charakterystyka Substancji Słodzących. Prace Nauk. Akad. Ekon. Wrocławiu Technol. 2004, 1018, 7–35. [Google Scholar]
- Swierczek, U.; Borowiecka, A.; Feder-Kubis, J. Struktura, Właściwości i Przykłady Zastosowań Syntetycznych Substancji Słodzących. Żywn. Nauka Technol. Jakość 2016, 4, 15–25. [Google Scholar]
- Jessa, J.; Hozyasz, K.K. Wartość zdrowotna produktów kokosowych. Pediatr. Pol. 2015, 90, 415–423. [Google Scholar] [CrossRef]
- Ciok, J.; Tacikowski, T.; Wyrobek, I. Fruktoza Jako Czynnik Ryzyka Przewlekłych Chorób Metabolicznych. Żywn. Człowieka Metab. 2004, 31, 88–95. [Google Scholar]
- Livesey, G. Healthpotential of Polyols as Sugar Replacers, with Emphasis on Lowglycaemic Properties. Nutr. Res. Rev. 2003, 16, 163–191. [Google Scholar] [CrossRef]
- Seshadrinathan, S.; Chakraborty, S. Fermentative Production of Erythritol from Cane Molasses Using Candida Magnoliae: Media Optimization, Purification, and Characterization. Sustainability 2022, 14, 10342. [Google Scholar] [CrossRef]
- Milgrom, P.; Söderling, E.M.; Nelson, S.; Chi, D.L.; Nakai, Y. Clinical Evidence for Polyol Efficacy. Adv. Dent. Res. 2012, 24, 112–116. [Google Scholar] [CrossRef]
- Bortkun, O. Sacharydy i Substancje Słodzące w Produkcji Żywności. Przem. Ferment. Owocowo Warzywny 2004, 3, 7–35. [Google Scholar]
- Świąder, K.; Waszkiewicz-Robak, B.; Świderski, F. Substancje Intensywnie Słodzące-Korzyści i Zagrożenia. Probl. Hig. Epidemiol. 2011, 92, 392–396. [Google Scholar]
- Malik, V.S.; Schulze, M.B.; Hu, F.B. Intake of Sugar-Sweetened Beverages and Weight Gain: A Systematic Review. Am. J. Clin. Nutr. 2006, 84, 274–288. [Google Scholar] [CrossRef]
- Kavey, R.-E.W. How Sweet It Is: Sugar-Sweetened Beverage Consumption, Obesity, and Cardiovascular Risk in Childhood. J. Am. Diet. Assoc. 2010, 110, 1456–1460. [Google Scholar] [CrossRef]
- Berkey, C.S.; Rockett, H.R.H.; Field, A.E.; Gillman, M.W.; Colditz, G.A. Sugar-Added Beverages and Adolescent Weight Change. Obes. Res. 2004, 12, 778–788. [Google Scholar] [CrossRef]
- Fisberg, M.; Kovalskys, I.; Gómez, G.; Rigotti, A.; Sanabria, L.Y.C.; García, M.C.Y.; Torres, R.G.P.; Herrera-Cuenca, M.; Zimberg, I.Z.; Koletzko, B.; et al. Total and Added Sugar Intake: Assessment in Eight Latin American Countries. Nutrients 2018, 10, 389. [Google Scholar] [CrossRef]
- Kujałowicz, A. Charakterystyka Wybranych Cukrów i Słodzików. Tutoring Gedanensis 2022, 7, 25–40. [Google Scholar] [CrossRef]
- Kowalowski, P. Naturalne Srodki Slodzace w Swietle Dopuszczalnosci Ich Do Spozycia w Polsce i Krajach Unii Europejskiej. Herba Pol. 2003, 1, 105–114. [Google Scholar]
- Hafner, E.; Hribar, M.; Hristov, H.; Kušar, A.; Žmitek, K.; Roe, M.; Pravst, I. Trends in the Use of Low and No-Calorie Sweeteners in Non-Alcoholic Beverages in Slovenia. Foods 2021, 10, 387. [Google Scholar] [CrossRef]
- Cieślik, E.; Gębusia, A. Żywność Funkcjonalna z Dodatkiem Fruktanów. Żywn. Nauk. Technol. Jakosc 2011, 2, 27–37. [Google Scholar]
- Czajkowska-Mysłek, A. Ocena Zawartości Substancji Intensywnie Słodzących w Słodzikach w Tabletkach. Postępy Nauk. Technol. Przem. Rolno-Spoż. 2016, 1, 52–64. [Google Scholar]
- Piskuła, M.K.; Strączkowski, M.; Żmudzki, J. Charakterystyka Czynników Decydujących o Bezpieczeństwie Konsumentów i Jakości Prozdrowotnej Żywności. Pol. J. Agron. 2011, 7, 82–91. [Google Scholar]
- Saluk-Juszczak, J. Antocyjany Jako Składniki Żywności Funkcjonalnej Stosowanej w Profilaktyce Chorób Układu Krążenia. Postep. Hig. Med. Dosw. 2010, 64, 451–458. [Google Scholar]
- Kozłowska-Strawska, J.; Badora, B.; Chwil, S. Żywność Funkcjonalna i Tradycyjna-Właściwości i Wpływ Na Postawy Konsumentów. Probl. Hig. Epidemiol. 2017, 98, 212–216. [Google Scholar]
- Babicz-Zielińska, E. Postawy Konsumentów Wobec Nowej Żywności. Zesz. Nauk. Akad. Mor. Gdyni 2010, 65, 16–22. [Google Scholar]
- Gertig, H.; Stelmach-Mardas, M. O Bezpieczeństwie Żywności Tradycyjnej. Probl. Hig. Epidemiol. 2011, 92, 387–391. [Google Scholar]
- Lange, E. Produkty Owsiane Jako Żywność Funkcjonalna. Żywn. Nauk. Technol. Jakosc 2010, 17, 7–24. [Google Scholar]
- Szymecka-Wesołowska, A. Regulacja Oświadczeń Żywieniowych i Zdrowotnych w Stanach Zjednoczonych. Regulacja Oświadczeń Żywieniowych i Zdrowotnych w Stanach Zjednoczonych. Prz. Prawa Rol. 2011, 2, 199–223. [Google Scholar]
- Żakowska-Biemans, S. Bezpieczeństwo Żywności Jako Czynnik Determinujący Zachowania Konsumentów Na Rynku Żywności. Probl. Hig. Epidemiol. 2011, 92, 621–624. [Google Scholar]
- Joint WHO/FAO Expert Consultation. Diet, Nutrition and the Prevention of Chronic Diseases; World Health Organization Technical Report Series; World Health Organization: Geneva, Switzerland, 2003. [Google Scholar]
- Popkin, B.; Hawkes, C. Słodzenie Globalnej Diety, w Szczególności Napojów: Wzorce, Trendy i Reakcje Polityczne. Lancet Cukrzyca Endokrynol. 2016, 4, 174–186. [Google Scholar]
- Kendig, L.M.; Chow, J.Y.L.; Martire, S.I.; Rooney, K.B.; Boakes, R.A. Przejście z napojów zawierających cukier na napoje sztucznie słodzone: 12-tygodniowa próba. Składniki Odżywcze 2023, 15, 2191. [Google Scholar] [CrossRef]
- Bailey, K.P.; Fulgoni, V.L., III; Cowan, A.E.; Gaine, P.C. Źródła dodanych cukrów u małych dzieci, młodzieży i dorosłych z niskim i wysokim spożyciem dodanych cukrów. Składniki Odżywcze 2018, 10, 102. [Google Scholar]
- Wierzejska, R.E. Wpływ podatku od napojów słodzonych na ich reformę w Polsce–analiza składu napojów dostępnych w handlu przed i po wprowadzeniu podatku (2020 vs. 2021). Wewn. J. Śr. Rozdzielczość Zdr. Publiczne 2022, 19, 14464. [Google Scholar] [CrossRef]
Element | Measurement Line, nm | Recovery According to CRM, % | Recovery According to Known Addition Method, % |
---|---|---|---|
Na | 589.5 | 98 | 101 |
Ca | 317.9 | 101 | 99 |
K | 766.4 | 102 | 98 |
Mg | 279.5 | 102 | 101 |
S | 180.7 | 97 | 100 |
Fe | 259.9 | 98 | 99 |
Sweetener | Sweetness in Relation to Sugar | Osmolality 1 g of Sweetener/100 mL | Potential Quantity in g of Iso Tonic/100 mL to Obtain an Osmolality of 250 mOsm/kg H2O * | Potential Sweetness Obtained Expressed as g Sugar/100 mL |
---|---|---|---|---|
Aspartame | 200.0 | 12.2 | 20.5 | 4098.4 |
Inulin | 0.1 | 30.8 | 8.1 | 0.8 |
Sugar | 1.0 | 31.4 | 8.0 | 8.0 |
Isomalt | 0.5 | 32.0 | 7.8 | 3.9 |
Sugar cane | 1.0 | 35.2 | 7.1 | 7.1 |
Tagotose | 0.9 | 37.8 | 6.6 | 6.0 |
Coconut sugar | 1.0 | 43.0 | 5.8 | 5.8 |
Glucose | 0.8 | 55.0 | 4.5 | 3.4 |
Fructose | 1.8 | 57.0 | 4.4 | 7.7 |
Xylitol | 0.9 | 69.6 | 3.6 | 3.2 |
Stevia | 300 | 87.8 | 2.9 | 870 |
Erythritol | 0.8 | 89.4 | 2.8 | 2.2 |
Sodium cyclamate | 30.0 | 104.2 | 2.4 | 72.0 |
Mg/L | Erythrol | Stevia | Xylitol | Glucose | Inulin | Coconut Sugar | Cane Sugar | Fructose | Aspartame | Tagatose | Sodium Cyclamate | Isomalt | Sugar |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ca | 0.19 c ± 0.03 | <LOD | 0.40 d ± 0.02 | 0.07 b ± 0.01 | 0.36 d ± 0.02 | 3.65 e ± 0.03 | <LOD | 0.08 b ± 0.01 | 0.18 c ± 0.02 | 0.16 c ± 0.03 | 0.02 a ± 0.00 | <LOD | 0.54 e ± 0.01 |
Fe | <LOD | 0.01 a ± 0.01 | <LOD | <LOD | <LOD | 0.05 b ± 0.01 | <LOD | 0.02 1 ± 0.01 | 0.01 a ± 0.01 | 0.01 a ± 0.01 | <LOD | 0.01 a ± 0.01 | <LOD |
K | <LOD | <LOD | 0.17 d ± 0.03 | <LOD | <LOD | 8.97 e ± 0.04 | <LOD | <LOD | 0.09 c ± 0.01 | 0.08 c ± 0.01 | 0.12 ± 0.01 | 0.04 a ± 0.01 | 0.06 b ± 0.01 |
Mg | <LOD | <LOD | <LOD | <LOD | <LOD | 0.23 d ± 0.00 | <LOD | <LOD | 0.02 a ± 0.00 | 0.04 b ± 0.00 | <LOD | <LOD | 0.06 c ± 0.00 |
Na | 0.03 a ± 0.01 | 0.45 d ± 0.03 | 0.08 b ± 0.01 | 0.66 e ± 0.11 | <LOD | 1.32 f ± 0.12 | 0.37 c ± 0.05 | 0.45 d ± 0.04 | 2.37 g ± 0.19 | 1.19 f ± 0.08 | 162.62 h ± 3.26 | 1.29 f ± 0.35 | 0.62 e ± 0.08 |
S | <LOD | <LOD | 0.15 e ± 0.00 | <LOD | 0.01 a ± 0.00 | 0.51 ± 0.00 | <LOD | <LOD | 0.06 d ± 0.00 | 0.05 c ± 0.00 | 127.01 f ± 0.31 | 0.17 e ± 0.09 | 0.03 b ± 0.01 |
TDS | EC | |
---|---|---|
Control sample | 0–0 | 0–0 |
Stevia | 0–0 | 0–1 |
Erythrol | 0–1 | 0–1 |
Xylitol | 0–1 | 0–1 |
Sugar | 1–2 | 2–4 |
Glucose | 1–2 | 3–5 |
Fructose | 1–2 | 3–5 |
Isomalt | 1–2 | 4–5 |
Inulin | 1–2 | 4–5 |
Tagatose | 4–5 | 9–10 |
Cane sugar | 7–8 | 16–18 |
Coconut sugar | 101–105 | 203–226 |
Aspartame | 835–848 | 1770–1791 |
Sodium cyclamate | 851–860 | 1899–1923 |
Disclaimer/Publisher’s Note: The statements, opinions and data contained in all publications are solely those of the individual author(s) and contributor(s) and not of MDPI and/or the editor(s). MDPI and/or the editor(s) disclaim responsibility for any injury to people or property resulting from any ideas, methods, instructions or products referred to in the content. |
© 2023 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
Share and Cite
Mroczek, K.; Saletnik, B.; Bajcar, M.; Saletnik, A.; Puchalski, C.; Zaguła, G. Effect on Ionic Composition and Tonic Parameters of Sweeteners Used in the Production of Functional Beverages. Beverages 2023, 9, 98. https://doi.org/10.3390/beverages9040098
Mroczek K, Saletnik B, Bajcar M, Saletnik A, Puchalski C, Zaguła G. Effect on Ionic Composition and Tonic Parameters of Sweeteners Used in the Production of Functional Beverages. Beverages. 2023; 9(4):98. https://doi.org/10.3390/beverages9040098
Chicago/Turabian StyleMroczek, Karolina, Bogdan Saletnik, Marcin Bajcar, Aneta Saletnik, Czesław Puchalski, and Grzegorz Zaguła. 2023. "Effect on Ionic Composition and Tonic Parameters of Sweeteners Used in the Production of Functional Beverages" Beverages 9, no. 4: 98. https://doi.org/10.3390/beverages9040098
APA StyleMroczek, K., Saletnik, B., Bajcar, M., Saletnik, A., Puchalski, C., & Zaguła, G. (2023). Effect on Ionic Composition and Tonic Parameters of Sweeteners Used in the Production of Functional Beverages. Beverages, 9(4), 98. https://doi.org/10.3390/beverages9040098