ES2219733T3

ES2219733T3 - Actividad anticariogenica del eritritol y composiciones orales que lo comprenden.

Info

Publication number: ES2219733T3
Application number: ES97302763T
Authority: ES
Inventors: Jean-Claude Marie-Pierre G. De Troostembergh; Jozef Frans Victor Goossens
Original assignee: Cerestar Holding BV
Current assignee: Cerestar Holding BV
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1997-04-21
Publication date: 2004-12-01
Anticipated expiration: 2017-04-21
Also published as: JP3459334B2; PT800823E; EP0800823B2; US6177064B1; DK0800823T3; JPH1033138A; NO318440B1; DE69729404T2; ATE268596T1; EP0800823B1; MXPA97002937A; CA2203082A1; NO971820L; NO971820D0; GB9608153D0; ES2219733T5; EP0800823A1; DE69729404D1; DE69729404T3

Abstract

LA PRESENTE INVENCION DESCRIBE LA ACTIVIDAD ANTICARIOGENICA DEL ERITRITOL, ASI COMO LA UTILIZACION DEL ERITRITOL EN PREPARACIONES ALIMENTARIAS COMO UN SUSTITUTIVO, AL MENOS PARCIAL, DEL AZUCAR U OTROS AGENTES EDULCORANTES CARIOGENICOS. EL ERITRITOL SE UTILIZA EN COMBINACION CON AGENTES EDULCORANTES EMPLEADOS NORMALMENTE Y LAS CARACTERISTICAS FAVORABLES DEL ERITRITOL SE CONSERVAN AUNQUE LA CANTIDAD DE ERITRITOL UTILIZADA ES MUCHO MENOR QUE LA QUE SERIA NECESARIA PARA REEMPLAZAR LA TOTALIDAD DEL AZUCAR.

Description

Actividad anticariogénica del eritritol y composiciones orales que lo comprenden.

Campo técnico

En el presente invento se describe la actividad anticariogénica del eritritol. En el invento se describe además el uso de eritritol en preparaciones alimentarias como un sustituto al menos parcial del azúcar u otros agentes edulcorantes cariogénicos. Se usa el eritritol en combinación con agentes edulcorantes normalmente empleados y se conservan las características favorables del eritritol. La utilidad de este efecto anticariogénico se demuestra en preparaciones alimentarias tales como el chicle, el chocolate y los caramelos, en los que una parte del azúcar, la lactosa, el sorbitol o el maltitol es sustituida por eritritol.

Antecedentes del invento

Se usan alcoholes polihidroxilados en composiciones alimentarias para conservar la calidad original del alimento durante el envejecimiento y el transporte o para obtener una textura o calidad de producto que no estaba presente en el producto original. El sorbitol, el glicerol, el manitol y otros polioles ya se usan a gran escala como aditivos alimentarios.

Hace relativamente poco, el eritritol, un agente edulcorante poliólico presente en la naturaleza, ha llegado a estar disponible en cantidades significativas. El eritritol se usa por su capacidad para sustituir al azúcar mientras conserva el sabor dulce. El eritritol tiene el 60% del dulzor de la sacarosa al nivel de uso normal y es más dulce que el manitol y el sorbitol. Se usa también porque es excretado sin metabolizar y, por lo tanto, conduce a una importante reducción de calorías.

Aparte de la reducción de calorías, el eritritol puede también proporcionar la textura de una "sensación bucal grasa". A causa de esta característica, el eritritol es también adecuadamente usado como un sustituto de grasas.

Puesto que el eritritol no es metabolizado, ejercerá poco o ningún efecto sobre la función normal del organismo. Por lo tanto, puede ser usado en productos alimentarios destinados a personas cuya ingesta de carbohidratos metabolizables debe ser restringida a causa de una diabetes u obesidad.

El eritritol se usa también en aplicaciones para chicles sin azúcar. Se sabe que el eritritol no resulta fermentado por las bacterias que se encuentran en la flora de la boca, especialmente por estreptococos, y, por lo tanto, el eritritol no da lugar a acidificación. Esta acidificación es uno de los agentes causativos de caries. Los estreptococos son también responsables de la formación de glucano insoluble en agua, el cual, a su vez, forma la placa dental. La placa dental retiene microorganismos y, por lo tanto, también estimula la formación de caries. Mediante el llamado ensayo de Mühlemann [Th. Imfeld y H. R. Mühlemann, J. Prev. Dentistry 4, 8-14 (1.977), y Th. Imfeldt y L. Duhamel, Revue d'Odonto-stomatologie 9: 27-38 (1.980)] se han analizado productos que contienen eritritol en lugar de otros agentes edulcorantes. Este ensayo se basa en la medición intraoral del pH de la placa. En este ensayo se desarrolla un criterio para la indicación "sano para los dientes". Un producto o composición es llamado "sano para los dientes" si el pH de la boca no cae por debajo de 6 después del consumo del producto o la composición. De acuerdo con este criterio, el eritritol es considerado "sano para los dientes". Por lo tanto, la sustitución del azúcar por eritritol reduce la cantidad de caries en un grado considerable.

Todo esto es sabido desde hace tiempo, como lo evidencia la ingente cantidad de bibliografía que abarca un siempre creciente campo de posibles aplicaciones para los polioles en general y para el eritritol en particular,

El eritritol es comercialmente producido por fermentación de la glucosa. En las Patentes Europeas EP 0136802, EP 0136803, EP 0136804, EP 0136805, EP 0262463, EP 0327016 y EP 0327342 se describen posibles procedimientos de fermentación. Los métodos químicos para la producción de eritritol son bien conocidos e incluyen la hidrogenolisis de almidón dialdehído, la reducción de formaldehído y la hidrogenolisis de sorbitol.

El eritritol, que es ampliamente comercializado en Japón, se usa cada vez más como un sustituto del azúcar en aplicaciones tales como chocolates, caramelos, rellenos para pasteles, bebidas no alcohólicas, etc. En la Solicitud de Patente Europea EP 0009325 se describe el uso de eritritol en forma de una composición cariostática sin azúcar que comprende al menos 5% de eritritol. El uso preferido de esta composición es en pastas dentífricas o chicles y se menciona que, preferiblemente, los azúcares son completamente sustituidos por eritritol. Además, todos los ejemplos se refieren a la sustitución total del azúcar.

En la Patente Europea EP 0511761 se describen rellenos instantáneos para pasteles, que contienen eritritol y sorbitol.

En la Patente Europea EP 0530995 se describe la aplicación de eritritol o manitol a la preparación de pastillas con poca cariogenia y pocas calorías.

En la Solicitud de Patente Europea EP 0727146, que no estuvo prepublicada, se describe una composición de chocolate que contiene eritritol y una cantidad de maltitol suficiente para enmascarar el efecto refrigerante del eritritol. Las preparaciones de chocolate no contienen azúcar, y en la solicitud sólo se describe chocolate amargo (negro), es decir, chocolate que no contiene leche en polvo ni lactosa.

Entre las referencias relativas al efecto no cariogénico del eritritol, se señalan específicamente las siguientes: Kawanabe et al., Caries Res. 26, 358-362 (1.992), describen la falta de cariogenia del eritritol como sustrato. Después de estudios en que se alimentaron ratas con dietas que contenían eritritol, sacarosa o almidón, se concluyó que el eritritol no era utilizado como sustrato para la formación de la placa dental. Además, los estreptococos no producían ácido láctico.

En la Solicitud de Patente Europea EP 0561089 se describe el uso de diferentes combinaciones de monosacáridos hidrogenados y polisacáridos. No se hace mención específica alguna a los efectos especiales observados con el eritritol y mucho menos a un efecto anticariogénico del eritritol. Además, no se usa eritritol en ninguno de los experimentos.

En la Patente de EE.UU. nº 4.518.581 se describen las propiedades poco cariogénicas o anticariogénicas de isomalto-oligosacáridos. En la Tabla 1 se demuestra que el eritritol, en una cantidad de 10% con respecto a la sacarosa, no inhibe la formación de glucano insoluble en agua por Streptococcus mutans 6715. Por lo tanto, el eritritol no es clasificado como anticariogénico de acuerdo con los criterios desarrollados en esta Patente de EE.UU.

Uno de los principales inconvenientes del uso de eritritol como sustituto del azúcar es que es mucho más caro que algunas de las sustancias que sustituye. Por lo tanto, sería interesante sustituir sólo una parte del azúcar por eritritol mientras que, al mismo tiempo, se conservan las características del eritritol, específicamente su efecto no cariogénico.

Sumario del invento

El presente invento se refiere al uso de eritritol como un agente anticariogénico en la preparación de composiciones seleccionadas del grupo que consiste en composiciones alimentarias, composiciones para caramelos, chicles, pastas dentífricas y colutorios.

El presente invento también se refiere a una composición de chocolate con leche, caracterizada porque:

a): la composición no es cariogénica y comprende entre 15 y 30% de leche entera en polvo y entre 35,5% y 50,5% de agente edulcorante, y

b): dicho agente edulcorante es una mezcla de eritritol con sacarosa, sorbitol, lactitol, maltitol, xilitol o isomalta.

En las Reivindicaciones subordinadas 2 a 4 se citan características secundarias del invento.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 muestra el desarrollo del pH cuando S. mutans, en el medio de ensayo in vitro, es incubado con eritritol y con sacarosa.

La Figura 2 muestra la producción de ácido láctico cuando S. mutans, en el medio de ensayo in vitro, es incubado con eritritol y con sacarosa.

La Figura 3 muestra la producción de ácido láctico cuando diferentes cepas de estreptococo son incubadas con eritritol o glucosa.

La Figura 4 muestra la producción de ácido láctico cuando diferentes cepas de S. mutans son incubadas con eritritol o glucosa.

La Figura 5 muestra el efecto anticariogénico del xilitol en combinación con sorbitol.

La Figura 6 muestra el efecto anticariogénico del eritritol en combinación con sorbitol.

La Figura 7 muestra la cantidad total de ácido producida tras la incubación de S. mutans con sorbitol, sorbitol/xilitol y sorbitol/eritritol.

La Figura 8 muestra la cantidad total de ácido producida tras la incubación de S. mutans con lactitol, lactitol/xilitol y lactitol/eritritol.

La Figura 9 muestra el desarrollo del pH cuando S. mutans es incubado con lactosa o leche en polvo en presencia o ausencia de Malbit Ch, xilitol o eritritol (ErOH).

La Figura 10 muestra la cantidad total de ácido producida tras la incubación de S. mutans con lactosa o leche en polvo en presencia o ausencia de Malbit Ch, xilitol o eritritol (ErOH).

La Figura 11 muestra el desarrollo del pH cuando S. mutans es incubado con chocolates con leche y negro que contienen eritritol.

La Figura 12 muestra la cantidad total de ácido producida tras la incubación de S. mutans con chocolates con leche y negro que contienen eritritol.

Descripción detallada del invento

En el presente invento se describe que el eritritol ejerce un efecto anticariogénico. Para el fin del presente invento, por efecto anticariogénico se quiere significar que una composición que contiene un agente edulcorante que es cariogénico se vuelve no cariogénica mediante la adición de eritritol. Este efecto es mostrado mediante ensayos de producción de ácido in vitro. Se supone que si el pH de un cultivo de S. mutans no cae por debajo de cierto nivel de pH cuando se añade una composición que contiene eritritol, la composición no es cariogénica y puede ser denominada "sana para los dientes" de acuerdo con los criterios desarrollados por Mühlemann. La sustitución de una parte del agente edulcorante cariogénico normalmente presente por eritritol proporciona un producto que no da lugar a una excesiva producción de ácido a pesar de la presencia del agente edulcorante normalmente cariogénico.

En el presente invento también se describen composiciones para productos alimentarios, colutorios y pastas dentífricas, en las que una parte del agente edulcorante ha sido sustituida por eritritol.

Mientras que, en general, se ha informado de la falta de cariogenia del eritritol al ensayar disoluciones puras de eritritol o composiciones o productos sin azúcar que contienen eritritol como un sustituto del azúcar, se ha hallado sorprendentemente ahora que la adición de una cantidad de eritritol a una composición o producto que contiene un azúcar da aún lugar a un producto no cariogénico. De este modo, se describe que el eritritol ejerce un efecto anticariogénico.

En el presente invento se describe el uso de eritritol como un agente anticariogénico en preparaciones alimentarias, pastas dentífricas y colutorios.

Se usa eritritol en una composición que contiene un agente edulcorante normal, en la que una parte de este agente edulcorante es sustituida por eritritol, composición que se caracteriza por no ser cariogénica. La cantidad de eritritol requerida para alcanzar esto depende de la cantidad y el tipo del otro azúcar (cariogénico) que está presente. En preparaciones de chocolate con leche, el azúcar es sustituido por eritritol, el cual puede contrarrestar la presencia de la lactosa que, por supuesto, es esencial y no es sustituida.

Se han hallado resultados positivos cuando el eritritol estaba presente en una cantidad tan pequeña como entre 10 y 20% (peso/peso) del azúcar componente. Es evidente que la mencionada actividad anticariogénica también estará entonces presente cuando se usen mayores cantidades de eritritol.

Aunque el efecto es mencionado en cuanto a la sustitución de la sacarosa, también es posible sustituir una parte del agente edulcorante, que en sí es un poliol. Como se muestra más adelante, el sorbitol y el lactitol presentan una importante producción de ácido, que no se halla cuando estos polioles son parcialmente sustituidos por eritritol. Además, el efecto del eritritol es también proteger frente a azúcares acidificantes una vez que la composición de eritritol ha sido ya tragada.

Por lo tanto, el presente invento es ilustrado mediante composiciones que comprenden además sacarosa, sorbitol, lactitol, maltitol e isomalta como agente edulcorante normal.

En una aplicación más, se muestra que el efecto cariogénico de la lactosa que está presente en la leche en polvo es contrarrestado por la presencia de eritritol.

Se muestra por vez primera cómo se obtiene chocolate con leche exento de azúcar, no cariogénico.

Las composiciones alimentarias en que pueden aplicarse las mezclas son todos los alimentos en que se usa normalmente un componente de azúcar u otro agente edulcorante. También es posible usar estas mezclas en composiciones no alimentarias tales como pastas dentífricas, colutorios y chicles.

En los ejemplos se proporcionan composiciones específicas que ilustran el uso combinado de eritritol y otra composición edulcorante en dulces de gelatina, pastillas de goma arábiga, caramelos masticables, caramelos duros, fondants y caramelos blandos. Los ejemplos muestran además el uso de la sustitución parcial del sorbitol en chicles. Hay otras aplicaciones interesantes en el chocolate.

Con objeto de ilustrar la actividad anticariogénica anteriormente descrita, se llevaron a cabo los experimentos siguientes.

La incubación in vitro de S. mutans con eritritol y con sacarosa como testigo y la medición del desarrollo del pH en la disolución mostraron que el eritritol no da lugar a un cambio del pH (Figura 1). Por lo tanto, el eritritol puede ser clasificado como no cariogénico en este sistema de ensayo in vitro.

En el mismo experimento, se midió la producción de ácido láctico y se halló que el eritritol no daba lugar a producción de ácido láctico (Figura 2).

Con objeto de confirmar si este fenómeno era específico para la especie S. mutans, se evaluaron diferentes estreptococos. Se halló que S. sobrinus y S. rattus tampoco producían ácido tras la incubación con eritritol (Figura 3).

Tampoco hubo producción de ácido láctico cuando se incubaron diferentes cepas de S. mutans con eritritol (Figura 4).

Por lo tanto, puede concluirse que el eritritol no tiene actividad cariogénica cuando se usan diferentes cepas y especies de estreptococos.

La actividad anticariogénica del eritritol fue mostrada mediante la incubación de sorbitol junto con eritritol. El uso de sorbitol en una concentración final de 140 mM no dio lugar a producción de ácido en presencia de eritritol 30 mM. El mismo experimento llevado a cabo usando xilitol en lugar de eritritol mostró que la actividad anticariogénica del eritritol parece ser similar a la del xilitol (Figuras 6 y 5, respectivamente).

Lo anterior fue confirmado cuando se midió la cantidad de ácido producido (Figura 7).

Finalmente, se mostró que el efecto observado para el sorbitol también se hallaba cuando se usaba lactitol en lugar de sorbitol (Figura 8).

En el Ejemplo 5 se describe el efecto de la presencia de eritritol o xilitol sobre el desarrollo del pH por S.mutans cuando están presentes lactosa y leche en polvo (Figura 9). También se sigue el efecto sobre la producción total de ácido (Figura 10). Parece que el efecto reductor del pH de la lactosa y la leche en polvo es considerablemente reducido mediante la adición de eritritol.

Se observa el mismo efecto cuando el eritritol es incorporado a chocolate con leche (Figuras 11 y 12). Por lo tanto, el efecto de la lactosa puede ser contrarrestado mediante la adición de una cantidad limitada de eritritol a chocolate con leche exento de azúcar.

En estos últimos ejemplos se describe un chocolate con leche no cariogénico exento de azúcar.

El azúcar es sustituido por eritritol en el ejemplo; sin embargo, puede ser también sustituido por una combinación de eritritol y maltitol, sorbitol, lactitol o isomalta con tal que haya suficiente eritritol presente para proporcionar el efecto anticariogénico frente a la lactosa presente en la leche en polvo. La leche en polvo puede estar presente en cantidades de entre 15 y 30%. La cantidad de eritritol debería ser ajustada en consecuencia. También puede ser ventajoso sustituir sólo una parte del azúcar. Se ha determinado que, para observar un cierto efecto anticariogénico o al menos una reducción de la cariogenia, al menos aproximadamente el 14% del azúcar ha de ser sustituido por eritritol. Finalmente, también es posible combinar eritritol con xilitol.

En el invento se describe una composición de chocolate con leche no cariogénico que contiene entre 15 y 30% de leche entera en polvo y entre 35,5% y 50,5% de agente edulcorante, en la que el agente edulcorante es seleccionado del grupo que consiste en eritritol y una mezcla de eritritol con sacarosa, sorbitol, lactitol, maltitol, xilitol o
isomalta.

Puede concluirse que, como el xilitol, el eritritol posee una actividad anticariogénica. El uso práctico de esta actividad depende de las cantidades relativas de azúcar y eritritol. Es evidente que este fenómeno no se limita al uso de sustratos específicos ni de cepas o especies específicos de estreptococo. Este efecto es, en cuanto al eritritol, al menos tan potente como la actividad anticariogénica del xilitol. En el presente invento se describe además el uso de eritritol como un sustituto parcial de otros conocidos agentes edulcorantes. El eritritol es usado para la sustitución parcial del azúcar en diferentes aplicaciones y el producto es aún considerado no cariogénico.

Ejemplos Experimental

El método usado en los presentes ejemplos es un ensayo de cariogenia in vitro. En este ensayo, la fermentabilidad de carbohidratos in vitro por la bacteria bucal Streptococcus mutans es investigada bajo condiciones definidas. El ensayo se establece del modo siguiente. En un medio que consiste en una fuente de nitrógeno sencilla con la sustancia de ensayo como única fuente de carbono, tamponado con un tampón fisiológico, se registra la producción de ácido orgánico a lo largo del tiempo.

\newpage

1. Componentes del medio

\bullet carbohidrato:: Disolución de reserva 0,85 M La concentración final en el volumen de ensayo es 170 mM.

\bullet fuente de nitrógeno:: Base Nitrogenada de Levadura [YNB (del inglés, \underline{Y}east \underline{N}itrogen \underline{B}ase) de Difco] al contenido deseado de 6,7% La concentración final en el ensayo es el contenido deseado de 0,67%.

\bullet tampón:: Se ajusta el pH de una suspensión 1,25 M de MES (ácido morfolino-etano-sulfónico) a 7,2 con NH_{4}OH concentrado (el MES se solubiliza durante el ajuste del pH). La concentración final en el ensayo es 0,25 M.

Las disoluciones fueron esterilizadas por filtración (0,22 \mum).

Cada tubo de ensayo in vitro estéril (15 x 150 mm, tapón metálico) contenía los ingredientes siguientes (para un ensayo en 5 ml):

- 1,0 ml de disolución de reserva de carbohidrato (0,85 M)

- 1,0 ml de tampón de MES

- 0,5 ml de disolución de YNB

- 1,5 ml de agua destilada estéril

- 1,0 ml de inóculo.

Se usa generalmente un ensayo en 5 ml cuando se analizan sustratos poco cariogénicos, a causa de la elevada densidad de inóculo que se necesita para estos sustratos; para sustratos cariogénicos (como sacarosa y dextrosa), el ensayo se lleva a cabo en 10 ml (todos los volúmenes se duplican).

2. Preparación del inóculo

Se prepara un cultivo de reserva al transferir Streptococcus mutans TCV264 (ATCC 25175), procedente de cultivos inclinados en base de agar sangre triptosa (TBA; del inglés, Tryptose Blood Agar), a caldo de soja tripsina (TSB; del inglés, Tryptic Soy Broth)-tampón de MES (TSB al 3%-0,06 M) en un matraz de 1 l de capacidad, pH de 7,2, y se deja desarrollar a 37ºC durante 16 horas, con un sacudimiento de 100 desplazamientos/min. Las bacterias son concentradas por centrifugación (10 minutos a 3.000 g). Las células son lavadas con tampón fisiológico (NaCl al 0,04%, KH_{2}PO_{4} al 0,3%, Na_{2}HPO_{4}\cdot2H_{2}O al 0,7%, + Tween 80 al 0,5%) y son centrifugadas de nuevo.

El precipitado final es resuspendido en un volumen mínimo (25 ml) del mismo tampón para que éste contenga aproximadamente 2-5 x 10^{10} células/ml.

Este cultivo de reserva es transferido a viales REVCO estériles (1 ml/vial), congelado inmediatamente en nitrógeno líquido y conservado a -70ºC.

Un vial con células congeladas de S. mutans es usado para inocular un matraz estéril de 0,5 l de capacidad con 500 ml de TSB-tampón de MES, agitándose suavemente en un baño de agua para dispersar las células. El cultivo es dejado desarrollar bajo unas condiciones iguales a las anteriormente descritas durante 5-7 horas (pH = 6,3-6,4 y D.O. 660 = 0,8-0,9).

Las células son luego recolectadas y son resuspendidas en 10 ml de tampón fisiológico (= concentrado 50x).

Se llevan a cabo siembras testigo en medios inclinados de agar bilis esculina para comprobar la pureza y la concentración de esta suspensión celular.

A causa de razones prácticas y de la dificultad del recuento de células viables con estreptococos, se estima varias veces la densidad celular mediante incubación del inóculo en dextrosa como sustrato, con tres diferentes cantidades de células, y se observa el índice de producción de ácido.

Como inóculo para el ensayo, se usan 1,0 ml de la anteriormente obtenida suspensión para inocular los tubos de ensayo del ensayo in vitro.

Todas las manipulaciones se llevan a cabo en un ambiente estéril.

3. Condiciones de ensayo in vitro y muestreo

Los tubos de ensayo inoculados son incubados a 37ºC sin sacudimiento.

Los tubos de ensayo son agitados en un aparato Vortex justo antes del muestreo.

En intervalos de tiempo apropiados, se toman muestras (0,8 ml) estériles y se centrifugan durante 5 minutos a 3.000 g, y se filtra el sobrenadante a través de un filtro (no estéril) de 0,45 \mum. Se mide el pH.

Se transfieren muestras de 0,5 ml a viales de 1 ml de capacidad para cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC; del inglés, high performance liquid chromatography), con 0,25 ml de patrón interno (= ácido butírico, 8 mg/ml en H_{2}SO_{4} 0,225 M). Las muestras se conservan congeladas (-20ºC) cuando no es posible un análisis inmediato por HPLC.

Dependiendo del tipo de carbohidrato bajo investigación, se escogen diferentes concentraciones de inóculo y diferentes intervalos de tiempo para el muestreo.

\bullet: Para polioles y agentes edulcorantes alternativos, se sigue la evolución de ácido en un intervalo de 16 a 40 horas usando aproximadamente 5 x 10^{9} células/ml de inóculo en el tubo de ensayo.

\bullet: Para glucosa, fructosa, sacarosa y otros carbohidratos fermentables, la más rápida producción de ácido requiere un intervalo de 1 a 24 horas y una densidad de inóculo 10 veces menor en los tubos de ensayo.

4. Análisis y cálculo de los resultados

Se determinan ácidos orgánicos por HPLC en una columna Sodex KC811 en forma H^{+}, a 65ºC, siendo eluidos con H_{2}SO_{4} al 0,01% a 0,8 ml/min y siendo 25 \mul el volumen de inyección; la detección es UV a 210 nm.

Se registran las áreas de los picos de los ácidos láctico, fórmico y acético y se corrigen con el ácido butírico como patrón interno. Los resultados de la HPLC se expresan en micromoles de ácido/ml o en concentración mM.

Ejemplo 1 Falta de cariogenia del eritritol

La Figura 1 muestra los resultados del ensayo relativo a la (falta de) cariogenia del eritritol. Se incubó Streptococcus mutans en presencia de eritritol y sacarosa como testigo. Se midió el pH de la disolución en función del tiempo. La sacarosa provocó una acusada caída del pH, mientras que el pH de la disolución que contenía eritritol permaneció constante.

También se midió la producción de ácido láctico en función del tiempo. Como puede verse en la Figura 2, no se produjo ácido láctico a partir de eritritol.

Estos resultados indican que el eritritol no es fermentado por Streptococcus mutans y no da lugar a producción de ácido. Por lo tanto, puede ser considerado no cariogénico.

La fermentabilidad del eritritol ha sido también ensayada con otras cepas de estreptococos, es decir, Streptococcus sobrinus y Streptococcus rattus. En todos los casos, la fermentabilidad del eritritol fue casi cero. La fermentabilidad de la glucosa resultó considerable después de 24 horas, como es evidenciado por la producción de ácido láctico en todos los casos ensayados (véase la Figura 3). También se compararon diferentes cepas de Streptococcus mutans para comprobar la variabilidad en esta especie. Ninguna de las cepas fue capaz de producir ácido láctico a partir de eritritol (véase la Figura 4).

Ejemplo 2 Anticariogenia del eritritol comparada con la del xilitol

Con objeto de estudiar si el eritritol podría ejercer un efecto similar al del xilitol sobre la flora de la placa dental, se incubaron xilitol y eritritol en presencia de otros polioles. El sorbitol es metabolizado muy lentamente por las bacterias ácido lácticas y da lugar a una acidificación muy lenta.

Se incubaron mezclas de sorbitol al 80% (140 mM) y xilitol al 20% o eritritol al 20% (30 mM) en presencia de S. mutans. Se usó un ensayo con sorbitol 170 mM como testigo. La adición de xilitol inhibió casi completamente la disminución del pH a lo largo del tiempo, lo que indica una inhibición de las bacterias por este poliol (véase la Figura 5).

Similarmente, eritritol ensayado bajo condiciones idénticas mostró el mismo efecto (véase la Figura 6).

Las mediciones de la acidez producida mostraron una inhibición casi completa de la producción cuando se añadió eritritol al 20% a la mezcla (Figura 7). Menores contenidos de eritritol dieron también lugar a una reducción muy acusada de la actividad de S. mutans.

Se observó un efecto similar cuando se sustituyó el sorbitol por lactitol. Tanto el xilitol como el eritritol mostraron un efecto inhibidor sobre las bacterias ácido lácticas (Figura 8).

Ejemplo 3 Composiciones seleccionadas para caramelos, que contienen eritritol a) Dulces de gelatina exentos de azúcar

Usando jarabe Maltidex® 110, se obtienen dulces de gelatina exentos de azúcar con un sabor, unas propiedades sensorias y una textura equivalentes a los de dulces edulcorados convencionales. Una parte del Maltidex 110 es sustituida por eritritol.

Formulación básica (dureza mediana)

Gelatina
A	220 Bloom	6%	6%
	Agua	12%	12%
B	Maltidex 110	82%	65,6%
	Eritritol		16,4%
	Ácido cítrico, 50%		según se necesite
	Agentes colorante y saboreador		según se necesite

Se prepara la disolución de gelatina añadiendo la gelatina a agua caliente (60ºC). Se prepara la disolución de Maltidex + eritritol hasta el contenido deseado de 90%. Se enfría la disolución de Maltidex a 100ºC y se mezcla con la disolución de gelatina. Se enfría la mezcla a 80ºC y se añaden el ácido cítrico y los agentes colorante y saboreador. El producto es enfriado y guardado.

El sabor y la textura son excelentes y se halló que no había actividad cariogénica.

b) Pastillas de goma arábiga exentas de azúcar

Usando jarabe Maltidex® 100, se obtienen pastillas de goma arábiga exentas de azúcar con un sabor, unas propiedades sensorias y una textura equivalentes a los de dulces edulcorados convencionales. Una parte del Maltidex 100 es sustituida por eritritol.

Formulación básica (dureza baja)

Disolución de goma arábiga	44,6%	44,6%
contenido deseado de 50%
Maltidex 100	65,4%	52,4%
	Eritritol		13%
	Ácido cítrico, 50%		según se necesite
	Agentes colorante y saboreador		según se necesite

Se mezcla la disolución de Maltidex con eritritol y disolución de goma arábiga. La mezcla es cocida hasta un contenido deseado de 70-72% a 110ºC, desgasificada durante 30 minutos a la temperatura de moldeo y moldeada. El producto no resulta pegajoso ni quebradizo. La actividad anticariogénica del eritritol resulta evidente tras el consumo de estos dulces.

c) Caramelo masticable exento de azúcar

Mientras que el Maltidex 100 es adecuado para caramelos de tipo no granulado que tienen una textura más amplia, el Maltidex 100 combinado con eritritol es adecuado para obtener un caramelo de textura más corta, de tipo granulado. Se evita la pegajosidad al añadir una pequeña cantidad de lecitina. Se prepara la disolución de gelatina añadiendo la gelatina a agua caliente (60ºC). Se prepara la disolución de Maltidex + eritritol hasta el contenido deseado de 90%. Se enfría la disolución de Maltidex a 100ºC y se mezcla con la disolución de gelatina.

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Formulación	No granulada		Granulada
Maltidex 100	88%		70,4%
Eritritol			17,6%
Disolución de gelatina
	Gelatina Bloom 150		1,5%
	Agua		2,7%
Grasa
	Grasa de cacao hidrogenada		7,0%
	(punto de fusión: 34-36ºC)
Monoestearato de glicerol		0,6%
Lecitina		0,2%

Se disuelve la gelatina en agua caliente. Se calienta el Maltidex (con eritritol) a 136-145ºC. Se mezclan el monoestearato de glicerol y la lecitina con la grasa fundida y se añaden al Maltidex. Se añade la gelatina bajo mezclamiento. Se enfría la masa y se arrastra el sabor.

d) Otras composiciones

De modos similares se preparan fondants exentos de azúcar, caramelos duros exentos de azúcar y caramelos blandos exentos de azúcar. En todas estas composiciones, el eritritol sustituyó parcialmente al maltitol con la ventaja esperada.

Ejemplo 4 Composición de chicle que contiene eritritol

Se prepararon formulaciones de chicle de fase líquida baja de la composición presentada en la Tabla 1, del modo siguiente. Se usó eritritol en una cantidad tal que se sustituyó aproximadamente el 20% del sorbitol.

Se calienta la amasadora a aproximadamente 50ºC y se añade la goma base caliente, que tiene aproximadamente la misma temperatura. Se continúa el amasamiento durante 5 minutos. Se añaden el 50% del polvo de sorbitol y/o el eritritol y se continúa el amasamiento durante 5 minutos. Se añade el polvo de sorbitol restante y se continúa el amasamiento durante 5 minutos. Se añade el glicerol y se continúa el amasamiento durante 3 minutos. Finalmente, se añade el agente saboreador y se continúa el amasamiento durante 5 minutos. La masa es luego extruida y lami-
nada.

TABLA 1 Formulación de chicle de fase líquida baja

		Sorbitol al 100%	Poliol al 20%
	%	%
Goma base	35	35
Polvo de sorbitol (P6)	46	37,2
Poliol tipo	-	9,2
Manitol	15	15
Glicerol	2	2
Agente saboreador de menta	2	2

Determinación de la dureza de la masa de chicle después de la preparación:

La medición de la dureza de la masa de chicle, obtenida por penetración a diferentes temperaturas, no muestra diferencias significativas entre los productos ensayados. El sorbitol tipo (calidad P6) puro es ligeramente más duro, pero la masa de chicle más blanda con los polioles no ejerce una influencia negativa en el procesamiento ulterior, por ejemplo, la extrusión.

La composición de chicle presentada no es cariogénica.

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Ejemplo 5 Anticariogenia del eritritol sobre la lactosa y la leche en polvo

Con objeto de estudiar si el eritritol ejerce un efecto anticariogénico sobre componentes del chocolate, se repitió el ensayo de cariogenia con las muestras siguientes:

Lactosa, 1%; leche en polvo, 1%; Malbit Ch, 3%; eritritol, 3%; y xilitol, 3%.

Se usaron mezclas que tenían las composiciones siguientes:

Lactosa, 1%/Malbit Ch, 2%,

Lactosa, 1%/eritritol, 2%,

Lactosa, 1%/xilitol, 2%,

Leche en polvo, 1%/Malbit Ch, 2%,

Leche en polvo, 1%/eritritol, 2%,

Leche en polvo, 1%/xilitol, 2%.

En la Figura 9 se muestran los resultados en forma del desarrollo del pH en función del tiempo. Según esta figura, parece que, después de 3 a 6 horas, la lactosa, la leche en polvo y la lactosa y la leche en polvo mezcladas con Malbit Ch presentan una considerable reducción del pH. Es evidente que Malbit Ch no influye positivamente en la reducción del pH.

La reducción del pH observada en presencia tanto de lactosa como de leche en polvo es considerablemente retrasada tras la adición de xilitol o eritritol. Por lo tanto, el eritritol ejerce un efecto anticariogénico. La actividad de reducción del pH causada por la lactosa y la leche en polvo resulta bloqueada hasta un grado considerable en presencia de eritritol.

Mediciones de la acidez producida mostraron una inhibición casi completa de la producción de ácido durante hasta tres horas cuando se añadió eritritol o xilitol (Figura 10).

Ejemplo 6 Chocolate con leche exento de azúcar, que contiene eritritol

Se usó eritritol en chocolate con leche exento de azúcar. Se determinó la cariogenia basándose en el desarrollo del pH y en la cantidad total de ácido producida.

TABLA 2 Formulación de chocolate con leche exento de azúcar

	Masa de cacao	11,5%
	Manteca de cacao	23,5%
	Eritritol	42,5%
	Leche entera en polvo	22,0%
	Lecitina	0,5%

Se preparó el chocolate del modo siguiente. Se mezclaron el eritritol, la masa de cacao, aproximadamente el 7% de la manteca de cacao y la leche entera en polvo durante 15 minutos a 40ºC. La pasta fue molida en un refinador para obtener un tamaño de partículas de aproximadamente 40 a 60 \mum. Después de 1 hora de homogeneización en seco, se añadió aproximadamente el 70% de la manteca de cacao restante. La homogeneización fue a 55-60ºC durante un total de 22 horas. Dos horas antes del fin del tiempo de homogeneización, se añadió la manteca de cacao restante. Una hora antes del fin de la homogeneización, se añadió la lecitina. La templadura o formación de tabletas se llevó a cabo a 30-31ºC.

Con fines comparativos, se preparó también chocolate negro de acuerdo con métodos estándares.

Se ensayaron las muestras siguientes:

dextrosa, 3%;

leche en polvo, 3%;

Malbit Ch, 3%;

Malbit Ch como sustituto del azúcar en chocolate con leche;

Malbit Ch como sustituto del azúcar en chocolate negro;

leche en polvo, 1%/eritritol, 2%;

eritritol como sustituto del azúcar en chocolate con leche (muestras en forma de óvalos o tabletas);

eritritol como sustituto del azúcar en chocolate negro.

En la Figura 11 se muestran los resultados en forma del desarrollo del pH en función del tiempo. Según esta figura, parece que, después de 3 a 6 horas, la actividad reductora del pH atribuida a la presencia de lactosa en el chocolate con leche se ve considerablemente reducida por la adición de eritritol.

Por supuesto, en el chocolate negro no hay efecto alguno debido a la leche en polvo (lactosa); por lo tanto, en este caso, se mide realmente el efecto no cariogénico.

Mediciones de la acidez total producida mostraron una inhibición casi completa de la producción de ácido durante hasta tres horas cuando se añadió eritritol al chocolate con leche (Figura 12).

Claims

1. Uso de eritritol como un agente anticariogénico en la preparación de composiciones seleccionadas del grupo que consiste en composiciones alimentarias, composiciones para caramelos, chicles, pastas dentífricas y colutorios, en el que anticariogénico significa que una composición que contiene un agente edulcorante que es cariogénico se vuelve no cariogénica por la adición de eritritol.

2. Un uso de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que la composición contiene un agente edulcorante normal y eritritol, en el que una parte de este agente edulcorante es sustituida por eritritol y en el que

a): dicho agente edulcorante normal es seleccionado del grupo que consiste en sacarosa, sorbitol, lactitol, maltitol e isomalta; y

b): dicha composición no es cariogénica.

3. Un uso de acuerdo con la Reivindicación 2, en el que la cantidad de agente edulcorante normal es sustituida en del 5 al 40% por eritritol o en el que se añade eritritol hasta una cantidad final del 5 al 40% del agente edulcorante total.

4. Un uso de acuerdo con la Reivindicación 3, en el que la cantidad de agente edulcorante sustituida es del 5 al 20%.

5. Una composición de chocolate, caracterizada porque:

a): la composición no es cariogénica y comprende entre 15 y 30% de leche entera en polvo y entre 35,5% y 50,5% de agente edulcorante; y