Maltitol ist ein Disaccharid-Polyol (Zuckeralkohol), das aus Maltose gewonnen wird und als kalorienarmer Süßstoff mit sensorischen Eigenschaften ähnlich wie Saccharose, aber mit reduziertem glykämischen Einfluss weit verbreitet eingesetzt wird. Es findet umfangreiche Anwendung in der Lebensmittelformulierung und in pharmazeutischen Produkten.
Chemische Struktur
Maltitol (C₁₂H₂₄O₁₁; Molekulargewicht 344,31 g/mol) besteht aus einer α-D-Glucopyranosyl-Einheit, die über eine 1→4-glykosidische Bindung mit D-Sorbitol (Glucitol) verknüpft ist und chemisch als 4-O-α-D-Glucopyranosyl-D-glucitol definiert wird. In seiner orthorhombischen kristallinen Form enthält das Molekül zahlreiche Hydroxylgruppen, was eine hohe Hygroskopizität und eine spezifische optische Drehung von etwa +105° (c = 10, H₂O) verleiht. Im Gegensatz zu Saccharose besitzt Maltitol aufgrund der Sorbitol-Komponente kein reduzierendes Ende, was die thermische Stabilität erhöht und Maillard-Reaktionen verhindert.
Herstellungsverfahren
Kommerzielles Maltitol wird aus hochmaltosehaltigem Maissirup hergestellt, der durch enzymatische Hydrolyse von Stärke mittels α- und β-Amylasen gewonnen wird. Der Sirup wird anschließend unter hohem Druck (bis zu 200 bar) und erhöhten Temperaturen (100–150 °C) in Gegenwart von Raney-Nickel- oder Ruthenium-Katalysatoren hydriert. Dieses Verfahren ergibt Sirupe mit mehr als 99 % Maltitol, die durch Ionenaustauschchromatographie, Entfärbung und Kristallisation weiter gereinigt werden.
Physikochemische Eigenschaften
Maltitol weist eine sehr hohe Wasserlöslichkeit (ca. 1750 g/L bei 20 °C) und eine Süßkraft auf, die 75–90 % der von Saccharose entspricht. Es hat einen Schmelzpunkt im Bereich von 144–152 °C und einen sehr niedrigen Dampfdruck (ca. 0,001 Pa bei 20 °C). In wässrigen Systemen bildet Maltitol klare, viskose Lösungen, die im pH-Bereich von 3–7 und bis zu Temperaturen von 150 °C stabil bleiben. Es ist resistent gegen Fermentation durch orale Mikroorganismen und somit nicht kariogen. Es liefert etwa 2,1 kcal/g aufgrund partieller Resorption im Dünndarm (ca. 40 %) und anschließender Fermentation im Dickdarm. Seine Gleichgewichts-Relative-Feuchte ist vergleichbar mit der von Saccharose, was unerwünschte Kristallisation in Süßwaren verhindert.
