Ciclamato di sodio (E952)

Caratteristiche e impiego come Dolcificante

Il ciclamato di sodio è stato sintetizzato per la prima volta nel 1937 da uno studente di dottorato dell'Università dell'Illinois, Michael Sveda, che accidentalmente scoprì il suo gusto dolce. Il brevetto per la produzione del ciclamato di sodio divenne proprietà dei laboratori Abbott, che svolsero i necessari studi per poterlo impiegare come dolcificante sicuro. Negli anni '60 il consumo di ciclamato negli Stati Uniti salì alle stelle, in quanto divenne popolare il suo impiego per addolcire "soft drink" in miscela con la saccarina. Tuttavia è ancora molto discusso l'aspetto relativo alla sua tossicità ed alcuni paesi, tra cui gli stessi USA, ne hanno vietato l'uso alimentare.

Il ciclamato si ottiene facilmente dalla reazione di addizione di SO3 (sulfonilazione) alla cicloesilammina. Questo composto veniva originalmente prodotto esclusivamente da Abbott Laboratories, che ne aveva acquisito la proprietà. Successivamente, quando il ciclamato divenne molto comune nelle bevande, altre compagnie entrarono sul mercato; tuttavia cessarono la loro produzione negli anni '70, quando il ciclamato di sodio fu bandito dagli USA per la sospetta tossicità. Attualmente, i maggiori produttori sono i cinesi; negli Stati Uniti ne è ancora bandito l'uso, ma non nella maggior parte dei paesi europei.

I ciclammati derivano dai sali di sodio e di calcio dell'acido ciclamico. L'acido ciclamico, o cicloesilsulfamico, è una polvere cristallina bianca, con punto di fusione (169-170 °C), buona solubilità (1g/7.5ml) e un gusto dolce-agro. E' un acido forte. Il pH di una soluzione al 10% è di circa 0.8-1.6. I sali di sodio (ciclamato di sodio) e di calcio (ciclamato di calcio) derivati, sono potenti elettroliti, quindi in soluzione sono altamente ionizzati. Entrambi i sali esistono come cristalli o polveri cristalline bianche. Sono molto solubili in acqua (1g/4-5 ml), ma non in oli e solventi apolari. I ciclamati sono stabili alla luce, al calore e ad un vasto intervallo di pH.

La cicloesilammina è il composto da cui l'acido ciclamico e i suoi sali derivano; essa è anche il prodotto del loro metabolismo e ha proprietà completamente distinte, alcune tossiche (vedi oltre).

Il ciclamato, al contrario del saccarosio (gusto dolce immediato, intenso, pulito), ha un gusto dolce ritardato, ma molto persistente; è considerato circa 30 volte più dolce del saccarosio, ma il suo potere edulcorante relativo tende a diminuire al crescere della concentrazione. Questa caratteristica può essere in parte spiegata dal retrogusto e dal sapore amarognolo percepiti ad elevate concentrazioni. I sali di calcio sono considerati meno dolci di quelli di sodio, inoltre i problemi di retrogusto e sapore non gradito (off-taste) si avvertono già a concentrazioni inferiori rispetto al sale sodico e all'acido.

L'uso principale del ciclamato è come dolcificante non calorico, generalmente in associazione con altri dolcificanti, ma può essere anche usato come agente aromatizzante (per mascherare il gusto di farmaci). Nei paesi in cui l'uso è consentito, viene utilizzato come dolcificante in polvere o tavolette o in forma liquida, in bevande e succhi di frutta, in lavorati a base di frutta, in chewing gum e caramelle (è acariogeno), in codimenti, gelatine marmellate e guarnizioni.
L'uso di ciclamato di sodio è consentito in 50 paesi, Italia compresa, anche se con alcune limitazioni. La ADI varia da paese a paese e si aggira intorno a 0-11 mg/Kg di peso corporeo. Il peso in mg è relativo all'acido ciclamico.

Il ciclamato viene di solito impiegato in miscela con altri dolcificanti e in particolar modo con la saccarina. In questa miscela l'off-taste è inesistente e il potere edulcorante è notevolmente potenziato: è stato osservato almeno il 10-20% di effetto sinergico quando saccarina e ciclamato di sodio vengono usati insieme. Per esempio, 5 mg di saccarina e 50 mg di ciclamato mescolati insieme sono dolci come 125mg di ciclamato da solo o 12.5 mg di saccarina da sola. Di solito, il rapporto usato in queste miscele ciclamato/saccarina è di 10:1 poiché con questa combinazione ogni componente contribuisce in egual misura al potere edulcorante (in quanto la saccarina è circa 10 volte più dolce del ciclamato). Alcune applicazioni più recenti vedono il ciclamato di sodio insieme all'aspartame o all'acesulfame K o ancora in combinazione ternaria con saccarina e aspartame.

Il ciclamato di sodio ha un buon numero di qualità tecniche che lo rendono idoneo ad essere usato come dolcificante alternativo. Non è calorico e non è cariogenico. Benché il suo potere edulcorante sia inferiore a saccarina e aspartame, è adeguato ad essere usato come dolcificante, specialmente in combinazione con altri edulcoranti. A normali concentrazioni il profilo del gusto è favorevole e potenzia gli aromi della frutta; è compatibile con molti cibi, ingredienti, aromi naturali ed artificiali, altri dolcificanti, conservanti chimici. La solubilità in acqua è eccellente, anche la stabilità ad alte e basse temperature, a vari pH ed in presenza di luce ed ossigeno. Non è igroscopico e non supporta la crescita di funghi e batteri.

Sicurezza d'uso ed effetti collaterali

Il ciclamato di sodio è lentamente ed incompletamente assorbito lungo il tratto gastrointestinale. In uno studio che ha coinvolto circa 200 soggetti l'assorbimento del ciclamato era in media del 37%. Una volta assorbito, il ciclamato di sodio non si concentra nei tessuti e viene escreto con le urine non metabolizzato; studi aggiuntivi hanno evidenziato che in alcuni soggetti, uomo compreso, il ciclamato di sodio può essere metabolizzato in cicloesilammina, anche se in percentuali molto variabili da soggetto a soggetto, nello stesso individuo in tempi diversi, nei vari paesi del mondo ecc.
Il ciclamato di sodio non viene metabolizzato dai tessuti, ma la cicloesilammina si forma per effetto della microflora sul ciclamato di sodio non assorbito lungo il tratto intestinale. Il ciclamato è stato a lungo studiato per la sua presunta carcinogenicità a carico della vescica dei ratti. Il problema è analogo a quello della saccarina e di fatto gli studi sono stati condotti soprattutto in relazione all'associazione dei due dolcificanti. Esistono ancora molte pendenze riguardo la sua tossicità, ma nessuna reale prova diretta. Negli USA l'utilizzo del ciclamato di sodio è ancora vietato. Il metabolita cicloesilammina è notevolmente più tossico ed è proprio questa sua tossicità a limitare l'uso del ciclamato come dolcificante; molti studi sono ancora in corso, ma le due maggiori aree in cui si intravedono problemi di tossicità riguardano gli effetti cardiovascolari e l'atrofia testicolare.