Zuckeraustauschstoffe, Oberbegriff für Stoffe, die anstelle von Saccharose zur Süßung von Lebensmitteln verwendet werden. Neben den SüßstoffenAspartam, Acesulfam-K, Cyclamat und Saccharin, werden auch D-Fructose, die Mono- und Disaccharid-Zuckeralkohole (Polyole) Xylit, Sorbit, Mannit, Maltit, Isomaltit und Lactit dazu gerechnet, daneben andere, bei uns momentan nicht zugelassene Stoffe. Historisch gesehen wurden die Z. wegen ihrer Insulin-unabhängigen Verwertung bei der Produktion diätetischer Lebensmittel für Diabetiker eingesetzt. In jüngerer Zeit werden sie auch wegen der geringen Kariogenität und des geringeren physiologischen Brennwertes benutzt. Die Fructose hat allerdings eine der Saccharose vergleichbare kariogene Wirkung. Die Zuckeralkohole haben verglichen mit Saccharose eine geringere Süßkraft, die zwischen 30 und 90 % der Saccharose liegt. Die Zuckeralkohole werden im Dünndarm nur z. T. resorbiert und gelangen so in den Dickdarm, wo sie von Mikroorganismen abgebaut werden (zu Methan, Wasserstoff und kurzkettigen Fettsäuren). Normalerweise werden Einzeldosen von ca. 20 und Tagesdosen von 50 g vertragen. Übermäßiger Verzehr kann zu osmotischen Durchfällen führen, allerdings treten bei regelmäßiger Aufnahme Gewöhnungseffekte ein. Außer zur Herstellung diätetischer und wenig kariogener Lebensmittel werden vor allem die Monosaccharid-Zuckeralkohole wegen ihres kühlenden Geschmackseindrucks in bestimmten Zuckerwaren, sowie zur Feuchthaltung von Lebensmitteln und von kosmetischen Mitteln benutzt. Nach dem Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetz (LMBG) stehen die Z. den Zusatzstoffen gleich; Details sind in der Diät-VO und in der Nährwert-Kennzeichnungs-VO geregelt.

Einen süßen Geschmack haben Verbindungen sehr unterschiedlicher chem. Struktur, die jedoch nicht alle toxikologisch unbedenklich sind. Durch Untersuchungen über Zusammenhänge zwischen Struktur und Geschmack ergab sich folgendes Strukturmodell: Essentielle Strukturelemente sollen ein H-Brücken-Donator (AH), ein H-Brücken-Akzeptor (B) sowie zur Verstärkung der Intensität eine hydrophobe Gruppe (X) sein (AH, B, X-Hypothese von Shallenberger, Acree und Kier). Derartige AH/B-Systeme sind OH/O bei den Zuckern und Diyhdrochalconen, NH/SO bei Cyclamat und Saccharin oder NH₃⁺/COO^- bei Aminosäuren und Peptiden. Von wesentlicher Bedeutung ist die räumliche Anordnung von AH und B (Abb.).

Zuckeraustauschstoffe. Abb.: Strukturmodell einer Verbindung mit süßem Geschmack.