Humectancies of <scp>d</scp> -tagatose and <scp>d</scp> -sorbitol

Synopsis Most toothpastes contain either d-sorbitol or glycerin, or both, as humectants. Both compounds are about half as sweet as sucrose. This level of sweetness is not as intense as desired by most people when brushing teeth. Therefore, many brands of toothpaste add saccharin, a high-intensity sweetener, to increase product sweetness to acceptable levels. While this combination provides the required bulk, humectancy and sweetness, the last characteristic suffers from the widely perceived metallic, or bitter, aftertaste of saccharin. d-tagatose, a full-bulk, low-calorie, sucrose-like sweetener with about twice the sweetness of d-sorbitol, and which does not promote tooth decay, holds promise as a sole sweetener for toothpastes. The only untested aspect of this use of d-tagatose was its humectancy, the characteristic that retains the required level of moisture in toothpaste. The current study was made to investigate this important property, to make a direct comparison of the humectancies of d-tagatose and d-sorbitol as pure substances, and to determine whether the humectancy of d-tagatose is sufficient to counter the crystallizing potentiation of the abrasives used in toothpastes. The humectancies of d-tagatose and d-sorbitol were tested through measuring their water activity (aw) vs. water content. By comparing their desorption curves, d-tagatose was seen to have a humectancy equal to that of d-sorbitol when aw in the d-tagatose solution was above 0.62. d-Tagatose was then tested in toothpastes containing typical abrasives to determine whether the abrasives would induce crystallization of the sweetener. The addition of 20–25% wt/wt of d-tagatose to the Tom of Maine&#39;s toothpastes imparted a satisfactory sweetness. It was found that, within that range of concentration, d-tagatose retained its humectancy, and did not crystallize in the popular brands of commercial toothpastes tested. Thus, d-tagatose could be used as a humectant sweetener in toothpastes, although further work on a final toothpaste formula will be necessary to check stability and flavour factors. Resume La plupart des dentifrices contiennent soit du D-sorbitol soit de la glycerine, ou les deux, comme humidifiants. Ces deux composes sont environs deux fois moins sucres que le sucrose. Ce niveau de douceur n&#39;est pas aussi eleve que celui souhaite par la plupart des gens lorsqu&#39;ils se brossent les dents. Par consequent, de nombreuses marques de dentifrice ajoutent de la saccharine, un edulcorant de grande intensite, pour ameliorer la douceur du produit jusqu&#39;a des niveaux acceptables. Bien que cette association donne la consistance, le pouvoir mouillant et la douceur attendus, cette derniere caracteristique souffre de l&#39;arriere gout metallique ou amer de la saccharine, largement percu. Le D-tagatose, edulcorant en vrac de type sucrose, basse calories ayant environ deux fois la douceur du D-sorbitol, et qui ne favorise pas l&#39;attaque des dents, promet d&#39;etre un edulcorant unique pour les dentifrices. Le seul aspect non teste de cet usage du D-tagatose etait son pouvoir d&#39;humidification, la propriete qui maintient la teneur requise en hydratation dans le dentifrice. La presente etude a ete menve pour etudier cette propriete importante, afin de faire une comparaison directe des pouvoirs d&#39;humidification du D-tagatose et du D-sorbitol comme substances pures, et de determiner si la capacite d&#39;humidification du D-tagatose est suffisante pour compenser le pouvoir de cristallisation des abrasifs utilises dans les dentifrices. Les capacites d&#39;humidification du D-tagatose et du D-sorbitol ont ete testees par la mesure de leur activite en eau (aw) en fonction de leur teneur en eau. Apres comparaison de leurs courbes de desorption, le D-tagatose revele une capacite d&#39;humidification egale a celle du D-sorbitol lorsque aw dans la solution de D-tagatose est superieur a 0.62. Le D-tagatose a ensuite ete teste dans des dentifrices contenant des abrasifs classiques pour determiner si les abrasifs conduisent a une cristallisation de l&#39;edulcorant. L&#39;ajout de 20-25 % en poids de D-tagatose aux dentifrices ‘Tom of Maine’ confere une douceur satisfaisante. On observe que, dans cet intervalle de concentration, le D-tagatose conserve sa capacite d&#39;humidification, et ne cristallise pas dans les marques courantes de dentifrices commerciaux testes. Ainsi, le D-tagatose peut elise comme edulcorant humidificateur dans les dentifrices, bien que des travaux supplementaires sur la formule finale du dentifrice soient necessaires pour verifier la stabilite et les facteurs d&#39;aromes.