Élelmiszerkémia: A steviozid stabilitása élelmiszer-feldolgozási körülmények között

A steviozid egy természetes édesítő, amely a stevia növényből származik. Magas édességintenzitással és alacsony kalóriatartalommal rendelkezik, ami vonzóvá teszi a cukorbetegek és a szénhidrát-szabályozott diétákat követők számára. Ugyanakkor a steviozid nem stabil bizonyos élelmiszerfeldolgozási körülmények között, például magas hőmérsékleten, alacsony pH-ban és etanol jelenlétében. Hidrolízisen és bomláson eshet át, ami édesség elvesztéséhez és keserű vegyületek képződéséhez vezethet.
Ez a tanulmány Vizsgálja a stevioside stabilitását különböző élelmiszerfeldolgozási körülmények között, valamint más édesítőkkel való kölcsönhatását. A szerzők nagy teljesítményű folyadékkromatográfiát (HPLC) és tömegspektrometriát (MS) alkalmaztak a steviozid és annak hidrolízis termékei változásainak elemzésére vízben és etanol/vízoldatokban különböző pH-értékeken és hőmérsékleteken. Tanulmányozták továbbá a steviozid szinergisztikus hatásait a szacharózsal, glükózzal, fruktózzal, maltózzal, laktózlal és xilitollal az oldatok édességintenzitására és érzékszervi tulajdonságaira.
A tanulmány fő megállapításai a következők:

• A steviozid semleges pH-n és szobahőmérsékleten stabil, de savas pH-ban és magas hőmérsékleten hidrolizálódik. A hidrolízis termékek közé tartozik a rubusozid, a steviolbiosid, a steviol monoside és a steviol. A hidrolízis sebessége nő a hőmérséklet emelkedésével, a pH csökkenésével és az etanolkoncentráció növekedésével.

• A steviozid hidrolízis egy pszeudo-elsőrendű kinetikus modellt követ. A steviozid hidrolízis aktiválási energiája vízben 83,6 kJ/mol, és 86,9 kJ/mol etanol/víz (50:50 v/v) oldatban.

• A steviozid hidrolízis két korábban ismeretlen anomert is létrehoz: a steviozid α-anomert és a rubuszozid α-anomert. Ezek az anomerek a stevozid hidrolízis termékek rekombinációjával keletkeznek az MS műszer elektrospray ionizációs (ESI) forrásában. Hasonló molekuláris súlyúak, de eltérő retentciós idők és töredezettségi mintázatok az eredeti vegyületekhez képest.

• A steviozid szinergikus hatást mutat a szacharózsal, glükózzal, fruktózzal, maltózzal, laktózsal és xilitollal az oldatok édességének intenzitására. A stevioside optimális aránya más édesítőszerekhez képest a finomító típusától és a steviozid koncentrációjától függően változik. A szinergisztikus hatás erősebb alacsony steviozid koncentrációban (<0,1 g/L).

• A steviozid javítja az oldatok érzékszervi tulajdonságait is azáltal, hogy elfedi néhány édesítő, például szacharóz és maltóz keserű utóízét. A stevioside optimális aránya más édesítőszerekhez képest az érzékszervi minőség szempontjából hasonló az édesség intenzitásának arányához.

A tanulmány arra a következtetésre jut, hogy a steviozid ígéretes természetes édesítőszer, amelyet más édesítőszerekkel kombinálva lehet növelni az élelmiszerek édességének intenzitását és érzékszervi minőségét. Ugyanakkor az élelmiszerfeldolgozási körülmények között a stabilitását figyelembe kell venni és optimalizálni, hogy elkerüljék az édesség elvesztését és keserű vegyületek képződését.