Élelmiszer-kémia: A szteviozid stabilitása élelmiszer-feldolgozási körülmények között

A steviosid a stevia növényből származó természetes édesítőszer. Magas édességintenzitással és alacsony kalóriatartalommal rendelkezik, ami vonzóvá teszi a cukorbetegek és mások számára a szénhidrát-szabályozott étrendben. A szteviozid azonban nem stabil bizonyos élelmiszer-feldolgozási körülmények között, például magas hőmérsékleten, alacsony pH-értéken és etanol jelenlétében. Hidrolízisen és lebomláson mehet keresztül, ami édességvesztést és keserű vegyületek képződését eredményezi.
Ez a tanulmány Vizsgálja a szteviozid stabilitását különböző élelmiszer-feldolgozási körülmények között és kölcsönhatását más édesítőszerekkel. A szerzők nagy teljesítményű folyadékkromatográfiát (HPLC) és tömegspektrometriát (MS) használtak a szteviozid és hidrolízistermékeinek változásainak elemzésére vízben és etanol/víz oldatokban különböző pH-értékek és hőmérsékletek mellett. Tanulmányozták a szteviozid szacharózzal, glükózzal, fruktózzal, maltózzal, laktózzal és xilittel való szinergikus hatását az oldatok édességintenzitására és érzékszervi tulajdonságaira.
A tanulmány főbb megállapításai a következők:

• A szteviozid semleges pH-n és szobahőmérsékleten stabil, de savas pH-n és magas hőmérsékleten hidrolizálódik. A hidrolízis termékek közé tartozik a rubusozid, a szteviolbiozid, a szteviol monozid és a szteviol. A hidrolízis sebessége növekszik a hőmérséklet növekedésével, a pH csökkenésével és az etanolkoncentráció növekedésével.

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

• A szteviozid-hidrolízis két korábban ismeretlen anomert is termel: szteviozid-α-anomert és rubuzozid-α-anomert. Ezeket az anomerek a steviosid hidrolízis termékek rekombinációjával jönnek létre az MS műszer elektrospray ionizációs (ESI) forrásában. Hasonló molekulatömegűek, de eltérő retenciós idővel és fragmentációs mintázattal rendelkeznek, mint az eredeti vegyületek.

• A szteviozid szinergikus hatást mutat szacharózzal, glükózzal, fruktózzal, maltózzal, laktózzal és xilittel az oldatok édességének intenzitására. A szteviozid és más édesítőszerek optimális aránya az édesítőszer típusától és a szteviozid koncentrációjától függően változik. A szinergikus hatás kifejezettebb a szteviozid alacsony koncentrációjában (<0.1 g/L).

• A szteviozid javítja az oldatok érzékszervi tulajdonságait azáltal, hogy elfedi egyes édesítőszerek, például szacharóz és maltóz keserű utóízét. A szteviozid és más édesítőszerek optimális aránya az érzékszervi minőség tekintetében hasonló az édesség intenzitásához.

A tanulmány arra a következtetésre jut, hogy a steviosid ígéretes természetes édesítőszer, amely más édesítőszerekkel kombinálva használható az élelmiszerek édességének intenzitásának és érzékszervi minőségének fokozására. Az élelmiszer-feldolgozási körülmények közötti stabilitását azonban figyelembe kell venni és optimalizálni kell, hogy megakadályozzák az édesség elvesztését és a keserű vegyületek képződését.