Matkjemi: Stabilitet av steviosid under matprosesseringsforhold

Steviosid er et naturlig søtningsmiddel utvunnet fra steviaplanten. Den har høy sødmeintensitet og lavt kaloriinnhold, noe som gjør den attraktiv for diabetikere og andre på karbohydratkontrollerte dietter. Steviosid er imidlertid ikke stabilt under enkelte matprosesseringsforhold, som høy temperatur, lav pH og etanol. Den kan gjennomgå hydrolyse og nedbrytning, noe som resulterer i tap av sødme og dannelse av bitre forbindelser.
Denne avisen undersøker stabiliteten til steviosid under ulike matprosesseringsforhold og dets interaksjon med andre søtningsmidler. Forfatterne brukte høyytelses væskekromatografi (HPLC) og massespektrometri (MS) for å analysere endringer i steviosid og dets hydrolyseprodukter i vann og etanol/vann-løsninger ved ulike pH-verdier og temperaturer. De studerte også de synergistiske effektene av steviosid med sukrose, glukose, fruktose, maltose, laktose og xylitol på sødmeintensiteten og sensoriske egenskapene til løsningene.
Hovedfunnene i artikkelen er:

• Steviosid er stabilt ved nøytral pH og romtemperatur, men hydrolyseres ved sur pH og høy temperatur. Hydrolyseproduktene inkluderer rubusosid, steviolbiosid, steviol monoside og steviol. Hydrolysehastigheten øker med økende temperatur, synkende pH og økende etanolkonsentrasjon.

• Steviosidhydrolyse følger en pseudo-førsteordens kinetisk modell. Aktiveringsenergien for steviosidhydrolyse er 83,6 kJ/mol i vann og 86,9 kJ/mol i etanol/vann (50:50 v/v) løsning.

• Stevioside hydrolysis also produces two previously unknown anomers: stevioside α-anomer and rubusoside α-anomer. These anomers are formed by the recombination of stevioside hydrolysis products in the electrospray ionization (ESI) source of the MS instrument. They have similar molecular weights but different retention times and fragmentation patterns than the original compounds.

• Steviosid viser en synergistisk effekt med sukrose, glukose, fruktose, maltose, laktose og xylitol på sødmeintensiteten i løsningene. De optimale forholdene mellom steviosid og andre søtningsmidler varierer avhengig av typen søtningsmiddel og konsentrasjonen av steviosid. Den synergistiske effekten er mer uttalt ved lave konsentrasjoner av steviosid (<0,1 g/L).

• Steviosid forbedrer også de sensoriske egenskapene til løsningene ved å maskere den bitre ettersmaken av enkelte søtningsmidler, som sukrose og maltose. De optimale forholdene mellom steviosid og andre søtningsmidler for sensorisk kvalitet ligner på de for sødmeintensitet.

Artikkelen konkluderer med at steviosid er et lovende naturlig søtningsmiddel som kan brukes i kombinasjon med andre søtningsmidler for å øke sødmeintensiteten og sensorisk kvalitet på matprodukter. Stabiliteten under matprosesseringsforhold bør imidlertid vurderes og optimaliseres for å forhindre tap av sødme og dannelse av bitre forbindelser.