Hóa học thực phẩm: Độ ổn định của stevioside trong điều kiện chế biến thực phẩm

Stevioside là một chất làm ngọt tự nhiên được chiết xuất từ cây stevia. Nó có độ ngọt cao và hàm lượng calo thấp, khiến nó hấp dẫn đối với người tiểu đường và những người đang theo chế độ ăn kiểm soát carbohydrate. Tuy nhiên, stevioside không ổn định dưới một số điều kiện chế biến thực phẩm, như nhiệt độ cao, pH thấp và sự hiện diện của ethanol. Nó có thể trải qua quá trình thủy phân và phân hủy, dẫn đến mất vị ngọt và hình thành các hợp chất đắng.
Bài báo này nghiên cứu sự ổn định của stevioside trong các điều kiện chế biến thực phẩm khác nhau và sự tương tác của nó với các chất làm ngọt khác. Các tác giả đã sử dụng sắc ký lỏng hiệu suất cao (HPLC) và khối phổ (MS) để phân tích sự thay đổi của stevioside và các sản phẩm thủy phân của nó trong nước và các dung dịch ethanol/nước ở các giá trị pH và nhiệt độ khác nhau. Họ cũng nghiên cứu tác động hiệp đồng của stevioside với sucrose, glucose, fructose, maltose, lactose và xylitol lên cường độ vị ngọt và đặc tính cảm giác của dung dịch.
Những phát hiện chính của bài báo là:

• Stevioside ổn định ở pH trung tính và nhiệt độ phòng, nhưng được thủy phân ở pH axit và nhiệt độ cao. Các sản phẩm thủy phân bao gồm rubusoside, steviolbioside, steviol monoside và steviol. Tốc độ thủy phân tăng khi nhiệt độ tăng, pH giảm và nồng độ ethanol tăng.

• Thủy phân Stevioside tuân theo mô hình động học giả bậc nhất. Năng lượng hoạt hóa cho thủy phân stevioside là 83,6 kJ/mol trong nước và 86,9 kJ/mol trong dung dịch ethanol/nước (50:50 v/v).

• 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.

• Stevioside có tác dụng cộng hưởng với sucrose, glucose, fructose, maltose, lactose và xylitol lên cường độ vị ngọt của dung dịch. Tỷ lệ tối ưu giữa stevioside và các chất làm ngọt khác thay đổi tùy thuộc vào loại chất làm ngọt và nồng độ stevioside. Hiệu quả hiệp đồng rõ rệt hơn ở nồng độ stevioside thấp (<0,1 g/L).

• Stevioside cũng cải thiện các đặc tính cảm quan của dung dịch bằng cách che đi vị đắng của một số chất làm ngọt như sucrose và maltose. Tỷ lệ tối ưu giữa stevioside và các chất làm ngọt khác về chất cảm giác tương tự như tỷ lệ về cường độ ngọt.

Bài báo kết luận rằng stevioside là một chất làm ngọt tự nhiên đầy hứa hẹn, có thể được sử dụng kết hợp với các chất tạo ngọt khác để tăng cường độ ngọt, cường độ và chất lượng cảm giác của các sản phẩm thực phẩm. Tuy nhiên, cần xem xét và tối ưu hóa độ ổn định của nó trong điều kiện chế biến thực phẩm để tránh mất vị ngọt và hình thành các hợp chất đắng.