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

Stevioside là chất tạo ngọt tự nhiên chiết xuất từ cây cỏ ngọt. Nó có độ ngọt cao và hàm lượng calo thấp, khiến nó hấp dẫn đối với người tiểu đường và những người theo chế độ ăn kiểm soát carbohydrate. Tuy nhiên, stevioside không ổn định trong một số điều kiện chế biến thực phẩm, chẳng hạn 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 điều tra độ ổn định của stevioside trong các điều kiện chế biến thực phẩm khác nhau và sự tương tác của nó với các chất tạo ngọt khác. Các tác giả đã sử dụng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) và khối phổ (MS) để phân tích những thay đổi của stevioside và các sản phẩm thủy phân của nó trong nước và dung dịch ethanol/nước ở các giá trị pH và nhiệt độ khác nhau. Họ cũng nghiên cứu tác dụng hiệp đồng của stevioside với sucrose, glucose, fructose, maltose, lactose và xylitol đối với cường độ ngọt và tính chất cảm quan của các dung dịch.
Các phát hiện chính của bài báo là:

• Stevioside ổn định ở pH trung tính và nhiệt độ phòng, nhưng nó bị 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.

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

• Quá trình thủy phân stevioside cũng tạo ra hai anome chưa từng biết trước đây: stevioside α-anome và rubusoside α-anome. Các anome này được hình thành do sự tái tổ hợp của các sản phẩm thủy phân stevioside trong nguồn ion hóa phun điện tử (ESI) của thiết bị MS. Chúng có khối lượng phân tử tương tự nhưng thời gian lưu và kiểu phân mảnh khác với các hợp chất ban đầu.

• Stevioside thể hiện tác dụng hiệp đồng với sucrose, glucose, fructose, maltose, lactose và xylitol đối với cường độ ngọt của các dung dịch. Tỷ lệ tối ưu của stevioside so với các chất tạo ngọt khác thay đổi tùy thuộc vào loại chất tạo ngọt và nồng độ stevioside. Tác dụng hiệp đồng rõ rệt hơn ở nồng độ stevioside thấp (<0,1 g/L).

• Stevioside cũng cải thiện tính chất cảm quan của các dung dịch bằng cách che giấu vị đắng sau khi nếm của một số chất tạo ngọt, chẳng hạn như sucrose và maltose. Tỷ lệ tối ưu của stevioside so với các chất tạo ngọt khác cho chất lượng cảm quan tương tự như đối với cường độ ngọt.

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