เคมีอาหาร: ความคงตัวของสตีไวโอไซด์ในสภาพการแปรรูปอาหาร
สเตวิโอไซด์เป็นสารให้ความหวานธรรมชาติที่สกัดจากต้นสตีเวีย มีความหวานสูงและแคลอรี่ต่ํา ทําให้เหมาะสําหรับผู้ป่วยเบาหวานและผู้ที่รับประทานอาหารควบคุมคาร์โบไฮเดรต อย่างไรก็ตาม สตีวิโอไซด์ไม่เสถียรภายใต้เงื่อนไขการแปรรูปอาหารบางอย่าง เช่น อุณหภูมิสูง pH ต่ํา และมีเอทานอล มันสามารถผ่านกระบวนการไฮโดรไลซิสและเสื่อมสภาพ ส่งผลให้สูญเสียความหวานและเกิดสารขม
บทความนี้ ศึกษาความเสถียรของสตีวิโอไซด์ในสภาวะการแปรรูปอาหารที่แตกต่างกันและปฏิสัมพันธ์กับสารให้ความหวานอื่น ๆ ผู้เขียนใช้โครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (HPLC) และแมสสเปกโตรเมตรี (MS) เพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของสตีวิโอไซด์และผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสในน้ําและสารละลายเอทานอล/น้ําที่ค่า pH และอุณหภูมิต่าง ๆ พวกเขายังศึกษาผลเสริมฤทธิ์ของสตีวิโอไซด์กับซูโครส กลูโคส ฟรุกโตส มอลโตส แลคโตส และไซลิทอล ต่อความเข้มข้นของความหวานและคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสของสารละลาย
ข้อค้นพบหลักของบทความนี้ ได้แก่:
-
สตีวิโอไซด์มีความเสถียรที่ค่า pH เป็นกลางและอุณหภูมิห้อง แต่จะถูกไฮโดรไลซ์ที่ค่า pH เป็นกรดและอุณหภูมิสูง ผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสประกอบด้วยรูบูโซไซด์ สเตโวบิโอไซด์ สเตวิโอลโมโนไซด์ และสเตวิโอล อัตราการไฮโดรไลซิสจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น pH ลดลง และความเข้มข้นของเอทานอลเพิ่มขึ้น
-
การไฮโดรไลซิสแบบสตีโวไซด์ใช้แบบจําลองจลน์แบบกึ่งอันดับหนึ่ง พลังงานกระตุ้นสําหรับการไฮโดรไลซิสด้วยสตีวิโอไซด์อยู่ที่ 83.6 kJ/mol ในน้ํา และ 86.9 kJ/mol ในเอทานอล/น้ํา (50:50 v/v)
-
การไฮโดรไลซิสของสตีวิโอไซด์ยังสร้างแอโนเมอร์ที่ไม่เคยรู้จักมาก่อนสองชนิด ได้แก่ สตีวิโอไซด์ α-แอโนเมอร์ และรูบูโซไซด์ α-แอโนเมอร์ แอโนเมอร์เหล่านี้เกิดจากการผสมใหม่ของผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสสตีวีโอไซด์ในแหล่งไอออนไนเซชันด้วยสเปรย์ไฟฟ้า (ESI) ของเครื่องมือ MS มีน้ําหนักโมเลกุลใกล้เคียงกัน แต่มีเวลาการกักเก็บและรูปแบบการแตกตัวที่แตกต่างจากสารประกอบดั้งเดิม
-
สตีวิโอไซด์แสดงผลเสริมฤทธิ์กับซูโครส กลูโคส ฟรุกโตส มอลโตส แลคโตส และไซลิทอล เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของความหวานในสารละลาย อัตราส่วนที่เหมาะสมของสตีวิโอไซด์กับสารให้ความหวานอื่น ๆ จะแตกต่างกันไปตามชนิดของสารให้ความหวานและความเข้มข้นของสตีวิโอไซด์ ผลเสริมฤทธิ์จะเห็นได้ชัดเจนมากขึ้นที่ความเข้มข้นต่ําของสตีไวโอไซด์ (<0.1 กรัม/ลิตร)
-
Stevioside ยังช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสของสารละลายโดยกลบรสขมของสารให้ความหวานบางชนิด เช่น ซูโครสและมอลโตส อัตราส่วนที่เหมาะสมของสตีวิโอไซด์กับสารให้ความหวานอื่น ๆ สําหรับคุณภาพทางประสาทสัมผัสจะคล้ายกับอัตราส่วนความเข้มข้นของความหวาน
บทความสรุปว่า stevioside เป็นสารให้ความหวานธรรมชาติที่มีแนวโน้มดี สามารถใช้ร่วมกับสารให้ความหวานอื่น ๆ เพื่อเพิ่มความหวาน ความเข้มข้น และคุณภาพของประสาทสัมผัสในอาหาร อย่างไรก็ตาม ควรพิจารณาและปรับปรุงความคงตัวของมันภายใต้สภาวะการแปรรูปอาหารเพื่อป้องกันการสูญเสียความหวานและการสร้างสารขม
เอกสารอ้างอิง:
1. ความคงตัวของสตีวิโอไซด์ในสภาวะการแปรรูปอาหาร: การรวมตัวของผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสสตีวิโอไซด์อย่างไม่คาดคิดในแหล่ง ESI, Rafał Typek, Andrzej L. Dawidowicz, Marek Stankevič, Food Chemistry, 2020.
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814620311249
