Voedselchemie: Stabiliteit van stevioside in voedselverwerkingsomstandigheden

Stevioside is een natuurlijke zoetstof afgeleid van de steviaplant. Het heeft een hoge zoetheidsintensiteit en een laag caloriegehalte, waardoor het aantrekkelijk is voor diabetici en anderen op koolhydraatgecontroleerde diëten. Stevioside is echter niet stabiel onder sommige voedselverwerkingsomstandigheden, zoals hoge temperatuur, lage pH en aanwezigheid van ethanol. Het kan hydrolyse en afbraak ondergaan, wat resulteert in verlies van zoetheid en vorming van bittere verbindingen.
Dit artikel onderzoekt de stabiliteit van stevioside in verschillende voedselverwerkingsomstandigheden en de interactie met andere zoetstoffen. De auteurs gebruikten high-performance vloeistofchromatografie (HPLC) en massaspectrometrie (MS) om de veranderingen in stevioside en zijn hydrolyseproducten in water en ethanol / wateroplossingen bij verschillende pH-waarden en temperaturen te analyseren. Ze bestudeerden ook de synergetische effecten van stevioside met sucrose, glucose, fructose, maltose, lactose en xylitol op de zoetheidsintensiteit en sensorische eigenschappen van de oplossingen.
De belangrijkste bevindingen van het artikel zijn:

• Stevioside is stabiel bij neutrale pH en kamertemperatuur, maar het wordt gehydrolyseerd bij zure pH en hoge temperatuur. De hydrolyseproducten omvatten rubusoside, steviolbioside, steviol monoside en steviol. De hydrolysesnelheid neemt toe met toenemende temperatuur, afnemende pH en toenemende ethanolconcentratie.

• Steviosidehydrolyse volgt een pseudo-eerste-orde kinetisch model. De activeringsenergie voor steviosidehydrolyse is 83,6 kJ/mol in water en 86,9 kJ/mol in ethanol/water (50:50 v/v) oplossing.

• Steviosidehydrolyse produceert ook twee voorheen onbekende anomeren: stevioside α-anomeer en rubusoside α-anomer. Deze anomeren worden gevormd door de recombinatie van stevioside hydrolyseproducten in de elektrospray ionisatie (ESI) bron van het MS-instrument. Ze hebben vergelijkbare molecuulgewichten, maar andere retentietijden en fragmentatiepatronen dan de oorspronkelijke verbindingen.

• Stevioside vertoont een synergetisch effect met sucrose, glucose, fructose, maltose, lactose en xylitol op de zoetheidsintensiteit van de oplossingen. De optimale verhoudingen van stevioside tot andere zoetstoffen variëren afhankelijk van het type zoetstof en de concentratie van stevioside. Het synergetische effect is meer uitgesproken bij lage concentraties stevioside (<0.1 g/L).

• Stevioside verbetert ook de sensorische eigenschappen van de oplossingen door de bittere nasmaak van sommige zoetstoffen, zoals sucrose en maltose, te maskeren. De optimale verhoudingen van stevioside tot andere zoetstoffen voor sensorische kwaliteit zijn vergelijkbaar met die voor zoetheidsintensiteit.

Het artikel concludeert dat stevioside een veelbelovende natuurlijke zoetstof is die kan worden gebruikt in combinatie met andere zoetstoffen om de zoetheidsintensiteit en sensorische kwaliteit van voedselproducten te verbeteren. De stabiliteit ervan onder voedselverwerkingsomstandigheden moet echter worden overwogen en geoptimaliseerd om verlies van zoetheid en vorming van bittere verbindingen te voorkomen.