Voedselchemie: Stabiliteit van stevioside onder voedselverwerkingsomstandigheden

Stevioside is een natuurlijke zoetstof die afkomstig is van de steviaplant. Het heeft een hoge zoetheidsintensiteit en een laag caloriegehalte, waardoor het aantrekkelijk is voor diabetici en anderen met koolhydraatbeheerde diëten. Stevioside is echter niet stabiel onder bepaalde voedselverwerkingsomstandigheden, zoals hoge temperaturen, lage pH en aanwezigheid van ethanol. Het kan hydrolyse ondergaan en afbreken, wat resulteert in verlies van zoetheid en de vorming van bittere verbindingen.
Deze krant 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 wordt gehydrolyseerd bij een zure pH en hoge temperatuur. De hydrolyseproducten omvatten rubusoside, steviolbioside, steviol monoside en steviol. De hydrolysesnelheid neemt toe naarmate de temperatuur stijgt, de pH daalt en de ethanolconcentratie toeneemt.

• 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-anomeer. Deze anomeren worden gevormd door de recombinatie van steviosidehydrolyseproducten 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 ten opzichte van andere zoetstoffen variëren afhankelijk van het type zoetstof en de concentratie stevioside. Het synergetische effect is sterker bij lage concentraties stevioside (<0,1 g/L).

• Stevioside verbetert ook de zintuiglijke 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 in combinatie met andere zoetstoffen kan worden gebruikt om de zoetheid, intensiteit en sensorische kwaliteit van voedingsproducten te verbeteren. De stabiliteit onder voedselverwerkingsomstandigheden moet echter worden overwogen en geoptimaliseerd om verlies van zoetheid en vorming van bittere verbindingen te voorkomen.