كيمياء الأغذية: استقرار ستيفيوسيد في ظروف معالجة الأغذية
الستيفيوسيد هو محلي طبيعي مشتق من نبات الستيفيا. يتميز بكثافة حلاوة عالية ومحتوى منخفض من السعرات الحرارية، مما يجعله جذابًا لمرضى السكري وغيرهم ممن يتبعون حميات غذائية مضبوطة بالكربوهيدرات. ومع ذلك، فإن الستيفيوسيد غير مستقر في بعض ظروف معالجة الأغذية، مثل درجات الحرارة المرتفعة، ودرجة الحموضة المنخفضة، ووجود الإيثانول. يمكن أن يخضع للتحلل المائي والتدهور، مما يؤدي إلى فقدان الحلاوة وتكوين مركبات مرة.
هذه الورقة تبحث في ثبات الستيفيوسيد في ظروف معالجة الأغذية المختلفة وتفاعله مع المحليات الأخرى. استخدم المؤلفون الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) وقياس الطيف الكتلي (MS) لتحليل التغيرات في الستيفيوسيد ومنتجاته الناتجة عن التحلل المائي في الماء ومحاليل الإيثانول/الماء عند قيم pH ودرجات حرارة مختلفة. كما درسوا التأثيرات التآزرية للستيفيوسيد مع السكروز والجلوكوز والفركتوز والمالتوز واللاكتوز والزيليتول على كثافة الحلاوة والخصائص الحسية للمحاليل.
النتائج الرئيسية للورقة هي:
-
الستيفيوسيد مستقر عند درجة حموضة متعادلة ودرجة حرارة الغرفة، ولكنه يتحلل مائيًا عند درجة حموضة حمضية ودرجة حرارة مرتفعة. تشمل منتجات التحلل المائي روبوسوسيد، وستيفيولبيوسيد، وستيفيول مونوسيد، وستيفيول. يزداد معدل التحلل المائي مع زيادة درجة الحرارة، وانخفاض درجة الحموضة، وزيادة تركيز الإيثانول.
-
يتبع التحلل المائي للستيفيوسيد نموذجًا حركيًا من الدرجة الأولى الزائفة. طاقة التنشيط للتحلل المائي للستيفيوسيد هي 83.6 كيلوجول/مول في الماء و86.9 كيلوجول/مول في محلول الإيثانول/الماء (50:50 حجم/حجم).
-
ينتج عن التحلل المائي للستيفيوسيد أيضًا اثنين من الأنومرات غير المعروفة سابقًا: أنومر ألفا للستيفيوسيد وأنومر ألفا للروبوسوسيد. تتشكل هذه الأنومرات عن طريق إعادة اتحاد منتجات التحلل المائي للستيفيوسيد في مصدر التأين بالرش الكهربائي (ESI) لجهاز قياس الطيف الكتلي. لها أوزان جزيئية مماثلة ولكن أوقات احتجاز وأنماط تجزئة مختلفة عن المركبات الأصلية.
-
يُظهر الستيفيوسيد تأثيرًا تآزريًا مع السكروز والجلوكوز والفركتوز والمالتوز واللاكتوز والزيليتول على كثافة حلاوة المحاليل. تختلف النسب المثلى للستيفيوسيد إلى المحليات الأخرى اعتمادًا على نوع المحلي وتركيز الستيفيوسيد. يكون التأثير التآزري أكثر وضوحًا عند التركيزات المنخفضة من الستيفيوسيد (<0.1 جم/لتر).
-
يحسن الستيفيوسيد أيضًا الخصائص الحسية للمحاليل عن طريق إخفاء الطعم المر لبعض المحليات، مثل السكروز والمالتوز. النسب المثلى للستيفيوسيد إلى المحليات الأخرى للجودة الحسية مماثلة لتلك الخاصة بكثافة الحلاوة.
تستنتج الورقة أن الستيفيوسيد محلي طبيعي واعد يمكن استخدامه مع محليات أخرى لتعزيز كثافة الحلاوة والجودة الحسية للمنتجات الغذائية. ومع ذلك، يجب مراعاة ثباته في ظروف معالجة الأغذية وتحسينه لمنع فقدان الحلاوة وتكوين مركبات مرة.
المرجع:
1. ثبات الستيفيوسيد في ظروف معالجة الأغذية: إعادة اتحاد غير متوقعة لمنتجات التحلل المائي للستيفيوسيد في مصدر ESI، رافال تيبيك، أندريه إل دافيدوفيتش، ماريك ستانكيفيتش، كيمياء الغذاء، 2020.
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814620311249
