كيمياء الغذاء: استقرار الستيفيوزيد في ظروف معالجة الأغذية
ستيفيوسيد هو محلي طبيعي مشتق من نبات الستيفيا. يتميز بكثافة عالية من الحلاوة ومحتوى منخفض من السعرات الحرارية، مما يجعله جذابا لمرضى السكري وغيرهم من اتباع الحميات التي تعتمد على الكربوهيدرات. ومع ذلك، فإن الستيفيوسيد غير مستقر في بعض ظروف معالجة الأغذية، مثل درجات الحرارة العالية، وانخفاض الرقم الهيدروجيني، ووجود الإيثانول. يمكن أن يخضع للتحلل المائي والتحلل، مما يؤدي إلى فقدان الحلاوة وتكوين مركبات مرة.
هذه الورقة يبحث في استقرار ستيفيوسيد في ظروف معالجة الأغذية المختلفة وتفاعله مع المحليات الأخرى. استخدم المؤلفون الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) ومطياف الكتلة (MS) لتحليل التغيرات في الستيفيوزيد ومنتجات تحلله المائي في الماء والمحاليل المائية من الإيثانول/الماء عند قيم ودرجات حرارة مختلفة من الحموضة. كما درسوا التأثيرات التآزرية لستيفيوزيد مع السكروز، الجلوكوز، الفركتوز، المالتوز، اللاكتوز، والزيليتول على شدة الحلاوة والخصائص الحسية للمحاليل.
النتائج الرئيسية للورقة هي:
-
ستيفيوزيد مستقر عند درجة حموضة محايدة ودرجة حرارة الغرفة، لكنه يتحلل عند درجة حموضة حمضية ودرجة حرارة عالية. تشمل منتجات التحلل المائي الروبوزوزيد، ستيفيولبيوسيد، ستيفيول مونوسيد، وستيفيول. يزداد معدل التحلل المائي مع زيادة درجة الحرارة، وانخفاض الرقم الهيدروجيني، وزيادة تركيز الإيثانول.
-
يتبع تحلل ستيفيوزايد نموذجا حركيا شبه من الدرجة الأولى. طاقة التنشيط لتحليل الستيفيوزيدات هي 83.6 كيلوجول/مول في الماء و86.9 كيلوجول/مول في محلول الإيثانول/ماء (50:50 فولت/فولت).
-
ينتج تحلل ستيفيوزايد أيضا أنومرين غير معروفين سابقا: ستيفيوزايد α-أنومر وروبوسوزيد α-أنومر. تتكون هذه الأنومرات من إعادة تركيب نواتج تحلل الستيفيوزيد في مصدر التأين بالرش الكهربائي (ESI) لجهاز MS. لها أوزان جزيئية مشابهة لكن أوقات الاحتفاظ وأنماط التجزئة مختلفة عن المركبات الأصلية.
-
يظهر ستيفيوسيد تأثيرا تآزريا مع السكروز، الجلوكوز، الفركتوز، المالتوز، اللاكتوز، والزيليتول على شدة حلاوة المحاليل. تختلف النسب المثلى للستيفيوسيد إلى المحليات الأخرى حسب نوع المحلي وتركيز الستيفيوزيد. يكون التأثير التآزري أكثر وضوحا عند تركيزات منخفضة من الستيفيوزيد (<0.1 جم/لتر).
-
كما يحسن ستيفيوزايد الخصائص الحسية للمحاليل من خلال إخفاء الطعم المر لبعض المحليات مثل السكروز والمالتوز. النسب المثلى للستيفيوزيد إلى المحليات الأخرى من حيث جودة الحواس مشابهة لتلك التي تتعلق بشدة الحلاوة.
خلصت الورقة إلى أن الستيفيوسيد محلي طبيعي واعد يمكن استخدامه مع محليات أخرى لتعزيز شدة الحلاوة وجودة الحواس في المنتجات الغذائية. ومع ذلك، يجب مراعاة استقراره في ظروف معالجة الأغذية وتحسينها لمنع فقدان الحلاوة وتكوين المركبات المرة.
المصدر:
1. استقرار الستيفيوسيد في ظروف معالجة الأغذية: إعادة تركيب غير متوقعة لمنتجات تحلل الستيفيوزايد في مصدر ESI، رافال تيبك، أندريه إل. داويدوفيتش، مارك ستانكيفيتش، كيمياء الغذاء، 2020.
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814620311249
