Lebensmittelchemie: Stabilität von Steviosid in der Lebensmittelverarbeitung

Steviosid ist ein natürlicher Süßstoff, der aus der Stevia-Pflanze gewonnen wird. Es hat eine hohe Süßintensität und einen niedrigen Kaloriengehalt, was es für Diabetiker und andere Personen mit kohlenhydratkontrollierter Ernährung attraktiv macht. Steviosid ist jedoch unter bestimmten Bedingungen der Lebensmittelverarbeitung, wie z. B. hohen Temperaturen, niedrigem pH-Wert und Ethanol, nicht stabil. Es kann hydrolysiert und abgebaut werden, was zu einem Verlust der Süße und der Bildung von Bitterstoffen führt.
Dieses Papier untersucht die Stabilität von Steviosid unter verschiedenen Bedingungen der Lebensmittelverarbeitung und seine Wechselwirkung mit anderen Süßungsmitteln. Die Autoren verwendeten Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und Massenspektrometrie (MS), um die Veränderungen von Steviosid und seinen Hydrolyseprodukten in Wasser und Ethanol/Wasser-Lösungen bei unterschiedlichen pH-Werten und Temperaturen zu analysieren. Sie untersuchten auch die synergistischen Effekte von Steviosid mit Saccharose, Glucose, Fructose, Maltose, Lactose und Xylit auf die Süßintensität und die sensorischen Eigenschaften der Lösungen.
Die wichtigsten Ergebnisse des Papiers sind:

• Steviosid ist bei neutralem pH-Wert und Raumtemperatur stabil, wird jedoch bei saurem pH-Wert und hoher Temperatur hydrolysiert. Zu den Hydrolyseprodukten gehören Rubusosid, Steviolbiosid, Steviolmonosid und Steviol. Die Hydrolyserate steigt mit steigender Temperatur, sinkendem pH-Wert und steigender Ethanolkonzentration.

• Die Steviosidhydrolyse folgt einem kinetischen Pseudomodell erster Ordnung. Die Aktivierungsenergie für die Steviosidhydrolyse beträgt 83,6 kJ/mol in Wasser und 86,9 kJ/mol in Ethanol/Wasser (50:50 v/v) Lösung.

• Bei der Steviosid-Hydrolyse entstehen auch zwei bisher unbekannte Anomere: Steviosid-α-Anomer und Rubusosid-α-Anomer. Diese Anomere werden durch die Rekombination von Steviosidhydrolyseprodukten in der Elektrospray-Ionisationsquelle (ESI) des MS-Instruments gebildet. Sie haben ähnliche Molekulargewichte, aber andere Retentionszeiten und Fragmentierungsmuster als die ursprünglichen Verbindungen.

• Steviosid zeigt eine synergistische Wirkung mit Saccharose, Glucose, Fructose, Maltose, Lactose und Xylit auf die Süßintensität der Lösungen. Die optimalen Verhältnisse von Steviosid zu anderen Süßungsmitteln variieren je nach Art des Süßstoffs und der Konzentration von Steviosid. Der synergistische Effekt ist bei niedrigen Konzentrationen von Steviosid (<0.1 g/L).

• Steviosid verbessert auch die sensorischen Eigenschaften der Lösungen, indem es den bitteren Nachgeschmack einiger Süßstoffe wie Saccharose und Maltose überdeckt. Die optimalen Verhältnisse von Steviosid zu anderen Süßungsmitteln für die sensorische Qualität sind ähnlich wie für die Süßintensität.

Das Papier kommt zu dem Schluss, dass Steviosid ein vielversprechender natürlicher Süßstoff ist, der in Kombination mit anderen Süßungsmitteln verwendet werden kann, um die Süßeintensität und die sensorische Qualität von Lebensmitteln zu verbessern. Die Stabilität unter den Bedingungen der Lebensmittelverarbeitung sollte jedoch berücksichtigt und optimiert werden, um einen Verlust der Süße und die Bildung von Bitterstoffen zu verhindern.