Применение стевии для замены сахара

Стевиозид и ребаудиозид А представляют собой сладкие вещества, содержащиеся в листьях стевии (Stevia rebaudiana), растения, в природе произрастающего в северной части Парагвая, и известного как медовая трава. Как натуральные сахарозаменители известны и несколько других сладких аналогов стевиозида (см. табл. 1), но ни один из них не вызвал такого интереса со стороны ученых и промышленных кругов, как стевиозид и ребаудиозид А [1].

Стевиозид и ребуадиозид являются гликозидами с общим агликоном (стевиолом), к которому присоединены углеводные остатки, по числу которых различа­ются стевиол-гликозидные подсластители и их воздействие на органолептические свойства. Стевиозид, несмотря на его сладость, дает отчет­ливый привкус горечи. Ребаудиозид А, содержа­щий более полярные группы, чем стевиозид, более растворим и дает более чистый и сахароподобный вкус.

Несмотря на то, что первые усилия по распространению Stevia rebaudiana оказа­лись преимущественно неудачными, к успеху привели усилия японских селекцио­неров. В настоящее время стевию промышленно выращивают во многих странах, в том числе в Японии, Южной Корее, КНР и Тайване, а также в Бразилии.

В высушенных листьях Stevia rebaudiana стевиол-гликозиды содержатся в высо­ких концентрациях (10 % масс./масс.). Их выделение заключается в начальном во­дном экстрагировании, после чего проводят выборочное экстрагирование в поляр­ном органическом растворителе, например в спирте, обесцвечивание, удаление загрязнений, ионный обмен и, наконец, кристаллизацию [2].

Состав экстрагируемых из листьев стевиол-гликозидов зависит от качества растительного сырья, но в ранее выращиваемых сортах преобладаю­щим изомером всегда являлся стевиозид. Так как стевиозид всегда дает отчетливый при­вкус горечи, не удивительно, что стевия долгие годы занимала довольно узкую нишу. В настоящее время совместные усилия селекционеров и специалистов по промышленной биотехнологии позволили получать высококачественные стевиол-гликозидные экстракты, содержащие от 60 до 99% ребаудиозида А, что позволило существенно расширить спектр применения стевии как подсластителя.

2. Вкусовые свойства стевии

Исследований органолептических свойств всех сладких стевиол-гликозидов отно­сительно немного, и результаты одного из них приведены в табл. 1 [3]. Несмотря на то что эти гликозиды сравнивались только по пороговой концентрации относи­тельно раствора сахарозы (0,4% масс./об), что затрудняет интерпретацию данных, очевидно, что наименее полярный из них (стевиолбиозид) характеризуется относи­тельно низкой степенью сладости, а два более полярных гликозида (ребаудиозиды А и D) имеют более высокую степень сладости.

Таблица 1. Относительная степень сладости стевиол-гликозидов

Разновидность гликозидов	Степень сладости'
Стевиозид	300
Ребаудиозид А	250-450
Ребаудиозид В	300-350
Ребаудиозид С	50-120
Ребаудиозид D	250-450
Ребаудиозид Е	150-300
Дийкозид	50-120
Стевиолбиозид	100-125

* Степень сладости относительно раствора сахарозы (0,4 % масс./об.)

Интерпретация других опубликованных данных об органолептических свойствах стевиозида и ребаудиозида, как мы уже отмечали, затруднена из-за неопределенно­сти относительно чистоты исследовавшихся образцов. Тем не менее, во всей лите­ратуре проходит красной нитью мысль, что общее качество вкуса, обеспечиваемое ребаудиозидом А, выше, чем качество вкуса, обеспечиваемое стевиозидом. Ребаудиозид А, как правило, характеризуется значительно менее горьким привкусом и бо­лее низким освежающим действием послевкусия. Количественное подтверждение более низкого уровня горечи можно найти в работе [4], в которой изучались харак­теристики сладости и горечи большинства промышленно выпускаемых высокоин­тенсивных подсластителей в зависимости от дозировки. Полученные ими данные ясно свидетельствуют, что ребаудиозид А не только более интенсивный подсласти­тель, чем стевиозид, но и характеризуется существенно более низким уровнем горе­чи при изосладких концентрациях.

Неудивительно, что существует очень мало работ по органолептическим свой­ствам стевиозида и ребаудиозида А в смеси с другими подсластителями, особенно с высокоинтенсивными. Это, вероятно, связано с тем, что изначально эти подсласти­тели предполагалось использовать в их натуральной форме, а не в смеси с другими, так называемыми «искусственными» подсластителями. Тем не менее одна из работ посвящена изучению смесей стевиозида с аспартамом, с ацесульфамом К и цикламатом, в которой показано, что в смесях стевиозида с аспартамом (17%) и стевиози­да с ацесульфамом К (17%) наблюдается синергическое увеличение сладости, тогда как в смеси стевиозида с цикламатом его не наблюдается.

3. Физико-химические свойства стевии

И стевиозид, и ребаудиозид А считаются стабильными подсластителями. Известны результаты одного исследования их стабильности в составе газированных на­питков как с фосфорной, так и с лимонной кислотой. Через 2 мес. хранения при температуре 37°С было отмечено наличие определенного расщепления, тогда как при хранении этих напитков при комнатной и более низкой температуре в течение 5 мес. подобного расщепления не отмечалось. Некоторая нестабильность (20%-ные потери) ребаудиозида А под воздействием УФ-излучения солнечного света была зарегистрирована через 1 неделю, но стевиозид при тех же условиях оказался вполне стабильным. Был сделан вывод, что указанные подсластители в случае их соответ­ствующей гидролитической стабильности могут быть коммерчески приемлемыми.

Растворимость стевиозида в воде составляет более 35 %масс./об. Ребаудио­зид А существенно менее растворим. С учетом степени сладости этих подсластителей их растворимость, как правило, не является лимити­рующим фактором для их использования.

4. Применение и рекомендуемые дозировки стевии

Стевия используются как заменитель сахара, то есть, чтобы подслащивать целый ряд продуктов питания в Китае, Японии и Южной Америки. Известно также, что листья стевии используют для получения подслащенного чая в ряде стран во всем мире.

Что касается рынков стевиозида и его аналогов, то наиболее развит японский рынок, где их используют в производстве широкого ассортимента продуктов. Как ни странно, стевиозид нашел применение в производстве в соленых изделиях, в которых стевиозид подавляет неприятный привкус поваренной соли (хлорида натрия). Сочетание стевиозида с солью обычно используется в производстве таких пищевых продуктов, как маринованные овощи, сушеные морепродукты, соевый соус и «мисо».

Используют стевиозид и в некоторых напитках, в производстве конфет и жевательной резинки, выпечных изделий и зерновых завтраков, йогурта и мороженого со стевией, сидра и чая, а также в зубных пастах и жидкостях для полоскания рта. Еще одной важной коммерческой нишей стевиозида является его использование в качестве столового сахарозаменителя.

Как мы уже отмечали, стевиозид довольно стабилен в условиях применяемых в производстве пищевых продуктов температурных режимов, что в случае приемлемости его органолептических показателей позволяет рассматривать стевиозид и его аналоги в качестве возможных сахарозаменителей в производстве большинства пищевых продуктов и напитков.

С использованием экстрактов стевии возможно получение пищевых продуктов категории «Чистая этикетка» (Clean Label), то есть продуктов, при производстве которых используется только натуральные ингредиенты.

Для промышленного применения стевия предлагается в следующих формах: листья стевии, порошок стевии (сушеные и измельченные листья стевии), сироп стевии, сухой экстракт стевии.

В таблице 2 представлены рекомендуемые виды использования стевиолгликозидов и уровни использования, основанные на схеме категоризации, используемой в Общем стандарте для пищевых добавок Кодекса Алиментариус [19].

Таблица 2 Рекомендуемые максимальные дозировки стевиолгликозидов в различных видах пищевых продуктов.

5. Физиологические свойства стевии

Данные экспериментов на животных свидетельствуют, что стевиозид гидролизируется с образованием стевиола. Часть стевиозида в неизмененном виде выводится с фекалиями, однако большая его часть расщепляется кишечной микро­флорой на стевиол, стевиолбиозид и глюкозу. Всосавшийся стевиол конъюгируется в печени и в виде конъюгата выделяется в желчь.

Cтевиозид у пациентов с артериальной гипертензией или с сахарным диабетом 2 типа в высоких дозах, соответствующих примерно 12.5-25.0 мг/кг массы тела в день, имеет некоторый фармакологический эффект, выражающийся в снижении артериального давления [20]. Следует понимать, что столь высокий уровень потребления превышает рекомендуемый уровень использования стевиозида как пищевой добавки.

6. Вопросы безопасности стевии

Исследование стевиозида в составе корма для крыс показали, что стевиозид даже в высоких концентрациях и употребляемый в течение длительного времени не составляет серьезной угрозы для здоровья,. В работе [14] крысам давали стевиозид к ребаудиозид А в составе корма в течение 2 лет (0,3—1% от рациона), и даже при максимальной дозировке не было выявлено никаких различий в результатах био­химического, анатомического, патологоанатомического и канцерогенного анализа 41 внутреннего органа. Для мышей, крыс и хомяков стевиозид в дозировке 15 г/кг массы тела летального действия не оказывает [15].

Результаты новых исследований, представленных в 2009 году на заседании JECFA (Объединенный экспертный комитет ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам) также не показали никаких неблагоприятных эффектов стевиогликозидов при приеме в дозах 4 мг/кг веса тела в день (в пересчете на стевиол), до 16 недель у лиц с  сахарный диабет 2-го типа и людей с нормальным или низким нормальным артериальным давлением в течение 4 недель. Комитет пришел к выводу, что новые данные были достаточны для установления допустимого уровня суточного потребления для стевиогликозиды 0-4 мг/кг массы тела, в пересчете на стевиол [20].

7. Правовой статус стевии

Экстракты растения Stevia rebaudiana и очищенные подсластители на основе стевиол-гликозидов в настоящее время разрешены для использование в качестве подсластителей в Японии, Южной Корее, КНР, Бразилии и Парагвае, тогда как США и Канаде они разрешены для применения лишь в качестве биологически ак­тивных добавок к пище.

В Евразийском экономическом союзе, членами которого являются Республика Армения, Республика Беларусь, Республика Казахстан, Кыргызская Республика и Российская Федерация, стевиолгликозиды, стевия, порошок листьев, и сироп из них, экстракты стевии, стевиозид являются разрешенной пищевой добавкой - подсластителем с индексом Е960. Применение стевии как подсластителя одобрено в безалкогольных напитках на водной основе ароматизированных, напитках с соком; нектарах, сокосодержащих напитках; напитках на основе молока и молочных продуктах без добавления сахара или со сниженной калорийностью; алкогольных напитках, хлебобулочных и кондитерских изделиях, фруктовых наполнителях, кисломолочных продуктах, мороженом, консервированных фруктах и ягодах, соусах, соусах на основе растительных масел, майонезах, соусах майонезных, кремах на растительных маслах. Максимальный уровень в продукции законодательно не ограничен и устанавливается в технической документации на продукцию. Стевия и стевиозид относятся к пищевым добавкам, для которых разрешена розничная продажа [17].

Стевия и стевиозид не входит в список наиболее распространенных компонентов, употребление которых может вызвать аллергические реакции или противопоказано при отдельных видах заболеваний, к которым, к примеру, относятся аспартам и аспартам-ацесульфама соль [18].

8. Где купить стевию

8.1 Где купить стевию для домашнего применения …

Купить сахарозаменитель стевия для домашнего использования можно как в виде быстрорастворимых таблеток, так и в сыпучем виде. Одно из лучших решений – это подслащивать блюда стевией в смеси с натуральным сахарозаменителем эритритом – дынным сахаром. В таком сочетании стевия обладает отличным вкусом без горьковатого послевкусия. Купить стевию, стевиозид в Москве, Санкт-Петербурге и в других городах можно практически в любом крупном сетевом магазине, а также в специализированных магазинах диетического питания. Как правило, цена на стевию вполне доступна, хотя и чуть выше, чем на искусственные подсластители.

8.2 Где купить стевиозид, ребаудиозид для производства …

Купить экстракты стевии оптом, стевиозид, ребаудиозид для применения в производстве удобнее всего в виде сухого экстракта (порошка). Его удобно дозировать, а кроме того, очищенные экстракты стандартизированы по общему содержанию стевиолгликозидов, а также стевиозида и ребаудиозида, что позволяет подобрать необходимый ингредиент в зависимости от требований производства. Стевиозид и ребаудиозид в виде порошка могут достаточно долго храниться при соблюдении условий хранения. Цена стевии зависит, прежде всего, от качества экстракта. Чем выше общее содержание стевиолгликозидов и доля в них ребаудиозида А, тем выше цена экстракта стевии. По относительно низким ценам предлагается, как правило, стевиозид, обладающий невысокой сладостью и довольно выраженным послевкусием. Наиболее высокой ценой обладают экстракты стевии с 97-99 %-ным содержанием ребаудиозида А.

Список литературы:

1. Подсластители и сахарозаменители/Х. Митчелл (ред.-сост.). — Пер. с англ. — СПб.: Профессия, 2010

2. A.D. Kinghorn and D.D. Soejarto. In: H. Wagner, H. Hikino and N.R. Farnsworth (eds). Economic and Medicinal Plant Research, Vol. 1. London: Academic Press, 1985, pp. 1–52.

3. B. Crammer and R. Ikan. In: T.H. Grenby (ed.). Developments in Sweeteners – 3. London: Elsevier Applied Science, 1987, pp. 45–64.

4. G.E. DuBois, D.E. Walters, S.S. Schiffman, Z.S. Warwick, B.J. Booth, S.D. Pecore, K. Gibes, B.T. Carr and L.M. Brands. In: D.E. Walters, F.T. Orthoefer and G.E. DuBois (eds). Sweeteners, Discovery,

5. Molecular Design and Chemoreception. Washington, DC: American Chemical Society, 1991, pp. 261–276.

6. G.E. DuBois, P.S. Dietrich, J.F. Lee, G.V. McGarraugh and R.A. Stephenson. Journal of Medical Chemistry, 1981, 24, 408–428.

7. R.A. Frank, S.J.S. Mize and R. Carter. Chemical Senses, 1989, 14, 621–632.

8. S.S. Chang and J.M. Cook. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1983, 31, 409–412.

9. Reported by S.-H. Kim and G.E. DuBois. In: S. Marie and J.R. Piggott (eds). Handbook of Sweeteners. Glasgow: Blackie, 1991, pp. 116–185.

10. 40. J.M. Pezzuto, N.P. Nanayakkara, C.M. Compadre, S.M. Swanson, A.D. Kinghorn, T.M. Guenthner, V.L. Sparnins and L.K. Lam. Mutation Research, 1986, 169, 93–103.

11. M. Suttajit, U. Vinitketkaumnuen, U. Meevate and D. Buddhasukh. Environmental Health Perspectives, 1993, 101(Suppl 3), 53–56.

12. M. Matsui, K. Matsui, T. Nohmi, H. Mizusawa and M. Ishidate. Eisei Shikenjo Hokoku, 1989, 300, 83–87.

13. M. Matsui, K. Matsui, Y. Kawasaki, Y. Oda, T. Nogushi, Y. Kitagawa, M. Sawada, M. Hayashi, T. Nohmi, K. Yoshihira, M. Ishidate Jr. and T. Sofuni. Mutagenesis, 1996, 11, 573–579.

14. A. Yamada, S. Ohgaki, T. Noda and M. Shimizu. Journal of Food Hygiene Society Japan, 1986, 27, 1–8.

15. C. Toskulkao, L. Chaturat, P. Temcharoen and T. Glinsukon. Drug and Chemical Toxicology, 1997, 20(1–2), 31–44.

16. N. Kolb, J.L. Herrera, D.J. Ferreya and R.F. Uliana. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2001, 49, 4538–4541.

17. Технический регламент «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» (ТР ТС 029/2012)

18. Технический регламент Таможенного союза «Пищевая продукция в части ее маркировки» (ТР ТС 022/2011)

19. General Standars for Food Additives Codex STAN 192-1995

20. Safety evaluation of certain food additives / prepared by the sixty-ninth meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA), 2009