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2019年10月22日 星期四
关于甜菊糖苷的甜度、甜味和苦涩后味的成因机理
发布时间:2017-07-27 12:18:51  来源:
 
甜菊糖苷是指甜叶菊(stevia rebaudiana)的叶子中提取的几种甜菊苷混合物,据天然植物化学的划分,属于四环二萜的糖苷类,含有20个碳原子的萜类化合物,其通式为(C5H8)。从上世纪发展至今,在市场上所占份额一直不大。究其原因,除了联合国卫生组织等国际性权威卫生组织,JECFA尚未定量确认之外,拼弃商业广告因素的影响,不能不承认甜菊糖苷的甜味口感至今尚未为市场消费者所接受;虽然甜但却有严重的苦涩后味,与蔗糖的甘甜、纯口终是不能相比。为此,科学家们一直在不断努力改进甜菊糖苷的苦涩后味。
作者认为,要想解决好这个问题,首先须对甜菊糖苷的甜度、甜味和苦涩后味的成因机理有一个本质上的认识和理解。
1、关于甜菊糖苷的甜度、甜味和苦涩后味。
1.1 概念的提出和意义
关于这方面的概念,由于仅凭口舌品嚐,容易造成人们习惯的一些说法。按照食品科学的原理,甜菊糖苷有关这方面概念,严格来说,应该是:
甜度:指相对蔗糖作为一倍甜度标志而言,即是相对甜度。
甜味:指口感的味质而言,愈接近于蔗糖的甘甜、纯口,愈说明甜味味质好,甜味口感厚实、纯口。
苦涩后味:与甜味紧密相连,即甜味味质愈好,说明苦涩味愈少。也就是说甜味和苦涩味共同体现甜味味质。
所谓很甜,是指甜度倍数高;很甜且又甘甜、纯口,没有或者较少苦涩味,就是甜度高,甜味味质佳的含义。反之则不然,苦涩味少但不等于甜度高。
由此可见,甜菊糖苷给予人们的口感类似于糖精钠,但又优于糖精纳。甜味比糖精纳更为纯口些,其苦涩后味亦要少些。
1 2 甜菊糖苷的甜度高的原因
1.2.1 甜菊糖苷的分子化学结构
甜菊糖苷是甜菊苷、甜菊苷A(RebaudiosideA)、甜菊苷B(Rebaudioside B)甜菊苷C、、、、、、等的混合物。从立体化学分子结构来看(见图1)[2],都是相同苷元(甜菊醇亦称配糖基)在C-19位上连接一个葡糖基和C-13位上连接不同数量的葡糖基以及鼠李糖基而形成不同的甜度和甜味,苷元以特有的槐糖基部位的C-13连接数个葡糖基才得以形成高倍甜度。
甜菊苷(stevioside)             甜菊苷A(RebaudiosideA)
图1甜菊苷(stevioside)、甜菊苷A(RebaudiosideA)的分子结构式。
以甜菊苷、甜菊苷A(见图1)和甘草甜素、罗汉果苷的苷元比较。可以发现,后两者苷元都是五环二萜,苷元没有槐基结构,其甜度不及甜菊苷A。至于甜菊苷A的苷元槐糖基部位为什么连接葡糖基能形成高倍甜度,机理尚不清楚。
表1 甜菊糖苷主要甜味成份及期特性[2]
从表1看出,同样的四环二萜苷元以槐糖基C-13位上氧苷键连接3个葡糖基的甜菊苷A的甜度高且甜味较好,而甜菊苷C虽连接同样3个数的糖基,但其中因有一个是鼠李糖基,则甜度大大下降。更为值得注意的是,C-19位上若连接2个葡糖基和C-13位上连接3个葡糖基的甜菊苷D以及C-13位连接2个葡糖基的甜菊苷E,两者甜度却反而低于甜菊苷A和甜菊苷。
由上分析可见,四环二萜的苷元槐糖基C-13位通过氧苷键连接的葡糖基个数和基团种类,都影响着甜菊苷的甜度和甜味味质。可以认为,甜菊苷类的苷元C-13位槐糖基是甜味主要功能基,苷元C-19位酯基是助味基[1]。若连接的不是葡糖基,例如H,则会大大影响甜度和甜味味质。
1 3 甜菊糖苷影响苦涩后味的根源和分析
稍后的苦涩味形成了甜菊糖苷的甜味特色,但与蔗糖相比,作为食品添加剂的甜味剂来说。消费者不易接受认同。
甜菊糖苷的苦涩后味,可以认为来自两个方面。
1985年Kinghoron等人分析认为甜菊叶中包括甜菊糖苷类共计含有双萜、三萜、固醇、类黄酮、单宁及挥发性油等约31种化学成份[3]。日本stevia公司则认为挥发性芳香油、单宁和类黄酮等是构成甜叶菊提取物不良风味的主要成份,称之为“甜味质量影响因子”。Soejarto认为甜叶菊提取物的苦涩味是由于倍伴内酯引起的[3][4]。
多位学者阐述、分析,甜味菊提取物中除糖苷类物质外,尚有其他单宁、类黄酮、倍伴内酯等带有苦味且影响甜味的不良风味因子,是甜叶菊提取物的苦涩来源。从天然植物分子化学结构特性的研究来看,这些都系疏水性的呈苦味的特点成份,所以市场要求甜叶菊提取物的甜菊糖苷类含量必须在90%,甚至95%以上。其目的之一,是为了减少因含杂引起的苦涩味。
另一方面,甜味菊提取物占95%以上甚至100%的甜菊糖苷类,是否可以推理认为是纯甜而没有苦涩后味呢?结果见表2[1]。
表2 各种二萜的甜度
 
 
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