Стевиогликозиды как подсластители¶

Стевиогликозиды — группа дитерпеновых гликозидов, содержащихся в листьях растения Stevia rebaudiana (стевия медовая) и придающих им интенсивно сладкий вкус. Основными представителями группы являются стевиозид и ребаудиозид A, которые по сладости превосходят сахарозу в 200–350 раз при практически нулевой калорийности. Благодаря этим свойствам стевиогликозиды применяются в качестве натуральных заменителей сахара в пищевой промышленности и диетическом питании.

¶Химическая природа

Стевиогликозиды относятся к классу дитерпеноидов — соединений, построенных из четырёх изопреновых звеньев. Их агликоновая (неуглеводная) часть представлена энт-кауреновым дитерпеновым скелетом, к которому присоединены остатки глюкозы и рамнозы. Именно гликозидные фрагменты определяют растворимость в воде и характер сладкого вкуса.

Наиболее изучены следующие соединения:

Суммарное содержание стевиогликозидов в сухих листьях стевии достигает 10–15 %. Соотношение отдельных компонентов зависит от сорта растения, условий выращивания и фазы вегетации.

¶История изучения

Растение Stevia rebaudiana издавна использовалось коренным населением Парагвая и Бразилии — индейцами гуарани — для подслащивания напитков и лекарственных отваров. В европейскую науку стевию ввёл в 1887 году швейцарский ботаник Мойзес Бертони, описавший её как вид.

В 1931 году французские химики М. Бридель и Р. Лавёй выделили из листьев кристаллическое вещество, названное стевиозидом. Позднее, в 1950–1960-х годах, японские исследователи установили структуру основных гликозидов и разработали методы их промышленного выделения. Япония стала первой страной, начавшей массовое коммерческое использование стевиогликозидов в качестве подсластителя в 1970-х годах.

¶Свойства

Ключевые характеристики стевиогликозидов:

• Сладость. Высокая интенсивность сладкого вкуса позволяет заменять сахар в концентрациях в сотни раз меньших.
• Калорийность. Практически нулевая — соединения не усваиваются организмом в значимых количествах и выводятся преимущественно с мочой.
• Термостойкость. Стевиогликозиды сохраняют сладость при нагревании до 200 °C, что допускает их использование в выпечке.
• Устойчивость к кислотности. Не разрушаются в кислых средах, пригодны для напитков.
• Растворимость. Хорошо растворимы в воде и водно-спиртовых смесях.
• Послевкусие. Некоторым потребителям свойственно горьковатое или лакричное послевкусие, что ограничивает применение в чистом виде.

¶Получение

Промышленное производство стевиогликозидов основано на экстракции из высушенных листьев стевии водой или водно-спиртовыми растворами с последующей очисткой. Полученный экстракт концентрируют, осветляют и сушат, получая порошок с содержанием гликозидов 80–95 %.

Разработаны также биотехнологические методы: ферментативное гликозилирование стевиола с помощью рекомбинантных ферментов (гликозилтрансфераз) позволяет получать высокочистые ребаудиозиды без выращивания растения. Такие технологии применяются для синтеза ребаудиозида M и других редких форм.

¶Применение

Стевиогликозиды используются в нескольких направлениях:

• Пищевая промышленность. Напитки, кондитерские изделия, жевательная резинка, молочные продукты, соусы.
• Диетическое и диабетическое питание. Как заменитель сахара для людей с сахарным диабетом и при контроле массы тела.
• Столовые подсластители. Выпускаются в виде таблеток, порошков и жидкостей, часто в смеси с эритритом или другими полиолами.
• Биологически активные добавки. Позиционируются как «натуральные» сахарозаменители.

¶Регулирование и безопасность

Стевиогликозиды прошли оценку безопасности в ряде международных организаций. Объединённый комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) установил допустимое суточное потребление (ДСП) для стевиола и его гликозидов на уровне 4 мг на килограмм массы тела в пересчёте на стевиол.

В США стевиогликозиды высокой чистоты (ребаудиозид A и др.) получили статус GRAS («признаны безопасными») в 2008 году. В Европейском союзе они разрешены как пищевая добавка E960 с 2011 года. В России и странах ЕАЭС стевиозид и ребаудиозид A включены в перечень разрешённых пищевых добавок.

Отдельные исследования указывают на возможное влияние стевиогликозидов на микробиоту кишечника и метаболизм глюкозы, однако убедительных данных о неблагоприятных эффектах в дозах ниже ДСП не получено. Ряд работ отмечает гипотензивное и гипогликемическое действие экстрактов стевии, но эти эффекты изучены преимущественно на животных моделях.

¶Растение-источник

Stevia rebaudiana — многолетнее травянистое растение семейства астровых (Asteraceae), родом из Южной Америки. Культивируется в Китае, Японии, Парагвае, Бразилии, Кении, Украине и ряде других стран. Китай является крупнейшим производителем и экспортёром стевиогликозидов. Растение предпочитает субтропический и умеренный климат, размножается семенами, черенками и делением куста.

¶Перспективы

Интерес к стевиогликозидам связан с общемировой тенденцией к снижению потребления сахара и ростом заболеваемости диабетом II типа. Ведутся работы по выведению сортов с повышенным содержанием ребаудиозида A и M, обладающих наиболее «чистым» сладким профилем без горького послевкусия. Развиваются ферментативные технологии производства, позволяющие получать гликозиды заданного состава независимо от урожая.