Стевиол гликозид и его свойства¶

Стевиол гликозид (также стевиозид) — это общее название группы дитерпеновых гликозидов, извлекаемых из листьев растения стевия (Stevia rebaudiana). Эти соединения обладают интенсивным сладким вкусом, не содержат калорий и используются в качестве натуральных заменителей сахара и пищевых подсластителей. Основным и наиболее изученным представителем группы является стевиозид, за ним по распространённости следуют ребаудиозид A, ребаудиозид C и дулкозид A.

¶Химическая структура

Стевиол гликозиды построены на основе агликона стевиола — тетрациклического дитерпеноида (энт-кауранового типа). К гидроксильным группам стевиола присоединены остатки моносахаридов: глюкозы и рамнозы. Именно гликозидные цепочки определяют растворимость, сладость и стабильность молекулы.

Молекулярная формула стевиозида — C₃₈H₆₀O₁₈, молекулярная масса около 804,9 г/моль. В чистом виде это белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде и водно-спиртовых смесях, термостабильный в диапазоне pH 3–9.

¶Источник и получение

Основной промышленный источник — стевия медовая (Stevia rebaudiana), многолетнее травянистое растение семейства Астровых, родом из Южной Америки (Парагвай, Бразилия). Сладкие свойства листьев местные жители — индейцы гуарани — использовали столетиями, называя растение «каа-хеэ» («сладкая трава»).

Промышленное производство включает несколько этапов:

1. Сбор и сушка листьев.
2. Экстракция водой или водно-спиртовым раствором.
3. Очистка и концентрирование экстракта.
4. Разделение гликозидов с помощью хроматографии или перекристаллизации.
5. Сушка и стандартизация готового продукта.

Современные технологии позволяют получать высокоочищенные фракции, например ребаудиозид A с чистотой более 95 %, а также продукты ферментативного гликозилирования (ребаудиозид M), синтезируемые из стевиола с помощью ферментов.

¶Свойства и сладость

Сладость стевиол гликозидов проявляется при очень низких концентрациях — порог восприятия для стевиозида составляет около 0,01 %. Вкусовой профиль отличается от сахарозы: характерно длительное послевкусие, возможна лёгкая горечь или металлический оттенок, особенно у стевиозида. Ребаудиозид A считается более «чистым» по вкусу и потому чаще используется в напитках.

Ключевые свойства:

• нулевая калорийность (не метаболизируются в энергию);
• не вызывают кариеса, так как не ферментируются бактериями полости рта;
• не повышают уровень глюкозы в крови;
• устойчивы к нагреванию до 200 °C, что позволяет применять их в выпечке;
• растворимы в воде, что удобно для напитков.

¶Метаболизм и безопасность

В организме человека стевиол гликозиды не расщепляются полностью: основная часть проходит через желудочно-кишечный тракт, а кишечная микрофлора отщепляет сахарные остатки, превращая их в стевиол. Стевиол всасывается в кровь, метаболизируется в печени и выводится с мочой. Гликозиды не накапливаются в тканях.

Безопасность стевиол гликозидов изучалась в многочисленных исследованиях. Объединённый экспертный комитет ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) установил допустимое суточное потребление (ДСП) для стевиола и его гликозидов на уровне 4 мг на 1 кг массы тела в пересчёте на стевиол. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) признало очищенные стевиол гликозиды безопасными (статус GRAS). В Европейском союзе они разрешены как пищевая добавка E960.

Отдельные исследования указывали на возможное влияние на микробиоту кишечника и артериальное давление, однако убедительных данных о вреде в дозах ниже ДСП не получено. Людям с редкими аллергиями на растения семейства Астровых рекомендуется осторожность.

¶Применение

Стевиол гликозиды используются в пищевой промышленности как заменители сахара и подсластители:

• безалкогольные напитки, соки, газированные воды;
• молочные продукты, йогурты, десерты;
• кондитерские изделия, жевательная резинка;
• столовые сахарозаменители и таблетированные формы;
• диетическое и диабетическое питание.

Помимо пищевой сферы, их применяют в фармацевтике для маскировки горького вкуса лекарств, в косметике и в кормах для животных. В ряде стран (Япония, Китай, страны Южной Америки) стевиол гликозиды используются особенно широко: Япония начала применять их ещё в 1970-х годах.

¶Регулирование и рынок

Правовой статус стевиол гликозидов различается по странам. В США очищенные гликозиды разрешены как пищевые ингредиенты, тогда как цельные листья стевии — только как диетическая добавка. В ЕС с 2011 года разрешены очищенные стевиол гликозиды (E960). В России и странах ЕАЭС они также допущены как пищевая добавка.

Мировой рынок подсластителей на основе стевии растёт: по оценкам отраслевых аналитиков, он измеряется сотнями миллионов долларов в год и увеличивается на 5–10 % ежегодно. Основные производители расположены в Китае, Японии, Малайзии и США. Драйверами спроса выступают рост заболеваемости диабетом, ожирением и интерес потребителей к продуктам с низким содержанием сахара.

¶Критика и ограничения

Несмотря на популярность, у стевиол гликозидов есть недостатки:

• послевкусие и горечь у некоторых форм;
• более высокая стоимость по сравнению с сахарозой и синтетическими подсластителями;
• необходимость стандартизации состава для стабильного вкуса;
• ограниченные данные о долгосрочном влиянии на микробиом.

Часть потребителей предпочитает синтетические подсластители (аспартам, сукралоза) из-за более «чистого» вкуса, что создаёт конкуренцию на рынке. Тем не менее стевиол гликозиды остаются одним из наиболее востребованных натуральных подсластителей растительного происхождения.