Автореферат (1152196), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Известные в настоящее времягликозиды приведены в таблице 14.Таблица 14 - Строение и некоторые характеристики природных гликозидов стевииСоединение19-Oгликозил(R2)13-O-гликозил(R1)Растворимостьвводе%СладоськсахаруКачествовкуса0,02НО0,030,03НОНО90150ГорькийГорькийГорькийГорький0,5830ГорькийГлюкозные остатки отсутствуют на C-19СтевиолСтевиолмонозидСтевиолбиозидРебBHHHHHb-Glub-Glu (2,1)- b-Glub-Glu (2,1)- b-Glub-Glu (3,1)Дулкозид BHb-Glu (2,1)- a-Rhab-Glu (3,1)Один глюкозный остаток на C-19Стевиол-19-OглюкозидРубузозидСтевиозидb-GluHНИНИНИb-Glub-Glub-Glub-Glu (2,1)- b-Glu0,13110210ГорькийМенеегорький82Продолжение таблица 14РебAb-Glub-Glu (2,1)- b-Glu0,80210Лучшестевиозида0,2130Горький200Менеегорький(болеебалансированный)Похож наРебFПохож наРебFb-Glu (3,1)РебA2b-Glub-Glu (2,1)- b-Glub-Glu (6,1)РебCb-Glub-Glu (2,1)- a-Rhab-Glu (3,1)РебF(Ксилозил)b-Glub-Glu (2,1)- b-Xylb-Glu (3,1)РебF2(Ксилозил)РебRb-Glub-Glu(1,2)-[b-Xyl(1,3)]Glu(b-НИНИb-Glub-Xyl (3,1)- b-GluНИНИb-Glu (2,1)Дулкозид Аb-Glub-Glu (2,1)- a-Rha0,530ГорькийРебGb-Glub-Glu(3,1)-b-GluНИНИСладкийРебHb-Glub-Glu (2,1)- a-Rha(3,1)- b-GluНИНИСладкийСладкийb-Glu (3,1)РебQb-Glua-Glu(1,4)-b-Glu(1,2)[Glc(b-1,3)]Glc(b-1-НИРебQ3b-Glua-Glu(1,4)-b-Glu(1,3)[Glc(b-1,2)]Glc(b-1-НИ300350НИРебI2b-Glua-Glu(1,3)-b-Glu(1,2)[Glc(b-1,3)]Glc(b-1-НИНИСладкийРебLb-Glub-Glu(1,6)-b-Glu(1,2)[Glc(b-1,3)]Glc(b-1-НИНИСладкийРебA3b-Glub-Glu(1,2)-[ b-Fru(2,3)]Glc(b-1-НИНИСладкийСтевиозид D(Куиновозидил)Стевиозид E(Куиновозидил)Стевиозид E2(Куиновозидил)Стевиозид F(Ксилозил)b-Glub-Qui(1,2)-b-GluНИНИГорькийb-Glub-Qui(1,2)-[b-Glu(1,3)]Glu(b-НИНИГорькийb-Quib-Glu(1,2)-[b-Glu(1,3)]Glu(b-НИНИГорькийb-Glub-Xyl(1,2)-b-GluНИНИПохож настевиозидСладкийДва b-1,2-глюкозных остатка на C-19РебKA(Стевиозид-A)РебEb-Glu (2,1)- b-Glub-GluНОНОНОb-Glu (2,1)- b-Glub-Glu (2,1)- b-Glu1,70170Слегкагорький;лучшеРебАРебVb-Glu (2,1)- b-Glub-Glu(3,1)-b-Glu83Продолжение таблица 14РебDb-Glu (2,1)- b-Glub-Glu (2,1)- b-Glu0,03220Слегкагорький;лучшеРебАНОНОНОb-Glu (3,1)РебKb-Glu (2,1)- b-Glub-Glu (2,1)- a-Rhab-Glu (3,1)РебC (изомер)b-Glu (2,1)- a-Rhab-Glu(3,1)-b-GluНОНОНОРебSb-Glu (2,1)- a-Rhab-Glu(2,1)-b-GluНОНОНОРебJ(Рамнозил)b-Glu (2,1)- a-Rhab-Glu (2,1)- b-GluНОНОНОb-Glu (3,1)РебF3(Ксилозил)Неттривиальногоназвания(Куиновозил)b-Xyl(1,6)-b-Glub-Glu(1,2)-b-GluНОНОНОb-Qui(1,2)-b-Glub-Glu(1,2)-[b-Glu(1,3)]Glu(b-НОНОНОНОНОНОНОНОГоречьоченьмаленькаяНОНОНОb-Glu(3,1)-b-GluНОНОНОb-Glu (2,1)- b-Glub-Glu (2,1)- b-Glu0,1250b-Glu (3,1)b-Glu (3,1)a-Glu(1,2)-[a-Glu(1,4)]Glc(b1b-Glu(1,2)-[b-Glu(1,6)]Glc(b1b-Glu(1,2)-[b-Glu(1,3)]Glu(b-b-Glu(2,1)-b-Glub-Glu(2,1)-b-Glub-Glu (3,1)- b-GluНОНОНОНОНОНОБлизко ксахару.ОченьнизкаягоречьНОНОНОДва b-1,3-глюкозных остатка на C-19Стевиозид BРебIb-Glu (3,1)- b-Glub-Glu (3,1)- b-GluGlub-Glu (2,1)- b-Glub-Glu (3,1)РебUb-Glu(1,6)-a-Arab-Glu (2,1)- b-Glub-Glu (3,1)Три глюкозных остатка на C-19РебWb-Glu (2,1)- b-Glub-Glu (3,1)РебMРебQ2РебI3РебTb-Xyl(1,2)РебNb-Glu (2,1)- a-Rhab-Glu (2,1)- b-Glub-Glu (3,1)b-Glu (3,1)300350Похож наРебD84Продолжение таблица 14РебOb-Glu (3,1)- b-Glu(2,1)a-Rha (3,1)-b-GluНеттривиальногоназвания(Куиновозил)Неттривиальногоназвания(Ксилизил)b-Glu(1,2)-[b-Glu(1,3)]Glu(b-b-Xyl(1,2)-[b-Glu(1,3)]Glu(b-b-Glu (2,1)- b-GluНОНОПохож наРебNb-Qui(1,2)-[b-Glu(1,3)]Glu(b-НОНОНОb-Glu(1,2)-[b-Glu(1,3)]Glu(b-НОНОНОb-Glu (3,1)Взаимосвязь между структурой и качеством сладости была изучена для некоторыхпроизводных гликозидов cтевии (Esaki et al., 1984; Kamiya et al., 1979).
Было выявлено, чтозамена 19-O-гликозильной группы стевиозида и рубузозида b-галактозильным остатком(галактозил-стевиозид;SGal,галактозил-рубузозид;RGal)приводитк существенномуухудшению вкусовых качеств. Удлинение цепочки на позиции 13-O-гликозильных единиц в SGalи RGal до четырех остатков существенно улучшило качество сладости (SGal-1 и -2; RGal-1, -2 и-3), в то время как более трансгликозилирование привело к ухудшению вкусовых характеристик(рисунок 43). Обработкой с помощью b-амилазы были получены продукты с высокимсодержанием SGal-1 и -2, а также RGal-1 и -2, обладающих более тонким вкусом сладости.85Рисунок 43 - Продукты трансгликозилирования стевиозида и рубузозида(Ohtani, Yamazaki, 2002)86Замена глюкозы на другие сахара также приводит к изменению как силы сладости, так ивкусового профиля (рисунок 44) (Esaki et al., 1984; Kamiya et al., 1979; Ohtani, Yamazaki, 2002).Рисунок 44 - Сладость модифицированных гликозидов стевии (Ohtani, Yamazaki, 2002)Таким образом, количество и тип сахаров на позициях C-13 и C-19 является определяющимдля сладости и ее качества, так как все монодесмозиды, паникулозиды и суавиозиды являютсябезвкусными и не обладают сладкими характеристиками (pисунок 45).87Рисунок 45 - Структуры различных гликозидов (QT - качество вкуса)(Ohtani, Yamazaki, 2002)88Установлены лишь пару исключений для суавиозидов A и I, которые обладают слегкасладким вкусом, несмотря на отсутствие сахаров в позициях C-19 и C-13, соответственно.Химическое производное стевиола, стевиозид 19-b-D-O-глюкозид также обладает сладкимвкусом и примерно 50 раз более сладкий, чем сахароза, но сопровождается горечью.Гидрирование двойной связи (C-15) вызывает значительное снижение сладости и горечиполученной смеси 16-a- и b-метил производных и дигидро-рубузозида.
Та же тенденциянаблюдалась в случае с дигидро-стевиозида, сладость которого существенно ниже исходногогликозида (Kasai et al., 1981).В случае с суавиозидом В и рубузозида, гидроксилирование двойной связи при С-9 и С-16соответственно привело к уменьшению сладости. Все моно- и ди-гидроксилированныепроизводные по С-16 и/или C-17 позиции рубузозида (суавиозиды G, I, L, 16-b-гидроксисуавиозид L, и 16-a-гидрокси-суавиозид L), обладали лишь небольшой сладостью или горечью.Суавиозид F (19-деглюко-16-ОН производное) горький без сладости. Введение кетогруппы приС-15 (15-оксосуавиозид L и 15-оксо-16-эпи-суавиозид L) приводит к переходу сладкого вкуса вгорький, в то время как введение эндоциклической двойной связи при С-15 (суавиозид J, 9гидрокси-суавиозид J, суавиозид Н и суавиозид 9-гидрокси-суавиозид Н) приводит куменьшению сладости.
9,17-Дигидроксилированное соединение (9-гидрокси-суавиозид J)является безвкусным. Суавиозиды P и M с модифицированным скелетом стевиола обладаютгорьким вкусом (рисунок 46) (Ohtani, Yamazaki, 2002; Chaturvedula, Prakash, 2011b).Таким образом, по всей вероятности, каждая часть молекулы стевиола являетсянеобходимой для обладания сладким вкусом.89Рисунок 46 - Суавиозиды и их производные из Rubus suavissimus(Ohtani, Yamazaki, 2002)90В данной работе взаимосвязь между строением и вкусовыми характеристиками изучали дляРебА, РебD, РебM и их ферментативно модифицированных производных.У человека выявлены пять вкусовых особенностей: сладкий, кислый, горький, соленый иумами.
В ходе эволюции человека два из этих типов оказались наиболее важными для выживаниявида: сладость испытанное средство поиска источника энергии в виде углеводов, а горечьпоказывала на присутствие потенциально смертельных токсинов или алкалоидов (Meyers,Brewer, 2008). Многие соединения проявляют сладкий вкус, однако углеводные подсластители,встречающиеся обычно во фруктах и овощах и, в частности, сахароза, являются стандартамисладкоговкуса.Синтетическиеинатуральныенекалорийные(высокоинтенсивные)подсластители, включая гликозиды стевии, проявляют сладкий вкус, который отличается отвкусов углеводных подсластителей, а именно:-Функция концентрация/отклик или максимальный отклик;-Вкусовой профиль;-Временной (темпоральный) профиль;-Адаптационный профиль.Для использования в пищевых продуктах или напитках, подсластитель должен бытьбезопасным,достаточностабильным,достаточнорастворимым,экономичнымипатентоспособным.
Тем не менее, «Качество вкуса» является абсолютно критичным дляподсластителей. Без этого критерия не имеет значения, является ли подсластитель безопасным,стабильным, растворимым, экономически эффективным и защищенным патентом. Он не будетуспешным на рынке (DuBois, 2008).5.1. Функция концентрация/отклик или Максимальный откликИнтенсивность сладости углеводных подсластителей не зависит от концентрации сахарозы,используемой в качестве сравнения. С другой стороны, интенсивность сладости практическивсех синтетических и натуральных высокоинтенсивных подсластителей прямо зависит отконтрольной концентрации сахарозы. Функция концентрация/отклик (C/R) (R являетсявеличиной в процентных единицах от эквивалента сахарозы) для всех синтетических инатуральных высокоинтенсивных подсластителей хорошо моделируется законом действиянизких масс R=RmC/(kd+C), где Rm - максимальный отклик (ответ), kd - константа диссоциацииподсластитель-рецептор комплекса (DuBois et al., 1991).
Все углеводные подсластители имеютодинаковый Rm, тогда как все синтетические и натуральные высокоинтенсивные подсластителиимеют более низкий Rm. Интенсивность сладости высокоинтенсивных подсластителей не91является постоянной величиной и изменяется в зависимости от контрольной концентрациисахарозы, в отличие от углеводов и полиолов, которые имеют одинаковые максимальныеотклики независимо от концентрации эталонного раствора сахарозы.
Например, РебA в 385 разслаще, чем 2,5%-ная сахароза, но только в 250 раз по сравнению с 7,5% раствором сахарозы.Аналогичная картина наблюдается для других гликозидов стевии и высокоинтенсивныхподсластителей (таблица 15).Таблица 15 - Интенсивность сладости различных подсластителей в зависимости отконтрольной концентрации сахарозы в водеПодсластительСахарозаФруктозаГлюкозаСтевиозидРебAРебDРебMРебA-G1РебD-G1РебM-G1РебA-FСмесь РебA-GlyСмесь РебD-GlyСмесь РебM-GlyКонцентрация сахарозы, %2,03,05,08,010,01,01,01,01,01,01,31,31,31,31,30,60,60,60,60,6280270250220180400350270230210420410350240220521380295237190200230280150150170-В дополнение, интенсивность сладости высокоинтенсивных подсластителей зависит отсистемы и ингредиентов, где используются подсластители.
Например, их сладость выше всолевых растворах. Это очень важно, поскольку обычные сладкие продукты и напитки какправило содержат 10-15% сахарозы. Поэтому альтернативные системы подсластителей должныобеспечить такую же сладость. Однако высокоэффективные подсластители проявляют болеенизкий и изменчивый максимальный отклик.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
