Автореферат (1152196), страница 2
Текст из файла (страница 2)
По результатам исследований опубликовано 12 печатных работ, в томчисле 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ; 1 печатная статья (Малайзия); 2 печатных статьидругих изданий (Москва), 2 печатные статьи в сборниках конференций с докладом (Москва);четыре опубликованных патента (США).Место выполнения работы. Московский Государственный Университет ПищевыхПроизводств и на базе Центральной научно-исследовательской лаборатории PureCircle Ltd.(Малайзия).Вкусовыехарактеристикиполученныхподсластителейопределялисьдегустационной группой Центральной научно-исследовательской лаборатории PureCircle Ltd.(Малайзия).Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, обзора литературы,экспериментальной части из 4 глав, заключения, выводов и списка использованной литературы,включающего 178 ссылок, и 4 приложений. Общий объем диссертации 145 страниц, включая 19таблиц и 60 рисунков. Список литературы содержит 178 источников, в том числе 160 зарубежныхавторов.Автор выражает особую благодарность за научные консультации доктору биологическихнаук, профессору Абеляну Варужану Амаяковичу.10ГЛАВА 1.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫСтевия и ее гликозидыВ настоящее время известны множества растений с содержанием соединений по сладости,превосходящие сахар в сотни и тысячи раз. Это, например, диоскорефилум (Dioscorephellumcumminsii), липпия (Lippia dulcis), хемслея (Hemsleya panicis-scandens), синсепалу (Syncepalumdulcificum), момордика (Thladiantha groswenorii, syn. Momordica groswenorii). Однако,коммерческое использование их как сырья для производства сахарозаменителей ограниченолибо трудностью сбора плодов и нетехнологичностью переработки, либо содержаниемтоксичных соединений. Так, липпия содержит помимо сладкого компонента гернандильцина,который в 1000 раз слаще сахара, токсичный монотерпен – камфору, а у хемслеи, наряду сосладким гликозидом кукурбитаном, имеется вредный для здоровья человека кукурбицин,обладающий свойствами цитотоксина.В этой связи все большей популярностью пользуется Stevia rebaudiana (стевия), котораяаккумулирует ряд сладких гликозидов, не обладающих побочными действиями.1.1.Stevia rebaudiana Bertoni (стевия)Стевия - род многолетних растений семейства Астровые, или Сложноцветные,включающий в себя около 260 видов трав и кустарников, произрастающих в Южной иЦентральной Америке.
Но только Stevia rebaudiana имеет естественную сладость, благодарянакоплению сладких гликозидов (таблица 1) (Kinghorn, 2002).Таблица 1 - Классификация Stevia rebaudiana (Kinghorn, 2002)ЦарствоПодцарствоНадотделОтделКлассПодклассГруппаПорядокСемействоПодсемействоТрибаРодВидPlantaeTracheobiontaSpermatophytaMagnoliophytaMagnoliopsidaAsteridaeMonochlamydaeAsteralesAsteraceae (Compositae formerly)AsteroideaeEupatorieaeSteviarebaudiana111.2. Гликозиды стевии1.2.1.
Строение и свойстваЭкстракт стевии содержит смесь различных дитерпеновых гликозидов, которые имеютединую основу – стевиол и отличаются содержанием углеводных остатков в положении С-13 иС-19. Выделены и идентифицированы стевиозид, РебА, B, С, D и Е, дулкозид А, рубузозид истевиолбиозид. Основным компонентом среди них в листе является стевиозид (5-10% в/в), РебА(2-4% в/в), РебС (1-2% в/в) и дулкозид А (0,4-0,7% в/в) (рисунок 1 и 2) (Kinghorn, Soejarto, 1985).Все они обладают повышенной сладостью и в среднем 30-450 раза слаще чем сахар (Crammer,Ikan, 1987; Hafizuddin, 2003), но обладают остаточными горечью и послевкусием, которыелимитируют сферы их применения и делают затруднительным создание рецептур пищевыхпродуктов и напитков (Bakal, Nabors, 1986; Jaitak, 2010).Рисунок 1 - Основные гликозиды стевии (Kinghorn, Soejarto, 1985)12HOH2CHOHOHOH2COOHHOH2CHOHOHOH2COHOOOHOH2COOCH2CH3OHHOH2CHOHOHHOH2COOHOHOOHHOHOHOH2COHHOOHOHOOHOOHРебаудиозид CCH2CH3H3COHHHC=OOOOOHOHOOHH3 CHOH2CHOHOCH2CH3CH3HOHOOOOHСтевиозидHOH2COOOHC=OH3 CРебаудиозид AOCH2CH3OHHC=OOOOOHOHOHH3 CHOH2COHOHOHC=OH3 CHOH2CHOHOOOOHДулкозидСтевиолбиозидРеб FРубузозидРеб D13Реб IРеб EРеб GРеб КРеб BРеб MРисунок 2 - Химическая структура гликозидов стевии (Kinghorn, Soejarto, 1985)Некоторые гликозиды, присутствующие в следовых количествах, были выделеныпрепаративным ВЭЖХ и идентифицированы как РебG, I, H, L, K, J, M, N и O (рисунок 2 и 3)(Patent WO2010/038911, 2010; Chaturvedula, Prakash, 2011a).14Рисунок 3 - Минорные гликозиды cтевии (Kinghorn, Soejarto, 1985)Некоторые сравнительные характеристики гликозидов стевии суммированы в таблице 2.15Таблица 2 - Характеристика гликозидов стевииНазваниеФормулаTПлавл,oCМол.весРастворимостьв воде, %318,45Оптическоевращение[a]25D (H2O,1%)-СтевиолC20H30O3СтевиолмонозидСтевиозидC26H40O8C38H60O18РебAC44H70O23РебBC38H60O18РебCC44H70O22РебDC50H80O28212213196198242244193195215217248249РебEC44H70O23РебFОтносительнаясладость0,02-Горький480,58804,88-39,30,13210ГорькийГорький967,01-20,80,80200804,88-45,40,03150МенеегорькийГорький951,01-29,90,2130Горький1129,15-29,5 (EtOH)0,03220967,01-34,21,70170C43H68O22205207-936,99РебMC56H90O33-1291,29-25,5(MeOH)-0,1250Дулкозид AC38H60O17788,87-50,20,5830СтевиолбиозидC32H50O13193195188192По сладостимаксимальноприближен ксладостиглюкозыОчень похожна сахарМенеегорькийОчень похожна сахарГорький642,73-34,50,0390Рубузозид--642,73642,73-110200КачествовкусаГорький,неприятныйна вкусГорький1.2.2.
Основные характеристики гликозидов стевииСтевиозид и Ребаудиозид А (РебА)Среди отдельных стевиолгликозидов высокой очистки в настоящее время только стевиозиди РебА доступны в очень больших масштабах. Доступные объемы РебB, РебС, РебD и РебMостаются ограниченными, и в основном коммерциализированы в смеси с РебА или с другимигликозидами.В чистой форме стевиозид (сложного β-D-глюкопиранозилового эфира 13-[2-O-b-Dглюкопиранозил-b-D-глюкопиранозил)окси]каур-16-en-18-овойкислоты)белоекристаллическое вещество с точкой плавления 198°C, оптическим вращением -39,3° в воде,элементным составом C38H60O18, и молекулярным весом 804,88 (Kinghorn, 2002).РебА (сложного β-D-глюкопиранозилового эфира 13-[(2-O-b-D- глюкопиранозил-3-O-b-Dглюкопиранозил-b-D-глюкопиранозил) окси] каур-16-en-18-овой кислоты) с точкой плавления242-244°C; [a]D24=-20,8° (c 0,84, MeOH); C44H70O23; молекулярной массой 966, второй наиболееизобильный сладкий дитерпеновый гликозид, содержащийся в листьях стевии.16РебА и стевиозид встречаются по крайней мере в трех различных полиморфных формах:(а) гидрат; (б) безводный гидрат и (в) сольват.
Тип полиморфной модификации зависит от такихфакторов,как составводно-органическогораствора,температурыкристаллизации итемпературы сушки (Patent US Appl. 0116821, 2007; Prakash et al., 2008).Кроме того, РебА и стевиозид могут быть представлены и в аморфной форме.
Это можетбыть получено во время первоначальной очистки гликозидов или от индивидуальногополиморфа или их комбинации перемалыванием в мельнице шарового типа, осаждением,лиофилизацией, криогенной сушкой или распылительной сушкой.Кристаллический РебА значительно более растворим в воде, чем стевиозид (Kohda et al.,1976a; Kinghorn, Soejarto, 1991). Чистые безводные, аморфные и сольватные формы РебА,полученные кристаллизацией из метанола или этанола, могут образовать пересыщенныерастворы в воде (>20 г/100 г, при 20oC через 5 мин), но имеют низкую растворимость в этаноле.Ребаудиозид D (Реб D)Высокоочищенный РебD представляет собой белый порошок с молекулярной массой1129,15 и молекулярной формулой C50H80O28, и в 180-200 раз слаще 10%-ного раствора сахара.РебD может быть представлен как в гидратной, так и безводной формах.Стабильная растворимость в воде РебD около 450 мг в 1 дм3.
С этой растворимостью можнополучить напиток, содержащий всего 74 мг/дм3 (ppm) РебD. Для многих напитков даннаяконцентрация не обеспечивает требуемого уровня сладости. Растворимость РебD в воде при 20°Ссоставляет около 0,03%, которая постепенно увеличивается при 60-70oC. Однако, значительныйскачок происходит около 80oC, при которой растворимость достигает 0,6%, т.е. примерно в 20раз выше, чем при комнатной температуре. Однако, эти растворы являются не стабильным, иРебD снова кристаллизуется в течение часа (Patent US Appl. 2011/0104353, 2011).Ребаудиозид M (РебM)Высокоочищенный РебM представляет собой белый порошок без запаха, с молекулярноймассой 1291,29 и молекулярной формулой C56H90O33, и в 250 раз слаще 10%-ного растворасахара.Аналогично с РебА, РебС, РебD и РебE, различные полиморфные формы обнаруженытакже для РебM (Patent US Appl.
2014/0171519, 2014).17Кристаллический РебM растворим в воде (0,1 г/100 см3 при 25°С в течение 5 мин) и вэтаноле. 0,06% раствор в буферном растворе лимонной кислоты прозрачен и бесцветен и можетбыть приготовлен при 52oC в течении 15-20 мин. Аморфный РебM имеет растворимость 1,1-1,3%в воде при 25°С, однако, быстро выпадает в осадок при хранении. Термодинамическоеравновесие растворимости в воде 0,26% при 25°С.Растворимость аморфной формы значительно выше кристаллической.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
