The attraction towards the consumption of sweet foods is a man’s innate condition because it is closely linked to his survival instinct. In today's society, strongly based on consumerism, we are witnessing instead an abuse of products rich in sugar which represents a real danger to human health if taken in excessive quantities. One solution is the use of sweeteners that can reproduce the sweet taste of sucrose, limiting serious consequences such as obesity and diabetes. In fact, the following study will investigate the solid-liquid extraction using unconventional process technologies and the food application of steviol glycosides obtained from Stevia rebaudiana Bertoni, a plant native to South America particularly attractive for its sweetening power (up to 300 times greater than sucrose) which allows it to be classified as a natural sweetener. Following the growing demand for new more environmentally friendly and energy-efficient extraction techniques to improve mass transfer processes and decrease solvent consumption, steviol glycoside recovery was analysed by comparing conventional extraction technologies with unconventional extraction technologies such as ultrasonically assisted extraction (UAE) and microwave-assisted extraction (MAE). The results of the experiments allow to affirm that both UAE and MAE constantly and quantitatively optimize the yield for the recovery of stevioside and rebaudioside A glycosides from Stevia rebaudiana leaves, also in relation to experimental conditions and the type of solvent used. Currently, although still in its infancy, the greatest use of stevia is in the food sector because steviol glycosides, after demonstrating that they are not absorbed by the intestine but by the intestinal microbiota, would represent a low-calorie alternative to sucrose, which is why experiments and satisfaction assessments have been conducted in food preparations such as muffins, yogurt, biscuits, cream and juice. The results allow us to affirm that, thanks to the comparison of the different sensory profiles, the combination of proportionate percentages of sucrose and stevia give the best characteristics to the product, both in the perception of flavor and from a structural point of view.
L’attrazione verso il consumo di alimenti dolci è una condizione innata dell’uomo poiché strettamente collegata con il proprio istinto di sopravvivenza. Nella società odierna, fortemente basata sul consumismo, si assiste ad un abuso di prodotti ricchi di zucchero che, se assunto in quantità eccessive, rappresenta un vero e proprio pericolo per la salute umana. Una soluzione è rappresentata dall’uso di sostanze edulcoranti in grado di riprodurre il sapore dolce del saccarosio, limitandone gravi conseguenze come l’obesità e il diabete. Nella seguente tesi verranno infatti approfondite l’estrazione solido-liquido mediante tecnologie di processo non convenzionali e l’applicazione alimentare dei glicosidi steviolici ricavati da Stevia rebaudiana Bertoni, pianta originaria del Sud America particolarmente attraente per il proprio potere edulcorante (fino a 300 volte maggiore rispetto al saccarosio) che permette di classificarla come dolcificante naturale. In seguito alla crescente domanda di nuove tecniche di estrazione più rispettose dell’ambiente ed efficienti dal punto di vista energetico per migliorare i processi di trasferimento di massa e diminuire il consumo di solventi, è stato analizzato il recupero dei glicosidi steviolici confrontando tecnologie di estrazione convenzionali con tecnologie di estrazione non convenzionali come l’estrazione assistita da ultrasuoni (UAE) e l’estrazione assistita da microonde (MAE). I risultati degli esperimenti permettono di affermare che, a determinate condizioni, sia UAE sia MAE ottimizzino costantemente e quantitativamente la resa per il recupero dei glicosidi stevioside e rebaudioside A dalle foglie di Stevia rebaudiana, anche in relazione al tipo di solvente utilizzato. Attualmente, seppure ancora agli albori, il maggiore impiego della stevia è nel settore alimentare poiché i glicosidi steviolici, dopo aver dimostrato che non vengono assorbiti dall’intestino ma dal microbiota intestinale, rappresenterebbero un’alternativa ipocalorica al saccarosio, motivo per il quale sono stati condotti esperimenti e valutazioni del gradimento in preparazioni alimentari quali muffin, yogurt, biscotti, panna e succo. Gli esiti permettono di affermare che, grazie al confronto dei diversi profili sensoriali, la combinazione di proporzionate percentuali di saccarosio e stevia conferiscono le caratteristiche migliori al prodotto, sia nella percezione del sapore sia dal punto di vista strutturale.
I glicosidi steviolici: tecniche di estrazione ed applicazioni alimentari
RINALDI, DAVIDE
2021/2022
Abstract
L’attrazione verso il consumo di alimenti dolci è una condizione innata dell’uomo poiché strettamente collegata con il proprio istinto di sopravvivenza. Nella società odierna, fortemente basata sul consumismo, si assiste ad un abuso di prodotti ricchi di zucchero che, se assunto in quantità eccessive, rappresenta un vero e proprio pericolo per la salute umana. Una soluzione è rappresentata dall’uso di sostanze edulcoranti in grado di riprodurre il sapore dolce del saccarosio, limitandone gravi conseguenze come l’obesità e il diabete. Nella seguente tesi verranno infatti approfondite l’estrazione solido-liquido mediante tecnologie di processo non convenzionali e l’applicazione alimentare dei glicosidi steviolici ricavati da Stevia rebaudiana Bertoni, pianta originaria del Sud America particolarmente attraente per il proprio potere edulcorante (fino a 300 volte maggiore rispetto al saccarosio) che permette di classificarla come dolcificante naturale. In seguito alla crescente domanda di nuove tecniche di estrazione più rispettose dell’ambiente ed efficienti dal punto di vista energetico per migliorare i processi di trasferimento di massa e diminuire il consumo di solventi, è stato analizzato il recupero dei glicosidi steviolici confrontando tecnologie di estrazione convenzionali con tecnologie di estrazione non convenzionali come l’estrazione assistita da ultrasuoni (UAE) e l’estrazione assistita da microonde (MAE). I risultati degli esperimenti permettono di affermare che, a determinate condizioni, sia UAE sia MAE ottimizzino costantemente e quantitativamente la resa per il recupero dei glicosidi stevioside e rebaudioside A dalle foglie di Stevia rebaudiana, anche in relazione al tipo di solvente utilizzato. Attualmente, seppure ancora agli albori, il maggiore impiego della stevia è nel settore alimentare poiché i glicosidi steviolici, dopo aver dimostrato che non vengono assorbiti dall’intestino ma dal microbiota intestinale, rappresenterebbero un’alternativa ipocalorica al saccarosio, motivo per il quale sono stati condotti esperimenti e valutazioni del gradimento in preparazioni alimentari quali muffin, yogurt, biscotti, panna e succo. Gli esiti permettono di affermare che, grazie al confronto dei diversi profili sensoriali, la combinazione di proporzionate percentuali di saccarosio e stevia conferiscono le caratteristiche migliori al prodotto, sia nella percezione del sapore sia dal punto di vista strutturale.| File | Dimensione | Formato | |
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