Stevia est quoi?

Stevia rebaudiana, également connue sous le nom de Stevia ou herbe à sucre, est une espèce de la famille des Compositae originaire des régions subtropicales d’amérique du sud. Il a été introduit avec succès pour la culture en Chine en 1977. La stévia contient 14 oligo-éléments et 32 nutriments, ce qui en fait une excellente source de sucre et de nutrition. Stevia rebaudiana' S les racines, les tiges et les feuilles contiennent des glycosides de stériol, qui ont les caractéristiques d’une douceur élevée (200 à 300 fois celle du saccharose) et de faibles calories (seulement 1/300 de saccharose)[1]. En conséquence, il a attiré de plus en plus d’attention et est considéré comme la nouvelle source de sucre la plus prometteuse [2,3].

La Chine est un pays qui manque de sucre. Actuellement, la consommation annuelle de sucre par habitant est inférieure à 7kg, ce qui est une différence significative par rapport aux pays européens et américains, où la consommation annuelle par habitant est de 40 à 60kg[4]. En raison de China&#Dans les conditions nationales d’une population nombreuse et de terres rares, et avec l’adaptation de la structure industrielle, la superficie des cultures de sucre diminue d’année en année [5]. Les glycosides de stéviol atténuent le problème de la pénurie de sucre en Chine par leur douceur élevée. La douceur du sucre produit à partir de 1hm2 de stévia est équivalente à celle produite à partir de 6-7hm2 de canne à sucre ou de 11-12hm2 de betterave à sucre. De plus, la stévia nécessite moins de terres, ce qui peut considérablement sauver des terres arables. La stévia peut également être utilisée dans les médicaments, les engrais, les aliments pour animaux, etc., et c’est une culture à haute valeur économique qui est largement développée et utilisée.

1 Stevioside

1.1 Types et caractéristiques des composants édulcorants de la stevia

Le composant principal des feuilles de stévia séchées est le stévioside [4], qui représente environ 10% de la teneur.Le Stevioside est une sorte de glycoside terpène au goût sucréExtrait des feuilles de stévia séchées. C’est une poudre blanche; Son moléculaire est C38H60O18 et son poids moléculaire est 803. Le stévioside est facilement soluble dans l’eau, mais pas dans le propylène glycol ou l’éthylène glycol. Il est hygroscopique dans l’air et perd de 1,5% à 4,0% de son poids à sec. Il a un effet synergique significatif lorsqu’il est mélangé avec du saccharose. Les glycosides de stéviol ont également une bonne résistance à la chaleur et ne sont pas facilement décomposés par la lumière. La douceur reste inchangée après chauffage à 95°C pendant 2 heures, et même après chauffage pendant 8 heures, la perte de douceur est minime. Les glycosides de stéviol sont stables dans une plage de pH de 3 à 9 et restent inchangés après un traitement thermique à 100°C pendant 1 heure. Il a une bonne tolérance au sel, pas de brun Maillard, et n’est pas assimilé ou fermenté par des micro-organismes, de sorte que la durée de conservation des produits de stévia peut être prolongée et ils sont faciles à stocker. Il a une valeur calorifique très faible, et sa valeur calorique est fondamentalement proche de zéro.

Jusqu’à présent, huit glycosides avec une sucrité différente ont été isolés de Stevia [6]: (1) stevioside (St), (2) stebioside (SBio), (3) rébaudioside A (RA), (4) rébaudioside B (RB), (5) rébaudioside C (RC), (6) rébaudioside D (RD), (7) rébaudioside E (RE). (8) Dulcoside A (DA). Parmi ces glycosides, ceux qui ont une teneur élevée et une valeur économique sont St, RA, RC et DA. En particulier, le RA est bien reçu en termes de douceur et de qualité gustative. La teneur en glycosides sucrés est généralement exprimée en termes de quantité totale de stévioside. Stévioside est le terme général désignant les différents glycosides sucrés contenus dans la stévia, c’est-à-dire les glycosides totaux. Le stévioside actuellement extrait par la production industrielle en Chine est un mélange de glycosides multiples, dont les composants du glycoside peuvent être divisés en trois catégories suivantes [7]:

(1) stévioside: cristaux incolores, 270 à 280 fois plus sucrés que le saccharose, composant principal des produits de stévia, représentant 50 à 70% du mélange. Il a une bonne qualité gustative avec un arrière-goût long et légèrement amer.

(2)Rebaudioside. Ce glycoside peut être divisé en RA, RC, RD, RE et quatre autres types, parmi lesquels RA est un cristal incolore avec une douceur 450 fois supérieure à celle du saccharose. Il a une douceur pure semblable au saccharose etest la partie la plus douce du produit d’essai de stévia. RC est un cristal incolore avec une douceur moins de 50 fois celle du saccharose et un goût amer. RD est un cristal incolore avec une douceur 150 fois celle du saccharose et un goût amer. Le RE est 100 à 150 fois plus sucré que le saccharose. Le RA représente environ 15 à 20% du glycoside total dans les feuilles séchées, le RC représente environ 10 à 15%, et le RD et le RE représentent une proportion plus faible.

(3) Dulcoside: ce glycoside peut être divisé en DA et DB. DB et RC sont la même substance, et DA représente également une proportion relativement faible du glycoside total dans les feuilles séchées. Sa douceur est environ 150 fois celle du saccharose.

En général, les glycosides de stéviol sont le principal composant des produits à base de stévia, suivis par le RA. Cependant, plus la teneur en RA d’un produit est élevée, plus la douceur est pure et plus il sera populaire auprès des consommateurs. Par conséquent, si nous voulons améliorer la saveur des produits de stévia existants, nous devons trouver un moyen d’augmenter la teneur en RA dans la stévia Produits.

Actuellement, il existe trois formes de base de stévioside produit industriellement [8]: (1) un extrait brut brun clair qui est pur à 50%; (2) un produit brun jaunâtre de haute qualité qui est pur de 80% à 90%; Et (3) un produit blanc poudré et de haute qualité qui est plus de 90% pur.

1.2 procédé d’extraction et de séparation par stévioside

Les méthodes d’extraction du glycoside de stéviol [9] comprennent habituellement l’extraction à l’alcool, l’adsorption, la macération, la résine et les méthodes de tamis moléculaire. La méthode la plus utilisée est le procédé de résine. Bien que cette méthode ait une certaine capacité de traitement, elle reste une méthode traditionnelle. Le rendement total de glycosides peut atteindre 85%, et la teneur en produit est de 90%. Cependant, le coût de production est relativement élevé, de sorte que la réduction des coûts de production et l’amélioration de la qualité des produits sont des problèmes urgents qui doivent être résolus dans le processus d’extraction du glycoside de stéviol.

Le stévioside brut obtenu par extraction doit encore être concentré et purifié. Il existe actuellement deux procédés relativement avancés: l’un est la méthode d’osmose inverse complète, l’autre est la méthode de concentration tandem d’un dispositif d’osmose inverse et d’un évaporateur de chaleur. En termes de temps de concentration, les deux sont fondamentalement identiques. Cependant, une fois le processus amélioré, il est plus facile à utiliser, la qualité du produit est améliorée, il n’est pas sujette à l’absorption d’humidité et le phénomène de parois collantes caramélisées se produit rarement. La production expérimentale de ces deux méthodes a donné de bons résultats, répondant pleinement aux exigences de production, et la qualité du produit est relativement élevée.

Le produit obtenu par le procédé ci-dessus est un mélange de divers composants de glycoside, et une séparation ultérieure des composants de glycoside peut être effectuée. Les techniques de séparation actuellement rapportées sont: (1) la chromatographie liquide à haute performance (HPLC) [10,11]; (2) chromatographie à contre-courant par gouttelettes (DCCC) [12]; (3) chromatographie en couche mince (TLC) [1 3,14]; (4) méthode de recristallisation [15]; (5) méthode d’extraction supercritique [16, 17]; (6) méthode d’électrophorèse capillaire [18]; (7) méthode de séparation et d’extraction d’adsorption de résine, etc.

L’utilisation de la séparation par adsorption de résine [6] pour extraire et purifier la stévia présente les avantages d’être rapide, économique, stable et durable, et est actuellement un procédé indispensable dans la purification de la stévia. L’adsorption des composants de l’extrait de stévia par la résine d’adsorption macroporeuse a un certain degré de sélectivité. Ces dernières années, l’institut de chimie des polymères de l’université de Nankai a travaillé sur la conception et la synthèse d’une résine d’adsorption d’affinité macroporeuse avec une sélectivité d’adsorption élevée pour le stévioside, et a étudié son effet de séparation sur les huit glycosides de la stévia, dans un essai d’utiliser l’adsorption sélective de la résine pour extraire et séparer les produits de stévia avec une forte teneur en rébaudioside a.

1.3 amélioration de la saveur du stevioside

L’extrait de feuille de stévia étant un mélange de huit types de diastéréoisomères, son goût et sa douceur varient. Le Stevioside et le rebaudioside C ont un arrière-goût qui affecte sérieusement la saveur de la stévia. Pour cette raison, les chercheurs au pays et à l’étranger ont effectué beaucoup de travail de recherche et d’amélioration.

Stevioside, rebaudioside A et rebaudioside CSont les principaux composants de la stévia, représentant plus de 90% du total. Le Rebaudioside A A une douceur élevée et un goût proche de celui du saccharose, ce qui en fait un édulcorant idéal. Le Stevioside et le rebaudioside C ont un arrière-goût fort, ce qui affecte grandement le goût de la stévia et limite son utilisation. Par conséquent, les glycosides de stéviol, les rebaudiosides et les stéviosides, qui ont un arrière-goût fort, doivent être modifiés et convertis pour améliorer leur qualité gustative. Ces dernières années, de nombreuses études ont rapporté l’utilisation de la transglycosylation enzymatique pour convertir les glycosides de stéviol et le rébaudioside C en ligands d’oligoglucose afin d’améliorer leur qualité gustative. Il y a également eu des études sur l’amélioration du goût en utilisant l’estérification, les microorganismes bactériens et les méthodes de mélange, qui ont effectivement amélioré le goût du stévioside.

2 effets médicinales

La stévia a certains effets pharmacologiques, notamment le contrôle de la glycémie, l’abaissement de la pression artérielle, la promotion du métabolisme, le traitement du diabète, l’obésité, la régulation de l’acide gastrique et le soulagement de la fatigue nerveuse [19]. Les tiges de stévia sont extraites avec de l’eau activée à une température de 45 à 60°C et concentrées à cette température pour préparer des boissons saines et des lotions mammoires pour le bétail afin de traiter la mammite, de promouvoir la santé et de traiter les maladies induites par le stress, la bronchite chronique, la pneumonie, la dysfonction hépatique, l’hépatite et la dysfonction ovarienne [20]. La stévia peut augmenter l’appétit du bétail, des chevaux de course et des animaux domestiques et traiter leurs maladies chroniques et l’infertilité du bétail, ce qui a attiré l’attention des travailleurs étrangers de l’élevage et de l’alimentation animale [21].

3 utilisé dans les engrais et l’alimentation animale

En plus du stévioside, les feuilles de stévia séchées contiennent également une grande quantité de composants non sucrés tels que des protéines, des graisses, de la cellulose, des cendres et des produits d’extraction sans azote.

Le résidu de feuille de stévia est un déchet industriel [4], mais c’est un très bon engrais organique. Il a une très haute teneur en matière organique et contient du Ca2+ et du Fe2+, ce qui peut améliorer la fertilité du sol. Ensuite, lorsque des résidus de feuilles de stévia bien pourris sont mélangés à un substrat de base, ils constituent le meilleur sol de semis pour les légumes pour les melons, les pastèques, les agrumes et les tomates. Il peut favoriser la croissance et le développement des semis, augmenter le poids de matière sèche des semis, favoriser la maturité précoce et augmenter la douceur.

C’est un très bon substrat de semis et est également peu coûteux. Troisièmement, l’ajout de résidus de feuilles de stévia au substrat de culture des champignons peut répondre aux besoins en nutriments des champignons comestibles ainsi qu’à leurs besoins en oligo-éléments, vitamines et perméabilité à l’air. En conséquence, les champignons poussent rapidement, mûrissent tôt, ont une bonne texture et un rendement élevé. En particulier, le champignon blanc grandit grand et blanc; Les champignons enoki cultivés ont une saveur légèrement sucrée et unique. Quatrièmement, les résidus de feuilles de stévia peuvent être utilisés comme nourriture pour la volaille à un taux de 5%, ce qui peut prévenir la diarrhée chez les volailles, réguler leur fonction digestive, et augmenter la production d’œufs. Cinquièmement, le résidu de feuille de stévia peut être mélangé dans l’alimentation et utilisé pour nourrir les vaches laitières et les chèvres, ce qui peut augmenter la douceur du lait, améliorer la qualité du lait et la teneur en oligo-éléments et acides aminés dans le lait, et avoir un certain effet sur la production de lait.

Références:

[1] Hu Xianli, Dong Wenbin, Zheng Dan et al. Progrès de la recherche sur le stevia et le stevioside [J]. Food Research and Development, 2005(1): 36-38.

[2] Zhu Dongshun, Yue Linxu, Li Lian, et al. Analyse de la situation actuelle et des stratégies de développement de la production de stévia dans la Province du Shandong [J]. Chinese canne à sucre, 2001(4): 43-44.

[3] Jeppesen P. B. Stevioside induit des effets antihyperglycémiques, insulinotropes et glucagonostatiques in vivo: études chez les rats diabétiques Goto-Kakizaki (GK) [J]. Phytomedicine, 2002, 9(1): 9-14.

[4] Ding Ning, Hao Zai-Bin, Chen Xiu-Hua, et al. Recherche et développement de la stévia et de ses glycosides [J]. Shanghai Agricultural Science and Technology, 2005 (4): 8-10.

[5] Zhang Su-Ping. A review of research on indicators and methods for food safety assessment [J]. Economic Research Reference, 2007 (13): 44-47.

[6] Zhang Yang, Chen Tianhong, Sun Juntan, et al. Progrès de la recherche sur la séparation des composants et l’amélioration de la qualité gustative de la stevia [J]. Chemical Bulletin, 1998(6): 11-16.

[7] Zhao Yucang, Zhang Yunshen. Recherche sur la composition chimique, le développement et l’utilisation de la stevia [J]. Journal of Anyang Normal University, 2000(2): 40-42.

[8] Qing Shichen. Comment augmenter la teneur en RA dans le stevioside [J]. China Food Industry, 1994(10): 19-20.

[9] Li Yuxiu, et al. Recherche sur l’analyse et l’utilisation de l’extraction chimique de la stevia [Z]. Sélection de données de recherche sur l’introduction de la stévia, 1981, 88-89.

[10] Yuan Hancheng, An Rong, Liu Xiaoying. Application du système HPLC alliancemc dans l’analyse biochimique [J]. Modern Instrument, 1998(3): 32-35.

[11] Fangfang, Jingming Li, Qiuhong Pan et al. Détermination des flavonoïdes du vin rouge par CLHP et effet du vieillissement [J]. Food Chemistry, 2007,101:428-433.

[12] Zhang Shaolin, Wang Zhexing, Chen Yingjie, et al. Application de la technologie DCCC dans la séparation des glycosides [J]. Journal de l’université pharmaceutique de Shenyang, 1989, 6(2): 144-147.

[13] Wang Yuan, Zhu Ruohua, Chen Hui. La chromatographie en couche mince et son développement [J]. University Chemistry, 2006, 21(3): 34-40.

[14] M.T. Xu, L.F. Chen et J.F. Song. Comportement polarographique du diclofénac sodium en présence d’oxygène dissous et son application analytique [J]. Anal. Biochem. , 2004,329(1): 21-27.

[15] Zhang Yang, Chen Tianhong, Shi Zuqing, et al. Etude sur la séparation et l’épuration de la laevigalline A par recristallisation [J]. Ion Exchange and Adsorption, 1998(6): 515-520.

[16] Ying Anguo, Wang Limin, Pan Hanmin. Application de la technologie d’extraction supercritique dans l’extraction et les tests de qualité des ingrédients actifs en phytothérapie chinoise [J]. Food and Drugs, 2007(1): 29-32.

[17] Wright B W, Miller D J. Extraction et récupération des aromatichydrocarbures polycycliques à partir de solides environnementaux à l’aide de fluides supercritiques [J]. Anal Chem. , 1987, 59(1): 38-44.

[18] Li Weidong, Cai Baochang. Application de l’électrophorèse capillaire dans la séparation de médicaments chiraux [J]. World Science and Technology — modernisation of Traditional Chinese Medicine, 2005 (1): 47-51.

[19] Lin Meizhen. Pharmacognosie identification de stevia [J]. Journal of Jinggangshan University, 2006, 8(27): 51-52.

[20] Zhu Qinlong. Stévia — un additif alimentaire naturel [J]. Foreign Medicine: Botanical Medicine Supplement, 1997, 12(3): 112-115.

[21] ondulations. Traitement de la mammite chez le bétail avec extrait de tige de stévia [J]. Foreign Medicine: Botanical Medicine Supplement, 2006, 21(4): 182.