Hvad er den beskyttende effekt af erythritol på C-vitamin i limonadedrikke?

C-vitamin i frugtsaft er et af de vigtige næringsstoffer, som menneskekroppen har brug for i det daglige liv, men på grund af dets ustabilitet er det let at modtage indflydelse fra opbevaringsmiljøet, såsom temperatur, lys og det interne system af frugtsaft PH og andre forhold, som forårsager oxidationsreaktion og genererer et stort antal frie radikaler, hvilket resulterer i den oxidative nedbrydning af C-vitamin.

Erythritol, som er en ny type naturligt sødemiddel, der er blevet promoveret i de senere år, bruges i vid udstrækning i drikkevare- og konfektureindustrien på grund af sin rene sødme og ingen ubehagelig bitter eftersmag samt sit lave kalorieindhold, høje tolerance og ingen blodsukkersvingninger forårsaget af stofskiftet i kroppen og andre biologiske egenskaber.

Samtidig har forskere fundet ud af, at erythritol også kan bruges som en antioxidant, der effektivt kan fjerne frie radikaler og hæmme deres dannelse. På nuværende tidspunkt fokuserer indenlandsk og udenlandsk forskning i erythritol i drikkevarer hovedsageligt på dets anvendelse som en ny type sødemiddel, og denne artikel tager citronsaft som et eksempel for at undersøge den beskyttende virkning af erythritol på C-vitamin i citronsaft om morgenen.

Kinetik for termisk nedbrydning af C-vitamin i citronsaft
Kinetisk undersøgelse af termisk nedbrydning

Tendenserne for C-vitaminindholdet i citronsaftdrikke med tiden ved forskellige temperaturer blev opnået ved eksperimentel bestemmelse og tilpasset, og tilpasningsresultaterne er vist i fig. 1.
Det fremgår af figur 1, at indholdet af C-vitamin gradvist faldt med forlængelsen af opbevaringstiden for citronsaftdrikke, og nedbrydningshastigheden blev accelereret i takt med temperaturstigningen. Bevaringsgraden for C-vitamin var 60,82%, 31,98 og 8,48% ved 16 ugers opbevaring under miljøforhold på henholdsvis 20, 30 og 40 °C.

Tilpasningsresultaterne viste, at nedbrydningen af C-vitamin i citronsaftdrikke ved forskellige temperaturer blev modelleret af en sammensat førsteordens reaktionskinetisk model, dvs:
Nedbrydningshastighedskonstanten k for C-vitamin ved forskellige temperaturer blev beregnet ud fra ligning (1) fra de eksperimentelle data og analyseret ved lineær regression, som blev opnået ved at tage logaritmen af venstre og højre side af Arrhenius-ligningen på samme tid:
I henhold til ovenstående ligning (2) blev det logaritmiske blæk af hastighedskonstanten for den primære C-vitaminreaktion plottet mod den inverse 1/T til venstre for opbevaringstemperaturen, som vist i figur 2, og aktiveringsenergien Ea og fingerforwardfaktoren A blev opnået fra henholdsvis hældningen og skæringen af den lige linje, og resultaterne er vist i tabel 2.
Det anses normalt, at aktiveringsenergien Ea for en kemisk reaktion er 40-400 kJ/mol, og jo mindre aktiveringsenergien Ea er, jo lettere er reaktionen at gennemføre. Når Ea 400kJ/mol, er reaktionshastigheden meget lille. Af tabel 2 kan man se, at C-vitaminet i citronsaftdrikke er let at nedbryde under opbevaringsprocessen.

Effekten af erythritol på C-vitamin
Effekt af erythritol på nedbrydningshastigheden af C-vitamin

Virkningerne af forskellige erythritoltilsætninger på C-vitaminindholdet i citronsaftdrikke over tid blev bestemt eksperimentelt ved konstant temperatur og tilpasset tendensen, og resultaterne er vist i figur 3-5.

Tilpasningsresultaterne viste, at nedbrydningshastigheden af C-vitamin i citronsaftdrikke med tiden under de ovennævnte betingelser var i overensstemmelse med den første ordens reaktionskinetiske model. Det fremgår af figur 3-figur 5, at nedbrydningshastigheden for C-vitamin blev langsommere med stigningen i tilsætningen af erythritol under konstant temperatur, og tilbageholdelseshastigheden for C-vitamin efter 16 ugers opbevaring blev alle øget i forskellig grad i forhold til kontrollen (ingen tilsætning).

I henhold til ovenstående eksperimentelle data blev nedbrydningshastighedskonstanterne k og den tilsvarende aktiveringsenergi Ea og fingerforward-faktor A for C-vitamin under forskellige forhold beregnet ved hjælp af Eq. (1) og Eq. (2), og resultaterne er vist i tabel 2.

Som vist i tabel 2 var aktiveringsenergierne for nedbrydningsreaktionen af C-vitamin i citronsaft efter tilsætning af erythritol højere end for prøverne uden tilsætning af erythritol (65,68% kJ/mol), så nedbrydningsreaktionen af C-vitamin var vanskelig at gennemføre i sammenligning med kontrolgruppen, og aktiveringsenergierne viste grundlæggende en stigende tendens med stigningen i koncentrationen af tilsat erythritol.

Blandt dem, når koncentrationen af erythritol var 2%, nåede aktiveringsenergien for C-vitamin-nedbrydning et maksimum på 75,47 kJ/mol, hvilket var 9,79 kJ/mol højere end for kontrollen; men med stigningen i koncentrationen af erythritol var aktiveringsenergien for reaktionen stort set uændret.

Konklusionen er, at tilsætning af erythritol til citronsaft faktisk kan spille en rolle i beskyttelsen af C-vitamin til en vis grad.