CN102060892B - 甜菊糖甙rd的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甜菊糖甙RD的提纯方法，将母液糖配成25-40mg/ml的料液，料液以2.5-4.0L/min的速度流过大孔吸附树脂柱，树脂柱为苯乙烯型极性共聚体，所述树脂柱的平均孔径为40-50A，孔容积为0.9-1.0ml/g，吸附时的PH值为4.5-5.5；吸附完全后，用75％-80％质量浓度的乙醇洗脱吸附在树脂柱上的甜菊糖甙，分段收集洗脱液，确定临界点，收集临界点的洗脱液，将洗脱液在60-80℃的温度下浓缩，将得到的固体和液体分别干燥，得到粗制甜菊糖甙；该方法值得的甜菊糖甙的纯度较高，并且RD的含量能够达到40％以上；还可以通过精制步骤使甜菊糖甙中RD的含量能够达到95％以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种甜菊糖甙的提取方法，尤其是涉及一种甜菊糖甙RD的提纯方法。
背景技术
甜叶菊经提炼后广泛地应用于食品、饮料、制酒、医药、化妆品等领域。近年来，甜叶菊的提取物甜菊糖甙更被应用为甜味剂。它的卡路里热能非常低，不会对牙病及糖尿病患者造成不良反应，成为优秀的甜味剂，有着广阔的市场前景。甜菊糖甙是甜叶菊的提取物的统称，目前美国FDA官方的方法中，关于甜菊糖甙主要涉及到如下的9个组分：Stevioside(甜菊甙)、Rebaudioside A(莱包迪甙A)、Rubusoside(甜茶甙)、Dulcoside A(杜尔可甙A)、RebaudiosideC(莱包迪甙C)、Rebaudioside F(莱包迪甙F)、Rebaudioside D(莱包迪甙D)、Steviolbioside(甜菊双糖甙)、Rebaudioside B(莱包迪甙B)，甜菊糖甙RD就是其中一个组分Rebaudioside D。这些不同的组分的口味均不同，能够面对不同的消费人群，例如：美加地区的消费人群对RA比较喜爱，而日本、韩国的消费人群则对STV比较青睐。
目前市面上的甜菊糖苷产品主要为RA、STV为主，还没有以RD为主的产品，因此甜菊糖甙的提取方法也主要集中RA、STV的提纯、精制，还没有比较好的RD的提纯方法。因此，提供一种甜菊糖甙RD的提纯方法适应消费者的多样化需求成为市场需要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种甜菊糖甙RD的提纯方法，利用该方法能够获得RD含量较高的甜菊糖甙，满足消费者的不同需求。
为了达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种甜菊糖甙RD的提纯方法，其将母液糖配置为25-30mg/ml的料液，将料液以2.5-4.0L/min的速度流过大孔吸附树脂柱，所述大孔吸附树脂柱为苯乙烯型极性共聚体，所述大孔吸附树脂柱平均孔径为40-50A，孔容积为0.9-1.0ml/g，吸附时的PH值为4.5-5.5；待吸附完全后，用75％-80％质量浓度的乙醇洗脱吸附在树脂柱上的甜菊糖甙，分段收集洗脱液，确定临界点，收集洗脱液，洗脱液在60-80℃的温度下浓缩，将得到的固体和液体分别干燥，得到粗制甜菊糖甙。
上述粗制步骤利用大孔吸附树脂柱对甜菊糖甙混合物的各组分根据极性等参数的不同进行选择性吸附，富集RD。因此，大孔吸附树脂柱的极性对富集RD的影响最大；其次，料液浓度对大孔吸附树脂柱的吸附能力的也有较大的影响，浓度过小或者过大均会降低树脂柱的吸附能力；树脂柱的平均孔径、孔容积也对区分甜菊糖甙各部分及杂质起到一定影响，料液的PH值对树脂柱的吸附能力也有着较大影响。吸附完全后的洗脱步骤中，乙醇的质量浓度直接影响洗脱液中甜菊糖甙的RD的含量，因为甜菊糖甙各组分的物理和化学性质接近，因此乙醇的质量浓度的变化会改变洗脱下来的组分构成，影响洗脱液中甜菊糖甙RD的含量。分段收集洗脱液时，可以液相色谱分析确定洗脱液的泄漏点，再收集洗脱液。
上述提纯方法中的母液糖指的是RD的质量含量为20-30％的甜菊糖甙溶液，可以由甜叶菊的提取物或者其它甜菊糖甙产品制成。
一种利用上述提纯方法制成的甜菊糖甙，其中RD质量含量达到40％以上。
上述的甜菊糖甙RD的提纯方法，所述大孔吸附树脂表面性质为非极性。
上述的甜菊糖甙RD的提纯方法，所述乙醇的质量浓度较佳为75％-77％。
上述的甜菊糖甙RD提纯方法，所述大孔吸附树脂柱粒径范围为16-60目。
上述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其中，所述大孔吸附树脂柱比表面积较佳为1300-1400m2/g；此比表面积能够最大限度的吸附RD。
上述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其中，所述大孔吸附树脂柱含水量较佳为65％-75％。
上述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其中，所述大孔吸附树脂柱堆积密度湿态时为0.65-0.70g/ml。
上述的甜菊糖甙RD的提纯方法，所述浓缩后固体质量百分比为45-50％。
上述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其中，树脂柱的体积较佳为300-500L。
上述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其中，所述粗制甜菊糖甙RD还经过精制处理，所述精制处理包括以下步骤
将质量浓度为88±2％的乙醇，40±2％的甲醇以3∶2的比例充分混合制成混合溶剂，并加热到65-75℃，将所述粗制甜菊糖甙放入混合溶剂中，混合溶剂与所述粗制甜菊糖甙质量比为3.0-3.5∶1，粗制甜菊糖甙溶解于混合溶剂形成混合液后，在4-7分钟内将所述混合液降至常温，然后静置，静置期间每隔一段时间搅拌混合液，放置48-60小时之后，进行固液分离，将得到的固体和液体分别干燥，得到精制甜菊糖甙。
上述精制步骤中，由于甜菊糖甙各组分的极性十分接近，因此溶剂的极性必须经过精确的调配，溶剂的极性的微小差异，都会影响各组分在溶剂中的溶解度，因此溶剂的配比非常关键，不但使各组分及杂质充分溶解于溶剂中，并且在降温后，目标产物的溶解度下降得最快，最快析出；此外，精确的溶解温度不但益于目标产物RD的充分溶解，也有利于工业制程中的温度控制。而在降温过程中降温时间对结晶液也有着一定影响，过快过慢都不利于提高结晶后的目标产物的纯度。
上述的甜菊糖甙RD的提纯方法，混合溶剂在5分钟内降温至常温。
上述的甜菊糖甙RD的提纯方法，混合溶剂较佳加热到67-72℃。
上述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其中，所述将固液分离得到的固体和液体分别干燥包括以下步骤，固体加无盐水溶解为质量浓度25±2％的溶液，再将溶液浓缩至45±2％，之后将浓缩溶液干燥，获得产物；液体蒸去甲醇、乙醇和多余的水，调节液体的质量浓度至45±2％，再将溶液干燥，获得产物。
上述的甜菊糖甙RD的提纯方法，静置期间每隔4-6小时，搅拌3-7分钟。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明甜菊糖甙RD的提纯方法，能够获得RD含量40％以上的甜菊糖甙产品，提供了以RD为主的甜菊糖甙产品，满足了消费者的不同需求。
具体实施方式
下面，结合实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1：取母液糖，经过液相色谱分析RD的含量为25.66％，将该母液糖制成浓度为30mg/ml的料液，取料液1400L，以流速为2.5L/min的速度缓慢的流过500L江苏苏青水处理公司生产的DA-201-L树脂柱，在料液流过树脂柱的过程中，树脂柱对料液根据甜菊糖甙不同组分的极性进行选择性吸附，吸附环境PH为5.5，15小时后，待料液吸附完成，用1400L的77％的乙醇解析吸附在树脂上的甜菊糖甙。以100L为单位分段截取洗脱液，使用液相色谱分析检测RD的含量，发现甜菊糖甙RB在洗脱液700L处开始大量被洗脱，700L之后的洗脱液甜菊糖甙各主要组分含量与料液含量的参数对比如下表：
由上表可知，洗脱液中的RD的含量均在32％以上，在1200L处的洗脱液的RD含量甚至高达38.82％，RD含量相比料液中的RD含量的提高幅度也达到13.16％，并且总甙含量比料液中总甙含量提高了22.78％。1100L及1200处的RD含量均提高了10％以上，总甙含量自1100l起有14％以上的提高，因此洗脱液体积较佳为2-2.4个树脂柱体积。选取1200l处的洗脱液，因为在这个体积RD含量富集达到最大值。
将截取的1000L处的洗脱液在75℃条件下浓缩，浓缩的后的固含量控制在47％，将得到的固体和液体分别进行干燥，得到粗制的甜菊糖甙，测得该粗制甜菊糖甙中的RD的含量为43.16％。
将截取的1200L处的洗脱液在70℃条件下浓缩，浓缩的后的固含量控制在48％，将得到的固体和液体分别进行干燥，得到粗制的甜菊糖甙，测得该粗制甜菊糖甙中的RD的含量为49.77％。
将截取的1300L处的洗脱液在60℃条件下浓缩，浓缩的后的固含量控制在45％，将得到的固体和液体分别进行干燥，得到粗制的甜菊糖甙，测得该粗制甜菊糖甙中的RD的含量为42.63％。
将截取的1400L处的洗脱液在80℃条件下浓缩，浓缩的后的固含量控制在50％，将得到的固体和液体分别进行干燥，得到粗制的甜菊糖甙，测得该粗制甜菊糖甙中的RD的含量为40.31％
实施例2：取实施例1中制得的RD含量为49.77％的粗制甜菊糖甙10千克与30千克浓度为86％的乙醇，42％的甲醇以3∶2比例混合而成的混合溶剂在65℃时溶解完毕后5分钟内迅速降至常温，每隔4小时搅拌混合物3分钟，放置48小时后，将经溶解的混合物进行固液分离，将滤出的固体加无盐水将浓度调至27％，浓缩至43％，溶液干燥，得到精制甜菊糖甙3.2千克，该精制甜菊糖中甜菊糖甙RD含量为95.73％；将进行固液分离得到的液体蒸去乙醇和多余的水，将甜菊糖甙水溶液浓度调至47％，干燥后得到精制甜菊糖甙5.6千克，甜菊糖甙的总回收率88.0％。
实施例3：取实施例1中制得的RD含量为49.77％的粗制甜菊糖甙10千克与32千克浓度为88％的乙醇，40％的甲醇以3∶2比例混合而成的混合溶剂在67℃时溶解完毕后7分钟内迅速降至常温，每隔5小时搅拌混合物5分钟，放置60小时后，将经溶解的混合物经板框压滤机进行固液分离，将滤出的固体加无盐水将浓度调至25％，浓缩至45％，溶液干燥，得到精制甜菊糖甙2.8千克，该精制甜菊糖中甜菊糖甙RD含量为95.34％；将进行固液分离得到的液体蒸去乙醇和多余的水，将甜菊糖甙水溶液浓度调至45％，干燥后得到精制甜菊糖甙5.7千克，甜菊糖甙的总回收率85.0％。
实施例4：选取甜菊糖甙RD含量为49.77％的甜菊糖甙粉末10千克与35千克浓度为90％的乙醇，38％的甲醇的混合溶剂在75℃时溶解完毕后4分钟内迅速降至常温，每隔6小时搅拌混合物7分钟，放置72时后，将经溶解的混合物经板框压滤机进行固液分离，将滤出的固体加无盐水将浓度调至23％，浓缩至47％，溶液干燥，得到精制甜菊糖甙3.5千克，该精制甜菊糖中甜菊糖甙RD含量为96.52％；将进行固液分离得到的液体蒸去乙醇和多余的水，将甜菊糖甙水溶液浓度调至45％，干燥后得到精制甜菊糖甙5.5千克，甜菊糖甙的总回收率90％。
由上述实施例可知，经过粗制后的甜菊糖甙的RD的含量可达到40％以上，再经过精制步骤后，能够达到95％以上，并且甜菊糖甙的回收率85％以上，纯度非常高。
上述的甜菊糖甙可以是粉末或者结晶状；本发明所指的蒸汽外围加热制的是大储罐套于小储罐的之间的环状空间充入蒸汽进行加热；干燥可以是适用于本发明的现有干燥手段，例如真空干燥。
Claims (8)
1.一种甜菊糖甙RD的提纯方法，其特征在于：将母液糖配置为25-30mg/mL的料液，将料液以2.5-4.0L/min的速度流过大孔吸附树脂柱，所述大孔吸附树脂柱为苯乙烯型极性共聚体，所述大孔吸附树脂柱平均孔径为 孔容积为0.9-1.0mL/g，吸附时的pH值为4.5-5.5；待吸附完全后，用75％-80％质量浓度的乙醇洗脱吸附在树脂柱上的甜菊糖甙，分段收集洗脱液，确定临界点，将临界点的洗脱液在60-80℃的温度下浓缩，将得到的固体和液体分别干燥，得到粗制甜菊糖甙；将质量浓度为88±2％的乙醇，40±2％的甲醇以3∶2的比例充分混合制成混合溶剂，并加热到65-75℃，将所述粗制甜菊糖甙放入混合溶剂中，混合溶剂与所述粗制甜菊糖甙质量比为3.0-3.5∶1，粗制甜菊糖甙溶解于混合溶剂形成混合液后，在4-7分钟内将所述混合液降至常温，然后静置，静置期间每隔一段时间搅拌混合液，放置48-60小时之后，进行固液分离，将得到的固体和液体分别干燥，得到精制甜菊糖甙。
2.根据权利要求1所述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其特征在于：所述大孔吸附树脂柱粒径范围为16-60目。
3.根据权利要求1所述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其特征在于：所述大孔吸附树脂柱比表面积为1300-1400m2/g。
4.根据权利要求1所述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其特征在于：所述大孔吸附树脂柱含水量为65％-75％。
5.根据权利要求1所述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其特征在于：所述大孔吸附树脂柱堆积密度湿态时为0.65-0.70g/mL。
6.根据权利要求1所述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其特征在于：所述浓缩后的混合液固体的质量百分比为45-50％。
7.根据权利要求1所述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其特征在于：所述将固液分离得到的固体和液体分别干燥包括以下步骤，固体加无盐水溶解为质量浓度25±2％的溶液，再将溶液浓缩至45±2％，之后将浓缩溶液干燥，获得产物；液体蒸去甲醇、乙醇和多余的水，调节液体的质量浓度至45±2％，再将溶液干燥，获得产物。
8.根据权利要求1所述的甜菊糖甙RD的提纯方法，其特征在于：静置期间每隔4-6小时，搅拌3-7分钟。
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