CN104876982A - 一种从甜菊叶中分离甜菊苷(Stevioside)的工艺 - Google Patents

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Abstract

从甜菊叶中分离甜菊苷(Stevioside)的工艺，具体步骤：原料粉碎；提取、过滤；吸附分离；浓缩、结晶；离心分离；上中性氧化铝脱色纯化；上硅胶再次纯化；浓缩、重结晶；离心；干燥；粉碎过筛，得ST成品。

Description

一种从甜菊叶中分离甜菊苷(Stevioside)的工艺
技术领域
本发明属于食品添加剂领域，涉及一种从甜菊叶中分离甜菊苷(Stevioside)的工艺。
背景技术
甜菊糖苷(俗称甜菊糖)是一类天然的低热量的高倍甜味剂，从原产南美巴拉圭东北部的菊科小灌木甜叶菊(Stevia rebaudianabertoni)的叶子中提取而得，其甜度是蔗糖的250-300倍，而热量仅为蔗糖的1\250左右。20世纪50年代，人工苗圃栽培和大田移植甜叶菊获得成功后，被日本、马来西亚、中国、韩国、阿根廷、巴拉圭和巴西等20多个亚洲和拉美国家批准使用。中国卫生部颁布的食品添加剂使用卫生标准规定甜菊糖苷的使用范围为糖果、糕点、饮料等食品，最大使用量按生产需要适量使用。1999年国家制订出甜菊糖苷标准(GB8270-1999)，进一步确认和保证了甜菊糖苷可作为食品添加剂应用于食品。甜菊糖是继甘蔗糖甜菜糖之外第三种有开发价值和健康推崇的天然蔗糖替代品，被国际上誉为“世界第三蔗糖”。2010年，联合国粮农组织和世界卫生组织联合食品添加剂专家委员会(JECFA)已批准纯度不低于95％的甜菊糖苷可作为食品甜味剂使用。
目前为止，已从甜叶菊中分离得到8种不同甜度的糖苷分别为：甜菊糖苷(Stevioside)(St)、甜菊醇双糖苷(Steriobioside)(SBio)、莱鲍迪A苷(Rebaudioside A)(RA)、莱鲍迪B苷(Rebaudioside B)(RB)、莱鲍迪C苷(Rebaudioside C)(RC)、莱鲍迪D苷(Rebaudioside D)(RD)、莱鲍迪E苷(Rebaudioside E)(RE)、杜尔可苷A(Dulcoside A)(DA)。高纯度的甜菊糖苷为白色结晶，甜度为蔗糖的250-300倍。在甜菊糖苷化合物中，甜菊苷(ST)的含量最高，约占甜叶菊干叶的6％-8％；莱鲍迪A苷与其它糖苷相比，它的甜度最高，约为蔗糖的300-400倍。在生产高纯度莱鲍迪A苷(Rebaudioside A)(RA)的同时产生大量含甜菊糖苷(Stevioside)(St)的母液，因此对ST分离的研究具有非常重要的意义，能降低生产成本，提高经济效益。
甜菊叶浸提液中除了含有甜菊苷外，还含有各种色素、蛋白质、胶体等众多杂质。传统纯化甜菊糖苷工艺包括絮凝剂去杂澄清、大孔树脂吸附甜菊糖苷、阴\阳离子交换树脂脱色、脱盐等工序。该工序的不足之处为：(1)添加絮凝剂引入了新杂质，在后续工艺中需要去除，同时沉淀物会吸附一部分甜菊糖苷，降低了收率。(2)脱盐脱色树脂的再生消耗大量的酸、碱和水。总的来说，目前甜菊糖苷提取纯化过程仍然存在成本较高、产生的废弃物较多、耗水、耗能较高问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直接从甜菊叶中分离甜菊苷(Stevioside)的工艺，具有工艺简单、成本低廉，提取物中甜菊苷(Stevioside)的纯度高的特点。利用本发明公开的工艺能够取代传统工艺中的絮凝剂预处理、离子交换柱脱盐等步骤，三废排放大为减少，工艺绿色环保，制得的甜菊苷(Stevioside)的纯度达到95％以上，适合工业化生产。
从甜菊叶中分离甜菊苷(Stevioside)的工艺，其分离过程包括以下步骤：
1、原料粉碎：将甜菊叶用粉碎机粉碎过10目筛，得甜菊叶粗粉。
2、提取、过滤：甜菊叶粗粉加入水50-80℃搅拌提取三次，合并三次提取液，过300目布袋过滤器，得澄清的提取滤液。
3、吸附分离：将提取滤液上大孔吸附树脂，吸附饱和后，停止上料，先水洗，再用50-85％乙醇解吸，收集解吸液。
4、浓缩、结晶：将解吸液减压浓缩至投料量的2-3倍，加入95％乙醇结晶5-12小时。
5、离心分离：将结晶料用离心机离心，95％乙醇淋洗，得ST粗品。
6、上中性氧化铝脱色纯化：将ST粗品用95％乙醇溶解，溶解液过中性氧化铝，再用95％乙醇淋洗，得脱色纯化液。
7、上硅胶再次纯化：将脱色纯化液拌硅胶浓缩至干，加入到空白硅胶上，用乙酸乙酯：异丙醇梯度洗脱，HPLC跟踪分析，收集含ST的料液。
8、浓缩、重结晶：将含ST的料液浓缩至小体积，加入异丙醇结晶24-48小时。
9、离心：将结晶好的物料用离心机离心，得ST湿品沉淀。
10、干燥：将ST湿品加水溶解，经喷雾干燥制得ST干品。
11、粉碎过筛：将ST干品粉碎，过80目筛，得ST成品。
附图说明
图1为ST样品HPLC图谱。
具体实施方式
实施例1：
将甜菊叶粉碎过10目筛，取甜菊叶粗粉150kg，以1500L，1200L，1200L，水50℃提取三次，加热提取时间分别为2小时，1.5小时，1.5小时，合并三次提取液，过300目布袋过滤器，得澄清的提取过滤液，将滤液上大孔吸附树脂吸附至饱和，然后先用水淋洗，再用50％乙醇解吸，将解吸液减压浓缩至300L，加入95％乙醇结晶6小时，将结晶料用离心机离心，95％乙醇淋洗，得ST粗品，用95％乙醇溶解，溶解液过50kg中性氧化铝，过完后，用100L95％乙醇淋洗，合并脱色纯化液，加入20kg层析硅胶搅拌均匀，减压浓缩至干，加入到100kg空白硅胶上，用乙酸乙酯：异丙醇梯度洗脱，HPLC跟踪分析，收集含ST的料液，合并浓缩至小体积，加入异丙醇结晶26小时，将结晶好的物料用离心机离心，得ST湿品沉淀，加水溶解，经喷雾干燥制得ST干品，将干品粉碎，过80目筛，得ST成品。HPLC分析含量为95.23％。
实施例2：
将甜菊叶粉碎过10目筛，取甜菊叶粗粉150kg，以1500L，1200L，1200L，水60℃提取三次，加热提取时间分别为2小时，1.5小时，1.5小时，合并三次提取液，过300目布袋过滤器，得澄清的提取过滤液，将滤液上大孔吸附树脂吸附至饱和，然后先用水淋洗，再用60％乙醇解吸，将解吸液减压浓缩至300L，加入95％乙醇结晶8小时，将结晶料用离心机离心，95％乙醇淋洗，得ST粗品，用95％乙醇溶解，溶解液过50kg中性氧化铝，过完后，用100L95％乙醇淋洗，合并脱色纯化液，加入20kg层析硅胶搅拌均匀，减压浓缩至干，加入到100kg空白硅胶上，用乙酸乙酯：异丙醇梯度洗脱，HPLC跟踪分析，收集含ST的料液，合并浓缩至小体积，加入异丙醇结晶28小时，将结晶好的物料用离心机离心，得ST湿品沉淀，加水溶解，经喷雾干燥制得ST干品，将干品粉碎，过80目筛，得ST成品。HPLC分析含量为95.28％。
实施例3：
将甜菊叶粉碎过10目筛，取甜菊叶粗粉150kg，以1500L，1200L，1200L，水70℃提取三次，加热提取时间分别为2小时，1.5小时，1.5小时，合并三次提取液，过300目布袋过滤器，得澄清的提取过滤液，将滤液上大孔吸附树脂吸附至饱和，然后先用水淋洗，再用70％乙醇解吸，将解吸液减压浓缩至300L，加入95％乙醇结晶10小时，将结晶料用离心机离心，95％乙醇淋洗，得ST粗品，用95％乙醇溶解，溶解液过50kg中性氧化铝，过完后，用100L95％乙醇淋洗，合并脱色纯化液，加入20kg层析硅胶搅拌均匀，减压浓缩至干，加入到100kg空白硅胶上，用乙酸乙酯：异丙醇梯度洗脱，HPLC跟踪分析，收集含ST的料液，合并浓缩至小体积，加入异丙醇结晶32小时，将结晶好的物料用离心机离心，得ST湿品沉淀，加水溶解，经喷雾干燥制得ST干品，将干品粉碎，过80目筛，得ST成品。HPLC分析含量为95.32％。
实施例4：
将甜菊叶粉碎过10目筛，取甜菊叶粗粉150kg，以1500L，1200L，1200L，水80℃提取三次，加热提取时间分别为2小时，1.5小时，1.5小时，合并三次提取液，过300目布袋过滤器，得澄清的提取过滤液，将滤液上大孔吸附树脂吸附至饱和，然后先用水淋洗，再用80％乙醇解吸，将解吸液减压浓缩至300L，加入95％乙醇结晶12小时，将结晶料用离心机离心，95％乙醇淋洗，得ST粗品，用95％乙醇溶解，溶解液过50kg中性氧化铝，过完后，用100L95％乙醇淋洗，合并脱色纯化液，加入20kg层析硅胶搅拌均匀，减压浓缩至干，加入到100kg空白硅胶上，用乙酸乙酯：异丙醇梯度洗脱，HPLC跟踪分析，收集含ST的料液，合并浓缩至小体积，加入异丙醇结晶36小时，将结晶好的物料用离心机离心，得ST湿品沉淀，加水溶解，经喷雾干燥制得ST干品，将干品粉碎，过80目筛，得ST成品。HPLC分析含量为95.49％。
ST样品HPLC图谱如图1所示。

Claims (1)

1.一种从甜菊叶中分离甜菊苷(Stevioside)的工艺，具体步骤：
(1)原料粉碎：将甜菊叶用粉碎机粉碎过10目筛，得甜菊叶粗粉；
(2)提取、过滤：甜菊叶粗粉加入水50-80℃搅拌提取三次，合并三次提取液，过300目布袋过滤器，得澄清的提取滤液；
(3)吸附分离：将提取滤液上大孔吸附树脂，吸附饱和后，停止上料，先水洗，再用50-85％乙醇解吸，收集解吸液；
(4)浓缩、结晶：将解吸液减压浓缩至投料量的2-3倍，加入95％乙醇结晶5-12小时；
(5)离心分离：将结晶料用离心机离心，95％乙醇淋洗，得ST粗品；
(6)上中性氧化铝脱色纯化：将ST粗品用95％乙醇溶解，溶解液过中性氧化铝，再用95％乙醇淋洗，得脱色纯化液；
(7)上硅胶再次纯化：将脱色纯化液拌硅胶浓缩至干，加入到空白硅胶上，用乙酸乙酯：异丙醇梯度洗脱，HPLC跟踪分析，收集含ST的料液；
(8)浓缩、重结晶：将含ST的料液浓缩至小体积，加入异丙醇结晶24-48小时；
(9)离心：将结晶好的物料用离心机离心，得ST湿品沉淀；
(10)干燥：将ST湿品加水溶解，经喷雾干燥制得ST干品；
(11)粉碎过筛：将ST干品粉碎，过80目筛，得ST成品。
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