JPS63177764A - 甘味物質の分離生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ステビア甘味物質等の分離精製方法に関づる
ものであり、ざらに詳しくは、ステビア・レバウジアナ
の葉の中に含まれる刊味物質であるステビオサイド、レ
バウディアナサイドＡ及びこれらに類縁の化学構造を有
する甘味物質（以下、ステビア甘味物質という）をメタ
ノール等のエントレナーを共存させた超臨界二酸化炭素
により抽出する方法を用いたステビア旧株物質の分離精
製方法に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点 ステビア甘味物質の分離精製方法としては、ず　　′で
に多くの方法が提案されている。例えば、ステビア菓を
まず水または水溶性アルコール等の溶媒で抽出する。こ
の抽出液に凝集剤を加えて、抽出液中の不純物を凝集沈
澱除去する等の処理を行った後、多孔性合成吸着樹脂に
接触させ、次いで該多孔性合成吸着樹脂に吸着されたス
テビア甘味物質を溶媒で溶出し、得られたステビア甘味
物質を含有した溶出液から、溶媒を１人後、メタノール
、エタノール等を添加し、ステビア甘味物質を結晶化さ
せる方法がある。

また、上記のようにして得られた浴用液８さらに活性炭
等で処理して精製する方法も７１・１られてし、る。

しかしながら、上記のような方法は、ステビア甘味物質
の精製効果には優れている反面、次のような問題点があ
る。

（１）水、アルコール等の溶媒を用いた溶媒抽出法では
、多量の溶媒を用いて抽出しているため、抽出液の濃縮
あるいは溶媒の処理に多量のエネルキーを必要とする。

（２）抽出液を合成吸着樹脂に接触させるに先立って行
う前処理において、クロロフィル等の脂溶性物質を抽出
液から充分に除去しないと、該樹脂の再生の際に多量の
有機溶媒が必要になり、また該樹脂の劣化が早くなる。

（３）該前処理が不充分であれば、ステビア甘味物質か
結晶化してこない。

発明の目的 本発明は、上記のような問題点を解決しようとするもの
であって、ステビア葉を水または水溶性アルコール等の
溶媒で抽出するのではなく、ステビア葉を−たん超臨界
二酸化炭素で抽出した後、該ステビア葉をエントレナー
としてのメタノール等を共存させた超臨界二酸化炭素に
より分画抽出し、得られた抽出物を多孔性吸着樹脂によ
り処理することによって、ステビア甘味物質をステビア
葉から効率良く分離精製する方法を提供することを目的
としている。

発明の概要 本発明に係るステビア葉からのステビア甘味物質の分離
精製方法は、ステビア葉を超臨界二酸化炭素で抽出して
、脂溶性物質を除去した後に、メタノール、エタノール
またはアセトンあるいはこれらと水との混合物を共存さ
せた超臨界二酸化炭素により抽出し、得られた抽出物を
多孔性吸着樹脂好ましくは合成多孔性吸着樹脂に接触さ
せ、次いでこの多孔性吸着樹脂を必要に応じて水などの
溶媒で洗浄した後に、吸着したステビア甘味物質をメタ
ノール等の溶媒で溶出し、得られた溶出液から、ステビ
ア甘味物質を結晶化させ精製する方法である。

本発明によればステビア葉抽出液中の不純物の沈澱処理
等を行うことなく、多孔性吸着樹脂から溶出されたステ
ビア甘味物質含有溶出液からステビア甘味物質を容易に
かつ、高収率で結晶化せしめることか可能である。

また、メタノール等の溶媒でステヒフ１寸味物質、を溶
出した後の多孔性吸着樹脂の劣化は、ステビア葉を溶媒
で抽出して得られる溶媒抽出物を多孔性吸着樹脂に接触
させた場合に比較して少ない。

発明の詳細な説明 本発明に係るステビア葉からのステビア着味物質の抽出
方法では、ステビア葉を超臨界二酸化炭素に接触させた
後に、エントレナーとしてのメタノール、エタノール、
又はアセ］ヘンあるいはこれらと水との混合物を含む超
臨界二酸化炭素を接触させることによって、ステビア葉
からステビア甘味物質を抽出する。

以下、この抽出方法を図面を参照しながら具体的に説明
する。

まず、抽出槽１中に、ステビア菓を細かく粉砕した状態
で充填する。この抽出槽は、所定の圧力、　５一 温度に調節可能とされており、この底部には、導管２６
が接続されており、エントレナーとしてのメタノール、
エタノール、またはアセトンあるいはこれらと水との混
合物を含む超臨界二酸化炭素を熱交換器１７を介して、
この導管２６から導入する。エントレナーは、エントレ
ナー貯槽２３より、導管２４、高圧ポンプ２５及びスト
ップバルブ３２を介して供給される。そして、この抽出
槽１内でステビア菓とエントレナーを含む超臨界二酸化
炭素（以下単に抽出剤ということがある。）とを接触さ
せて、抽出剤中にステビア着味物質が抽出される。

ステビア甘味物質が含まれた抽出剤は抽出槽１の上部か
ら扱き出され、減圧バルブ２、熱交換器３および減圧バ
ルブ１０を介して、分離槽１１に導入される。この分離
槽１１内では、ステビア甘味物質を含めた抽出物および
エントレナーが二酸化炭素から分離される。

一方、分離された二酸化炭素は、導管１２より、後き出
され、減圧バルブ１３、高圧ポンプ１６および熱交換器
１７を介して、導管２６により、抽出槽１に再循環され
る。二酸化炭素に一部損失か生じた場合には、二酸化炭
素供給源１５より二酸化炭素を補給する。

分離槽内で分離された抽出物及びエントレナーは、スト
ップバルブ１８を介して、抜き出され回収される。

このように、ステビア葉から、ステビア甘味物質を抽出
覆るに際して、本発明では、まず、超臨界二酸化炭素に
より、ステビア菓に含有されているクロロフィル等の脂
溶性物質を抽出除去し、次いでエントレナーとしてのメ
タノール、エタノールまたはアセトンあるいはこれらと
水との混合物を含む超臨界二酸化炭素によりステビア甘
味物質を抽出するが、これらのエントレナ〜としてのメ
タノール、エタノールまたはアセ１〜ンあるいはこれら
と水との混合物は、抽出剤中に０．５〜５０モル％の量
、好ましくは、５〜２０モル％の量で含まれていること
が望ましい。

エントレナーを用いて抽出されたステビア甘味物質を含
む抽出物中に共存しているメタノール、エタノールまた
はアセトンは、減圧乾燥により抽出物から除去され、得
られた抽出物に該抽出物を溶解するに必要な量の水を添
加し、ステビア甘味物質を含んだ水溶液とする。次いで
、この水溶液を周知の方法により、非極性ないし中間極
性の多孔性吸着樹脂好ましくは多孔性合成吸着樹脂、例
えば、三菱化成製のダイヤイオンＨＰ−２０を充填した
カラムに通導させ、ステビア甘味物質等を該多孔性吸着
樹脂に吸着させる。該多孔性吸着樹脂にステビア甘味物
質を吸着させた後、水などのステビア甘味物質を溶出さ
せにくい溶媒で前記樹脂を洗浄し、樹脂に吸着している
水溶性物質を除去することか好ましい。次いで、多孔性
吸着樹脂に吸着されたステビア甘味物質を溶解させうる
溶媒を、多孔性吸着樹脂と接触させて、ステビア甘味物
質を多孔性吸着樹脂から溶出させる。ステビア甘味物質
を溶出する際に用いられる溶媒としては、メタノール、
エタノール、プロパツール等あるいはこれらと水との混
合物が使用できるが、経済性を考慮すれば、メタノール
を用いることが望ましい。

上記のようにして溶出されたステビア甘味物質含有溶液
から、周知の方法によってステビア甘味物質を結晶化す
ることにより、純度の高いステビア甘味物質を得ること
ができる。

発明の効果 本発明では、ステビア葉を超臨界二酸化炭素で抽出した
後、エントレナーとしてのメタノール、エタノールまた
はアセトンあるいはこれらと水との混合物を含む超臨界
二酸化炭素で抽出し、得られた抽出液中に含まれるステ
ビア甘味物質を多孔性吸着樹脂に吸着させ、次いでこの
多孔性吸着樹脂から溶媒によりステビア甘味物質を溶出
させているので、抽出液中の不純物の沈澱処理等を行う
ことなく多孔性吸着樹脂から溶出されたステビア甘味物
質含有溶出液からステビア甘味物質を容易にかつ、高収
率で結晶化せしめることが可能である。

また、溶媒でステビア甘味物質を溶出させた後の多孔性
吸着樹脂の劣化は、ステビア葉を溶媒で単に抽出して得
られる溶媒抽出物を多孔性吸着樹脂に接触させた場合に
比して少なくなる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。さらに、本発明に
よる分離精製法の効果を調べるために、水抽出およびメ
タノール抽出の場合を比較例として示す。

実施例 図面に示したような装置を用いて、粉砕したステビア乾
燥葉４．Ｏｑを抽出槽に充填した。抽出剤として、まず
超臨界二酸化炭素のみで抽出し、抽出圧力を順次高め（
実験番＠１〜３〉、黄褐色の粘性固体の抽出物がほとん
ど見られなくなったところで、超臨界二酸化炭素にエン
トレナーとしてのメタノールを加えて抽出操作を行った
（実験番号４〜５）。次いで溶質の二酸化炭素に対する
溶解度が小さくなったところで、超臨界二酸化炭素に、
エントレナーとして８０重量％のメタノール／水溶液を
加えて抽出操作を行った（実験番号６〜８〉。これらの
抽出操作におりる抽出条件及び抽出量、溶解度を表１に
示した。

上記の一連の操作で得られた抽出物を薄層クロマトグラ
フィーで分離したところ、二酸化炭素のみからなる抽出
剤を用いた場合（実験番号１〜３）には、Ｌｕｐｅｏｌ
　Ｐａ１ｍ１ｔａｔｅ、Ｊｈａｎｏｌ、６−ｏ−Ａｃｅ
ｔｙｌａｕｓｔｒｏｉｎｕｌｉｎ、Ａｕ５ｔｒｏｉｎｕ
ｌｉｎなどが抽出されていたが、ステビア甘味物質は抽
出されていなかった。

一方、エントレナーとしてのメタノールを含む超臨界二
酸化炭素を抽出剤として用いた場合（実験番号４〜５）
およびエントレナーとしての８０重量％メタノール水溶
液を含む超臨界二酸化炭素を抽出剤として用いた場合（
実験番号６〜８）には、ステビア甘味物質か抽出されて
いた。

なお、表１において、溶解度は、以下のような意味を有
している。

抽出物重量（ｍｇ） 溶解度（ｕｒｙ　／旧）−□ 抽出に要した二酸化炭素量（旧） また、抽出操作において、仕込原料重量、抽出物重量は
天秤により秤量して決定し、エントレナーを用いた場合
の抽出物重量は、減圧乾燥後抽出物を秤量して決定した
。また二酸化炭素量は、湿式ガスメータにより測定した
。

次いで８０％メタノール水溶液をエントレナーとした場
合に得られた抽出物（実験番号６〜８）を合わせて、減
圧乾燥させた後、水を加えて水溶液とした。

このステビア甘味物質を含んだ水溶液を三菱化成工業株
式会社製、多孔性合成吸着樹脂（商品名ダイヤイオンＨ
ｆ”２０）を充填したカラムに周知の方法で通導し、ス
テビア甘味物質等を吸着させた後、各溶媒により溶出試
験を行った。この抽出試験において、各溶媒は薄層クロ
マトグラフィーによって、各溶媒による抽出物が検知さ
れなくなったことを確認後、次抽出用溶媒へ変更した。

溶出条件及び溶出結果を表２に示した。

人二β− ステビア甘味物質等を含んだ水溶液を吸着剤に通導した
後、まず該吸着剤を水で洗浄した。次いで吸着剤に吸着
されているステビア甘味物質をメタノールにて溶出し、
得られた溶出液中のメタノールを減圧留去し、８０４．
２１ｎ３の抽出物を得た。

得られた溶出物８０４．２ｍｇから、周知の方法によっ
てメタノールにより、再結晶化させることによって、白
色の結晶混合物としてステビア甘味物質７００ｍｙを得
ることができた。このステビア甘味物質７００ｍｇは原
料として用いたステビア菓４、Ｏｇの１７．５％に相当
する。またこのステビア甘味物質はその一部をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーで分離することにより、ス
テビオサイド（融点１９８〜２００’Ｃ）７６．４％及
びレバウジオサイドＡ（融点２４１〜２４３°Ｃ）２１
．４％を含有していることが確認された。

メタノールを用いた抽出操作後、吸着剤樹脂の洗浄のた
めに、順次アセトン、クロロホルムにより他の吸着物を
溶出除去した。これらの溶媒による溶出物は、（表２）
に示す様に合計１８．０＃Ｉ＃（全溶出量の１．７％）
で後述の比較例１及び２で示す溶媒抽出の場合に比して
少なく、抽出物処理による吸着樹脂の劣化が少ないこと
を示している。また、薄層クロマトグラフィーによれば
、アセトン及びクロロホルム抽出液中には、ステビア甘
味物質が含まれていないことが確認された。

比較例１ 乾燥したステビア葉２．Ｏｇに水５０ｄを加え、４時間
沸点で還流させながら抽出し、抽出液を濾過し、残渣に
水５０７！を加え、同様に抽出操作を合計３回行なった
。この様にして、３回の抽出操作で得られた抽出液を合
わせて減圧下に蒸発乾燥してステビア甘味物質を含んだ
抽出物９８５．９ｍ３を得た。この抽出物に本釣３ｄを
加えて水溶液とし、これを実施例と同一の吸着剤を充填
したカラムに通導し、ステビア甘味物質等を吸着させた
後、各溶媒で吸着剤に吸着されたステビア甘味物質を溶
出した。各溶媒による抽出終了の確認は実施例と同様に
薄層クロマトグラフィーで行なった。

溶出条件及び溶出結果を表３に示した。すなわちまず、
水で吸着剤を洗浄したのち、該吸着剤に吸着しているス
テビア甘味物質をメタノールにて溶出した。次いで吸着
樹脂の洗浄の為に順次、アセトン、クロロホルム、ジエ
チルエーテルにて該吸着剤に吸着している物質を溶出し
た。溶出物を薄層クロマトグラフィーで分離させること
により、メタノール溶出液中にステビア甘味物質が含ま
れていることを確認した。

また、メタノール溶出物から、実施例と同様にしてステ
ビア甘味物質の結晶化を試みたが、結晶化させることが
出きなかった。

吸着剤の洗浄のために通導させたアセトン、クロロホル
ム中に溶出された溶出物は、表３に示す様に、合せて１
２１．８ｍ、ｖ（全抽出量の１２．５％）であり、実施
例で示したアセトンおよびクロロホルム中に溶出された
溶出物の量に比して多く、このことは比較例では実施例
に比較して吸着剤の劣化が大きいことを示している。

人−Ｊ −／クー 比較例２ 乾燥したステビア葉２．０９にメタノール５０ｍ１を加
え、４時間沸点で還流させながら抽出し、抽出液を濾過
し、抽出残渣にメタノール５０威を加えて同様に抽出す
る操作を合計３回行なった。

これら３回の抽出操作で得られた抽出液を減圧下で蒸発
乾固し、ステビア甘味物質を含んだ抽出物８６０．０＃
Ｉｇを得た。以下、比較例１と同様に、この抽出物に本
釣３威を加えて、懸濁液とし、これを吸着剤が充填され
たカラムに通導し、ステビア甘味物質等を該吸着剤に吸
着させた後、該吸着剤に吸着されたステビア甘味物質を
各溶媒で抽出した。溶出条件及び溶出結果を表４に示し
た。

まず、ステビア甘味物質が吸着された吸着剤を水で洗浄
した後、吸着しているステビア着味物質をメタノールに
て溶出した。次いで順次、アセトン、クロロホルム、ジ
エチルエーテルにて溶出した。溶離物を薄層クロマトグ
ラフィーで分離させることにより、メタノール抽出液中
にステビア甘味物質が含まれていることを確認した。

また、メタノール抽出物より、実施例と同様に、ステビ
ア甘味物質の結晶化を試みたが、結晶化させることが出
きなかった。

吸着剤の洗浄のために通導させたアセトンおよびクロロ
ホルム中に溶出された溶出物は、表４に示す様に、合せ
て１５６．４ｍｇ（全抽出量の１８．４％）で実施例で
示したアセトンおよびクロロホルム中に溶出された溶出
物の量に比して多く、実施例に比して吸着剤の劣化が大
きいことを示している。

なお、表２、表３、表４において、溶出量（％）は、以
下に示す意味を有している。

各溶媒による溶出物（ｍｇ） 溶出量（％）＝　　　　　　　　　　　　　　Ｘ１００
溶出物の合計（ｍｇ） 表４

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明における超臨界二酸化炭素抽出およびエ
ントレナーか共存された超臨界二酸化炭素抽出を実施す
る際のフローチャートである。 １・・・抽出槽　２・・・減圧バルブ　３・・・熱交換
器１０・・・バルブ　　　　　　１１・・・分離槽１５
・・・二酸化炭素供給源　１６・・・高圧ポンプ２３・
・・エントレナー貯槽　２５・・・高圧ポンプ代理人　
　弁理士　　鈴　木　俊一部 図　　　　面 ［−・ 刈−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステビア葉を超臨界二酸化炭素で抽出して脂溶性物質を
   除去した後、該ステビア葉をエントレナーとしてのメタ
   ノール、エタノールまたはアセトンあるいはこれらと水
   との混合物を共存させた超臨界二酸化炭素で抽出し、得
   られた抽出物を多孔性吸着樹脂に接触させて該多孔性吸
   着樹脂にステビア甘味物質を吸着させた後、吸着された
   ステビア甘味物質を溶媒により該多孔性吸着樹脂から溶
   出回収することを特徴とする甘味物質の分離精製方法。