甜菊糖苷綠色高效制備關(guān)鍵技術(shù)研究

甜菊糖苷是重要的功能性高倍甜味劑，其甜度為蔗糖的200～300 倍，具有安全性高、低熱值、性質(zhì)穩(wěn)定、風(fēng)味佳等特點(diǎn)，兼具有多種功能特性，可以替代蔗糖作為無(wú)糖食品、飲料、特殊人群膳食中的甜味劑。我國(guó)是甜菊糖苷生產(chǎn)第一大國(guó)，甜菊糖苷的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝會(huì)產(chǎn)生大量酸堿廢水，污染高，產(chǎn)品收率低，不符合我國(guó)綠色工業(yè)的發(fā)展要求。

近年來(lái)，科研人員圍繞甜菊糖苷綠色高效制備技術(shù)展開(kāi)了深入研究。 例如中國(guó)專利CN201810467008.7公開(kāi)了甜菊糖苷的浸提方法，把甜葉菊干葉粉碎，加入浸提罐，再加入甜葉菊幾倍質(zhì)量的水?dāng)嚢?；往浸提罐中加入纖維素酶、漆酶和果膠酶，攪拌浸提；向浸提罐中加入絮凝劑，絮凝，過(guò)濾，得濾液；濾液經(jīng)大孔吸附樹(shù)脂吸附，用乙醇解析，解析液濃縮后經(jīng)陽(yáng)離子樹(shù)脂脫鹽解析，得到二次解析液；二次解析液濃縮，噴霧干燥，得甜菊糖苷粉末。該發(fā)明在甜葉菊粉碎液中纖維素酶、漆酶和果膠酶的混合酶，減少了浸提步驟的添加水量和浸提次數(shù)， 浸提收率比不加酶提高了13%～32%， 降低了后道工序的濃縮成本及操作復(fù)雜程度。CN201811159815.9 涉及一種同步制備甜葉菊綠原酸和甜菊糖苷的工業(yè)化方法，以甜葉菊作為原料，經(jīng)醇提后，調(diào)節(jié)料液狀態(tài)，使綠原酸呈自由分子狀態(tài)，用與水不互溶的中極性有機(jī)溶劑萃取分離，有機(jī)層富集甜葉菊綠原酸，水層富集甜菊糖苷。較傳統(tǒng)水提取工藝，該發(fā)明可防止甜葉菊中綠原酸成分水解，以保證甜葉菊綠原酸產(chǎn)品有效成分含量及功效。 在不影響甜菊糖苷產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率前提下，實(shí)現(xiàn)有效分離，生產(chǎn)效率大幅提高， 所得產(chǎn)品異綠原酸比例和原料接近。 大幅降低了生產(chǎn)水耗， 減少污水及絮凝渣的排放。CN201910946339.3 提出了一種甜菊糖苷的制備方法，包括以下步驟：將一定質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)干燥甜葉菊葉片依次經(jīng)過(guò)粉碎、浸提、層析、洗脫、納濾、脫鹽、噴霧干燥后制得甜菊糖苷；該發(fā)明改變了甜菊糖苷的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，節(jié)省了生產(chǎn)成本及周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，減少了廢水對(duì)環(huán)境的污染。 CN201910555952.2 公開(kāi)了一種制備高純度甜菊糖苷RM 的工藝方法，包括以下步驟：1）將甜葉菊原料與水按熱攪拌提取；2）將提取料液過(guò)濾后進(jìn)行柱層析純化，水洗后用乙醇溶液洗脫，收集洗脫液；3）將洗脫液脫鹽脫色后進(jìn)行濃縮干燥，得到粗糖；4）將粗糖與乙醇溶液混合熱攪拌回流，過(guò)濾，濾液冷卻結(jié)晶、干燥；5）將母液進(jìn)行濃縮、干燥，得到RM 粗品；6）以RM 粗品為原料，加入乙醇或甲醇溶液，熱攪拌回流后，過(guò)濾，冷卻結(jié)晶，干燥，得到RM精品。 CN201910519260.2 公開(kāi)了一種提取、分離和純化甜菊糖苷的方法。 其方法包括如下步驟：稱取一定量的甜葉菊， 固液質(zhì)量體積比控制在1∶8～1∶20， 溫度控制在0～30 ℃， 焦亞硫酸鈉添加量控制在0.1%～5.0%，甲醛添加量控制量0.1%～3.0%，進(jìn)行循環(huán)滲漉提取，得提取液。提取液進(jìn)行殼聚糖絮凝除雜，pH 控制在3～7，殼聚糖添加量控制在0.5%～3.0%，溫度控制在50～80 ℃，絮凝時(shí)間控制在0.5～3.0 h。 絮凝結(jié)束后，經(jīng)離心得上清液。上清液經(jīng)過(guò)微濾膜脫色，超濾膜除大分子，以及反滲透濃縮，得透過(guò)液。將透過(guò)液上柱，經(jīng)過(guò)水洗、堿洗、酸洗、稀醇除雜和高醇解吸，可得到純度90%以上的甜菊糖苷。 該發(fā)明采用低溫循環(huán)滲漉提取，膜過(guò)濾和柱層析純化甜菊糖苷，可提高甜菊糖苷純化效率以及減少?gòu)U水的排放，具有良好的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。 CN201910522793.6 公開(kāi)了利用固態(tài)生物酶制造酶改質(zhì)甜菊糖苷的方法，包括如下步驟：1）選取生化酶固化載體；2）選取2 種生物酶分別制成溶液，將得到的2 種生物酶溶液分別通過(guò)生化酶固化載體，得到分別固化好的2 種生物酶；3）將其中一種固化的生物酶加入到反應(yīng)罐中，反應(yīng)罐內(nèi)裝有甜菊糖苷溶液，進(jìn)行攪拌，反應(yīng)充分；4）將反應(yīng)后得到的溶液進(jìn)行過(guò)濾，收集其中一種固化的生物酶，得到一次過(guò)濾液，一次過(guò)濾液回收到反應(yīng)罐中；5）將另一種固化的生物酶加入到反應(yīng)罐中，進(jìn)行攪拌，反應(yīng)充分；6）將反應(yīng)后得到的溶液進(jìn)行過(guò)濾，收集另一種固化的生物酶，得到二次過(guò)濾液；7）將二次過(guò)濾液進(jìn)行過(guò)濾濃縮，使改質(zhì)甜菊糖苷的濃度為35～55%。 CN201910170482.8 涉及一種硅膠基質(zhì)強(qiáng)陰離子交換色譜分離純化甜菊糖苷的方法，以甜葉菊葉片或甜菊糖苷粗品為原料，以HP-SAX 硅膠基質(zhì)強(qiáng)陰離子交換色譜填料或同型成品色譜柱為分離介質(zhì)，通過(guò)液相色譜法分離純化，同時(shí)得到甜菊苷、瑞鮑迪苷C 和瑞鮑迪苷A 3 種甜菊糖苷。

隨著健康意識(shí)的提高，消費(fèi)者對(duì)甜味劑的追求不僅局限于口感的滿足，還越來(lái)越重視其健康性和功能性。 進(jìn)一步開(kāi)發(fā)高品質(zhì)、高生物活性的甜菊糖苷生產(chǎn)工藝，并擴(kuò)大其產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，將成為食品、保健及醫(yī)療領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。