CN103408614A

CN103408614A - 一种甜菊素和莱鲍迪苷a的新型制备技术

Info

Publication number: CN103408614A
Application number: CN2013103288073A
Authority: CN
Inventors: 李玉山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2013-11-27

Abstract

一种甜菊素和莱鲍迪苷A的新型制备技术，该工艺主要包括以下步骤：1)水提取；2)絮凝沉淀；3)吸附；4)脱盐；5)解吸；6)脱色；7)浓缩；8)结晶，离心；9)干燥；10)母液处理。得到高纯度的甜菊素和莱鲍迪苷A，整个生产过程做到了资源节约，环境友好。

Description

一种甜菊素和莱鲍迪苷A的新型制备技术

技术领域

本发明涉及一种甜菊素和莱鲍迪苷A的新型制备技术

背景技术

甜菊素是以甜菊糖苷(C₃₈H₆₀O₁₈)为主的混合苷，按干燥品计算，含甜菊糖苷(C₃₈H₆₀O₁₈)不得少于95.0％。甜叶菊叶中含有的主要甜味成分称为甜菊糖苷(混合苷)，包含莱鲍迪苷A，甜菊糖苷，莱鲍迪苷B，C，D，E，F，甜菊醇B苷，甜叶悬钩子苷，杜克苷A和B，斯替维亚苷等，分为单糖苷和双糖苷，苷元是甜菊醇，没有甜味。甜叶菊可通过提取纯化得到单体甜菊糖苷或者是各单体甜菊糖苷的混合物。甜菊糖苷结构式如下：

-G代表葡萄糖基；-R代表鼠李糖基；-X代表木糖基。

甜叶菊与甜菊糖苷的分型以莱鲍迪苷A和甜菊糖苷的比例分型。

甜叶菊分型：

或

甜菊糖苷分型：

或

在欧洲，甜菊糖苷作为一种新型甜味剂，更作为一个绿色健康理念被欧洲食品与饮料市场所认可，在欧洲市场蕴藏巨大应用潜力。我国是甜菊糖苷出口大国，2008年12月18日美国FDA宣布甜菊糖双苷A作为甜味剂是“一般认为安全物质”(GRAS)。2011年11月11日欧洲议会和理事会批准甜菊糖苷可在27个成员国使用，这为我国出口创造了良机。欧洲甜菊协会(EUSTAS)在2007年和2009年提出了甜菊糖苷申请标准与食品添加剂联合委员会(JECFA)在2008年颁布的甜菊糖苷规范极其相似。目前甜菊糖苷是由中国，日本，巴拉圭，巴西等国生产的，欧洲至今没有企业生产。我们国家从1975～1978年，中国农业科学院，南京植物园，北京植物园等研究机构先后从日本引种成功，并进行了部分种植。目前国际市场方面，甜菊素95％的产品通行市场价格为45～50美金，而高纯度甜菊素(含量98％)的价格为180美金。

甜菊糖苷不影响其他营养成分的稳定性，具有清除羟基自由基作用；降低糖尿病患者十五和饮料中热量，是不含热量的甜味剂；作为矫味剂广泛应用于糖浆剂、冲散剂片剂、丸剂等药品中；是不致龋齿的甜味剂；具有免疫调节作用；抗氧化防御作用；还有强壮、降血压作用；久服可防止和延缓动脉硬化，所以对治疗糖尿病、高血压病患有显著疗效。

提取甜菊素的方法目前主要有：水提取醇沉钡(钙)盐除杂法；水提取铁(铝)盐除杂树脂吸附法；水提取铁盐除杂正丁醇萃取法；水提取铝盐除杂脱脂乙醇沉淀法；水提取酸碱除杂正丁醇萃取法；水提取铁(铝)盐除杂树脂吸附法等方法，但比较成熟的还是水提取铁(铝)盐除杂树脂吸附法。目前生产甜菊糖常规使用的是比表面积较大的树脂，这类树脂对甜菊糖苷有较大的吸附量，但由于微孔较多，吸附速率较慢，容易堵塞，也易受污染，达不到生产高含量甜菊素(98％)和高含量莱鲍迪苷A(98％)的产品规格。为了解决这个问题，必须寻找新型大孔吸附树脂，甜菊糖苷分子中疏水的四环双萜部分为苷元(甜菊醇)是没有甜味的。大孔吸附树脂为吸附和筛选原理相结合的分离材料，它的吸附性是由于范德华引力或生成氢键的结果，筛选原理是由于其本身多孔性结构所决定。一般来说，被吸附的化合物的分子量大小和极性的强弱直接影响吸附效果，由于甜菊苷的分子量较大，所用吸附树脂需有较大的比表面积和孔径。

本发明确定了基于莱鲍迪苷A和甜菊素为分离对象的新型大孔吸附树脂，这种树脂对甜菊糖苷中的成分筛选范围大约在分子量850～960之间，比较接近莱鲍迪苷A的分子量966，同时也兼顾了甜叶菊原料中的其他主要甜味成分的筛选分离。本发明利用独特的絮凝沉淀、创新性树脂吸附、特定溶剂结晶技术等一系列组合方法，分步骤完成从甜叶菊中提取和分离甜菊素和高纯度莱鲍迪苷A。

发明内容

第一水液提取：甜叶菊干叶加入饮用水煮沸提取三次，提取液过滤，既可杀酶，又可杀青，防止酶解，改善余味不佳。

第二絮凝沉淀：采用复合絮凝剂，组方配比：聚合氯化铁铝：氨水(1∶0.5)，先将聚合氯化铁铝以水溶解，配成5～10％的溶液，然后将此溶液与氨水混合配置，搅匀后加入水提液中，充分搅拌，在30～50℃保温2～6h，过滤滤液再加入1～5％的PAM溶液，充分搅拌，保温2～6h，过滤，滤液待树脂吸附。水提液中含有大量的蛋白质，有机酸，皂苷，色素等，需要絮凝除去。

第三吸附：上述过滤液以大孔吸附树脂A吸附，以薄层色谱检测，吸附饱和后停止。

第四脱盐：上述吸附饱和后的树脂以纯化水洗涤，直至水洗液检测基本无盐类成分停止洗涤，弃去水洗液。由于盐类成分不被树脂吸附，因此可用水将其洗下。

第五解吸：上述脱盐后的树脂以乙醇洗脱，得到洗脱糖液。

第六脱色：将上述洗脱糖液以大孔吸附树脂B脱色，色素被树脂吸附，糖液流出树脂柱。

第七浓缩：将上述糖液真空浓缩，得到浓缩液。

第八结晶：将浓缩物料约250kg经管道进入净化区结晶罐中，开冷却水降至室温，结晶24h。

第九离心：结晶物离心，得到高纯度甜菊素。

第十母液处理：母液另处理，加入3.5倍量特定溶剂系统，70±2℃加热搅拌30min，开冷却水降至室温，结晶24h，得到高纯度莱鲍迪苷A。

第十一干燥：打开进料口，将要烘干的物料放入干燥机，关闭进料口。关闭排真空阀，开真空泵，保持真空度-0.08Mpa。开启载热体阀门，控制温度40～60℃，干燥时间约为2.5h。物料干燥完成后，先关闭载热阀门，然后向夹层注入冷却水，等物料冷却到常温后，停止抽真空，开启排真空阀，用干净的塑料袋收集干燥后的物料。

附图说明

图1生产工艺流程图

图2生产设备流程图

具体实施方式

甜叶菊干叶500Kg加入15倍量(w/w)饮用水煮沸提取2h，提取液过滤，滤渣再以饮用水煮沸提取1h，0.5h，用量分别为10倍，6倍量(w/w)。滤液絮凝沉淀，以5～10％的聚合氯化铁铝液750L加入到提取液中，充分搅拌，再加入350L氨水充分搅拌，在30～50℃保温2～6h，过滤，滤液再加入1～5％的PAM溶液150L，充分搅拌，过滤，滤液以大孔吸附树脂A吸附，以薄层色谱检测，吸附饱和后停止。吸附饱和后的树脂以纯化水洗涤，直至水洗液检测基本无盐类成分停止洗涤，大约用水4000～4500L，弃去水洗液。脱盐后的树脂以70～90％乙醇洗脱，得到洗脱糖液。洗脱糖液以大孔吸附树脂B脱色，脱色糖液真空浓缩，得到浓缩液。将浓缩物料约250kg经管道进入净化区结晶罐中，开冷却水降至室温，结晶24h。结晶物离心，干燥，得到高纯度甜菊素61.5Kg。母液另处理，加入3.5倍量特定溶剂系统，70±2℃加热搅拌30min，开冷却水降至室温，结晶24h，离心，干燥，得到高纯度莱鲍迪苷A14.8Kg。

Claims

1.一种甜菊素和莱鲍迪苷A的新型制备技术，其特征在于，以甜叶菊为原料经以下步骤：

(1)水液提取：甜叶菊干叶加入饮用水煮沸提取三次，15倍量(W/W)提取2h，10倍量(W/W)提取1h，6倍量(W/W)提取0.5h，过滤，得到提取液。

(2)絮凝沉淀：采用复合絮凝剂(无机和有机结合)，聚合氯化铁铝：氨水(1∶0.5)，将聚合氯化铁铝配成5～10％的溶液，将此液与氨水混合搅匀后加入水提液中充分搅拌，保温，过滤，滤液再加入1～5％的PAM溶液充分搅拌，保温，过滤，滤液待树脂吸附。

(3)吸附：过滤液以大孔吸附树脂A吸附，以薄层色谱检测，吸附饱和后停止。

(4)脱盐：吸附饱和后的树脂以纯化水洗涤，去除水中的阴阳离子，直至水洗液检测基本无盐类成分停止洗涤，弃去水洗液。

(5)解吸：洗脱剂对溶质有较大的溶解度可以得到高浓度的洗脱液。将选用的洗脱剂以一定的流速通过树脂床进行解吸，收集解吸液。脱盐后的树脂以乙醇洗脱，得到洗脱糖液。

(6)脱色：洗脱糖液中含有大量的水溶性色素，必须除去，以大孔吸附树脂B吸附脱色，色素被树脂吸附，糖液流出树脂柱。

(7)浓缩：糖液真空浓缩，得到浓缩液。

(8)结晶：将浓缩物料约250kg经管道进入净化区结晶罐中，开冷却水降至室温，结晶24h。

(9)离心：结晶物离心，得到高纯度甜菊素，母液另处理。

(10)母液处理：离心母液中加入3.5倍量特定溶剂系统，70±2℃加热搅拌30min，开冷却水降至室温，结晶24h，得到高纯度莱鲍迪苷A。

(11)干燥：打开进料口，将要烘干的物料放入干燥机，关闭进料口。关闭排真空阀，开真空泵，保持真空度-0.08Mpa。开启载热体阀门，控制温度40～60℃，干燥时间约为2.5h。物料干燥完成后，先关闭载热阀门，然后向夹层注入冷却水，等物料冷却到常温后，停止抽真空，开启排真空阀，用干净的塑料袋收集干燥后的物料，记录重量，送粉碎岗位。

2.如权利1所述的一种甜菊素和莱鲍迪苷A的新型制备技术，其特征在于，步骤(2)中以复合絮凝剂处理，得到的滤液纯度更高，更清澈透亮。

3.如权利1所述的一种甜菊素和莱鲍迪苷A的新型制备技术，其特征在于，步骤(3)和步骤(6)中采用新型大孔吸附树脂A，很好的吸附了有效成分，除去了盐类成分，新型大孔吸附树脂B有效地吸附了色素，而对甜菊糖苷基本无吸附作用。大孔树脂的表面积较大、交换速度较快、机械强度高、抗污染能力强、热稳定好，在水溶液和非水溶液中都能使用，容易再生，可以反复使用。

4.如权利1所述的一种甜菊素和莱鲍迪苷A的新型制备技术，其特征在于，步骤(10)中采用特定溶剂体系非常好的得到高纯度的莱鲍迪苷A。