甜菊糖苷的提纯方法及多产品联产思考

甜菊糖苷是一种纯天然低热量的高倍甜味剂，从甜叶菊 ( Stevia rebaudiana) 的叶中提取而得，在国际上被誉为 “世界第三糖源”。甜菊糖比蔗糖甜 200 倍（三氯蔗糖比蔗糖甜570倍和纽甜比蔗糖甜8600倍），糖苷中含有9种甜味成分，其中, 甜菊苷约占甜叶菊干叶的6%–8%, 而莱鲍迪苷A含量仅次于甜菊苷, 约占甜叶菊的2%–3%。

普通甜菊糖具有一定的后苦味，终端应用多以含量 95%以上的高纯度甜菊糖为主。莱鲍迪甙 A（Rebaudioside A，RA) 甜度高、口味纯正与蔗糖相似，得到欧美国家的接受和推崇。因此从普通甜菊糖中提纯精制得到高RA糖，受到人们重视并得到广泛研究。

 图1 甜菊糖苷母核结构

 表1 甜叶菊苷化合物类型及结构

1. 提取方法：

甜菊糖易溶于水和醇, 因此，从甜叶菊中提取甜菊糖一般采用水或醇进行提取。以水作为溶剂提取时, 提取液中包含大量的多糖、蛋白质和鞣质等水溶性杂质, 其含量高于甜菊糖3–6倍，对下一步纯化产生很大干扰。天然低共熔溶剂（NADES）以1,2-丙二醇:甘油:水=8:1:1 (v/v/v)为提取溶剂，提取的甜菊苷浓度为2.59 mg·mL^–1, 比水提取高16.40%, 提取的莱鲍迪苷A浓度为1.06 mg·mL^–1, 比水提取高12.62%。进一步优化提取工艺，还可提高34%的得率。

2. 纯化方法：

目前工业化纯化RA糖产品普遍采用结晶的方法，结晶溶剂为一定比例的甲醇、乙醇或异丙醇。甜菊糖易溶于水和醇，但在水中的溶解度远大于醇中的溶解度，因此甜菊糖结晶的特点是醇的比例越高，RA的溶解度就越低，结晶得率越高; 溶剂与甜菊糖的比例越低，甜菊糖的浓度越大，RA越容易结晶析出; 选择沸点大于水的正丁醇作为结晶溶剂，一次结晶后，通过浓缩母液降低溶剂与甜菊糖的比例及增加溶剂浓度，使母液再次结晶，可以有效提高结晶得率。

RA结晶的同时会产生大量母液，母液中大约含有 60%～80%的甜菊糖苷，其中有较高含量的 RC、STV、DA 和 RUB。

大孔树脂法中，ADS-7的饱和吸附量为184.29 mg/g,解吸率为81.66%,回收率为74.12%,产物甜菊糖苷的纯度可达96.95%。

制备色谱法以C18作为色谱柱填料，分别以 70%甲醇水和 90%甲醇水作流动相，经过高压制备型液相色谱两次分离纯化，得到莱鲍迪苷 A、莱鲍迪苷 B、莱鲍迪苷 C（rebaudioside C，RC）、甜菊苷及甜菊双糖苷单体，这 5 种单体纯度均大于 90%；然后通过甲醇重结晶，使这 5 种单体纯度均大于 98％。

3. 综合利用方法

对于多成份复杂产品的提纯，只回收一种成份的工艺导致产品成本高昂和废弃物排放量大。采用现代连续色谱工艺，可以同时回收多个组份，形成多个产品的联产，将极大增强企业的竞争力。

我们前期开发了多维色谱技术，（一种高温全二维液相色谱装置及其使用方法, ZL 201710060507.X；一种三维液相色谱蛋白纯化装置及其使用方法, 2018-9-28,ZL201811137039.2）,有望实现甜菊糖产品及副产品的同步生产。

注：1. 甜味剂的相对甜度测定方法主要有国标法、成对比较法、阈值法、量值估计法和双盲法等。国标法是以蔗糖作为参照物，将待测样品浓度稀释，直到待测样品甜度与 10%蔗糖的甜度相同或相近，待测样品的相对甜度=10%/待测样品的浓度。

2. 甜菊糖具有高甜度、清凉感、有一定的苦味、金属味、甘草后余味等甜味特性，其中苦味、涩味和金属味的不良口感不为人所喜爱。对于产生其不良口感的认识学术界存在争议，第一种观点认为是由于甜菊糖中含有的类黄酮、单宁、挥发性油、倍半内酯等杂质的存在影响其口感；第二种观点认为是由于甜菊糖二萜苷元部位导致不良口感。

参考文献：

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