專利名稱：高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品添加劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種天然高效甜味劑的提取方法，尤其是通過生物酶解反應(yīng)從草本植物甜葉菊中提取含萊鮑迪甙A大于98%的甜菊糖的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
甜菊糖是從菊科草本植物甜葉菊中提取的天然甜味劑，它具有高甜度、低熱能的 特點，其甜度是蔗糖的200-300倍，熱值僅為蔗糖的1/300。經(jīng)大量藥物實驗證明，甜菊糖無 毒副作用，食用安全，經(jīng)常食用可預(yù)防高血壓、糖尿病、肥胖癥、心臟病等病癥，是一種極具 開發(fā)價值和健康推崇的天然甜味劑，是替代蔗糖非常理想的甜味劑，它廣泛應(yīng)用于食品、飲 料、醫(yī)藥、釀酒、日用化工及化妝品等行業(yè)。甜菊糖是多組份糖甙的混合物，在甜菊糖的糖甙中，以甜菊甙、萊鮑迪甙A和萊鮑 迪甙C的含量較高，也是影響甜菊糖味質(zhì)的主要成份。其中甜菊甙的甜度是蔗糖的200倍； 萊鮑迪甙A的甜度大于蔗糖的300倍，而且味質(zhì)最佳，不含任何不良余味，是最為理想的天 然甜味劑產(chǎn)品；萊鮑迪甙C的甜度則不到蔗糖的50倍，且具有較強的后苦味及不良余味。 因此，最大限度地提高萊鮑迪甙A含量，降低甚至去除萊鮑迪甙C是得到高品質(zhì)、高甜度且 口感純正甜菊糖的途徑。目前，從甜葉菊中提取甜菊糖的工藝方法主要是經(jīng)過原料干葉的反復(fù)多次浸泡、 絮凝和循環(huán)過濾后制得含有效成份的澄清液，再將該澄清液經(jīng)大孔吸附樹脂的上柱吸附、 洗脫、解析等步驟，最后再經(jīng)脫鹽、脫色、濃縮干燥等步驟而制得甜菊糖粗品，該甜菊糖粗品 由于總甙含量僅為80%左右，雜質(zhì)多、口感差，需進一步經(jīng)過重溶結(jié)晶、分離洗滌、再干燥， 或者經(jīng)過重結(jié)晶結(jié)合膜分離工藝而使得萊鮑迪甙總量大于90%的甜菊甜成品，如中國專利 200710025792. 8就公開了一種從甜菊糖中提取高純度菜鮑迪A甙的方法?，F(xiàn)有的甜菊糖 提取方法存在下列不足一是提取工藝周期長，用水量大，生產(chǎn)過程中排污嚴(yán)重；二是有效 成份不能充分析出，因而提取率低，生物利用度不足；三是含雜質(zhì)高，過濾效率低，大量的蛋 白、淀粉、鞣質(zhì)等雜質(zhì)難以分解或除去，嚴(yán)重影響甜菊糖成品的品質(zhì)；四是成品中萊鮑迪A 甙含量相對較低，萊鮑迪A甙含量徘徊于90%上下，而萊鮑迪C甙殘留較高，甜菊糖成品的 味質(zhì)差、口感不純正。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種 高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，它不僅工藝流程合理、提取率高、含雜質(zhì)低，而且萊鮑迪A 甙含量大于98%，成品口感純正。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，其特征是該 提純方法包括以下步驟(a)將甜葉菊干葉投入浸泡槽中，并向浸泡槽加入甜葉菊干葉重量12-15倍量的 溫水，以及酸堿調(diào)節(jié)劑，并攪拌0. 5h-lh，使浸泡液的PH = 4. 5-5. 0 ；
(b)將纖維素酶在38°C -42°C的水中活化5-lOmin，同時將浸泡槽中的浸泡液加溫 至 40°C -50°C ；(c)向浸泡液中加入甜葉菊干重0.3% -0.5%的纖維素酶，保持恒溫并不斷攪 拌lh-1. 5h ；再向浸泡液中加入甜葉菊干重0.4% -0.8%的果膠酶，保持恒溫并不斷攪拌 lh-1. 5h，而制得甜葉菊酶解液；(d)濾去甜葉菊酶解液中的葉渣，而制得甜葉菊濾清液；(e)將甜葉菊濾清液以5. 5-6. 5m3/h的流速裝入大孔吸附樹脂柱進行上柱吸附，流 出廢液送入污水處理裝置；每批上柱吸附結(jié)束后靜置25-35min，再用大孔吸附樹脂床容積 5. 5-6. 5倍量的水，以7-9m3/h流速對大孔吸附樹脂柱中的雜質(zhì)進行洗脫；(f)用大孔吸附樹脂床容積3-4倍量的解析乙醇溶液，以2_3m3/h的流速流經(jīng)大孔 吸附樹脂柱，解析有效成份制得甜葉菊乙醇解析液；(g)向甜葉菊乙醇解析液中加入重量為液重0.8-1. 2%的活性炭，將甜葉菊乙 醇解析液升溫至35°C _45°C，不斷攪拌并保溫0. 5-lh，過濾后再將甜葉菊乙醇解析液以 2-3m3/h的流速流經(jīng)陽離子樹脂交換柱；然后再將甜葉菊乙醇解析液，以0. 8-1. 2m3/h流速 流經(jīng)陰離子樹脂交換柱，最終制得無色透明的甜葉菊清液；(h)將甜葉菊清液經(jīng)濃縮、干燥成甜菊糖粗品。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下顯著優(yōu)點首先，本發(fā)明較現(xiàn)有甜菊糖提取方法大大縮短了工藝流程，提高了生產(chǎn)效率，尤其 是大幅降低了水資源的耗用量，提高了成品品質(zhì)。由于現(xiàn)有工藝中有效成份的提取率主要 取決浸泡工序，因而采用了大水量、多次反復(fù)浸泡的工藝和絮凝工序，不僅造成了水資源的 嚴(yán)重浪費和污水排放量的增加，而且生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)效率低。本發(fā)明的技術(shù)方案徹底解決 上述問題，達(dá)到短流程、低水量、高效率的技術(shù)效果。第二、本發(fā)明由于采用生物酶解技術(shù)來提取甜葉菊中的有效成份，利用生物酶反 應(yīng)所具有的高度專一性特點，根據(jù)甜葉菊細(xì)胞壁的構(gòu)成合理選擇生物酶，依次利用纖維素 酶和果膠酶分解、軟化纖維素和果膠質(zhì)、破壞細(xì)胞壁，促進植物細(xì)胞內(nèi)容物的充分溶解析 出，有效提高甜葉菊中有效成分的提取率；改善甜葉菊有效成分提取過程中的濾過速度和 純化效果，提高產(chǎn)品純度和品質(zhì)。第三，本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵之一是根據(jù)甜葉菊特性以及目標(biāo)成分含量和品質(zhì)，對生 物酶種類進行合理地選擇，尤其是對纖維素酶、果膠酶的酶解溫度、酸堿度、酶解時間及酶 解工藝等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進行了綜合優(yōu)選，保證生物酶在整個酶解反應(yīng)中均表現(xiàn)出最大的活 性，酶解反應(yīng)更加高效，甜葉菊糖甙能充分析出，提取率高，甜菊糖粗品的總甙就大于90%， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有工藝的粗品總甙僅為80%左右，這樣就為成品總甙大于98%打下了基礎(chǔ)。第四、本發(fā)明在充分酶解的基礎(chǔ)上，以大孔吸附樹脂為吸附劑，根據(jù)甜葉菊中目標(biāo) 成分的分子量大小和極性強弱，選擇合理的吸附及解吸工藝條件，如吸附和解析介質(zhì)、流速 及停置時間等，對甜葉菊中目標(biāo)成分進行選擇性吸附和篩選，并綜合運用靜態(tài)吸附和動態(tài) 吸附法，從而達(dá)到吸附充分速度快、吸附容量大，解析率高，不僅有利于提高甜菊糖總甙的 純度和甜菊糖成品的品質(zhì)，而且免去傳統(tǒng)分離工序耗時多，周期長的不足，提純效率高，節(jié) 能生產(chǎn)成本。第五，本發(fā)明由于綜合運用了活性炭、陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂等手段，對甜葉菊解析液實行精制去雜脫色，活性炭主要去除解析液中的非極性雜質(zhì)、灰分和色素； 陽離子交換樹脂柱主要吸附去除解析液中的Pb2+、Ca2+、Mg2+等陽離子；陰離子交換樹脂柱 則主要吸附去除解析液中的OH—、SO/—等陰離子雜質(zhì)、黑色素和堿性分解物。通過上述的綜 合精制脫色除雜，大大提高了解析液中糖甙的含量，較為徹底地去除了各類雜質(zhì)、灰分和色 素，實現(xiàn)了目標(biāo)產(chǎn)品甜菊糖的高純度、高品質(zhì)。本發(fā)明的進一步實施方式，向所述甜菊糖粗品中加入其重量4-8倍量的乙醇溶 液，緩慢攪拌并升溫至50°C -60°C，保溫l-2h，以1°C /h的降溫速度降溫至35°C -45°C，并 不斷攪拌，通過8-12h的自然結(jié)晶后，過濾結(jié)晶晶體，并對該結(jié)晶晶體用結(jié)晶晶體2倍重量 的無水乙醇進行洗滌后甩干；將洗滌后的結(jié)晶晶體以其重量8-10倍的純化水溶解后，用中 空纖維濾膜進行濃縮，濃縮后再進行干燥而制得高品質(zhì)甜菊糖。首先由于采用高濃度乙醇重溶結(jié)晶的方法，乙醇濃度達(dá)85% -90%，從而增強了去除甜菊甙和萊鮑迪甙C的能力，大大提高了萊鮑迪甙A的純度；采用截留分子量為500的 中空纖維膜分離技術(shù)可以再行去除灰分，進一步提高萊鮑迪甙A的純度，同時結(jié)合濃縮干 燥去除溶劑殘留，確保了萊鮑迪甙A含量大于98%。甜度更高，沒有余味，口感純正，成品品 質(zhì)佳。又由于采用1°C /h緩慢的結(jié)晶降溫速度，避免萊鮑迪甙A晶體在結(jié)晶析出時混雜包 容入其它成份，確保了萊鮑迪甙A含量的提高。大量實際試驗表明控制結(jié)晶降溫速度是十 分關(guān)鍵的。
具體實施例方式實施例1將甜葉菊干葉投入到浸泡槽或其他相應(yīng)的浸泡容器中，并向該浸泡槽中加入甜葉 菊干葉重量14倍量的溫水，該溫水的水溫為40°C ；并向該浸泡液中加入為該甜葉菊浸泡液 重量的酸堿調(diào)節(jié)劑，該酸堿調(diào)節(jié)劑為CaCl2,連續(xù)攪拌浸泡0. 5h，形成PH = 4. 5-5. 0的 甜葉菊浸泡液。將纖維素酶在38 °C -42 °C的溫水中活化5-lOmin，以激活纖維素酶使之恢復(fù)生物 活性；同時將PH值達(dá)到4. 5-5. 0的甜葉菊浸泡液加溫至45°C。向加溫后的浸泡液中加入激 活的纖維素酶，保持恒溫并不斷攪拌lh，纖維素酶的加入量為甜葉菊干重的0. 3% -0. 5%。 再向已加入纖維素酶并發(fā)生酶解的浸泡液中加入果膠酶，仍保持恒溫并不斷攪拌1. 25h，所 加果膠酶重量為甜葉菊干重的0. 4% -0. 8%，上述酶解反應(yīng)后制得甜葉菊酶解液。通過篩 選上述生物酶種類、酶用量、溫度、時間及投入時點等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，使生物酶在甜葉菊的 酶解過程中保持最佳的生物活性，最高效地進行酶解反應(yīng)，以最大限度地提高甜葉菊糖甙 的提取率，同時也改善酶解物的濾過速度。將經(jīng)過上述酶解后的甜葉菊酶解液先泵送至不銹鋼板式過濾器中進行初濾，并用 循送泵自循環(huán)泵送30min，以充分濾除較大葉碎片的葉渣；再將經(jīng)上述過濾的甜葉菊酶解 液泵到200目的袋式過濾器進行細(xì)過濾，而制得甜葉菊濾清液。上述初濾過程中除采用不 銹鋼板式過濾器外，還可以是網(wǎng)式過濾器等其他常用的過濾裝置。在制得經(jīng)酶解和過濾后的甜葉菊濾清液后，本發(fā)明繼續(xù)采用大孔吸附樹脂進行吸 附分離純化。以60T甜葉菊濾清液為一批次，首先以6M3/h的流速流動裝入大孔吸附樹脂柱 進行上柱吸附，流出的廢液送入污水處理裝置進行處理；由于根據(jù)甜葉菊糖甙分子量大小、吸附容量選擇了合理的吸附樹脂，甜葉菊糖甙被吸附于大孔吸附樹脂上。在每批次裝柱結(jié) 束時，應(yīng)靜置30min以使最后處于樹脂吸附床的甜葉菊濾清液進行靜置吸附。在流動和靜 置吸附完成后，用6倍于大孔吸附樹脂床容積的清水，以8m3/h的流速對樹脂床進行洗脫， 以洗去非目標(biāo)成分的雜質(zhì)。在進行雜質(zhì)洗脫后，用3倍于吸附樹脂床容積的解析乙醇溶液， 以2m3/h的流速將甜葉菊有效成分流動解析至貯罐，形成甜葉菊乙醇解析液。所用解析乙 醇溶液的質(zhì)量百分濃度為55%。為保證成品的高純度和高品質(zhì)，在制得甜葉菊乙醇解析液后，再對其進行精制 去雜脫色處理。首先向甜葉菊乙醇解析液貯罐中加入液重的活性炭，將貯液升溫至 350C _45°C，不斷攪拌并保溫Ih后將該貯液泵至板框過濾器，進行循環(huán)過濾以濾除活性炭， 該工序利用活性炭良好的吸附性主要吸附去除非極性雜質(zhì)、灰分和色素。經(jīng)活性炭除雜脫 色后，再將甜葉菊乙醇解析液以2m3/h的流速泵至陽離子交換樹脂柱，經(jīng)過流動上柱吸附以 去除甜葉菊乙醇解析液中的Fe3+、Pb2+、Ca2+、及Mg2+等陽離子雜質(zhì)和色素。然后再將經(jīng)二道 去雜脫色后的甜葉菊乙醇解析液以lm3/h的流速流動裝入陰離子交換樹脂柱，以去除甜葉 菊乙醇解析液中的陰離子雜質(zhì)、黑色素和堿性分解物。經(jīng)上述三道的精制除雜脫色，得到了 無色透明的甜葉菊清液。經(jīng)多次實際檢測，該清液在檢測波長370nm處，其透光率達(dá)80%。將上述甜葉菊清液送至真空減壓濃縮罐進行濃縮，濃縮至波美度19° Be的稠膏 料，將該稠膏料經(jīng)噴霧干燥成白色粉末的甜菊糖粗品，該甜菊糖粗品總甙大于90%。真空 減壓濃縮罐的真空度-0. 08Mpa，蒸汽壓力0. IMpa，溫度60°C _65°C ；噴霧干燥時的進風(fēng)溫度 190°C，進料速度 100L/h。向甜菊糖粗品中加入其重量4-8倍量的食用乙醇溶液，緩慢攪拌并升溫至 500C -60°C讓其充分溶解，并保溫Ih后，再以1°C /h的降溫速度降溫至40°C，并不斷攪拌， 經(jīng)過IOh的自然結(jié)晶，結(jié)晶完成后濾出結(jié)晶晶體，以2倍于結(jié)晶晶體的無水乙醇進行洗滌甩 干，將經(jīng)洗滌后的結(jié)晶晶體以其重量10倍的純水進行重新溶解，用截留分子量為500的中 空纖維膜進行分離濃縮而得純度極高的甜菊糖液，將該甜菊糖液進行噴霧干燥，最終得到 高品質(zhì)甜菊糖。該甜菊糖總甙量大于98 %，萊鮑迪甙A含量大于97 %。實施例2將甜葉菊干葉投入到浸泡槽或其他相應(yīng)的浸泡容器中，并向該浸泡槽中加入甜 葉菊干葉重量12倍量的溫水，該溫水的水溫為35°C ；并向該浸泡液中加入為該甜葉菊浸 泡液重量0. 8%的酸堿調(diào)節(jié)劑，該酸堿調(diào)節(jié)劑為醋酸鈉，連續(xù)攪拌浸泡45分鐘，形成PH = 4. 5-5. 0的甜葉菊浸泡液。將纖維素酶在38°C -42°C的溫水中活化5-lOmin，以激活纖維素酶使之恢復(fù)生物活性；同時將PH值達(dá)到4. 5-5.0的甜葉菊浸泡液加溫至40°C。向加溫后的浸泡液中 加入激活的纖維素酶，保持恒溫并不斷攪拌1.25h，纖維素酶的加入量為甜葉菊干重的 0. 3%-0. 4%。再向已加入纖維素酶并發(fā)生酶解的浸泡液中加入果膠酶，仍保持恒溫并不斷 攪拌1. 5h，所加果膠酶重量為甜葉菊干重的0. 4% -0. 5%，上述酶解反應(yīng)后制得甜葉菊酶 解液。通過篩選上述生物酶種類、酶用量、溫度、時間及投入時點等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，使生物酶 在甜葉菊的酶解過程中保持最佳的生物活性，最高效地進行酶解反應(yīng)，以最大限度地提高 甜葉菊糖甙的提取率，同時也改善酶解物的濾過速度。將經(jīng)過上述酶解后的甜葉菊酶解液先泵送至不銹鋼板式過濾器中進行初濾，并循送泵送15min，以充分濾除較大葉碎片的葉渣；再將經(jīng)上述過濾的甜葉菊酶解液泵到200目的袋式過濾器進行細(xì)過濾，而制得甜葉菊濾清液。上述初濾過程中除采用不銹鋼板式過濾 器外，還可以是網(wǎng)式過濾器等其他常用的過濾裝置。在制得經(jīng)酶解和過濾后的甜葉菊濾清液后，本發(fā)明繼續(xù)采用大孔吸附樹脂進行吸 附分離純化。以60T甜葉菊濾清液為一批次，首先以5. 5M3/h的流速流動裝入大孔吸附樹 脂柱進行上柱吸附，流出的廢液送入污水處理裝置進行處理；由于根據(jù)甜葉菊糖甙分子量 大小、吸附容量選擇了合理的吸附樹脂，甜葉菊糖甙被吸附于大孔吸附樹脂上。在每批次裝 柱結(jié)束時，應(yīng)靜置25min以使最后處于樹脂吸附床的甜葉菊濾清液進行靜置吸附。在流動 和靜置吸附完成后，用5. 5倍于大孔吸附樹脂床容積的清水，以7m3/h的流速對樹脂床進行 洗脫，以洗去非目標(biāo)成分的雜質(zhì)。在進行雜質(zhì)洗脫后，用3倍于吸附樹脂床容積的解析乙醇 溶液，以2m3/h的流速將甜葉菊有效成分流動解析至貯罐，形成甜葉菊乙醇解析液。所用解 析乙醇溶液的質(zhì)量百分濃度為50%。為保證成品的高純度和高品質(zhì)，在制得甜葉菊乙醇解析液后，再對其進行精制去 雜脫色處理。首先向甜葉菊乙醇解析液貯罐中加入液重0.8%的活性炭，將貯液升溫至 35°C-45°C，不斷攪拌并保溫0. 5h后將該貯液泵至板框過濾器，進行循環(huán)過濾以濾除活性 炭，該工序利用活性炭良好的吸附性主要吸附去除非極性雜質(zhì)、灰分和色素。經(jīng)活性炭除雜 脫色后，再將甜葉菊乙醇解析液以3m3/h的流速泵至陽離子交換樹脂柱，經(jīng)過流動上柱吸附 以去除甜葉菊乙醇解析液中的Fe3+、Pb2+、Ca2+、及Mg2+等陽離子雜質(zhì)和色素。然后再將經(jīng)二道 去雜脫色后的甜葉菊乙醇解析液以lm3/h的流速流動裝入陰離子交換樹脂柱，以去除甜葉 菊乙醇解析液中的陰離子雜質(zhì)、黑色素和堿性分解物。經(jīng)上述三道的精制除雜脫色，得到了 無色透明的甜葉菊清液。經(jīng)多次實際檢測，該清液在檢測波長370nm處，其透光率達(dá)80%。將上述甜葉菊清液送至真空減壓濃縮罐進行濃縮，濃縮至波美度19° Be的稠膏 料，將該稠膏料經(jīng)噴霧干燥成白色粉末的甜菊糖粗品，該甜菊糖粗品總甙大于90%。真空 減壓濃縮罐的真空度-0. 08Mpa，蒸汽壓力0. IMpa，溫度60°C _65°C ；噴霧干燥時的進風(fēng)溫度 190°C，進料速度 100L/h。向甜菊糖粗品中加入其重量4-8倍量的食用乙醇溶液，緩慢攪拌并升溫至 500C _60°C讓其充分溶解，并保溫1. 5h后，再以1°C /h的降溫速度降溫至35°C，并不斷攪 拌，經(jīng)過8h的自然結(jié)晶，結(jié)晶完成后濾出結(jié)晶晶體，以2倍于結(jié)晶晶體的無水乙醇進行洗滌 甩干，將經(jīng)洗滌后的結(jié)晶晶體以其重量10倍的純水進行重新溶解，用截留分子量為500的 中空纖維膜進行分離濃縮而得純度極高的甜菊糖液，將該甜菊糖液進行噴霧干燥，最終得 到高品質(zhì)甜菊糖。該甜菊糖總甙量大于98 %，萊鮑迪甙A含量大于97 %。實施例3將甜葉菊干葉投入到浸泡槽或其他相應(yīng)的浸泡容器中，并向該浸泡槽中加入甜葉 菊干葉重量15倍量的溫水，該溫水的水溫為45°C ；并向該浸泡液中加入為該甜葉菊浸泡液 重量1. 2%的酸堿調(diào)節(jié)劑，該酸堿調(diào)節(jié)劑為氯化鎂，連續(xù)攪拌浸泡lh，形成PH = 4. 5-5. 0的 甜葉菊浸泡液。將纖維素酶在38°C -42°C的溫水中活化5-lOmin，以激活纖維素酶使之恢復(fù)生 物活性；同時將PH值達(dá)到4. 5-5.0的甜葉菊浸泡液加溫至50°C。向加溫后的浸泡液 中加入激活的纖維素酶，保持恒溫并不斷攪拌1.5h，纖維素酶的加入量為甜葉菊干重的0. 4%-0. 5%。再向已加入纖維素酶并發(fā)生酶解的浸泡液中加入果膠酶，仍保持恒溫并不斷 攪拌lh，所加果膠酶重量為甜葉菊干重的0. 5% -0. 8%，上述酶解反應(yīng)后制得甜葉菊酶解 液。通過篩選上述生物酶種類、酶用量、溫度、時間及投入時點等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，使生物酶在 甜葉菊的酶解過程中保持最佳的生物活性，最高效地進行酶解反應(yīng)，以最大限度地提高甜 葉菊糖甙的提取率，同時也改善酶解物的濾過速度。將經(jīng)過上述酶解后的甜葉菊酶解液先泵送至不銹鋼板式過濾器中進行初濾，并循 送泵送20min，以充分濾除較大葉碎片的葉渣；再將經(jīng)上述過濾的甜葉菊酶解液泵到200目 的袋式過濾器進行細(xì)過濾，而制得甜葉菊濾清液。上述初濾過程中除采用不銹鋼板式過濾 器外，還可以是網(wǎng)式過濾器等其他常用的過濾裝置。在制得經(jīng)酶解和過濾后的甜葉菊濾清液后，本發(fā)明繼續(xù)采用大孔吸附 樹脂進行吸 附分離純化。以60T甜葉菊濾清液為一批次，首先以6. 5M3/h的流速流動裝入大孔吸附樹 脂柱進行上柱吸附，流出的廢液送入污水處理裝置進行處理；由于根據(jù)甜葉菊糖甙分子量 大小、吸附容量選擇了合理的吸附樹脂，甜葉菊糖甙被吸附于大孔吸附樹脂上。在每批次裝 柱結(jié)束時，應(yīng)靜置35min以使最后處于樹脂吸附床的甜葉菊濾清液進行靜置吸附。在流動 和靜置吸附完成后，用6. 5倍于大孔吸附樹脂床容積的清水，以9m3/h的流速對樹脂床進行 洗脫，以洗去非目標(biāo)成分的雜質(zhì)。在進行雜質(zhì)洗脫后，用3倍于吸附樹脂床容積的解析乙醇 溶液，以3m3/h的流速將甜葉菊有效成分流動解析至貯罐，形成甜葉菊乙醇解析液。所用解 析乙醇溶液的質(zhì)量百分濃度為60%。為保證成品的高純度和高品質(zhì)，在制得甜葉菊乙醇解析液后，再對其進行精制去 雜脫色處理。首先向甜葉菊乙醇解析液貯罐中加入液重1.2%的活性炭，將貯液升溫至 350C _45°C，不斷攪拌并保溫Ih后將該貯液泵至板框過濾器，進行循環(huán)過濾以濾除活性炭， 該工序利用活性炭良好的吸附性主要吸附去除非極性雜質(zhì)、灰分和色素。經(jīng)活性炭除雜脫 色后，再將甜葉菊乙醇解析液以3m3/h的流速泵至陽離子交換樹脂柱，經(jīng)過流動上柱吸附以 去除甜葉菊乙醇解析液中的Fe3+、Pb2+、Ca2+、及Mg2+等陽離子雜質(zhì)和色素。然后再將經(jīng)二道去 雜脫色后的甜葉菊乙醇解析液以1. 2m3/h的流速流動裝入陰離子交換樹脂柱，以去除甜葉 菊乙醇解析液中的陰離子雜質(zhì)、黑色素和堿性分解物。經(jīng)上述三道的精制除雜脫色，得到了 無色透明的甜葉菊清液。經(jīng)多次實際檢測，該清液在檢測波長370nm處，其透光率達(dá)80%。將上述甜葉菊清液送至真空減壓濃縮罐進行濃縮，濃縮至波美度19° Be的稠膏 料，將該稠膏料經(jīng)噴霧干燥成白色粉末的甜菊糖粗品，該甜菊糖粗品總甙大于90%。真空 減壓濃縮罐的真空度-0. 08Mpa，蒸汽壓力0. IMpa，溫度60°C -65°C ；噴霧干燥時的進風(fēng)溫度 190°C，進料速度 100L/h。向甜菊糖粗品中加入其重量4-8倍量的食用乙醇溶液，緩慢攪拌并升溫至 500C -60°C讓其充分溶解，并保溫2h后，再以1°C /h的降溫速度降溫至45°C，并不斷攪拌， 經(jīng)過12h的自然結(jié)晶，結(jié)晶完成后濾出結(jié)晶晶體，以2倍于結(jié)晶晶體的無水乙醇進行洗滌甩 干，將經(jīng)洗滌后的結(jié)晶晶體以其重量8倍的純水進行重新溶解，用截留分子量為500的中空 纖維膜進行分離濃縮而得純度極高的甜菊糖液，將該甜菊糖液進行噴霧干燥，最終得到高 品質(zhì)甜菊糖。該甜菊糖總甙量大于98 %，萊鮑迪甙A含量大于97 %。
權(quán)利要求
一種高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，其特征是該提純方法包括以下步驟(a)將甜葉菊干葉投入浸泡槽中，并向浸泡槽加入甜葉菊干葉重量12-15倍量的溫水，以及酸堿調(diào)節(jié)劑，并攪拌0.5h-1h，使浸泡液的PH＝4.5-5.0；(b)將纖維素酶在38℃-42℃的水中活化5-10min，同時將浸泡槽中的浸泡液加溫至40℃-50℃；(c)向浸泡液中加入甜葉菊干重0.3％-0.5％的纖維素酶，保持恒溫并不斷攪拌1h-1.5h；再向浸泡液中加入甜葉菊干重0.4％-0.8％的果膠酶，保持恒溫并不斷攪拌1h-1.5h，而制得甜葉菊酶解液；(d)濾去甜葉菊酶解液中的葉渣，而制得甜葉菊濾清液；(e)將甜葉菊濾清液以5.5-6.5m3/h的流速裝入大孔吸附樹脂柱進行上柱吸附，流出廢液送入污水處理裝置；每批上柱吸附結(jié)束后靜置25-35min，再用大孔吸附樹脂床容積5.5-6.5倍量的水，以7-9m3/h流速對大孔吸附樹脂柱中的雜質(zhì)進行洗脫；(f)用大孔吸附樹脂床容積3-4倍量的解析乙醇溶液，以2-3m3/h的流速流經(jīng)大孔吸附樹脂柱，解析有效成份制得甜葉菊乙醇解析液；(g)向甜葉菊乙醇解析液中加入重量為液重0.8-1.2％的活性炭，將甜葉菊乙醇解析液升溫至35℃-45℃，不斷攪拌并保溫0.5-1h，過濾后再將甜葉菊乙醇解析液以2-3m3/h的流速流經(jīng)陽離子樹脂交換柱；然后再將甜葉菊乙醇解析液，以0.8-1.2m3/h流速流經(jīng)陰離子樹脂交換柱，最終制得無色透明的甜葉菊清液；(h)將甜葉菊清液經(jīng)濃縮、干燥成甜菊糖粗品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，其特征在于向所述甜菊 糖粗品中加入其重量4-8倍量的乙醇溶液，緩慢攪拌并升溫至50°C -60°C，保溫l_2h，以 1°C /h的降溫速度降溫至35°C _45°C，并不斷攪拌，通過8-12h的自然結(jié)晶后，過濾結(jié)晶晶 體，并對該結(jié)晶晶體用結(jié)晶晶體2倍重量的無水乙醇進行洗滌后甩干；將洗滌后的結(jié)晶晶 體以其重量8-10倍的純化水溶解后，用中空纖維濾膜進行濃縮，濃縮后再進行干燥而制得 高品質(zhì)甜菊糖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，其特征在于所述高品質(zhì) 甜菊糖總甙量大于98 %，萊鮑迪甙A含量大于97 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，其特征在于所述 溫水為溫度為35°C -45°C的水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，其特征在于所述 酸堿調(diào)節(jié)劑為CaCl2，所加CaCl2重量為甜葉菊浸泡液重量的0. 8% -`1. 2%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，其特征在于所述 濾去甜葉菊酶解液中葉渣步驟依次為，先將甜葉菊酶解液泵至板式或網(wǎng)式過濾器進行過濾 并循環(huán)泵送15min-30min，再將上述過濾液送經(jīng)200目的袋式過濾器進行過濾，而制得甜葉 菊濾清液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，其特征在于所述 解析乙醇溶液重量百分濃度為50% -60%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，其特征在于所述 甜葉菊清液在檢測波長370nm處，其透光率大于80%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，其特征在于所述 甜葉菊清液先經(jīng)刮板濃縮器濃縮成稠膏狀，再將該稠膏經(jīng)噴霧干燥而制得甜菊糖粗品。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，其特征在于所述中空纖 維膜為截留分子量為500的中空纖維濾膜；所述乙醇溶液為食用乙醇，其質(zhì)量百分濃度為 85% -90%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高品質(zhì)甜菊糖生物酶解提純方法，其步驟包括浸泡甜葉菊干葉并調(diào)節(jié)其酸堿度，依次向浸泡液中加入纖維素酶、果膠酶，濾去葉渣而制得濾清液；將濾清液裝入大孔吸附樹脂柱進行上柱吸附，再用水對大孔吸附樹脂柱中的雜質(zhì)進行洗脫；用解析乙醇溶液解析有效成份制得乙醇解析液；向甜葉菊乙醇解析液中加入活性炭，過濾后依次流經(jīng)陽離子樹脂交換柱和陰離子樹脂交換柱，最終濃縮干燥成甜菊糖粗品。向甜菊糖粗品中加入乙醇溶液，使其自然結(jié)晶后，過濾結(jié)晶晶體，并對該結(jié)晶晶體用無水乙醇進行洗滌甩干和純化水溶解后，濃縮干燥成高品質(zhì)甜菊糖。該工藝流程合理、提取率高，而且萊鮑迪A甙含量大于98％，成品口感純正。
文檔編號C12P19/14GK101805768SQ20101902612
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者周勇, 徐柏衡 申請人:江蘇健佳藥業(yè)有限公司