甜菊糖苷研究進展

孫傳范，李進偉

(1.中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心，北京 100045；2.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

甜菊糖苷研究進展

孫傳范1，李進偉2

(1.中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心，北京 100045；2.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

甜菊糖苷是一種低熱能的高倍甜味劑。本文綜述了甜菊糖苷的來源、提取分離、結(jié)構(gòu)、安全性及其檢測方法等方面的國內(nèi)外研究進展，在此基礎(chǔ)上，提出了今后甜菊糖苷研究發(fā)展方向。

甜菊糖苷；提??；安全性；檢測方法

甜味劑對食品的口感起重要的作用，是食品最基本的配料。在食品工業(yè)中，過去常以蔗糖為主要甜味劑。近年來，由于國際糖的庫存減少和用糖料生產(chǎn)酒精作能源代替汽油，以及歐盟取消補貼等原因，導(dǎo)致糖價上揚；同時，隨著現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)和食品加工技術(shù)的發(fā)展，人們對甜味的追求擺脫了單純用蔗糖的局限，用各種替代蔗糖的甜味劑可以在保持食品加工特性和口感的基礎(chǔ)上，充分顯示其營養(yǎng)功能。隨著人們對健康的要求越來越高，而糖尿病、肥胖癥、高血脂、齲齒等疾病與過多的蔗糖攝入量有密切關(guān)系，人們對甜味劑的要求不僅要口感好、低能量、而且價格合適滿足消費水平。因此，開發(fā)高倍甜味劑成為必然。

1 甜菊糖苷的來源

甜菊糖苷是從菊科植物甜菊的葉子中精提的天然甜味劑。甜菊原自然野生是在南美洲巴拉圭部東北部及巴西的阿爾拜起伏的山脈中。隨著其生長成熟，葉中甜菊苷類不斷增加，直到現(xiàn)蕾期，甜菊苷類含量達到高峰，可用來加工精提甜菊糖。我國自1976年開始由南京中山植物園、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院等科研單位引進甜葉菊試種成功。80年代初向全國各地推廣種植，主要產(chǎn)區(qū)為黑龍江、山東、安徽、江蘇、江西等省市。1 9 8 2年成都化學(xué)制藥廠首次研制成功生產(chǎn)甜菊糖苷技術(shù)。1984年原國家經(jīng)委首先將甜菊糖苷列入《2000年全國食品工業(yè)發(fā)展綱要》中，1985年衛(wèi)生部批準(zhǔn)甜菊糖苷在飲料、糕點和糖果中使用，而且用量不受限制[1-2]。2009年我國甜菊種植面積約25萬畝，年生產(chǎn)甜菊葉片原料約40000t。據(jù)中國甜菊協(xié)會統(tǒng)計，1996年，我國甜菊糖產(chǎn)銷量突破千噸大關(guān)，現(xiàn)已成為世界上最大的甜菊糖生產(chǎn)國和出口國，其中80%左右為出口，產(chǎn)品遠銷韓國、日本、馬來西亞、美國、俄羅斯、德國、加拿大、哥倫比亞等二十多個國家。2009年甜菊糖銷售量突破2600t[3]。

2 甜菊糖苷組成

甜菊糖苷是一系列甜菊糖苷類的混合物，是目前在自然界中發(fā)現(xiàn)繼甘蔗糖、甜菜糖之外大量存在的第三種有開發(fā)價值的天然低熱值高倍甜味劑，作為健康推崇的天然蔗糖替代品，被廣泛用于飲料、糖果、糕點等食品行業(yè)中，其成本比蔗糖低50%以上。具有高甜度、低熱能的特點，其甜度是蔗糖的300～450倍，熱值僅為蔗糖的1/300[4-5]。甜菊糖苷的結(jié)構(gòu)通式見圖1。它由

甜菊苷、萊鮑迪A苷(RA)、萊鮑迪B苷、萊鮑迪C苷、萊鮑迪D苷、萊鮑迪E苷、萊鮑迪F苷、杜爾可A苷、甜菊醇雙糖苷等糖苷組成(表1)。RA含量越高，甜味就越純正，也就會受越多消費者的青睞。因此，要想改善現(xiàn)有甜菊苷產(chǎn)品風(fēng)味，就必須想辦法提高甜菊苷產(chǎn)品中RA部分含量。

圖1 甜菊糖苷的結(jié)構(gòu)通式Fig.1 Structure of steviosides

表1 甜菊糖苷中主要甜味成分及其性質(zhì)Table 1 Sweet component and properties of steviosides

3 甜菊糖苷的提取

目前生產(chǎn)加工甜菊糖苷最為關(guān)鍵問題就是提高產(chǎn)品中甜菊總苷含量，降低生產(chǎn)成本。甜菊糖苷提取方法通常采用醇提取法、離子交換法、吸附法、浸提法、樹脂法、分子篩法等，目前應(yīng)用最廣的是樹脂工藝法[6]。此法雖有一定的加工能力，但處于傳統(tǒng)的方式，糖苷總收率可達85%，產(chǎn)品含量為90%，生產(chǎn)成本較高，因此降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量是甜菊糖苷提取工藝中亟待解決的問題。提取得到的甜菊糖苷粗品要經(jīng)過進一步的濃縮和純化。目前比較先進的工藝有兩種，一種是完全反滲透法，另一種是反滲透器與熱蒸發(fā)器串聯(lián)濃縮法。從濃縮時間上看，兩者基本相同。但改進工藝后操作簡便，產(chǎn)品質(zhì)量提高，不易吸潮，很少出現(xiàn)黏壁焦糖現(xiàn)象。這兩種方法試生產(chǎn)效果好，完全達到生產(chǎn)要求，產(chǎn)品質(zhì)量也比較高。

4 甜菊糖苷的純化

萊鮑迪A苷含量越高，甜味就越純正，也就會受越多消費者的青睞。因此，要想改善現(xiàn)有甜菊苷產(chǎn)品風(fēng)味，就必須想辦法提高甜菊苷產(chǎn)品中RA部分含量。提高甜菊糖苷產(chǎn)品中萊鮑迪A苷含量比例不僅與原料有關(guān)，而且與加工工藝技術(shù)有關(guān)。萊鮑迪A苷提純和精制工藝手段主要有：高效液相色譜法、液滴逆流分配層析法、薄層色譜法、毛細管電泳法、超臨界萃取法、膜分離法、重結(jié)晶法[7-9]。Kinghorn用液滴逆流色譜(DCCC)純化甜葉菊中甜味組分，分離出7種甜菊糖苷，包括甜菊苷、萊鮑迪A苷、萊鮑迪B苷、萊鮑迪C苷。文獻[5-8]采用重結(jié)晶法從普通甜菊葉中提取分離萊鮑迪A苷。通過對甜菊糖在甲醇中重結(jié)晶母液的處理，反復(fù)重結(jié)晶，獲得純度大于90%的萊鮑迪A苷產(chǎn)品，而且對重結(jié)晶過程中分離出來的甜菊苷還可進行回收利用，然后采用酶轉(zhuǎn)型等方法進行味質(zhì)改進。

5 甜菊糖苷的安全性

甜菊糖苷安全性是近年來研究的熱點。自上世紀(jì)70年代起，日本、美國、韓國、巴西等國家先后進行過甜菊糖苷的安全性評價。通過致突變、致癌、致畸實驗及急性毒性和亞急性毒性研究表明，甜菊糖苷具有安全、低毒的特點。

6 甜菊糖苷的檢測

甜菊糖測定方法有：質(zhì)量法、堿容量法、蒽酮比色法[9-10]。質(zhì)量法是通過甜菊糖苷在酸性溶液中加熱水解產(chǎn)生的異甜菊苷元與2,4-二硝基苯肼反應(yīng)生成的苯腙衍生物，從水中析出干燥稱質(zhì)量后再換算成總苷含量的分析方法，此方法受酸度、加熱時間的影響，不易控制，且耗時相當(dāng)長。堿容量法是通過經(jīng)酸處理后產(chǎn)生異甜菊苷元具羧基呈酸性與堿發(fā)生的中和反應(yīng)計算被測組分含量的方法，該法干擾多，步驟煩，誤差大。蒽酮比色法利用甜菊糖苷水解脫落的葡萄糖與蒽酮反應(yīng)生成黃色絡(luò)合物，在波長445nm比色測定，但此法易受加熱時間、酸度、溫度的影響，且操作繁瑣、耗時長。

7 展 望

作為天然植物提取的高倍甜味劑，甜菊糖苷產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，中國已經(jīng)成為世界最大的甜菊糖苷生產(chǎn)國和出口國。然而甜菊糖苷是許多糖苷的混合物，組分復(fù)雜，甜味質(zhì)差，有余味，限制了其在食品工業(yè)中的應(yīng)用；

同時由于甜菊糖苷混合物質(zhì)量規(guī)格難以統(tǒng)一，大大限制了其在國內(nèi)外的銷售和應(yīng)用。萊鮑迪A苷是甜菊糖苷混合物中的一種糖苷，其在甜菊糖苷中含量較高，一般占混合糖苷的30%～70%，由于純化處理去除了帶余味的其他糖苷的影響，甜度高、味質(zhì)好，作為甜菊糖的精加工高端產(chǎn)品更易被消費者所接受。因此，研究開發(fā)高純度萊鮑迪A苷是將來的一個重要發(fā)展方向。

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Research Progress on Steviosides

SUN Chuan-fan1，LI Jin-wei2
(1. China Rural Technology Development Center, Beijing 100045, China；2. School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

Steviosides is a low heat energy sweetener. The international research progress on the foundation, extraction, isolation, structure, security and detect method of steviosides are reviewed in this paper. The future research trends of stevioside are proposed.

steviosides；extraction；security；detect method

TS221.21

A

1002-6630(2010)09-0338-03

2010-03-30

孫傳范(1973—)，男，副研究員，博士，研究方向為農(nóng)業(yè)科技管理。E-mail：scf@crtdc.org.cn