甜菊糖苷的提取及莱鲍迪苷A的分离纯化研究

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甜叶菊(Stevia rebaudiana Bertoni)是原产于巴拉圭的多年生草本植物,叶片中含有甜味类似蔗糖的物质甜菊糖苷(steviol glycosides),甜菊糖苷内含10种不同成分的甜味物质,其中莱鲍迪苷A(rebaudioside A, RA)甜味最接近蔗糖,甜度是蔗糖的450倍。甜菊糖苷具有低热量、甜度高、无毒、无副作用等特点,在医药、饮料、调味剂等方面有广泛的应用。本文首先以甜菊糖苷为研究对象,系统的研究对比了分离甜叶菊中甜菊糖苷的热水提取法和酶提取法的优劣,探讨了甜菊糖苷粗提液中微生物的去除方法;其次以莱鲍迪苷A为研究对象,研究了从甜菊糖苷中分离莱鲍迪苷A的几种方法,并利用正交实验优化出重结晶分离莱鲍迪苷A的最佳条件。主要研究内容及结论如下:1、采用正交实验法优化热水提取甜菊糖苷和纤维素酶辅助提取甜菊糖苷的工艺,以葸酮硫酸法检测提取液中甜菊糖苷的含量。结果表明:在提取次数为2次,提取料液比(W/V)1:10条件下,热水提取的最佳条件为溶液提取温度8℃、提取时间2h,此时提取率(所提产物占叶子的含量)为11.2%;纤维素酶辅助提取的最佳条件为纤维素酶添加量0.2%、溶液pH值5、溶液提取时间1.5h、提取温度50℃,此时提取率为14.0%。综合各种因素得出,酶法提取优于热水提取。2、用重量法检测甜菊糖苷提取液中的甜菊糖苷含量,与标准品及蒽酮硫酸法检测出的结果对比,发现重量法检测甜菊糖苷所得的数据略低于葸酮硫酸法的检测结果,考虑到实验误差,此方法可以用来测定提取液中的甜菊糖苷含量。3、根据紫外、双氧水杀菌,苯甲酸钠、山梨酸钾抑菌的原理,将甜叶菊叶子进行紫外杀菌及甜菊糖苷提取液中添加双氧水、苯甲酸钠、山梨酸钾来去除提取液中的微生物。结果表明:紫外杀菌对提取液中的微生物含量没有影响;双氧水在添加量为0.15%条件下,25℃杀菌1h或50℃杀菌0.5h都可以将提取液中的全部微生物杀死;苯甲酸钠和山梨酸钾都可以在添加量为0.1%,溶液pH为4,在25℃抑菌1h条件下抑制提取液中微生物的生长。4、采用乙醇丙酮混合溶液对甜菊糖苷进行重结晶,运用正交实验优化法选择初选结晶条件;将结晶产物溶于乙醇水混合溶液中,得到纯度较高莱鲍迪苷A产品。结果表明:最佳的初选条件为样品中与乙醇的料液比为1:4,丙酮用量为乙醇的15%,在70℃恒温水浴中溶解,放入40℃水浴中结晶8h,样品结晶率为45.6%,RA含量为74.8%,RA的结晶率为70.33%;初选条件下添加晶种后,结晶率及RA纯度都没有明显变化,初选条件下进行搅拌,样品结晶率为54.9%,RA纯度为72.2%,RA结晶率为81.5%,此为最佳结晶条件;结晶产物溶解于料液比为1:10的含水量为5%的乙醇水溶液中,在90℃下回流搅拌1h,过滤干燥后得到RA含量为93.8%的产物,样品产率为54.5%,从最初的产品计算,RA的结晶率为57.7%。5、利用薄板层析法分离甜菊糖苷中的甜菊苷和莱鲍迪苷A,在展开剂为正丁醇:水=20:3的条件下,可以将ST和RA分离。用正丁醇:水=5:1的溶液为流动相过硅胶柱,可以富集到甜菊糖苷中的ST和含量较少的DA成分。
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