[發(fā)明專利]通過循環(huán)利用由甜葉菊甙A制造方法產(chǎn)生的副產(chǎn)物來以高產(chǎn)率制造甜葉菊甙A的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110096599.X
• 申請日: 2011-04-18
• 公開（公告）號: CN102220398A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李英美;金成俌;洪映鎬;李柱恒;樸承源
• 申請（專利權(quán)）人: CJ第一制糖株式會社
• 主分類號: C12P19/56
• 分類號: C12P19/56
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過重新利用由甜葉菊甙A(Rebaudioside?A)的制造方法產(chǎn)生的副產(chǎn)物來以高產(chǎn)率和高純度制造甜葉菊甙A的方法。更詳細(xì)地講，本發(fā)明通過重新利用由甜葉菊甙A的結(jié)晶工藝產(chǎn)生的副產(chǎn)物作為原料而提供比現(xiàn)有制造方法高的產(chǎn)率和高的純度的甜葉菊甙A。

更詳細(xì)地講，本發(fā)明提供一種制造甜葉菊甙A的方法，其包含以下步驟：經(jīng)由重結(jié)晶(re-crystallization)除去包含在甜葉菊甙A晶體的母液中的除甜菊醇糖苷(steviol?glycosides)以外的諸如礦物、灰分及其他有機(jī)物質(zhì)的物質(zhì)，以此來提高甜葉菊甙A晶體的母液的純度；以及通過使用具有β-1，3-葡糖基轉(zhuǎn)移活性(β-1，3-glucosyl?transactivation)的微生物或酶的轉(zhuǎn)化方法將作為主要成分的甜菊苷(stevioside)轉(zhuǎn)化為甜葉菊甙A，以使得可將其再用作原料。

背景技術(shù)

包含在甜菊植物中的甜菊苷(stevioside，ST)為以甜菊醇作為糖苷配基的二萜糖苷(diterpene?glycoside)，且除了甜菊苷以外，其他甜味成分為甜葉菊甙A、C、D、E和杜爾可甙(Dulcoside)A。這類甜味組分在其甜味程度方面不同，且雖然沒有清楚地揭示甜味與化學(xué)結(jié)構(gòu)中的特征之間的關(guān)系，但是已知甜味和甜味品質(zhì)主要受糖苷的葡萄糖結(jié)合部位、官能團(tuán)(尤其是-OH)的排列和其排列的間距影響。甜菊苷和甜葉菊甙A(β-1，3-單葡糖基甜菊苷)為高強(qiáng)度天然甜味料，分別具有比糖的甜味高約200-250倍的甜味。甜菊苷在后面留下一點苦味，而甜葉菊甙A幾乎沒有苦味，因此其在甜化性質(zhì)方面優(yōu)越。而且，甜葉菊甙A在甜味和甜化性質(zhì)方面優(yōu)越，且甜葉菊甙A作為可?替換當(dāng)前高強(qiáng)度的合成甜味料的高強(qiáng)度天然甜味料而引人注目。具體地說，美國食品及藥品管理局(US?FDA)僅批準(zhǔn)了含有95％或95％以上的甜葉菊甙A的甜菊苷作為高強(qiáng)度甜味料，且從2008年以來可以將其用作食品添加劑。此后，美國的大食品公司積極使用甜葉菊甙A，甜葉菊甙A已經(jīng)以商品名Pure?Via和TRUVIA市售。在這些產(chǎn)品中，甜菊市場中的主導(dǎo)產(chǎn)品TRUVIA是由嘉吉(Cargill)和可口可樂(Coca-Cola)生產(chǎn)的產(chǎn)品，占甜菊市場的58％。然而，TRUVIA在人造糖市場中的市場份額僅為6％。這是因為TRUVIA的制造成本高且TRUVIA具有非常特別的味道。因此，許多食品公司正致力于解決這些問題。

甜葉菊甙A的常規(guī)生產(chǎn)方法可主要分成兩步驟。第一步驟為獲得具有高含量的甜菊醇糖苷的純化產(chǎn)物的步驟，其中第一步驟中的經(jīng)純化的甜菊醇糖苷在東南亞市場中通常用作高強(qiáng)度的甜味料。第一步驟通過以下工藝生產(chǎn)產(chǎn)物：通過使用水熱流體、乙醇、甲醇或多元醇從干甜菊葉中提取含甜菊醇糖苷的溶液；使包含在所提取溶液中的顏料等脫色；通過脫鹽、微量過濾和吸附樹脂純化經(jīng)脫色的溶液以給出高純度的甜菊醇糖苷；以及對所獲得的甜菊醇糖苷進(jìn)行噴霧并干燥等(見圖1)。

然而，因為由第一步驟產(chǎn)生的產(chǎn)物中的甜菊醇糖苷含量比與干甜菊葉原料中的甜菊醇糖苷含量比實質(zhì)上仍然相同，所以最終產(chǎn)物中甜葉菊甙A含量比低到20％或高達(dá)60％，且最終產(chǎn)物中的含量視作為原料的所栽培甜菊的種子和栽培條件而變化。通常，將如上所述生成的高純度甜菊醇糖苷產(chǎn)物直接按原樣或以通過經(jīng)由葡萄糖轉(zhuǎn)移酶促反應(yīng)純化生成的酶處理產(chǎn)物的形式用作高強(qiáng)度甜味料。

第二步驟為用于提高甜葉菊甙A的純度的選擇性分離和純化步驟。當(dāng)在美國和歐洲等地區(qū)銷售時，由第二步驟所生成的高純度產(chǎn)物通常是有限制地進(jìn)行生產(chǎn)和銷售，因為在美國和歐洲，僅高純度的產(chǎn)物被批準(zhǔn)用作食品添加劑。這第二步驟是使用選擇性分步結(jié)晶原理的工藝，使用已經(jīng)由第一步驟生?成(或銷售)的高純度甜菊醇糖苷產(chǎn)物作為原料進(jìn)行。根據(jù)第二步驟的常規(guī)實例，通過結(jié)晶收集在包括醇類(EtOH)的混合溶液中的作為原料的50-60％甜葉菊甙A，制備作為一次結(jié)晶產(chǎn)物的80-85％的甜葉菊甙A，且隨后將80-85％的甜葉菊甙A溶解在具有比上述溶劑具有更高醇(EtOH)含量的溶劑中，然后進(jìn)行結(jié)晶，由此最終生成作為高純度產(chǎn)物的95％以上的甜葉菊甙A(見圖1)。

分步結(jié)晶工藝具有下述有利特點：從具有類似性質(zhì)的其他物質(zhì)中純化單一物質(zhì)而生成高純度物質(zhì)。然而，其具有物理限制：從一次晶體收集中可以獲得的目標(biāo)產(chǎn)物的得率較低。具體地說，在高純度甜葉菊甙A的情況下，由于使用兩次結(jié)晶作為主要工藝的典型工藝的特征，難以使甜葉菊甙A的通常得率增加到50％以上。