[發明專利]一種甜菊糖苷水提取液的脫色方法

有效

• 申請號: 201710646376.3
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107383128B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 華霄;劉雅嫻;何禾;楊瑞金
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C07H15/256
• 分類號: C07H15/256;C07H1/06
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發明公開了一種甜菊糖苷水提取液的脫色方法，其步驟包括：首先將脫乙酰度>90%的殼聚糖配制成濃度1~10%（w/v）的溶液；然后用配制的殼聚糖溶液進行第一次脫色，最后殘余色素用陰離子交換樹脂脫除。本發明的優點是殼聚糖用量少、脫色時間短。經過殼聚糖脫色后，甜菊糖苷水提取液的脫色率可達到90~98%，總糖苷損失率<8%；再經過樹脂脫色后，甜菊糖苷水提取液的脫色率可達到98%以上，總糖苷損失率<10%。

技術領域

本發明屬于功能性糖技術領域，具體涉及一種甜菊糖苷水提取液的脫色方法。

背景技術

甜菊糖是從甜葉菊中提取得到的高倍甜味劑，由數種糖苷化合物組成，其中主要的成分為萊鮑迪苷A（RA）和甜菊苷（St）。一般地，甜菊糖以水為介質進行提取，提取可采用一次或多次浸泡直至菊葉變成無甜味，此時甜菊糖苷幾乎全部溶入水提液，水提液天然pH為4~6，但在提取同時，甜菊葉中的水溶性色素，包括多酚、花青素等也進入水提取液中，而且在提取過程中，多酚和花青素接觸氧氣、光照等條件發生氧化，生成更多有色物質。經檢測，甜菊糖苷水提取液中存在兩類色素，一類對可見光的最大吸收波長為640nm，另一類對可見光的最大吸收波長為420nm，其中主要的色素為吸收640nm波長可見光的物質。色素的存在對甜菊糖苷產品品質有不良影響，因此需要通過合適的方法進行脫色。

工業上糖漿脫色一般使用如下幾種方法：（1）樹脂脫色，用陽離子或陰離子交換樹脂吸附糖漿中的色素，由于樹脂帶負電荷或正電荷，能吸附含有極性基團（羥基或羧基等）的色素分子，同時對糖分子的吸附程度比較輕，糖苷損失少，但樹脂再生產生大量廢水，不利于環保；（2）活性炭脫色，利用大比表面積的活性炭在酸性條件下吸附糖漿中非極性或弱極性的雜質分子，一般添加量為產物重量的1%以下，用量少但一般需要70~80℃及調節pH，且產生的活性炭廢棄物也帶來環保問題；（3）無機絮凝劑脫色，一般使用復合無機鹽在水相中產生如Al(OH)₃等絮狀沉淀，吸附色素，但同時也吸附一定量糖漿，另外金屬離子殘留也帶來安全問題；（4）有機絮凝劑脫色，一般可使用生物大分子，如帶正電荷的殼聚糖能夠與溶液中帶負電荷的色素分子，以及蛋白質形成絮狀沉淀析出。

殼聚糖是目前研究使用比較多的生物絮凝，相比其他脫色方法，安全性較高，產生的固體廢棄物較少。但由于殼聚糖是大分子多糖（分子量一般為幾十萬至幾百萬），直接在純水中溶解需要數個小時，因此一般的脫色操作是直接添加固態殼聚糖，然后攪拌脫色以促進殼聚糖溶解，之后還需要數個小時的靜置絮凝時間。在甜菊糖苷提取液脫色的實際生產過程中，添加固態殼聚糖存在添加量大、脫色時間長的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種簡便易行的甜菊糖苷水提取液的脫色方法，通過利用帶正電荷的殼聚糖與帶負電荷色素分子的靜電相互作用實現脫除大部分色素，而殘余色素可用少量樹脂脫除。

本發明的原理為：殼聚糖是甲殼素的脫乙酰基衍生物，難溶于水但殼聚糖上帶有游離伯氨基（-NH₂），在酸性條件下能接受一個質子（H⁺）轉變為氨基正離子（-NH₃⁺），由此產生分子間斥力，殼聚糖因此可溶于酸性溶液。因此首先利用酸性水溶液溶解殼聚糖，配置成低粘度的殼聚糖溶液，解決了直接添加殼聚糖無法快速溶解而脫色效率低下的問題；第二，殼聚糖分子成為溶液態后，可充分按照摩爾比與色素分子發生靜電相互作用，一般植物色素分子可接受或失去質子而帶上電荷（如多酚類的酚羥基可解離一個H⁺成為-O^-，花青素的母核2-苯基苯并陽離子本身帶有正電荷），因此能與殼聚糖等大分子絮凝劑發生靜電結合作用，由于靜電相互作用發生很快，因此在絮凝時不需要額外靜置數小時；而多酚和花青素在植物組織中的含量一般都在毫克級，所以理論上殼聚糖在充分溶解后僅需少量即可完全結合帶負電荷的色素分子；第三，殘留的色素分子可用少量陰離子交換樹脂脫除，是利用其靜電吸附同時又有大孔吸附的特點。

本發明是通過以下技術方案實現上述目的的，一種甜菊糖苷水提取液的脫色方法，包括以下步驟：