甜菊糖苷研究進展

孫傳范，李進偉

(1.中國農村技術開發中心，北京 100045；2.江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122)

甜菊糖苷研究進展

孫傳范1，李進偉2

(1.中國農村技術開發中心，北京 100045；2.江南大學食品學院，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、結構、安全性及其檢測方法等方面的國內外研究進展，在此基礎上，提出了今后甜菊糖苷研究發展方向。

甜菊糖苷；提取；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酒精作能源代替汽油，以及歐盟取消補貼等原因，導致糖價上揚；同時，隨著現代營養學和食品加工技術的發展，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上，充分顯示其營養功能。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、中國農業科學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，主要產區為黑龍江、山東、安徽、江蘇、江西等省市。1 9 8 2年成都化學制藥廠首次研制成功生產甜菊糖苷技術。1984年原國家經委首先將甜菊糖苷列入《2000年全國食品工業發展綱要》中，1985年衛生部批準甜菊糖苷在飲料、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，年生產甜菊葉片原料約40000t。據中國甜菊協會統計，1996年，我國甜菊糖產銷量突破千噸大關，現已成為世界上最大的甜菊糖生產國和出口國，其中80%左右為出口，產品遠銷韓國、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現繼甘蔗糖、甜菜糖之外大量存在的第三種有開發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]。甜菊糖苷的結構通式見圖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，要想改善現有甜菊苷產品風味，就必須想辦法提高甜菊苷產品中RA部分含量。

圖1 甜菊糖苷的結構通式Fig.1 Structure of steviosides

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

3 甜菊糖苷的提取

目前生產加工甜菊糖苷最為關鍵問題就是提高產品中甜菊總苷含量，降低生產成本。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，但處于傳統的方式，糖苷總收率可達85%，產品含量為90%，生產成本較高，因此降低生產成本，提高產品質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器串聯濃縮法。從濃縮時間上看，兩者基本相同。但改進工藝后操作簡便，產品質量提高，不易吸潮，很少出現黏壁焦糖現象。這兩種方法試生產效果好，完全達到生產要求，產品質量也比較高。

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，要想改善現有甜菊苷產品風味，就必須想辦法提高甜菊苷產品中RA部分含量。提高甜菊糖苷產品中萊鮑迪A苷含量比例不僅與原料有關，而且與加工工藝技術有關。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晶母液的處理，反復重結晶，獲得純度大于90%的萊鮑迪A苷產品，而且對重結晶過程中分離出來的甜菊苷還可進行回收利用，然后采用酶轉型等方法進行味質改進。

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：質量法、堿容量法、蒽酮比色法[9-10]。質量法是通過甜菊糖苷在酸性溶液中加熱水解產生的異甜菊苷元與2,4-二硝基苯肼反應生成的苯腙衍生物，從水中析出干燥稱質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，且耗時相當長。堿容量法是通過經酸處理后產生異甜菊苷元具羧基呈酸性與堿發生的中和反應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生成黃色絡合物，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，甜菊糖苷產業發展迅速，中國已經成為世界最大的甜菊糖苷生產國和出口國。然而甜菊糖苷是許多糖苷的混合物，組分復雜，甜味質差，有余味，限制了其在食品工業中的應用；

同時由于甜菊糖苷混合物質量規格難以統一，大大限制了其在國內外的銷售和應用。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、味質好，作為甜菊糖的精加工高端產品更易被消費者所接受。因此，研究開發高純度萊鮑迪A苷是將來的一個重要發展方向。

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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，研究方向為農業科技管理。E-mail：scf@crtdc.org.cn