天然甜味劑甜茶提取物甜茶苷(Rubusoside)的研發(fā)及應(yīng)用前景 | 天然甜味劑甜茶提取物甜茶苷(Rubusoside)的研發(fā)及應(yīng)用前景 |
| 發(fā)布時間:2020-10-07 信息來源:admin 發(fā)布人:admin 點擊次數(shù):4304 |
| 甜茶(Rubus suavissimuS.Lee s)為薔薇科懸鉤子屬多年生落葉有刺灌木，主要分布在我國南方丘陵地區(qū)，主產(chǎn)于柳州、桂林、梧州等地區(qū)，是廣西特有的一種野生珍稀甜味植物，與羅漢果、甜葉菊并稱廣西三大甜味植物，其葉可入藥入茶。通常生長于海拔500米～1000米，喜陽亦耐陰，適應(yīng)能力強�，F(xiàn)在廣西大瑤山和河池地區(qū)已有裁培。甜茶性涼，味甘、平，有清熱、潤肺、祛痰、止咳之功效。由于其葉味甜，具有保健作用，廣西民間常作茶飲用，故名“甜茶”，亦稱之“神茶”。七十年代以來，國內(nèi)外對甜茶進行了研究，發(fā)現(xiàn)甜茶為一種高甜度，低熱能的非糖天然甜味植物，其葉所含的甜茶甙(Rubusoside又稱甜茶素、懸鉤子甙)，有降血壓、降血糖作用，并能促進新陳代謝，治療胃酸過多等功能。 一、甜茶苷的甜味特性和性質(zhì) 甜茶葉的主要甜味成分是甜茶甙(Rubusoside)，為斯替維醇(Steviol)和葡萄糖結(jié)合而成的四環(huán)二萜甙，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與甜葉菊甙(Stevioside，斯替維甙)相似。甜茶甙的甜度約為蔗糖甜度的300倍，甜茶甙的甜度高、味質(zhì)好、耐高溫、對肥胖癥、糖尿病、心血管病、高血壓、動脈硬化、齲齒等患者有一定的輔助療效。是一種低熱值、甜度高、食用極為安全的天然甜味劑。國內(nèi)外對甜茶素的分離提取、測試及藥理等方面進行了研究，但目前尚未見到制備甜茶素純品的詳細報道。 甜茶甙屬高甜度，低熱值的非糖天然甜味物質(zhì)，可供代糖食用。近年來，國內(nèi)有關(guān)學(xué)者對廣西甜茶的生物學(xué)、毒理學(xué)進行了研究，充分證實：廣西甜茶為一種高甜度、無毒性的植物，動物服用安全，對生產(chǎn)發(fā)育、造血系統(tǒng)、肝腎功能無妨礙，也未見對動物主要臟器(心、肝、脾、腎、腦)有實質(zhì)性的損害和蓄積中毒反應(yīng)，甜茶甙將成為一種新型的天然甜味劑。為了挖掘利用廣西豐富的天然甜味資源，我國學(xué)者從上世紀90年代末開始利用薔薇科多年生灌木甜茶葉進行科學(xué)加工，提取分離其中有效成分，制成這種新型天然甜味劑，不但保持甜茶葉特有的香味和滋味，而且又具有保健和治療作用，產(chǎn)品已遠銷美國和日本。 經(jīng)廣西有關(guān)測試中心及科研單位對甜茶干葉進行了測試，結(jié)果表明：含甜茶甙、多酚類、蛋白質(zhì)、維生素C以及礦物質(zhì)等。其中甜茶甙為2.0%左右，粗蛋白質(zhì)12%，及氨基酸約46%，維生素C(新鮮葉)64.06-ll4.75毫克/100克，總灰分約5%左右，礦物質(zhì)主要有鈣、鉀、鎂、錳等元素的磷酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽及氯化物等物質(zhì)。。 甜茶富含18種氨基酸，每100克含氨基酸總量13535毫克，比山楂果每100克氨基酸總量1289毫克多12246毫克，比山楂葉每100克含氨基酸總量1785毫克，多11750毫克。特別是甜茶中富含人體必需的、只能從食物中獲得的8種氨基酸。從甜茶葉氨基酸含量上看，谷氨酸最高1700毫克/100克，其次天冬氨基酸1400毫克/100克，能促進人體生長的賴氨酸的含量為686毫克/100克，氨基丁酸62毫克/10克。甜茶葉比許多食物的賴氨酸含量都高，例如大麥6毫克/100克，白面粉218毫克/10克，干玉米粉251毫克/10克，高梁299毫克/10克，干芝麻476毫/100克，西紅柿46毫克/10克，鮮青柿子椒51毫克/10克，胡蘿卜43毫克/100克，全脂牛奶259毫克/100克等。甜茶中微量元素所含成分主要是鈣、鉀、鎂、磷、鍺、硒、鐵、鈉、鋅、銅、鉻 鍶、鋰等，其中鈣0.84mg/kg，鋅105.5mg/kg，鍺5.5g/kg，硒17.2 mg/kg，除上述所含微量元素外，還富含生物類黃酮、維生素、茶多酚、維生素C、B1、B2。超氧化物歧化酶含量高，也是甜茶高營養(yǎng)價值的標志之一。我國有不少地區(qū)，全世界有不少國家處于缺硒或低硒狀態(tài)，利用甜茶富硒這一優(yōu)勢加工成富硒產(chǎn)品，在這些地區(qū)做硒補充品，預(yù)防因缺硒帶來的各種病變，具有現(xiàn)實意義。 存在于甜茶葉中的甜茶甙是一種具有甜味的貝殼松烯糖甙，其分子式為C32H50O12。在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與甜葉菊甙(Stevioside，斯替維甙)相似，均由相同甙元組成，其區(qū)別僅在C13位上少接一分子葡萄糖。 二、甜茶苷的生產(chǎn)制備 1.提取工藝 一般的提取工藝如下所示： 甜茶葉→加水煮沸(3次) →過濾→合并濾液→柱吸附→水洗至無色→75％ 乙醇洗脫→洗脫液干燥→粗提物→無水乙醇溶解→過濾→濃縮→噴霧干燥→精制產(chǎn)品→包裝。 取甜茶干葉，碾碎后置入圓底燒瓶，加水(固液比1:10)煮沸60 min，冷卻過濾，第二、三次煮沸30min，合并濾液。將濾液以10 ml/min的速度過大孔吸附樹脂柱(4.0×60cm)。吸附完畢后，首先用蒸餾水洗柱，至流出液無色，然后用75％的乙醇洗脫。洗脫液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干，得到黃色粗提物，粗提物再經(jīng)無水乙醇溶解、過濾(重復(fù)3次)棄殘渣，將濾液干燥得淺黃色精制樣品，味甜，但有苦味。 2.操作要點 （1）原料處理 先對甜茶原料進行篩選，將霉變、發(fā)黑的除去。 （2）熱水浸提 采用10倍干葉重的熱水直接提取，可將甜茶葉中95%以上的甜茶甙提取出來。 （3）絮凝除雜 絮凝劑用量與干甜茶重量比以1：1為宜，靜置時間要充分，水洗板框時用水量要適宜，通常采用硫酸亞鐵和石灰或堿式氯化鋁等對色素、雜質(zhì)離子、蛋白質(zhì)、有機酸進行沉淀。 （4）吸附洗脫 樹脂法從甜茶中提取甜茶甙，所用吸附樹脂有Amberlife XAD-2、Diaion Hp-20、國產(chǎn)AB-8、R-A和ADS-7等。 （5）濃縮 回收洗脫液，并濃縮至浸膏。 （6）噴霧干燥 將提取藏濃縮后進行噴霧干燥，即得成品。 （7）包裝 鋁箔包裝，或根據(jù)用戶需要進行包裝。 3. pH值等對甜茶甙吸附分離的影響 在甜茶葉的提取液中，通常會有高于甜茶甙4～6倍的雜質(zhì)。若提取液直接用樹脂吸附處理，樹脂耗量大，且產(chǎn)品不易純化。因此，提取液在樹脂吸附前應(yīng)先進行凈化處理，預(yù)先除去大部分雜質(zhì)，以增加樹脂對甜茶甙的吸附能力。此外，提取液的pH值對吸附分離也有著顯著的影響。pH值在12以上時，樹脂對甜茶甙的吸附能力弱；在pH值為4以下時，提取液產(chǎn)生沉淀，甜茶甙有被分解的可能，故pH值在4～12范圍內(nèi)吸附分離效果較好。 4.常用吸附樹脂 提取甜茶甙用吸附樹脂主要有AmberlifexAD-2、DiaionHp-20、國產(chǎn)AB-8、R-A和ADS-7等。國內(nèi)某大學(xué)研制的ADS-7型大孔吸附樹脂可省去脫鹽、脫色工序，提高產(chǎn)品得率，可將洗脫劑濃度由70％降至50％，降低生產(chǎn)成本。陳全斌、張巧云等以甜茶葉為原料，經(jīng)水提，采用柱層析、重結(jié)晶等方法進行高純度甜茶甙制備，并經(jīng)TLC、HPLC、IR和NMR分析檢測，制備甜茶甙純度接近l00％。 三、甜茶苷的應(yīng)用及開發(fā)前景 天然甜茶葉含有豐富的甜茶素、茶多酚、蛋白質(zhì)、黃酮、18種氨基酸、多種維生素和礦物質(zhì)等對人體有益的成分。其中的甜茶素的甜度為蔗糖的300倍，甜味的純正程度接近白糖，口味被認為較易被人們接受，是一種低熱值、甜度高、食用極為安全的天然甜味物質(zhì)。茶多酚是天然抗氧化物，具有生物調(diào)節(jié)機能，有抑制膽固醇上升、降低血壓、防止血糖升高、抗衰老及抗腫瘤等作用。黃酮是防治心腦血管疾病和防癌抗癌佳品。鮮甜茶中的Vc含量高達115mg／100g。甜茶所含的礦物質(zhì)元素有鈣、鉀、鈉、磷、鐵、鋅、銅、鎂、硒、鍶等，不含砷、鉛等有害物質(zhì)。甜茶具有清熱解毒、消炎、降脂、降壓、補腎、提高人體免疫力、抗過敏等多種保健功效。日本研究發(fā)現(xiàn)，甜茶對花粉過敏及其它鼻炎、皮膚炎等防治有明顯療效。因此日本人青睞甜茶，特別是那些對櫻花花粉過敏而致鼻炎咳喘的人紛紛喝甜茶以祛痰保身體健康。經(jīng)藥理和臨床實驗證明，甜茶葉中最具價值的成份為：黃酮類化合物、茶多酚、甜茶甙。黃酮類化合物是防治心腦血管疾病和防癌抗癌的佳品；茶多酚是目前世界上最為理想的純天然抗氧化劑之一，用途十分廣泛。甜茶與羅漢果、甜葉菊并稱為三大甜味植物，它們均可提取甜味素，其中又以甜茶的甜味素口感最佳，其甜度相當于蔗糖的300倍，適宜于食品工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用，特別適宜糖尿病，肥胖病患者長期飲用。目前世界各國都在大力尋找天然的、甜度高而熱能低的甜味劑，而甜茶的甜味素自然成了較好的選擇。 目前，世界各國科學(xué)家們都在開發(fā)研究純天然、甜度高而能量低的甜味劑，以期部分替代蔗糖制作食品。甜茶甙正是一種高甜、低熱、無毒性的天然甜味劑，可廣泛應(yīng)用于糕點、飲料、罐頭、醫(yī)藥、煙草、牙膏、啤酒、醬制品等方面。例如用甜茶甙代替30％ 蔗糖生產(chǎn)鮮桔汁，可降低較多成本；用甜茶甙生產(chǎn)桔子罐頭，口感甚佳；用甜茶甙代替蔗糖制作發(fā)酵酸奶，既縮短了生產(chǎn)周期，降低了成本，又保留了傳統(tǒng)酸奶豐富的營養(yǎng)成分，而且由于甜茶甙的低熱值，不會產(chǎn)生增加膽固醇的影響，不致齲齒，因此心血管、肥胖、糖尿病等患者均可飲用，老少皆宜。綜上所述，甜茶甙在國內(nèi)外均有一定的發(fā)展前景。
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