CN105503975A - 一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷rm的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及食品添加剂合成领域，尤其涉及一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法。本发明要解决的技术问题是提供一种操作简便、实用有效的阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法。该方法步骤为：将甜菊糖苷配制成浓度为50-200g/L的溶液，将甜菊糖苷溶液与阳离子交换树脂混合进行催化反应，在温度为15-40℃下，催化反应24-72小时，进行固液分离，再将所得料液浓缩干燥。本发明所述的一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法具有操作简便、糖苷转化率高、能耗少、生产成本低、易于工业化等优点，可使料液中的RM含量提升50％以上，达到了提升甜菊糖苷中的RM含量并改善口感的效果。

Description

一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法
技术领域
本发明涉及食品添加剂合成领域，尤其涉及一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法。
背景技术
甜菊糖苷(Steviolglycosides)属苷类化合物，其甜度为蔗糖的150～300倍，属于一种高甜度、低热能、味质好、安全无毒的新型天然甜味剂，可广泛应用于食品、饮料、医药、日化工业等多种行业。经大量药物实验证明，经常食用甜菊糖可预防高血压、糖尿病、肥胖症、心脏病、龋齿等病症，是一种可替代蔗糖的理想的天然甜味剂。甜菊糖有很多明显的优势，但是却有一个致命的弱点，即后苦涩味。甜菊糖苷是一种多组分糖苷混合物，其甜度和口感取决于糖苷的组分及含量。苷(glycoside)又称配糖体，是糖或糖的衍生物与另一非糖化合物通过糖的端基碳原子连接缩合而成的化合物，苷水解后生成糖和非糖两部分，其非糖部分称为苷元或配基、配糖基，苷元部分是四环双萜化合物，所以不同甜菊糖苷在一定条件下是可以相互转化。甜菊糖苷含有13种组分，其中包括RebaudiosideM(简称RM)、RebaudiosideD(简称RD)、RebaudiosideA(简称RA)、Stevioside(简称ST)等，其中RM相对含量较少，约0.2％。但是RM的甜度最高为蔗糖的300倍，而且味质最好，其口感最接近于蔗糖，不含有任何不良余味，从而被业内人士誉为“甜菊糖苷中的黄金”，是一种最为理想的天然甜味剂。因此，能将甜菊糖苷中的其它组分转化为RM，从而获得高含量RM的甜菊糖苷产品的方法，具有重要的市场价值。
高含量RM甜菊糖苷产品的制备方法目前主要有以下两种：重结晶法和酶法。由于原料中RM的含量低，使得重结晶法存在产品得率低，需要进行多次结晶，耗费大量的有机溶剂；酶法对酶的纯度和活性要求高、需要专业人员操控。这两种方法所得产品成本高，都无法实现大规模生产，不能满足市场的需求。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明为了克服现有方法下需要大量有机溶剂、对所需酶纯度和活性要求高、操作控制难、过滤难的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种操作简便、实用有效的阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法，其步骤为：将甜菊糖苷配制成浓度为50-200g/L的溶液，将甜菊糖苷溶液与阳离子交换树脂混合进行催化反应，在温度为15-40℃下，催化反应24-72小时，进行固液分离，再将所得料液浓缩干燥。
优选地，所述阳离子交换树脂为大孔型阳离子交换树脂或凝胶型阳离子交换树脂。
优选地，所述甜菊糖苷溶液与阳离子交换树脂混合进行催化反应为甜菊糖苷溶液与阳离子交换树脂直接混合，溶液量盖过树脂并搅拌，让溶液与树脂充分混合，停止搅拌，静态进行催化反应。
优选地，所述甜菊糖苷溶液与阳离子交换树脂混合进行催化反应为阳离子交换树脂采用湿法装柱，溶液以0.1-2.0BV/h的速度流过阳离子交换树脂柱,至进柱溶液和流出溶液的浓度一致时，停止进料，进行催化反应。
工作原理：一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法，以阳离子交换树脂作为催化剂，在阳离子交换树脂作用下，甜菊糖苷中部分糖苷发生水解，形成糖和非糖两部分，同时水解后形成的糖和非糖两部分又催化形成以RM为主的甜菊糖苷，RM含量在24-72小时后可达到峰值，此时进行固液分离得到料液，再将所得料液浓缩干燥，即得高RM含量甜菊糖苷产品。
(3)有益效果
本发明所述的一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法具有操作简便、糖苷转化率高、能耗少、生产成本低、易于工业化等优点，本发明所述的一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法可使料液中的RM含量提升50％以上，达到了提升甜菊糖苷中的RM含量并改善口感的效果。
附图说明
图1为实施例1甜菊糖苷溶液的高效液相色谱分析图谱。
图2为实施例1所得甜菊糖苷流出液的高效液相色谱分析图谱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法，其步骤为：取061-A凝胶型阳离子交换树脂3L装入树脂柱，将甜菊糖苷配制成100g/L的溶液，该甜菊糖苷经高效液相色谱分析检测总含苷量为62.59％，其中RM含量为4.32％，如图1所示为该甜菊糖苷溶液的高效液相色谱分析图谱，溶液以0.5BV/H的速度流过061-A凝胶型阳离子交换树脂柱，当进料2.51L时，流出液与进料浓度达到平衡，停止进料，在温度为28℃的环境中催化反应24小时后，固液分离收集甜菊糖苷流出液，经高效液相色谱检测分析，甜菊糖苷流出液的浓度为99.7g/L，TSG为61.61％，RM为8.31％，如图2所示为所得甜菊糖苷流出液的高效液相色谱分析图谱，最后再浓缩干燥得到高RM甜菊糖苷产品。
实施例2
一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法，其步骤为：取D162A大孔型系阳离子交换树脂1L装入2L的烧杯中，将甜菊糖苷配制成120g/L的溶液，该甜糖菊苷经高效液相色谱分析检测总含苷量为85.63％，其中RM含量为2.16％，将溶液加入烧杯，慢慢搅拌使溶液和树脂充分接触后，停止搅拌，溶液的加入量刚好盖过树脂，在温度为28℃的环境中催化反应32小时后，固液分离收集流出液，经高效液相色谱检测分析，流出液的浓度为118.9g/L，TSG为84.92％，RM为5.92％，最后再浓缩干燥得到高RM甜菊糖苷产品。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法，其特征在于，其步骤为：将甜菊糖苷配制成浓度为50-200g/L的溶液，将甜菊糖苷溶液与阳离子交换树脂混合进行催化反应，在温度为15-40℃下，催化反应24-72小时，进行固液分离，再将所得料液浓缩干燥。
2.根据权利要求1所述的一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法，其特征在于，所述阳离子交换树脂为大孔型阳离子交换树脂或凝胶型阳离子交换树脂。
3.根据权利要求1所述的一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法，其特征在于，所述甜菊糖苷溶液与阳离子交换树脂混合进行催化反应为溶液与阳离子交换树脂直接混合，溶液量盖过树脂并搅拌，让溶液与树脂充分混合，停止搅拌，静态进行催化反应。
4.根据权利要求1所述的一种阳离子交换树脂催化合成甜菊糖苷RM的方法，其特征在于，所述甜菊糖苷溶液与阳离子交换树脂混合进行催化反应为阳离子交换树脂采用湿法装柱，溶液以0.1-2.0BV/h的速度流过阳离子交换树脂柱，至进柱溶液和流出溶液的浓度一致时，停止进料，进行催化反应。
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