ステビオシドを抽出する方法?

ステビオシド(steviosides)は、ステビアの葉から抽出される配糖体の一種であるキク科に属します。一般的に無味な天然の配糖体であるが、ステビオール配糖体はスクロースよりも250 ~ 300倍甘い。低カロリー・高甘みが特徴で、天然甘味料として使用できます。

研究によると甘味料であるだけでなくステビオシドには血圧を下げる効果もある,抗がん・抗菌剤[1]。people&の改善で#39の生活水準は、消費者が人間の健康についてますます懸念している、とステビオシドは、機能的な配糖体として、良好な市場の見通しを持っています。本稿では、ステビオシドの特性、抽出、分離、構造同定に関する研究進捗状況を概観し、今後の研究の方向性を展望し、ステビオシドの合成と食品産業への応用のための理論的基礎を提供する。

図1ステビオシドの化学構造と物理的・化学的性質

ステビオシドは四環式ジテルペノイドに分類され、ステビオシドを含む。(翻訳:iwatani (a 。 k 。 a 。 hiwa))rebaudioside e (reb e), rebaudioside f (reb f), stevioside, duroside, rebaudiosideなど。これらの甘味料成分は、同じアグリコンであるステビオールを有しており(図1)、主官能基は炭素13のソホロース基、副官能基は炭素19エステル基である。この2つの位置にグルコース、ラムノースまたはキシロース基の数が不均衡に結合して、好みや物理的・化学的性質が異なるステビオシドが形成される。

純粋なステビオシドは、c38h60o18の分子式を持つ白色結晶性粉末です融点は198°cです水溶性で、メタノール、エタノール、テトラヒドロフランにも可溶だが、ベンゼン、エーテル、クロロホルムなどの有機溶媒には不溶である。耐熱性と安定性に優れ、光による分解が容易ではない[2]。ステビオシドは耐塩性が高く、メイラードブラウニングがなく、微生物によって同化または発酵されないため、製品の保存期間を延ばすことができる。

2ステビオシドの抽出と分離

2.1ステビオシドの抽出

伝統的な手法ではステビオシドの抽出には、マセレーションと溶媒抽出が含まれます。近代的な技術の発展に伴い、研究者は従来の抽出方法を改善、最適化し、超音波抽出やマイクロ波支援抽出などの新しい抽出方法を開発しました。

2.1.1溶剤抽出

 ステビオシドは水に溶けますも酒も。溶媒抽出法では、水またはエタノールを抽出することが多い。具体的な方法は、マセレーション法と煎じ薬法です。マセレーション法は製造サイクルが長く、プロセスも比較的複雑だ。煎じ薬法は、生産サイクルが短く、プロセスが簡単で、製品品質が優れています。社会科学技術の進歩に伴い、ステビオール配糖体の溶媒抽出プロセスが最適化されている。chen huら[3]は、抽出時間が短く、抽出効率が高いという特徴を持つ圧搾抽出法でステビオシドを抽出した。余堅[4]加圧した溶媒抽出でステビオサイドを抽出し、高効率、設備の操作が容易、低汚染の優位性を持っており、現代ステビア抽出物生産技術の現在の開発方向に一致している。

2.1.2新しい抽出方法

科学技術の発展に伴い、超音波抽出法やマイクロ波による抽出法など、ステビオシドの抽出法が次々と発見されている。中でも超音波は植物の細胞壁を壊します抽出のために生物活性物質を放出します。高い抽出速度、簡単な操作、短い時間、有効成分への損傷が少ないという利点があります。開発の見通しが良い。zhong liyeら[5]は、超音波を用いたステビオシドの最適抽出条件を直交実験によって検討し、アンスthrone colorimetric法を用いた定量分析を行った。その結果,飼料液比1:60 (g)の条件でその結果が得られた : ml)、超音波時間60分、超音波パワー150 w、超音波温度55度、抽出3回、ステビオシド抽出率27.32%、抽出率が高く、コストが安い。

マイクロ波アシスト抽出法は、高周波マイクロ波エネルギーを使用してサンプルおよび溶媒中の双極子分子を抽出する抽出法である。この方法は、短い時間、高い抽出率、簡単な設備、広い適用範囲、低汚染の利点を持っています。yu jianら[6]は、応答曲面法を用いて実験を設計し、マイクロ波によるステビオシド抽出の最適なプロセス条件を研究した。その結果、抽出液と材料の比率の選択に加えて、抽出時間とマイクロ波出力も重要であることが示されたマイクロ波によるステビオシド抽出。抽出時間が長すぎると、ステビア中の水溶性物質などの不純物の溶解が増え、マイクロ波機器のメンテナンスコストが高くなります。抽出力が高すぎると、その高エネルギーによる瞬間的な高温がグリコシドの分解や部分分解を引き起こす。

2.2ステビオール配糖体の分離精製

とステビオール糖鎖の分離・検出技術の開発これまでに、イソステビオールとその異性体のグリコシル化生成物を含む構造の異なる35種類のステビオール配糖体が発見されている。糖基の数や種類の違いが、グリコシドの味や甘味の違いの主な原因である。ステビオシドの分離・精製法には再結晶法、クロマトグラフィー法、イオン交換樹脂法があり、これらを組み合わせて抽出することが多い。例えば、zhao congminら[7]は、中圧クロマトグラフィーと再結晶を組み合わせてステビオイドを分離するという目的を達成し、ステビア母液の開発と利用に新しいアイデアを提供した。liu zonglinら[8]は、イオン交換樹脂法と再結晶法を組み合わせてステビオシドを分離・精製し、ステビオシド精製プロセスを確立し、産業発展の見通しがある。

2.2.1 Recrystallization方法

再結晶法の主な原理はtoですステビオシド、レボオーディシドa、レボオーディシドcなどのステビオール配糖体を分離するメタノールと水の混合物への溶解度の違いに基づいて。ステビオール配糖体の主成分は、混合物中のメタノールと水の比率を調整するか、他の溶媒を加えることによって精製・分離される。

2.2.2 Thin-layerクロマトグラフ

薄層クロマトグラフィーは、固定相として支持板にコーティングされた支持体を使用し、移動相として適切な溶媒を使用して混合試料を分離、同定、定量するクロマトグラフィー分離技術です。この技術は、ステビア中の様々な配糖体を分離、同定、決定するために広く用いられている。例えば、周季常等。ディオン[9]上映開発途上国のため理想的なthin-layerクロマトグラフ[捜査官(65クロロホルム:メタノール:水=:35:10下位層液体1 mLギ酸)と(n-butanol:酢酸水= 4:1:5上層)、2次元垂直的開発方法が設立され、できる効果的に4つのステビオール配糖体を分離して同定する.

2.2.3高性能液体クロマトグラフィー

高性能液体クロマトグラフィーでは、液体を移動相として使用します。高圧注入装置は、極性の異なる単一溶媒や比率の異なる混合溶媒からなる移動相、緩衝液などを固定相を含むカラムに注入する装置です。カラム内の成分が分離された後、検出用の検出器に入り、サンプルを分析することができます。sun ruiら[10]は、uv-vis検出器を用いて成分を分離するための高性能親水性液体クロマトグラフィーの使用について研究した。試験結果やカラム寿命の精度を確保しながら、ステビオシドの含有量を大量に決定することができます。サンプル前処理が簡単で経済的であり、携帯性に優れています。

2.2.4イオン交換樹脂法

イオン交換樹脂法は、交換剤を用いて溶液中のイオンを交換して分離する方法です。この方法は、分離効率が高く、適用範囲が広く、再生処理が容易であるという利点があり、広く使用されているステビオール配糖体の精製と分離.

3 .ステビオール配糖体の構造同定

のグリセリングリセリングリセリンの一種このようなクロマトグラフィー、質量分析法、核磁気共鳴などの様々な方法の組み合わせ使用が必要です。サンプルが分離次第を浄化し、異なるタイプのsteviol glycosides、様々な列クロマトグラフ方法薄い層クロマトグラフに打ち壊され、また高い性能など液体クロマトグラフ部品を識別別れても可能、そして脱離イオン化法など核磁気共鳴を決定することができる得られる成分の構成について説明する。

3.1質量分析装置

質量分析法では、電場と磁場を用いて、移動するイオンを質量と電荷の比で分離し、検出します。イオンの正確な質量は、その化学組成を決定するために測定されます。一般的に液体クロマトグラフィーはステビオール配糖体をうまく分離することができるが、紫外線検出装置は200 - 300 nmの吸収光しか持たないため、一部のステビオール配糖体の検出感度が低い。しかし、質量分析計は検出感度が高く、この問題を解決することができます。zhu jingwenら[11]は、液体クロマトグラフィー質量分析法を用いて、と分析した様々なステビオシド規格を決定するand「新豊号。3」ステビア葉粗抽出物,異なるステビオシドのピーク時間とシーケンスのピーク時間とシーケンスを決定します,ステビオシド紫外線検出スペクトルのより多くの種類を得ました,ステビオシド決定に関する研究を改善しました,ステビアとステビオシドのさらなる研究のための理論的基礎を提供。

lu boら[12]は、エレクトロスプレー質量分析法を用いてステビア中のステビオシド構造を同定する方法を確立した。液体クロマトグラフィー質量分析法とは異なり、この方法は様々な混合物中の糖鎖成分を迅速に検出することができ、より完全な構造情報を得ることができる。この情報はすぐにグリコシド構造を決定する複雑なサンプル前処理が不要です。この方法は、ステビオシドおよびその誘導体の構造修飾および代謝応答を研究する上で貴重な情報を提供する。

3.2核磁気共鳴法

核磁気共鳴法では、試料に波長10 ~ 100 nmの電磁波を照射し、強磁場中の原子核による高周波放射の吸収を調べることで化合物の分子構造に関する情報を得る。この方法は、通常、薄い層クロマトグラフィーや質量分析法などの方法と組み合わせられます。yang quanfa[13]は、様々なステビオシドを分離し、化合物の純度を薄膜クロマトグラフィーで決定し、質量分析法で分子量を決定し、核磁気共鳴法で化学構造を決定することで、ステビオシドの構造を明らかにした。壮化を使うます。[14]AuCl3-tert-butyronitrile触媒システムβ建設の-glycosidic表示債券(高自然の準備stereoselectivity製品steviol glycosides rebaudiosideの家から生成物の化学構造は核磁気共鳴を用いて決定され、その基礎となったステレオグリコシドの合成.

4展望

近年、低糖質で健康的な食事の概念が広く注目されています。したがって、ステビオール配糖体-甘味が高い低カロリーで、その大きな応用価値と広い発展の見通しのために徐々に研究のホットスポットになっています。

抽出、分離との観点からステビオール配糖体の精製抽出率の向上とコスト削減という目的を達成するために、抽出と分離の方法を継続的に改善する傾向がある。例えば、chen huら[3]は従来の溶媒抽出法を改良した。中里野ら[5]は、新しい超音波抽出法を開発した。zhao congminら[7]は、さまざまな改良された抽出法を組み合わせて、最適な抽出条件を探索した。構造同定に関しては、質量分析法などのさまざまな方法を使用して同定方法を継続的に最適化しています。例えば、lu boら[12]は質量分析法を改良し、ステビオシドの構造を同定するためのエレクトロスプレー質量分析法を確立した。しかし、植物からの天然ステビオシドの抽出は、作物の成長サイクル、ステビオシドの含有量および抽出速度によって制限される。その構造の研究から、ステビオシドの生合成が徐々に研究の焦点になってきており、その収率の向上も今後の研究の方向性となっている。

また、ステビオール配糖体として食品産業で広く使用されていますその甘味成分に関する研究も、将来の研究の方向性になるかもしれません。ステビオール配糖体の中でも、ステビオシドやレボオーディシドaは含有量が高く甘みが強いが、レボオーディシドcは、ステビオール配糖体の味に影響を与える後味がある。最近の研究では、hao zhilinら[15]が遊離アミノ酸と5&を用いている#39;-酵母の甘さを高めるステビオール糖体の甘さの認識のヌクレオチド抽出物;xing linlinら[16]は、大豆タンパク質の単離-大豆多糖類系がステビオール配糖体の苦味に及ぼす影響を研究した。将来的には、様々な生化学的方法を研究して、ステビオシドの感覚の質をさらに向上させることによって、それを修正する予定です。

参照

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