JPS62166861A - ステビア乾葉からの甘味成分抽出・精製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、菊科植物ステビア・レバウディアナ・ベルト
ーニ（Ｓ　ｔｅｖｉａ　　ｒｅｂａｕｄｉａｎａ　　Ｂ
　Ｅ　ＲＴＯＮｌ、以下ステビアと略す。）に含まれて
いる各梗の甘味成分を抽出・精製する方法に関するもの
である。

（従来の技術） 南米パラグアイ及び隣接地を原産とするステビアは、古
くより原住民によって「甘い茶」としてまた天然の甘味
資源として利用されてきた。

ステビアの葉に含まれる甘味成分には数種あり、品種に
もよるがステビオサイドを中心として、レバウディオサ
イドＡ、Ｃ，Ｄ、Ｅなどが報告されている。

従来よりステビオサイドは砂糖の１５０乃至２００倍の
甘味があり、合成甘味料のサッカリン、甘草のグリチル
リチン、甘茶のフイロズルチン等に比較してより砂糖の
甘味質に近いが、残味感があり渋味が日中に残って不快
感を与えるとされ、一方しバウディオナイドグループは
砂糖の２５０乃至３００倍の甘味をもち味質も優れてい
るとされて来た。

そして従来レバウディオサイド含有料の高い製品を生産
するために色々な試みがなされていた。

例えば、 （ａ　）　　レバウディオサイド含有率の高いステビア
への品種改良 （ｂ　）　　ステビオサイドの−Ｒ８基にβ−グリコジ
ル転移酵素を用いてグルコース基 を転移させる方法（特開昭５６−９９ ７６Ｂ、同５７−４３６５９、同５Ｂ −７８５６２、同５９−４８０５９） ＜Ｃ）　　ステビオサイド、レバウディオサイドの共存
溶液からそれぞれを単離させる 方法（特開昭５６−１２１４５３〜５、同５７−８６２
６４） があった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、工業的見地からすると、既に世界的に広
く栽培されているステビア品種はステビオサイドが８０
％、レバウディオサイドが２０％という含有率が主流を
占めており、（ａ　）　　（Ｃ）の処理は困難であるし
、（ｂ　）はコスト上昇に結びつき経済性に乏しいとい
う問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、種々実験の結果ステビオサイドそのもの
に苦味、渋味或いは臭気があるのではなくて、従来欠点
とされた味質はステビオサイドの抽出・精製工程で混入
してくる不純物やステビオサイドが分解してステビオー
ルバイオサイドとなった為であることを確認すると共に
、完全に不純物を分離・除去しステビオサイドが変質し
ないようにして、ステビアの菜に含まれている甘味成分
であるステビオサイド及びレバウディオサイドグループ
を同時に収率よ（抽出・精製する方法を開発した。

すなわち、本発明はステビア・レバウディアナ・ベルト
ーニの乾葉から熱水抽出した甘味成分と同時に抽出され
た不純物を塩化カルシウムによりフロック状沈澱とし、
引き続いてアルミニウム・マグネシウム複合酸化物系吸
着剤により吸着分離し、渋味や臭気成分を完全に除去す
るようにしたことを特徴とするステビア乾葉からの甘味
成分抽出・精製法である。

更に詳細に本発明について説明する。

本発明は先ずステビア乾葉の７乃至１４倍聞の水で５０
℃乃至７０℃にて３乃至６時間攪拌または循環させなが
ら茶褐色の抽出液を抽出する。この抽出液には、総ステ
ビオサイド（以下、ステビオサイドとレバウディオサイ
ドグループの総量を総ステビオナイドという。）として
０．７乃至０．８％含まれ、固形分は２乃至３％である
から総ステビオサイドの３乃至４倍量に相当する不純物
が混入している事になる。

このまま不純物の吸着や沈澱操作を行なったのでは、多
量の吸着剤や凝集剤が必要となるので、変質しないよう
にｐＨ調節をして減圧下で６０℃にて７乃至８倍の濃度
まで濃縮する。この濃縮抽出液の０．５乃至２重量％に
相当する塩化カルシウムを添加し不純物の大部分をフロ
ック状の沈澱として、引き続いて固形分の１５乃至２０
％に相当するアルミニウム・マグネシウム複合酸化物系
吸着剤（以下、ＭｇＯ系吸着剤という。）を４０乃至５
５℃に液温を保ちつつ強く攪拌しながら添加して、フロ
ック状の沈澱のみならず溶解しているＣａ＋＋や３ｉ“
１などの金属イオンを吸着させて１乃至２時間静置の上
、精密濾過して濾液を得る。

更に、ＭｇＯ系吸着剤に一部吸着されている総ステビオ
サイドを回収する為、６０℃乃至８０℃の温水で吸着剤
を洗浄して再び精密濾過して得た洗浄液と濾液を合して
、不純物を除去した濃縮抽出液とする。

この溶液は、固形分含有率％と総ステビオサイド含有率
％との比が、処理前の３乃至４：１から１．５：１とな
り、大幅に不純物の除去が行われた事が明らかである。

当該溶液はｐＨ９乃至１０で時間の経過と共に徐々にス
テビオサイドの分解が進むので、速やかに中和して次工
程以後の精製を行なう。

本発明者らは三菱化成株式会社製の多孔性樹脂（製品名
ＨＰ−２０）を用いて総ステビオサイドを選択的に吸着
させる工程を採用したが、このままではｐＨが高すぎて
樹脂による吸着力が低下するのみならず、微小な沈澱が
発生する恐れがある。

そこで、２乃至３％の塩酸にて一旦ｐＨを４．５とし酸
性域において蛋白質等の沈澱を析出させると共に、Ｍｇ
　（ＯＨ）２等の微小な結晶の発生を防いだ後、３乃至
５％の苛性ソーダでｐＨ６乃至７に中和する。

以下、スチレン・ジビニルベンゼン重合体の多孔性樹脂
に選択的に総ステビオサイドを吸着させてメタノール或
いはエタノールによって溶離させ、続いて強酸性カチオ
ン交換樹脂にて主として脱塩を行ない、更に弱塩基性ア
ニオン交換樹脂にて脱色する。

この溶出液を再び減圧濃縮した後、限外濾過膜処理して
最後まで随伴してきた葉緑素の分解物等の着色物質を除
去して、噴霧乾燥により総ステビオサイドの白色粉末を
生産する。

（発明の効果） 本発明は上述のようであるから、ステビオナイドの抽出
・精製工程で混入した不純物が完全に分離・除去され、
その結果渋味や臭気のない甘味成分を得ることができる
のである。

（実施例） 以下、本発明の実施について説明する。

ステビア乾葉Ｉ　Ｋｇを充分にほぐした上で、１０名の
温水を加えてゆっくり攪拌しながら６０℃を保ちつつ３
時間抽出した。抽出残渣から充分に水切りした後、再度
同量の温水にて６０℃で１時間抽出し、遠心分離機によ
り完全に抽出液と残渣を分離し、第１回目の抽出液と合
した。抽出残渣を乾燥して、ステビア乾葉と同一の水分
である９％として比較すると、重量の減少は４５乃至５
ｏ％に相当し、ステビア乾葉の総ステビオサイド含有率
が１２％であったので、他の水溶性成分が不純物として
抽出液に混入していることが明らかである。

この抽出液を分析してみると、ｐＨ１５，８乃至６．２
と弱酸性を示し、固形分２．８乃至３．２％、総ステビ
オナイド０．７乃至０．８％と総ステビオサイドの３乃
至４倍に相当する不純物が抽出されて混入していること
が判明した。

この抽出液に固形分の５％に相当する塩化カルシウムを
添加して不純物の沈澱を発生させると共に、ｐＨを５．
３乃至５．５に調整して変質を防止した。

上記の抽出液を２００メツシユのステンレス・ネットを
通過させてフロック状の沈澱やステビア乾葉の砕片等を
除去した後、減圧下、品温を６０℃に保ちつつ７乃至８
倍の濃度まで濃縮した。

この濃縮抽出液はｐＨ５乃至５．５、固形分１５乃至１
８％、総ステビオサイド６．５乃至７％であるから、未
だ総ステビオサイドの２倍もの不純物を含んでい・るの
で、再び固形分の５％相当鳳の塩化カルシウムを前もっ
て溶解しておき、これを抽出液に攪拌しつつ添加しフロ
ック状の沈澱を発生させた後３０分間静置した。

引き続いて、濃縮抽出液の固形分の２０％に相当するＭ
ｇＯ系吸着剤を、粉末のまま抽出液を激しく攪拌しなが
ら、また液温を５０℃以上に保ちつつ添加して、塩化カ
ルシウムの添加で生じたフロック状の沈澱のみならず、
未だ溶解または混濁している着色物質・渋味成分・臭気
成分・油滴物質やＣａ＋　＋　、　３　ｉ　＋十など、
後のイオン交換樹脂工程で阻害因子となる金属イオンを
吸着させた。

当該溶液を保温しつつ２時間静置した模、吸引瓶にセッ
トしたブフナー漏斗に定性濾紙を用いて吸着剤及びこれ
に吸着された不純物と抽出濾液とを分離した。濾過残漬
にはステビオサイドが一部吸着されているので、８０℃
の熱水でこれを洗浄して洗浄液と抽出濾液とを合した。

この溶液はｐＨ９，５乃至１０を示すので、２％塩酸に
より一旦ｐＨ４，５とし析出する沈澱を濾紙によって分
離した後、３％苛性ソーダにて中和しｐｌ」７とする。

以上の処理によって抽出濃縮液は透明な茶褐色の溶液と
なるが、未だ総ステビオサイドと同量以上の不純物を含
んでいるので、更にイオン交換樹脂による精製工程を用
いたが、その組合せは次の通りである。

（１）多孔性樹脂による選択的吸着とメタノールによる
溶離工程 三菱化成株式会社製　製品名　ＨＰ−２０゜ＨＰ−２１
等 オルガノ株式会社製　製品名　アンバーライトＸＡＤ−
２，ＸＡＤ−４等 （２強酸性カチオン交換樹脂による脱金属イオン工程 三菱化成株式会社製　製品名　５Ｋ−ＩＢ等 オルガノ株式会社製　製品名　アンバーライトＩＲ−１
２０８等 （３）弱塩基性アニオン交換樹脂による着色物質除去工
程 三菱化成株式会社製　製品名　ＷＡ−３０等 オルガノ株式会社製　製品名　アンバーライトＩＲＡ−
９３等 本発明者らはそれぞれの樹脂の性能検査の上で、ＨＰ−
２０を２０００ｄ！、５Ｋ−ＩＢを３００ｄ。

ＷＡ−３０を６００ｄそれぞれアクリル製の樹脂筒に充
填して使用した。

これまでの工程で出来る限り不純物を除去した濃縮抽出
液３℃が得られたが、この溶液の総ステビオサイドは３
．５％、固形分は８％であった。

先ず、当該溶液を５Ｖ−１，５でＨＰ−２０を通過させ
総ステビオナイドを選択的に樹脂に吸着させ、純水で良
く洗浄した後、８０％メタノール２℃にて総ステビオサ
イドを溶離させ中間液とした。

この中間液は４．５℃となったが、メタノールを４５％
含むので、そのまま５Ｋ−１Ｂのカラムを通過させ、引
き続いてＷＡ　−３０の樹脂筒を通過させて大部分の総
ステビオサイドを回収したが、一部首色物質と共に吸着
された総ステビオサイドを８０％メタノールを１を流す
事により完全に溶離さゼた。

イオン交換樹脂工程からの回収液と溶離液を合わせると
７℃となり、その総ステビオサイド含有率は１．５％に
すぎないので、再び減圧濃縮してメタノールを回収する
と共に、固形分１０％、総ステビオサイド９％の溶液１
１７０ｄを得た。

従って、ステビア乾葉に１Ｋｇには総ステビオサイドと
して１２０ｇが含まれており、当該溶液には１０５ｇが
回収されているので、抽出・精製の歩留まりは８７．５
％であった。

当該溶液はかずかに黄色味を帯びた清澄液であるが、更
に完全に精製するため、分子ｆｆ１３０００の超微細孔
をもつ限外濾過膜にて処理して透明液を得た。この透明
液は味覚テストによっても、砂糖に近い味質を持ち渋味
、苦味、臭気等のこれまでステビオサイドの欠点とされ
てきた部分が完全に除かれているので、特別にレバウデ
ィオサイドの割合を増加させる必要はない。

この透明液を更に減圧濃縮して総ステビオサイｌ５６０
％の濃縮液を生産したり、これに４乃至５倍量の９５％
メタノールを加えて１０℃以下に冷却・静置すると結晶
が得られるので、これを真空乾燥して９５％純度のステ
ビオサイド製品となる。

この透明液をそのまま噴霧乾燥すると８５％純度のステ
ビオサイド製品となり、市場の要求によってはデキスト
リン等を添加して噴霧乾燥して５０乃至５５％純度のス
テビオサイド製品が生産できる。

昭和６１年１月２０日 外２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステビア・レバウディアナ・ベルトーニの乾葉から熱水
   抽出した甘味成分と同時に抽出された不純物を塩化カル
   シウムによりフロック状沈澱とし、引き続いてアルミニ
   ウム・マグネシウム複合酸化物系吸着剤により吸着分離
   し、渋味や臭気成分を完全に除去するようにしたことを
   特徴とするステビア乾葉からの甘味成分抽出・精製法