全 文 ：992002,Vol.23,No.8食品科学※工艺技术
甜叶菊苷的提取与结晶工艺研究
刘宗林 彭义交 郭洋 陈雪松 北京市食品研究所 100076
摘 要 甜叶菊苷的提取采用大孔离子交换树脂法，通过离子交换树脂对甜叶菊苷的吸附、洗脱、脱盐和脱色，
提高甜叶菊苷的纯度，采用有机溶剂法进行重结晶，得到理想的甜叶菊苷结晶，并确定了其最佳提取方法和工艺。
关键词 甜叶菊苷 离子交换树脂 重结晶
Abstract The stevioside’s xtraction adopted ion-exchange resin, to promote the purity of the stevioside by means of resin
absorption, elution, desalting and decoloring. The stevioside’s recrystallization adopted the organic solvent method .An ideal
crystallization of stevioside and the optimal best conditions and practical technological process were obtained.
Key words Stevioside Ion-exchange resin Recrystallization
甜叶菊是原产于南美巴拉圭等地的一种野生菊科草本植物。
甜叶菊苷是它茎叶中所含有的一种双萜配糖体，相对分子质量
805.00，熔点196~198℃的白色结晶体[1]。可溶于二恶烷和水，
其分子式为C38H60O18，结构式如下：
甜叶菊苷提取方法通常采用醇提取法[2]、吸附法[3]、浸提
法[4]、树脂法[5]、分子筛法[6]等方法，但它们各有优缺点。我
们从生产实际出发，选择水作为溶剂，用无毒而又廉价的盐作
为沉淀剂，采用离子交换树脂法进行提取精制、冷冻干燥从而
得到甜叶菊苷结晶。
1 材料、试剂与设备
1.1 材料
甜叶菊叶（取自埃及，经干燥、粉碎过筛后备用）；
1.2 试剂及主要设备
FeSO4、Ca(OH)2、H2SO4、HCl、 NaOH、蒽酮、甲醇、乙
醇、正丁醇等（均为分析纯）；
离子交换树脂：AB-8，001×14.5，D280；
PHS-2型酸度计，离子交换柱， UV-200紫外可见分光光度
计（日本岛津）， GT-2E真空冷冻干燥机（德国产），
LABOROTA4000旋转蒸发器（德国Heidolph）。
2 方法与工艺
2.1 离子交换树脂的洗涤、活化与测定
2.1.1 离子交换树脂的洗涤
采用4%稀酸洗，水洗至中性，4%稀碱洗，水洗至中性，4%
稀酸洗，如此重复三次。AB-8树脂则先用乙醇浸泡，水洗至中
性，再用5%稀酸洗，水洗，2%稀碱液洗，水洗至中性结束。
2.1.2 离子交换树脂的活化
D280以稀碱液再生活化，水洗pH至8~9；001×14.5则用
稀酸洗，再生水洗至中性活化。
AB-8树脂用稀碱液洗，再生水洗至中性活化。树脂使用前
先分别用95%乙醇分柱洗脱，再用70%乙醇依顺序洗脱。
2.1.3 离子交换树脂交换容量的测定
阳离子交换树脂交换容量的测定[7]:树脂在测定前按国标
GB2885-76指定方法进行预处理；阴离子树脂交换容量的测
定[8]:树脂含水量的测定按国标GB5757-86的方法测定，阴离子
交换树脂含水量按国标GB5759-86方法测定，树脂交换容量的
计算参见文献[9]。
2.2 甜叶菊苷的提取
2.2.1 甜叶菊苷的浸提
甜叶菊干粉加8倍纯水在70℃条件下搅拌浸提3次，每次
2h，合并上述3种浸提液，过滤得滤液即为样液。
2.2.2 甜叶菊苷的提纯
将收集的滤液加入沉淀剂FeSO4和 Ca(OH)2在80℃恒温水
浴30min至折光率不变，用Ca(OH)2调节溶液pH为10并继续
搅拌30min，静止4h。待静止后的浸提液冷却后通过纸板抽滤，
得亮黄色滤液。
2.2.3 甜叶菊苷的纯化
将滤液通过大孔型吸附树脂（AB-8），甜叶菊苷几乎全部
被树脂所吸附, 其滤液不含有甜叶菊苷，弃掉滤液。
用70%的乙醇洗脱树脂（AB-8）所吸附的甜叶菊苷，到树
O
O
O
HO
CH2OH
HO
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OH
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CH2OH
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CH2OH
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脂由黄变成白色为止，收集洗脱液。
将洗脱液通过阳离子交换树脂（001×14.5）进行脱盐，收
集脱盐后的滤液。
将脱盐后的滤液通过阴离子交换树脂（D-280）进行脱色，
收集脱色后的滤液。
2.2.4 甜叶菊苷的真空浓缩
经脱色后的滤液近似无色，将其减压浓缩（温度60℃，转
速90r/min）为原体积的1/3，得到较粘稠的液体，即为甜菊糖
浓缩液。
2.2.5 甜叶菊苷的干燥与重结晶
将浓缩后的甜菊糖液放入不锈钢托盘中，在冷冻干燥器中
进行冷冻干燥（4×10-2Pa，8h）得到淡黄色的甜叶菊苷。
采用不同的溶剂甲醇、乙醇、正丁醇将冷冻干燥后的淡黄
色的甜叶菊苷进行溶解，并通过无水Na2SO4进行抽滤，将滤
液倒入托盘中放在通风橱中进行自然状态冷却结晶。
2.3 甜叶菊苷的提取与结晶的工艺流程
甜叶菊干叶→水提取→过滤→沉淀剂处理→过滤→离子交
换树脂→减压浓缩→有机溶剂溶解→过滤→结晶
2.4 甜叶菊苷提取技术指标的测定
还原糖与总糖采用费林氏法[10,11]，甜叶菊苷含量的测定采
用蒽酮比色法[12]。树脂交换容量的确定参见2.1.3。
3 分 析
3.1 吸附树脂的选择和用量的确定
在离子交换树脂法提取时，吸附树脂的选择和用量，以及
洗脱剂和洗脱方法的选择是提高得率的关键。实验先测定样液
中甜叶菊苷的含量和离子交换树脂的交换容量，由洗脱样液体
积来确定加入树脂的量；通过EDTA滴定样液中盐的含量确定
加入脱盐树脂的量；脱色树脂的量保证最后流出的洗脱液为无
色即可。加入树脂的量应保证使树脂实际交换总量为加入大孔
交换树脂交换总容量的70%左右，以保证甜叶菊苷能被完全吸
附，使其能保持一定的速度流过离子交换柱而不堵塞。实验确
定柱体积比为：
吸附柱 ：脱盐柱 ：脱色柱 = AB-8:001×14.5:D280 = 3:2:1。
采用梯度洗脱方法以及反洗效果较为理想。
3.2 树脂的洗脱与活化
树脂的洗脱与活化是提高树脂寿命的关键，它也关系到工
厂生产的直接经济效益，本实验采用4%稀酸洗，水洗至中性，
4%稀碱液洗，水洗至中性，4%稀酸洗，如此重复3次。
D280以碱洗开始，以碱液再生水洗pH为8~9结束；001×
14.5则以稀酸洗开始，以酸洗再生水洗至中性结束；AB-8树脂
则先用乙醇浸泡，水洗至中性再用5%稀酸洗，水洗，2%稀碱
液洗，水洗至中性结束。
在树脂活化结束时用蒸馏水水封，以防止树脂因干燥失水
而开裂。树脂使用前先分别用95%乙醇分柱洗脱，再分别用
70%乙醇依顺序洗脱。
3.3 沉淀剂的选择和用量的确定
沉淀剂的选择和用量直接关系到树脂过柱时的速度和效率，
同时也影响到树脂的寿命。本实验采用FeSO4和 Ca(OH)2作为
沉淀剂，FeSO4可将部分蛋白质，有色物质和其它杂味物质等
杂质除去[13]，加入沉淀剂Ca(OH)2的目的就是为了除去浸液中
的胶状杂质，能防止树脂的劣化和减少树脂的消耗[14]。沉淀剂
的量为滤液中不含有沉淀剂且能很好除去杂质的最大用量，采
用FeSO4和 Ca(OH)2的质量比为3：5。
3.4 不同的溶剂进行重结晶的效果比较
分别采用不同的溶剂甲醇、无水乙醇（95%经脱水）、正丁
醇将冷冻干燥后淡黄色的甜叶菊苷进行溶解，并通过无水
Na2SO4进行抽滤，在通风橱中进行自然状态冷却结晶。通过正
丁醇得到的结晶较黄，甲醇次之，乙醇结晶较白，考虑到实验
的结果和工厂的生产实际及安全性，选用乙醇较好。
3.5 工艺参数
甜叶菊质量0.5kg，样液过滤后体积为3.39L，甜叶菊苷总
量为65g，加入树脂AB-8为1.54kg，通过树脂后流出液为0.998L
，用70%乙醇洗脱AB-8树脂，流出液体积为2.05L，通过D280、
001×14.5树脂脱盐、脱色后体积为2.05L， 001× 4.5为1.02kg，
D280量为0.51kg。
4 结 论
我们采用“水浸提→沉淀剂处理→纯化→浓缩→冷冻干燥
→重结晶”的提取结晶工艺，用离子交换树脂法对甜叶菊苷进
行提取和纯化，树脂的洗脱采用稀酸洗，水洗，稀碱液洗连续
洗柱的方法，纯化采用离子交换树脂AB-8吸附， 001× 4.5脱
盐，D280脱色，其柱体积比为3 :2 :1；用FeSO4和 Ca(OH)2作
为沉淀剂，其质量比为3 :5；用有机溶剂乙醇进行重结晶效果
较为理想。
甜叶菊苷 的提取率≥85%，结晶率≥80% ，得率≥8 %。
参考文献
1 凌关庭主编. 食品添加剂手册. 化学工业出版社（第二版）,1997.
2 日本专利50-88100.
3 日本专利51-91300.
4 日本专利57-18779.
5 日本专利55-40596.
6 日本专利54-30200.
7 中华人民共和国石油化工部部颁标准, HG2885-76.
8 中华人民共和国国家标准,GB5760-86.
9 何炳林,黄文强主编. 离子交换与吸附树脂. 上海科技教育
出版社,1995.
10 大连轻工业学院等八大院校编. 食品分析. 中国轻工业出
版社,1994.
11 北京市食品研究所分析室编. 食品分析方法,1985.
12 韦业成. 甜叶菊总苷定量测定新方法. 食品科学,1983,(7).
13 胥世荣等. 甜叶菊提取工艺与应用研究. 食品科学,1984,(7).
14 丛文编译. 提取甜叶菊苷的新方法. 食品科学 ,1983,(7).
15 中华人民共和国国家标准. 食品卫生检验方法, GB8270-1997.