JPH0571598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、ステビオサイド又はその糖付加物、
甘草抽出物、グリチルリチン又はその糖付加物の
精製法に関するものである。より詳しくは、Ｎ−
メチルグルカアミンを交換基として有する弱塩基
性イオン交換樹脂を用いたこれらの物質の精製法
に関するものである。 〔従来の技術〕 従来より天然配糖体抽出物の精製には巨大網状
構造を有する非極性合成吸着樹脂を用いた選択的
吸着法等が知られている。甘味物質として有用な
天然配糖体であるステビオサイド、グリチルリチ
ン（甘草抽出物）について各種の従来の技術を以
下に述べる。 １ ステビア ステビオサイドは、ステビアレバウデイアナベ
ルトーニ（Stevia rebaudiana BERTONI）（以
下ステビアと略称する）の葉から抽出された天然
甘味料として利用されている。 ステビアの葉からステビオサイドを抽出精製す
るには、ステビアの乾葉を水又は含水アルコール
で抽出処理し、ここで得られる抽出液を精製す
る。その方法としては、下記の種々の方法が提案
されている。 抽出液に金属塩を添加して生成する不溶性物
質を分離除去する方法（特開昭54−76600、特
開昭55−39731、特開昭55−138372、特開昭58
−212760）。 巨大網状構造を有する非極性合成吸着樹脂に
甘味成分を選択的に吸着させて、後で有機溶媒
または含水有機溶媒で脱着する方法（特開昭54
−41900、特開昭54−41898、特開昭57−
43659）。 抽出液をそのまま、または濃縮後アルコール
類等の有機溶媒と接触させて甘味成分または不
純物を移行させる方法（特開昭52−5800、特開
昭52−47961）。 透析膜を用いて不純物を除く方法（特開昭54
−76600）。 活性炭、ゼオライト等に甘味成分または不純
物を吸着除去する方法（特開昭57−75992）。 上記方法のうち工業的に利用されている精製法
の代表的な方法として、巨大網状構造を有する非
極性合成吸着樹脂に甘味成分を選択的に吸着させ
て後で有機溶媒または含水有機溶媒で脱着する方
法がある。ここでいう合成吸着樹脂とは、スチレ
ンとジビニルベンゼンとを共重合させて製造した
巨大網状構造を有する多孔性の非極性ポリマーで
あり、例えばアンバーライトXAD−２，−４、ダ
イヤイオンHP−10，−20，−30，−40，−50等があ
る。 この方法の特徴は、次の点にある。 稀薄溶液から甘味成分を選択的に吸着分離でき
ることにより濃縮負担が軽減できる。着色成分、
吸湿成分の大部分が非吸着性で通過液と共に排出
される。しかし、上記特徴によるメリツトは大き
いが、疎水性物質であるステビア臭成分、苦味成
分も吸着してしまう欠点をもつている。ステビア
抽出物をシクロデキストリングルカノトランスフ
エラーゼ（E.C.2.4.1.19）で糖付加したα−グル
コシルステビオサイドについても同様にステビア
臭、苦味成分が残存する欠点をもつている。ステ
ビア甘味の味質を向上させるためには、ステビア
臭成分、苦味成分を除去する必要がある。 ２ 甘草抽出物（グリチルリチン） 従来、樹脂を使用した甘草抽出物（グリチルリ
チン）の精製法として種々の提案がある。例え
ば、 陰イオン交換樹脂にグリチルリチンを吸着さ
せて、アルカリ性アルコールにて処理する方法
（特公昭35−15875）。 有機酸塩または無機酸塩を添加した甘草抽出
液を無極性巨大網状構造重合体のカラムに通じ
グリチルリチンを吸着させて精製する方法（特
公昭52−139710）。 ポリアミド樹脂にグリチルリチンを吸着させ
て精製する方法（特公昭53−8765）。 ３級アミノ基をもつ巨大網状構造のスチレ
ン・ジビニルベンゼン共重合体樹脂にグリチル
リチンを吸着させた後、アルカリ性水で処理す
るグリチルリチンの精製法（特公昭62−
19435）。 巨大網状構造をもち中間極性あるいは非極性
の合成樹脂吸着剤にグリチルリチンを加温条件
下で接触させ、ついで、無機酸、有機酸で吸着
剤を処理して吸着を強め、水洗で不純物を流出
後、吸着剤に吸着したグリチルリチンを含水有
機溶媒で溶出させるグリチルリチンの精製法
（特開昭59−20222）。 粗グリチルリチン水溶液PHを５〜９の範囲で
巨大網状構造の合成吸着剤で処理することによ
つて不純物を吸着せしめ、吸着しないグリチル
リチンを溶出することを特徴とするグリチルリ
チンの精製方法（特公昭62−57637）。 しかしながら、の方法は、グリチルリチン、
不純物とも陰イオン交換樹脂に結合させることは
出来るが、アルカリ性アルコールではいずれも溶
出するので、グリチルリチンの精製には不適であ
る。の方法は、グリチルリチンの吸着が樹脂の
巨大網状構造に基づくフアンデルワールス力等の
物理力によるため、吸着したグリチルリチンを溶
離させるのに多量の有機溶媒を必要とする。ま
た、有機酸塩または無機酸塩を添加しなければな
らず有利な製造方法とは言えない。の方法は、
グリチルリチンとの吸着が弱いアミド結合のみに
よるため、樹脂に対するグリチルリチンの吸着量
が非常に小さく、このため樹脂量および設備が大
きくなり、これまた工業的製造方法としては不適
である。の方法は、３級アミノ基をもち巨大網
状構造でグリチルリチンの吸着量を大きくしたも
ので、グリチルリチンと不純物の分離精製には適
していない。の方法は、グリチルリチンを加温
条件下で合成樹脂吸着剤に接触させ、次いで、無
機酸、有機酸で処理後、水洗で不純物を除去する
方法であるが、操作煩雑な上、グリチルリチンと
疎水性の不純物の両方とも吸着されるため、グリ
チルリチンの精製法としては適していない。の
方法は、グリチルリチン水溶液をPH５〜９で合成
吸着剤で処理すると、グリチルリチンの方が不純
物より吸着しにくいが、かなりの量のグリチルリ
チンが樹脂に吸着するため精製収量がかなり少な
くなる欠点がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者等は天然配糖体抽出物又はその糖付加
物、特にステビオサイド又はその糖付加物、甘草
抽出物、グリチルリチン又はその糖付加物のこれ
等の通常の非極性合成吸着樹脂、又は陰イオン交
換樹脂による吸着精製技術では分離不充分又は臭
成分苦味成分の同伴の問題が解消しないため、新
たにＮ−メチルグルカアミンを交換基として有す
る弱塩基性イオン交換樹脂を接触させる方法を検
討した。 〔問題点を解決するための手段〕 種々検討を重ねた結果、ステビア甘味成分又は
その糖付加物に同伴しているステビア臭成分、苦
味成分、また甘草抽出物（グリチルリチン）又は
その糖付加物の不純物（臭気成分、苦味成分）に
Ｎ−メチルグルカアミンを交換基として有する弱
塩基性イオン交換樹脂を接触させることにより、
これら成分を選択的に吸着させ、ステビア甘味成
分及びその糖付加物、の味質を画期的に向上さ
せ、グリチルリチン又はその糖付加物の純度、色
度、甘味質を向上させる方法を見出したものであ
る。 通常タイプの塩基性イオン交換樹脂の接触では
配糖体成分と不純物成分（臭成分、苦味成分）と
が同一挙動をとり吸着するため分離できない。 以下、更に本発明を詳述する。 ステビア抽出物とはステビアの葉から水又は極
性溶媒で抽出したもの、ステビア抽出物糖付加物
とはステビア抽出物に酵素によりグリコースを付
加させたもの、甘草抽出物とは甘草から水又は極
性溶媒で抽出したもの、甘草抽出物糖付加物とは
甘草抽出物に酵素によりグルコースを付加させた
ものを夫々に示す。 天然配糖体抽出物がステビア抽出物の場合、ス
テビア甘味成分は、混合状態では水、アルコール
に易溶であるが、工業的には水抽出が行なわれて
いる。抽出液を精製する方法として、巨大網状構
造を有する非極性合成吸着樹脂を利用する方法は
過去において精製法を画期的に進歩させた。これ
はステビア抽出液中のステビア甘味成分約0.5〜
５％の希薄濃度から合成吸着樹脂にステビア甘味
成分をほとんど選択的に吸着させ濃縮と精製を同
時に行ない有機溶剤（メタノール、エタノール）
で脱離する方法である。この方法の開発により品
質もそれ以前にくらべ格段に向上したが、非極性
合成吸着樹脂はステビア甘味成分の他に疎水性の
強い成分であるステビア臭成分、苦味成分等を吸
着するためまだ雑味成分が相当残つている問題点
がある。またステビオサイドの糖付加物であるα
−グルコシルステビオサイドについても同様にま
だ雑味成分が相当残つている問題点がある。これ
らの問題点を解消するためステビア臭成分、苦味
成分を選択的に吸着しステビア甘味成分及びその
糖付加物は吸着しないイオン交換樹脂がないか検
討した結果、本発明者等は、Ｎ−メチルグルカア
ミンを交換基として有する弱塩基性イオン交換樹
脂をSV＝0.3〜3.0で接触させることによりステビ
ア臭成分、苦味成分が選択的に吸着される画期的
方法を見出した。このＮ−メチルグルカアミンを
交換基として有する弱塩基性イオン交換樹脂はほ
う酸及びほう酸塩を選択的に吸着するキレート樹
脂として開発されたものである。官能基であるＮ
−メチルグルカアミンのCis位のOH基とほう酸
が錯化合物を作りほう酸を除去することに使用さ
れている。ステビア等の配糖体物質への適用例は
全くない。 以上の結果よりＮ−メチルグルカアミンの官能
基をもつ弱塩基性イオン交換樹脂は、ステビア甘
味成分及びその糖付加物とステビア臭成分、苦味
成分を分離するのに有効である。Ｎ−メチルグル
カアミンの官能基をもつ弱塩基性イオン交換樹脂
としては、アンバーライトIRA−743（OH型）ダ
イヤイオンCRB−02（OH型）、デユオライトES
−371（OH型）があり、いずれも同一構造の樹脂
である。 ステビア甘味成分及びその糖付加物の樹脂負荷
量としては、樹脂量１に対して100ｇ〜５Kgの
負荷量でステビア臭成分、苦味成分を除去するが
樹脂負荷量の少ない方が味質的には良い方向であ
る。またSV（流速）は0.2〜3.0程度が適している。 一方、Ｎ−メチルグルカアミンの官能基をもつ
弱塩基性イオン交換樹脂は、甘草抽出物（グリチ
ルリチン）及びその糖付加物と臭気成分、苦味成
分を分離するのにも有用である。 今までにグリチルリチン及びその糖付加物への
適用例は全くない。 Ｎ−メチルグルカアミンの官能基をもつ弱塩基
性イオン交換樹脂としては、アンバーライトIRA
−743（OH型）ダイヤイオンCRB−02（OH型）、
デユオライトES−371（OH型）があり、いずれも
同一構造の樹脂である。 グリチルリチン及びその糖付加物の樹脂負荷量
としては、樹脂量１に対して100ｇ〜５Kgの負
荷量で臭気成分、苦味成分を除去するが、樹脂負
荷量の少ない方が色度、純度、味質には良い方向
である。またSV（流速）は、0.2〜3.0程度が適し
ている。 〔作用〕 本発明者等は、この樹脂の側鎖の長いことを利
用して同程度の吸着力（塩基度）をもつものでも
分子量の違いによる立体障害で分離する方法があ
るのではないかと考えた。ステビア甘味成分の分
子量は、ステビオサイド804、レバウデイオサイ
ドA966と大きく、その糖付加物はさらに分子量
が大きくなりＮ−メチルグルカアミンの官能基が
長いので立体障害により活性部位に近づきにく
い。 一方、ステビア臭成分、苦味成分の分子量は小
さいと推定され活性部位に近づきやすいと思われ
る。

【化】

〔実施例〕

以下、本発明を実施例によつて説明する。 実施例 １ ステビア乾燥葉100ｇに水１を加えて80℃で
６時間抽出し、ステビア葉と抽出液とを分離した
後、更にステビア葉に水１を加えて80℃で１時
間抽出し、再度ステビア葉と抽出液とを分離し
た。この後、更に水１を加えて室温でステビア
葉を充分洗浄し、ステビア葉と洗浄液とを分離し
た。この様にして得られた抽出液と洗浄液とを合
わせ、甘味のある濃褐色抽出液2.58（固形分
37.7ｇ、PH6.0）を得た。抽出後のステビア葉は
甘味が殆ど認められず、ステビア葉中に含まれる
甘味物質は完全に抽出されていた。 次に抽出液を３時間静置してステビアの葉また
は茎の細片などを沈殿させ、傾斜法によつて液層
と沈殿物とを分離し、液層を非極性合成吸着樹脂
HP−20（三菱化成(株)製）を400ml充填したカラム
にSV＝３で通液し、次いで水1.2を通液して水
洗した。この時生じた排水は液量3.39、PH6.7
であつた。水洗後、更に消石灰飽和液2.3をSV
＝２で通液し、次いで水1.2を通液して水洗し
た。 次に70％のエタノール1.2をSV＝３で通液し
淡黄緑色の溶出液1.25を得た。溶出液を炭酸ガ
スで中和後、これを濃縮してエタノールを除去回
収し、次いで析出不溶物を除き、更に濃縮、乾固
して若干臭いを有する黄色粉末15.2ｇ（純度69.9
％）を得た。この黄色粉末15.2ｇを水30mlに溶解
して、アンバーライトIRA−743（OH型）200ml
を充填したガラスカラム（φ4cm×30cm）に流速
SV＝1.0で通液した。通過液300mlを濃縮乾固し、
微黄色粉末12.5ｇを得た。 液クロによる分析値純分75％であつた。アーバ
ーライトIRA−743（OH型）による樹脂処理をし
たものと樹脂処理しないものの味質テストをパネ
ラー10名で実施した。

【表】 パネラー10名全員表１の味質評価であつた。ア
ンバーライトIRA−743（OH型）で樹脂処理した
ものの甘味度がブランク較べて高くなつたのはス
テビア臭成分、苦味成分が除去された純分が向上
したためと考えられる。 実施例 ２ 実施例１と同様な方法で得たアンバーライト
IRA−743（OH型）樹脂処理前の黄色粉末20ｇと
マルトデキストリン（D.E.30）100ｇとを水300ml
に加熱溶解した後、60℃に冷却し、ついで粗シク
ロデキストリングルカノトランスフエラーゼの
1000単位を加え、PH6.0とし60℃で40時間反応さ
せた。この反応液を95℃に10分間保つて酵素を加
熱失活させた後、非極性合成吸着樹脂HP−20に
吸着させ、水で洗浄後90％メタノールで溶離し、
溶離液500mlを得た。ついで、この溶離液をイオ
ン交換樹脂アンバーライトIR200C（Ｈ型）および
アンバーライトIRA−93（OH型）にSV＝２で通
して脱塩した。ついで、この液を70℃以下で減圧
濃縮すると共に乾燥してα−グルコシルステビオ
サイド30ｇを得た。このα−グルコシルステビオ
サイド30ｇを水60mlに溶解してアンバーライト
IRA−743（OH型）300mlを充填したガラスカラ
ム（φ4cm×30cm）に流速SV＝1.0で通液した。通
過液300mlを濃縮乾固し、α−グルコシルステビ
オサイドの精製物25ｇを得た。このアンバーライ
トIRA−743（OH型）による樹脂処理したものと
樹脂処理しないものの味質テストをパネラー10名
で実施した。

【表】 パネラー10名全員表２の味質評価であつた。 実施例 ３ 甘草チツプを５倍量のアルカリ性アンモニア水
溶液で浸漬し、常温で６時間抽出処理を行ない抽
出液を別して２回抽出を繰り返し得られた抽出
液に希硫酸を加えてPH2.0とする。これを一夜静
置して沈殿物を上澄液から分離した。沈殿物は10
倍量の水で攪拌水洗し、過後60℃で乾燥した
後、粉砕した。この粉末に10倍量の95％メタノー
ルを加え、還流冷却下で60分間抽出し、抽出液を
別した後、メタノールを減圧下に回収してグリ
チルリチン酸の濃縮液を得た。この濃縮液にカセ
イソーダ水を加えて、PH7.0の水溶液とした。こ
の時のグリチルリチン純度は35％であつた。 このグリチルリチン水溶液１（固形分200ｇ）
をＮ−メチルグルカアミンの官能基をもつ弱塩基
性イオン交換樹脂（三菱化成株式会社製：商品名
−ダイヤイオンCRB−02（OH型）を３充填し
た樹脂塔に流速SV＝1.0で通して、甘草抽出成分
中の臭気成分、苦味成分を樹脂に吸着させ、溶出
してくるグリチルリチン水溶液４を減圧下濃縮
乾固し、黄色のグリチルリチン130ｇを得た。こ
の得られたグリチルリチンの高速液体クロマトグ
ラフイーによる純度は52％であつた。グリチルリ
チンの回収率は96.6％であつた。このダイヤイオ
ンCRB−02（OH型）による樹脂処理したものと
樹脂処理しないものの味質テストをパネラー10名
で実施した。

【表】 実施例 ４ 実施例３で調製した黄褐色のグリチルリチン
（純度35％）100ｇとマルトデキストリン（DE18）
100ｇとを水３に加え、溶解した後、60℃に冷
却しPH5.5に調整し、これに粗シクロデキストリ
ングルカノトランスフエラーゼ3000単位を加え、
PH5.5、60℃に維持しつつ40時間反応させた。こ
の反応液を加熱して酵素を失活させたものを過
し、液にマグネシア系吸着剤５ｇを加え、徐々
に攪拌しつつ20分間保ち、次いで過し得られる
液を減圧濃縮し、固形分30w／ｗ％の黄褐色反
応物630ｇを得た。この糖付加グリチルリチン水
溶液630ｇをＮ−メチルグルカアミンの官能基を
もつ弱塩基性イオン交換樹脂（オルガノ株式会社
製：商品名−アンバーライトIRA−743（OH型）
を３充填した樹脂塔に流速SV＝1.0通して糖付
加グリチルリチン水溶液中の臭気成分、苦味成分
を樹脂に吸着させ溶出してくる糖付加グリチルリ
チン水溶液4.5減圧下濃縮乾固し、黄色の糖付
加グリチルリチン120ｇを得た。このアンバーラ
イトIRA−743（OH型）による樹脂処理したもの
と樹脂処理していないものの味質テストをパネラ
ー10名で実施した。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明により、天然配糖体抽
出物又はその糖付加物、特にステビア又はその糖
付加物、甘草抽出物又はその糖付加物の不純物、
臭成分、苦味成分を分離し、高純度、高味質の配
糖体又はその糖付加物を得ることができ、その製
法を完成した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ステビア抽出物又はその糖付加物、甘草抽出
   物又はその糖付加物のいずれかに対しＮ−メチル
   グルカアミン（Ｎ−methylglucamine）を交換基
   として有する弱塩基性イオン交換樹脂を接触さ
   せ、ステビア抽出物又はその糖付加物、甘草抽出
   物又はその糖付加物のいずれかの臭成分、苦味成
   分を吸着除去することを特徴とするステビア抽出
   物又はその糖付加物、甘草抽出物又はその糖付加
   物の精製法。