JPS5951560B2 - ステビオシドノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はステビオシドの製造方法に関するもので、ステ
ビアの葉茎に水を加えてステビオシドを抽出した液を精
製してステビオシドを製造する新規な方法を提供するこ
とを目的とする。

ステビオシドは甘味料として注目されている化合物であ
り、バラグアイに自生する植物；ステビア（Ｓｔｅｖｉ
ａｒｅｂａｕｄｉａｎａ３Ｂｅｒｔｏｎｉ）の葉と茎に
、主として葉に含有している。

分子式は Ｃ３８Ｈ６００１８であり、構造式について
は次式の通りであつてジャーナル オブ アメリカン
ケミカル ササエテイー（Ｊ、ＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅ
ｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ）７８巻ページ４７０９−４
７１０、１９５６年に報告されている。

このステビオシド結晶は無色、無臭の結晶で融点１９６
〜１９８℃、極めて吸湿性である。。

■９侶ゴＬ゛ □ ＣＨρＨｏ ステビオシド構造式 ステビオシドは甘味を呈し砂糖の約３００倍といわれ、
甘味は砂糖の呈味曲線と極めてよく似ているという特徴
がある。

毒性はなく、短時間のうちに排泄され、低カロリー又は
ノンカロリー食品の甘味料として有望視されている。ス
テビアの原産地は南米パラグアイであるが、最近日本国
内において試翳栽培が行われており、日本各地でも栽培
が可能の様である。

ステビア中のステビオシド含有量は栽培条件、品種によ
り異り、１．２〜７．３％（三橋ら、薬学雑誌９５巻１
２７〜１３０１９７５年）である。

ステビアの葉からステビオシドを抽出精製する方法は公
知のものに次の方法がある。（１）ステビア葉乾燥磨砕
物に水を加えて抽出し、陽イオン交換樹脂、陰イオン交
換樹脂で処理して、脱塩、脱色を行い、濃縮し、熱ジオ
キサンに溶かして冷却、結晶化する方法。及び（２）ス
テビア葉乾燥磨砕物にクロロホルムを加えて脱脂したの
ち熱ジオキサンで抽出し、これを濃縮してシラツプとな
し結晶化する方法。（３）（２）と同様クロロホルムで
脱脂した葉を風乾したものから水で抽出し、これを凍結
乾燥したのち、熱ジオキサンで抽出する。濃縮後結晶化
する方法。などである。（１）の方法はウツドら、ザ
ジヤーナル オブオーガニツク ケミストリー第２０巻
８７５〜８８３ページ、１９５５年ＯΠＲＲＹＢ，ＷＯ
ＯＤｅｔａｌ，Ｔ．ＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ
ｖＯｌ．２Ｏ，８７５〜８８３，１９５５）に記載され
ている。

（２），（３）は１９７３年３月２７日発行米国特許公
報第３７２３４１０号発明者ジヨージヤ ジエイパーシ
ノス（ＧＥＯＲＧＩＡＪ．ＰＡＲＳＩＮＯＳ）に記載さ
れている。

また構造式決定以前の歴史的文献にはデリートリツヒ（
Ｋ．ＤＩＥＴＥＲＩＣＨｌ９Ｏ９年、パゼナツク（Ｐ．
ＰＡＳＥＮＡＣＫｌ９８Ｏ年）、ブリデルら（Ｍ．ＢＲ
ＩＤＥＬＡＮＤＲ．ＬＡＶＩＥ一ＩＬＬＥｌ９３ｌ年）
などによる報告があり、これにはメタノール又はエタノ
ールでステビオシドを抽出した旨の記載がある。尚．上
記の内容の抄録はケミカルアブストラクト５０巻１９５
６年５５８１ｅ、同じく５１巻１９５７年、７６６０ｆ
〜２６６１ａ及び巻１９７３年１０３８６８Ｚにも記載
がある。

ステビオシドの定量法においては（１）の方法で抽出し
た後、ステビオールに変換してガスクロマトグラフイ一
で定量しているので抽出稍製には（１）の方法に準じて
いる。尚．また特開昭５０−４６８７１号公報には、ス
テビア葉にグリセリン、ソルビトール及びプロピレング
リコールから選ばれる１種又は２種以上を加えて甘味成
分を含む液体を得る方法が開示されている。

しかしこの方法はステビオシドそのも 一のを精製して
得ることを目的とするものではない。これらの抽出稍製
法を大別すると水による抽出楕製法及びクロロホルムに
よる脱脂後水又はジオキサンで抽出稍製する方法の２法
になる。本発明者らは上記の公知の方法を追試検討した
結果、（１）の方法では葉茎の浸漬液から抽出液を得る
ための口過が困難なこと。

抽出液は濃褐色を呈しほとんど黒色に近く、無機塩、ア
ミノ酸、糖質、可溶性蛋白質、核酸、色素などのステビ
オシド以外の成分を多量に含有しており、多量の不純物
を除く必要があること。ステビオシドが水でよく抽出さ
れるにもかかわらず浸漬液はチキソトロピツクな性状を
示しているので大量の水を使わないと抽出液が分離でき
ない。精製には陽イオン及び陰イオン交換樹脂で処理し
て脱塩、脱色することなくしては結晶化しないので当然
抽出液を希釈するため液量が多くなり、大量のイオン交
換樹脂及びその再生液を必要とし、これを濃縮するので
あるから長時間の作業と経費を要する。イオン交換樹脂
処理による精製では不十分で熱ジオキサンに転溶して稍
製しないと結晶化しない。等の多くの欠点があることを
知つた。（２），（３）の方法は有機溶媒でまず脱脂す
るので口過や脱色には少しは効果があるが、この後熱ジ
オキサン又は水で抽出するもので多量のジオキサンを要
したり、なお多量の不純物が同時に抽出されてくる。

上記の文献で抽出に水を使用していることや結晶が吸湿
性であることなどから水に溶け易いことは容易に判るが
、極性の溶媒たとえばメタノール、エタノール及びそれ
らの水との混合物に浸漬しても非常に溶出しやすい。

本発明者らは各種の抽出溶媒のうち水によるのが最も抽
出量が多いことを認め従来法の口過が困難なこと、イオ
ン交換樹脂による脱塩、脱色操作という繁雑な問題。

大量の抽出液の濃縮を要することなどを解決するため種
々研究した結果、陽イオン系界面活性剤、陽イオン系高
分子凝集剤を利用する方法をとれば水抽出法の欠点であ
る多量の夾雑物、不純物を沈澱させ一挙に精製：ステビ
オシド抽出液が得られるという知見を得て本発明を完成
した。すなわち、本発明方法はステビア葉茎乾燥磨砕物
に水を加えてステビオシド浸出液又は抽出液を得たのち
これに、陽イオン系高分子凝集剤又は陽イオン系界面活
性剤を加えて、不溶性物質色素多糖類、蛋白質の如き不
純物を凝集沈降せしめ、該凝集物を除去した後、残液か
ら常法によつてステビオシドを得ることを特徴とするス
テビオシドの製造方法である。

次に、本発明方法の構成、効果を説明する。

先づ、従来法の欠点を更に詳細に記すと次の通りである
。ステビア葉茎乾燥磨砕物の水抽出には公知の方法では
原料磨砕物１Ｋｆに対し水６〜３０ｔを使用しており追
試の結果水で抽出されやすいが、水量が少いときは自然
口過では口液が得られないことが判つた。

これは多量の懸濁物があるためで口過 １材たとえば口
紙、布などのすき間をすぐつめてしまうからであり、抽
出液を静置しても懸濁物が沈降してこないのは脂質が混
入しているのが一因である。吸引口過、遠心分離で少量
の口液又は上清を得ることはできるが、吸引口過では自
然口過と １同様すぐに口過材の目をつめてしまい口過
材をどんどん交換しなければならない。又遠心分離法も
沈澱の比重が小さいため、得られる上清の量は少なく沈
降物中の水が多いのでステビオシドが残渣に残つてしま
う。さらに口液は殆んど黒に近い緑二褐色を呈している
。この様な理由からやむを得ず多量の水で抽出残渣を洗
浄しなければならず抽出液量は多くなり蒸発乾固に不利
である。更に脱包脱塩にイオン交換樹脂を使用するとき
は大量の樹脂と再生液を要し、イオン交換樹脂の脱着で
生ず二る排水処理など次々と不利益が生ずる。本発明方
法においてはステビア葉茎中のステビオシドが水に最も
抽出され易いので水を使用するが、同時に抽出されてく
る多量の不純物を除去する目的で陽イオン系高分子凝集
剤又は陽イオン系．界面活性剤により、ステビオシドは
溶存させたままで他の多数の成分を凝集沈降させて除去
し、僅かに黄色を呈する抽出液とするものである。

本発明者らは不純物を凝集せしめる方法について種々検
討した。すなわち（１）ＰＨの調整、（２）カル．シウ
ムイオンの添加、（３）硫酸アルミニウムの利用、（４
）水酸化第２鉄による共沈、（５）加熱、（６）アニオ
ン系高分子凝集剤、（７）非イオン系高分子凝集剤、（
８）カチオン系高分子凝集剤、（９）カチオン系界面活
性剤等の利用を試みた。実験にはステビア葉茎乾燥磨砕
物１０９を水６０ａに浸漬した後、遠心分離して上清を
抽出液として用い、各種の凝集処理を行つた。ステビオ
シドが凝集物と一緒に沈降せず、溶存することは薄層ク
ロマトグラフイ一により確認した。薄層クロマトグラフ
イ一は、シリカゲル２５０μ、薄層アルミシートを０．
０２Ｍ酢酸ナトリウム溶液に浸漬した後乾燥して、緩衝
化したものを使用し、上記の各種凝集処理後の液を１．
５μｔ展着して、展開溶媒は酢酸エチルエステル６５％
イソプロパノール（６５：３５）で４時間展開した。発
色剤は２％アンスロン濃硫酸溶液であり、スプレーした
加温して青色に発色せしめて確認した。各種の凝集方法
による結果を整理して次表に示す。

すなわち、陽イオン系高分子凝集剤又は陽イオン系界面
活性剤の添加で凝集し、脱色された上清が得られる。

陰イオン系の高分子凝集剤はアルギン酸ナトリウム、カ
ルボキシメチルセルローズ、ポリアクリル酸ナトリウム
などのいずれも効果はなく、又非イオン系及び両性高分
子凝集剤は殿粉、ゼラチン、ポリアクリルアミドなども
凝集や脱色効果が認められなかつた。この様な結果から
不純物の多くは負に荷電した成分であると考えられる。
陽イオン系高分子凝集剤には商品名プレストール１８５
Ｋ）及び２２２Ｋ（ドイツ バイエル社製、成分：ポリ
アミノカルボン酸エステル、分子量；約１０万以下）を
使用し、又陽イオン系界面活性剤はアルキルジメチルベ
ンジルアンモニウムクロライド（東京化成社製）を使用
した。凝集効果を示す必要量を求めると次の様になつた
。すなわち、ステビア葉茎乾燥磨砕物１０ｇに対し水１
２０“を加えて浸漬したのち遠心分離して上清を抽出液
として集めた。この抽出液は濃褐色で殆んど黒に近いた
め凝集物の生成を観察できないので更に２倍に希釈した
ものを使用した。この液５ゴに対し陽イオン系高分子凝
集剤、又は陽イオン系界面活性剤の０．００５，０．０
５，０．５及び５％水溶液１．０ゴを加えた場合の凝集
及び脱色効果を比較した。この添加量はステビア葉茎乾
燥磨砕物に対し、０．０２，０．２，２．４及び２４％
に相当する。効果を示すのはステビア葉茎乾燥磨砕物に
対し２．４％以上であつて、０．２％以下では全く効果
がない。この添加効果を示した量は一例を示すものでス
テビア葉茎乾燥物の調製方法、ステビアの品種、抽出時
の浸漬時間や液量などにより変化するものであるから本
発明を限定するものではない。又、上記の方法は遠心分
離した上清を用いて効果の判定を容長にしたが、浸漬液
に直接添加してもよい。この場合は浸漬液の粘度が低下
し、自然ろ過によつても黄色の抽出戸液を得ることがで
きるので、脱水、濾過性、脱色がすぐれ容易にステビオ
シド抽出液の精製が可能である。次に本発明方法の実施
態様について説明する。

先づ、抽出に使用する水の量はステビア葉茎乾燥磨砕物
１Ｋｆに対し、水６ｔ以上使用する。これ以下では撹拌
し難いので不便である。抽出時加温する方がより短時間
にステビオシドは溶出するが、強いて加温しなければな
らないというものでもない。浸漬液のＰＨが酸性になる
のを防ぐため炭酸カルシウムを添加してもよいが、収量
には殆んど影響がない。

次に濾過して不溶性成分を除去するに ・は自然ろ過は
時間を要するので遠心分離やフイルタープレスによるの
がよい。この様なろ過の操作を省略して浸漬液に直接陽
イオン系高分子凝集剤又は陽イオン界面活性剤を添加し
て凝集処理すると沈澱容積は少くなり、ろ過も容易にな
るので沈澱の洗浄回数を減らすことも可能である。陽イ
オン系高分子凝集剤又は陽イオン系界面活性剤の添加方
法は、これらを水で希釈した後、少量ずつ添加し、凝集
脱色が完結するところで停止する。添加量はステビア原
料抽出液量、凝集剤の種類により異るがステビア葉茎乾
燥磨砕物に対し２．０〜５．０％以下の添加でよい。凝
集後ろ過して炉液を得、沈澱を水で洗浄して戸液に合せ
濃縮乾固した後常法によりメタノールに溶かし粗結晶を
析出せしめて精製する。以上の通りの本発明方法によれ
ばステビアの葉茎からステビオシドを極めて高収率でし
かも容易に抽出稍製することができる。

次に本発明方法の実施例を挙げる。

実施例 １ 南米パラグアイ産ステビア葉茎乾燥磨砕物１０９に水６
０ＷＬｅを加えて浸漬し、陽イオン系高分子凝集剤（ド
イツ、バイエル社製商品名プレストール１８５Ｋ２．０
％溶液を２ゴ加えて混合し、２時間後濾紙で戸別して淡
黄色の濾液を得た。

濾紙上の残渣に水を加えて洗浄し、洗液をさきの戸液に
合せた。これを濃縮乾固したのちメタノールに溶かし、
不溶物はろ過して一夜氷冷するとステビオシド粗結晶を
得た。再結を，操返して更に楕製し融点１８５晶〜１８
９再のステビオシド結晶０．３２９が得られた。実施例
２ 実施例１と同様のステビア葉茎乾燥磨砕物１０９に水１
２０ゴを加えて浸漬し、遠心分離して上清をとり、沈澱
物は２度、６０！Ｎｅの水で洗浄した。

さきの上清と洗液を集め、これに陽イオン系界面活性剤
アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの５
．０％水溶液を１ゴ加え混合した後３０分間静置してか
らろ過し、沈澱は洗浄して洗液をさきの濾液に合せ全量
２６０ゴの淡黄色抽出液を得た。このものから実施例１
と同様に濃縮乾固してシラツプ状となしメタノールで常
法により更に楕製して粗結晶４３２〜を得た。参考例 実施例１及び２で得た結晶を水に溶かして０．１％溶液
を作り、純醸造醤油１ｔに対し１“加えて甘味を強化し
た醤油を製造した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ステビア葉茎乾燥磨砕物に水を加えてステビオシド
   浸出液又は抽出液を得たのちこれに陽イオン系高分子凝
   集剤又は陽イオン系界面活性剤を加えて、不溶性物質色
   素多糖類、蛋白質の不純物を凝集沈降せしめ、該凝集物
   を除去した後、残液からステビオシドを得ることを特徴
   とするステビオシドの製造方法。