JPS6256158B2

JPS6256158B2 -

Info

Publication number: JPS6256158B2
Application number: JP52095407A
Authority: JP
Inventors: Shoji Mizufune; Yasuaki Uda; Masao Ikeda
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1977-08-08
Filing date: 1977-08-08
Publication date: 1987-11-24
Also published as: JPS5430200A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はステビオサイド含有植物からステビオ
サイド（Stevioside）を抽出、精製する方法に関
する。ステビオサイドは、主として南米のパラグアイ
やブラジルの一部に自生するキク科の多年性植物
ステビア・レバウデイアナ・ベルトーニ（Stevia
Rebaudiana Bertoni）に含まれる甘味成分で、
分子量804.9、融点198℃の白色結晶である。これ
は熱水に可溶、各種有機溶媒に易溶で、その甘味
度は砂糖の約100〜300倍と言われる。甘味に癖が
なく、低カロリー、非醗酵性、非粘稠性など、糖
類にみられない利点を持ち、食品加工用甘味料と
して非常に優れたものである。従来、ステビア葉からステビオサイドを抽出
し、精製する方法としては、ステビオサイドが水
や極性の有機溶媒に易溶性であるのを利用して熱
水あるいは含水アルコールで抽出し、抽出液中の
不純物や着色物質をイオン交換樹脂あるいは酢酸
鉛と硫化水素とを用いて除去し、これを濃縮した
後、メタノールなどの溶媒を用いて結晶化する方
法が知られている。ところが、この方法ではステ
ビオ葉からの抽出液が濃褐色を呈するうえに乾燥
葉１Kg当たり抽出液中の固形分は約280ｇ程度
で、このうちステビオサイドは約80ｇしか含まれ
ていない。また、この方法で得られるステビオサ
イドの純度は約80％程度である。このように、ス
テビオサイドを効率的に他の成分から分離し、し
かも高純度のステビオサイドを得ることは工業的
に容易ではなく、どうしても製品コストに占める
精製費用の割合が高くなる。また、高純度の結晶
が得がたいため、新甘味料として期待されながら
も市場開発が遅れているのが現状である。このような事情に鑑み、本発明者らは鋭意研究
した結果、特定の細孔特性を有する活性炭がステ
ビオサイド含有液からステビオサイドをよく吸着
し、しかも吸着されたステビオサイドは親水性有
機溶媒によつて容易に脱離、精製されることを知
見し、このような知見にもとづいて本発明を完成
するに至つた。すなわち、本発明はステビオサイド含有植物
を、 (1) 水または含水アルコールで抽出し、 (2) 抽出液を下記細孔特性を有する活性炭と接触
させ、直径15μ以下の細孔の全細孔容積１c.c.／ｇ以
上、直径300Å以下の細孔の全細孔容積0.6c.c.／
ｇ以上、直径300Å以下の細孔の平均細孔直径
25Å以上 (3) 活性炭に吸着されたステビオサイドを親水性
有機溶媒で溶出し、 (4) 必要により、溶出液を濃縮し、晶析させることを特徴とするステビオサイドの精製法であ
る。本発明では、まずステビオサイド含有植物を水
または含水アルコールで抽出する。ステビオサイ
ド含有植物としては、たとえばステビア・レバウ
デイアナ・ベルトーニ（Stevia Rebaudiana
Bertoni）などがあげられる。このステビオサイドはステビオサイド含有植物
の、たとえば葉、葉柄、芽、茎などいずれの部分
にも含まれている。特に葉や葉柄が好ましい。こ
の葉や葉柄は乾燥した状態でも湿つた状態でもよ
い。含水アルコールとしては、たとえば水分含量
が少なくとも20％（Ｖ／Ｖ）の含水メタノール、
含水エタノールがあげられる。水または含水アル
コールの使用量はステビオサイド含有植物１に対
して重量で約５〜20倍が好ましい。抽出温度は常
温〜100℃、好ましくは常温〜70℃である。水ま
たは含水アルコールのPHをアルカリ性にしたもの
でも抽出することができる。抽出した液は必要に
より消石灰や硅藻土を加えるなどの公知の処理操
作を施して抽出液中のコロイド粒子を除去する。つぎに、この抽出液を下記細孔特性を有する活
性炭と接触させる。直径15μ以下の細孔の全細孔容積１c.c.／ｇ以
上、直径300Å以下の細孔の全細孔容積0.6c.c.／ｇ
以上、直径300Å以下の細孔の平均細孔直径25Å
以上上記細孔特性のうち、直径15μ以下の細孔の全
細孔容積は、たとえば水銀圧入法、窒素ガス吸着
法（慶伊富長：吸着、第95〜113頁（1967）、共立
出版）などの方法によつて測定される。直径300
Å以下の細孔の全細孔容積については、たとえば
窒素ガス吸着法（前記文献に記載された方法）な
どの方法によつて測定される。また、直径300Å
以下の細孔の平均細孔直径とは、直径300Å以下
の細孔を円筒形と仮定し、この細孔容積と窒素ガ
ス吸着等温線からBET式（前記文献に記載され
た方法）により計算される比表面積とから次式に
よつて計算される値である。平均細孔直径＝４×細孔容積／比表面積 (注)この場合の細孔容積とは、直径300Å以下の細
孔の全細孔容積をいう。上記のような特定の細孔特性を有する活性炭
は、たとえば木材片、ノコクズ、果実殻（ヤシガ
ラ）などの木質原料を塩化亜鉛、燐酸、塩化カル
シウムなどの薬品に浸漬し、約600〜700℃で焼成
した後、たとえば塩酸などの酸によつて添加薬品
類を脱離、洗浄することにより得られる。このよ
うにして製造された活性炭はステビオサイドの吸
着力が大きく、また、吸着したステビオサイドは
メタノールなどの有機溶媒によつて容易に脱離す
る性質を有している。活性炭の形状は、粉末状あ
るいは顆粒状のいずれでもよいが、吸着や溶出を
効率的におこなうには顆粒状のものが好ましい。活性炭と接触させる手段としては、たとえば接
触ロ過法、固定層吸着法、移動層吸着法、流動層
吸着法などの公知の手段があげられる。つぎに、活性炭に吸着されたステビオサイドを
親水性有機溶媒で溶出する。親水性有機溶媒とし
ては、たとえばメタノール、エタノール、プロパ
ノールなどのアルコール類があげられるが、特に
メタノール、エタノールが好ましい。溶出する温
度は常温〜80℃が好ましい。親水性有機溶媒の量
は、活性炭の容量に対して約２〜10倍量が好まし
い。このようにして得られる溶出液は淡黄色を呈し
ているが、上記操作によつて抽出液中の色の約95
％程度が除去されている。また、溶出液中の固形
分の約20〜50％程度はステビオサイドである。溶
出液は必要により濃縮後、低温で晶析させると白
色で高純度のステビオサイドの結晶が得られる。
晶析母液は固形分として約６〜９％程度のステビ
オサイドと約12〜19％程度のレバウデイオサイド
などを含み、これを乾燥し、粉末化したものは甘
味料として利用することができる。親水性有機溶媒によつてステビオサイドを脱離
した活性炭は、再びステビオサイドの吸着に供さ
れる。このように繰り返し使用することによつて
吸着あるいは脱離能力が低下した活性炭は、たと
えば苛性ソーダ、アンモニア水などのアルカリ性
物質、アルカリ性メタノールなどのアルカリを含
む溶媒などによつて、洗浄すれば吸着あるいは溶
出能力が回復し、再びステビオサイドの精製に使
用することができる。このように活性炭は、反復使用することができ
るので製品に対する原単位が小さく、製造コスト
を低減させることができる。本発明によれば、ステビオサイドを含む抽出液
を簡単な工程で精製することができ、しかも高純
度のステビオサイドが効率よく、安価に得られ
る。以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明す
る。実施例１乾燥したステビア葉1000ｇを60℃の熱水で抽出
した後、抽出液に水酸化カルシウム35ｇを添加
し、生じた沈澱を別した液に塩酸を加えて
液のPHを弱酸性とし、暗褐色のカルシウム処理抽
出液15を得た。固形分含有率は1.7重量％であ
つた。この液を後述の細孔特性を有する活性炭50
ｇからなるカラムに通液し、ステビオサイドを吸
着させる。通液量が3.3に達したとき、カラム
からの流出液中にステビオサイドが流出し始め、
通液を止めた。カラム中の液を取り除いた後、メ
タノール２を用いて吸着物を溶出させた。溶出が終つたカラムに再びカルシウム処理抽出
液を通液しステビオサイドを吸着させ、前述のよ
うに溶出させた。このように吸着、溶出を繰り返
し、抽出液15を処理した。ステビオサイドが流
出液中に流出し始めるまでの通液量は平均1.5
（30ml／ｇ活性炭）であつた。カラムから流出し
た液を合わせて蒸発乾涸すると120ｇの固形分を
得た。これはステビオサイドを含んでいなかつ
た。メタノール溶出液を合せて減圧濃縮し200mlに
した。この濃縮液を冷所（５℃）に１夜放置した
ところ、ステビオサイド96.6重量％を含む白色結
晶52ｇを得た。晶析母液を蒸発乾涸し、黄褐色固
形分67ｇを得た。これはステビオサイド含有率
7.3重量％であつた。使用した活性炭の細孔特性
は次のようである。直径15μ以下の細孔の全細孔容積 1.81c.c.／ｇ直径300Å以下の細孔の全細孔容積 1.02c.c.／ｇ直径300Å以下の細孔の平均細孔直径 31Å なお、活性炭の比表面積（N₂BET法）は1320
m²／ｇであつた。実施例２乾燥ステビア葉1000ｇを60℃の熱水で抽出した
後、抽出液に硅藻土30ｇを添加し、吸引過する
と、暗緑褐色の抽出液15を得た。固形分は1.78
重量％であつた。この液を後述の細孔特性を有す
る活性炭からなるカラムに通液し、実施例１と同
様に処理すると次のような結果が得られた。１サイクルの平均処理液量
１（20ml／ｇ活性炭）カラム流出固形分 73ｇ結晶 54ｇ（ステビオサイド含有率96.8重量％）晶析母液固形分
84ｇ（ステビオサイド含有率7.3重量％）使用した活性炭の細孔特性は次のようである。直径15μ以下の細孔の全細孔容積 1.38c.c.／ｇ直径300Å以下の細孔の全細孔容積 0.69c.c.／ｇ直径300Å以下の細孔の平均細孔直径 26Å なお、上記活性炭の比表面積（N₂BET法）は
1055m²／ｇであつた。比較例１、２

【表】なお、上記活性炭の比表面積（N₂BET法）を
測定したところ、本発明は1320m²／ｇ、比較例１
は1060m²／ｇ、比較例２は1200m²／ｇであつた。上記のような細孔特性を有する活性炭を用いて
実施例１と同様に処理したところ、次のような結
果を得た。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ステビオサイド含有植物を、 (1) 水または含水アルコールで抽出し、 (2) 抽出液を下記細孔特性を有する活性炭と接触
させ、直径15μ以下の細孔の全細孔容積１c.c.／ｇ以
上、直径300Å以下の細孔の全細孔容積0.6c.c.／
ｇ以上、直径300Å以下の細孔の平均細孔直径
25Å以上 (3) 活性炭に吸着されたステビオサイドを親水性
有機溶媒で溶出し、 (4) 必要により、溶出液を濃縮し、晶析させることを特徴とするステビオサイドの精製法。