膜過濾在甜菊糖苷生產(chǎn)中的應(yīng)用

甜菊糖苷的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

甜菊糖苷是從甜葉菊葉中提取的甜味物質(zhì)總稱，它的甜度可達(dá)蔗糖的250～450倍，而熱量只有蔗糖的1/300，口感非常接近于蔗糖，在食品飲料行業(yè)有廣泛應(yīng)用。

甜菊糖苷各組分化學(xué)結(jié)構(gòu)及生物合成途徑如圖所示：

參考：劉夢雨等.微生物合成甜菊糖的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2025,46(06):387-397

天然提取物中，含量較高的是萊鮑迪苷A、甜菊苷（Stevioside）、萊鮑迪苷C，占總甜菊糖苷的70%以上。

萊鮑迪苷A（RA）是主要組分，含量高、易于結(jié)晶純化，成本較低，但有明顯的甘草味和后苦味；萊鮑迪苷M（RM）是次要組分（＜0.5%），但其口感接近蔗糖、后苦味極少，被認(rèn)為是目前甜菊糖苷家族中口感較優(yōu)質(zhì)的成員之一。

甜菊糖苷通常易溶于熱水、甲醇、 乙醇，但不溶于苯、醚、氯仿等有機(jī)溶劑，具有較好的耐熱性和穩(wěn)定性，見光不易分解。

萊鮑迪苷M的生物催化合成

萊鮑迪苷M的酶催化合成，通常以價格低廉的萊鮑迪苷A為底物，通過兩步糖基化完成：

①　（RA → RD）：在UDP-糖基轉(zhuǎn)移酶（如EUGT11或突變體） 的催化下，在RA分子上加上一個葡萄糖基，生成萊鮑迪苷D（RD）。

②　（RD → RM）：在另一個UDP-糖基轉(zhuǎn)移酶（通常為UGT76G1突變體） 的催化下，再次添加葡萄糖基，最終生成RM。

膜過濾的優(yōu)勢：

l 膜過濾精度高

l 膜材料選擇范圍廣

l 常溫操作無降解

l 純物理過濾無外源添加物

l 可實現(xiàn)連續(xù)化、自動化

l 能耗低

生產(chǎn)甜菊糖苷類產(chǎn)品中用到陶瓷膜和有機(jī)卷式膜。

陶瓷膜的應(yīng)用

l 除去甜菊糖苷提取液中多糖、蛋白等大分子雜質(zhì)

甜菊葉提取液中，含有較多多糖、蛋白及葉綠素等雜質(zhì)，陶瓷膜可脫除90%以上多糖及蛋白，提高大孔吸附樹脂吸附量＞200mg/g濕樹脂。

l 除去萊鮑迪苷M粗品中宿主蛋白

酶催化來源RM粗品（含有較多菌體及碎片），熱水溶解，陶瓷膜過濾，得澄明濾液，宿主蛋白去除率＞99%。

卷式有機(jī)超濾膜的應(yīng)用

l 除去甜菊糖苷大孔吸附樹脂洗脫液中小分子雜質(zhì)

甜菊糖苷大孔吸附樹脂乙醇洗脫液，減壓濃縮除脫乙醇，得到甜菊糖苷水溶液，超濾濃縮甜菊糖苷，小分子雜質(zhì)透過，去除率＞80%，甜菊糖苷（3組分）含量提高至70%以上。

膜過濾與其他純化工藝的聯(lián)合

為了提高甜菊糖苷純度，常見工藝組合包括：

l 離心+膜過濾

l 膜過濾+大孔吸附樹脂

l 膜過濾+結(jié)晶

l 膜過濾+活性炭脫色

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