马磊，石岩

(青岛农业大学旱作技术山东省重点实验室，青岛266109）

甜叶菊的综合开发利用

马磊，石岩

(青岛农业大学旱作技术山东省重点实验室，青岛266109）

主要介绍了甜叶菊的甜味成分的种类和特性、提取与分离工艺、味质改进技术；及在药用、肥料、饲料中的应用。甜叶菊是一种综合开发利用有较高经济价值的作物。

甜叶菊；甜菊糖甙；综合开发利用

甜叶菊(Stevia rebaudiana)别名甜菊、糖草，属菊科(Compositae)，斯台维亚属，原产地在南美亚热带地区，1977年我国引进栽培获得成功。甜叶菊含有14种微量元素、32种营养成分，因此它既是极好的糖源，又是良好的营养来源。甜叶菊的根、茎、叶中含有甜叶菊糖甙，甜叶菊糖甙具有高甜度(为蔗糖的200～300倍)、低热量(仅为蔗糖的1/300)的特性[1]。因而日益引起人们的关注和重视，被誉为最有发展前途的新糖源[2，3]。我国是一个缺糖的国家，目前食糖消费年人均不到7kg，与欧美国家年人均40～60kg差距很大[4]。由于我国人多地少的国情，并且随着产业结构的调整，糖料作物的种植面积呈逐年下降趋势[5]。甜叶菊糖甙以其高甜度的优势缓解了我国食糖紧缺的问题，种植1hm2甜叶菊产糖量的甜度相当于种植甘蔗6～7hm2、甜菜11～12hm2，而且发展甜叶菊用地少，可大大节约耕地。而且甜叶菊还可用于药品、肥料及饲料等，是一种综合开发利用经济价值较高的作物。

1 甜菊糖甙

1.1 甜叶菊甜味成分种类和特性

甜菊干叶中的重要成分是甜菊糖甙[4]，其含量占10%左右；甜菊糖甙是从干燥后的甜菊叶中抽提出的一类具甜味的萜烯类配糖体，为白色粉末；其分子式为C38H60O18，分子量为803。甜菊糖甙易溶于水，不溶于丙二醇或乙二醇，在空气中吸湿性强，干燥失重为1.5%～4.0%。与蔗糖混合使用有显著的相乘效果。同时，甜菊糖甙具良好的耐热性，不易见光分解，在95℃下加热处理2h甜度不变，即使加热8h甜度降低也很少。pH在3～9内稳定，100℃下热处理1h也无变化。耐盐性良好，无美拉德褐变现象，不被微生物同化和发酵，因而可延长甜菊糖甙制品保质期，便于保存。发热量极低，其卡值基本接近零。

目前为止，已从甜叶菊中分离得到8种不同甜度的糖甙[6]：(1)甜菊糖甙(stevioside)(St)、(2)二糖甙(sterio1bioside)(SBio）、(3)莱包迪甙A(rebaudioside A)(RA)、(4)莱包迪甙B(rebaudioside B)(RB)、(5)莱包迪甙C (rebaudioside C)(RC)、(6)莱包迪甙D(rebaudioside D)(RD)、(7)莱包迪甙E(rebaudioside E)(RE)。(8)杜尔可甙A (du1coside A)(DA)。这些配糖体中，含量高，且有经济价值的糖甙体有St、RA、RC、DA四种，特别是其中的RA，不论从甜度和味质上均受到好评。一般说的甜味配糖体含量，都以甜菊总甙(tota1 stev1oside)量表示。甜菊总甙是表示甜菊所含各种甜味甙类的总称，即总甙(tota1 g1ycoside)。我国目前工业化大生产提取出来的甜菊甙是多种试组成的混合物，其中的甙组分大致可分为以下三类[7]：

(1）甜菊甙。无色晶体，甜度为蔗糖的270～280倍，是甜菊甙产品的主要组成部分，在混合甙中的比例为50%～70%，味质良好，余味长而微苦。

(2）莱包迪甙。这种甙又可分为RA，RC，RD，RE等四种，其中RA是无色结晶，甜度为蔗糖的450倍，甜味纯正，近似蔗糖，是甜菊试产品中甜味最优质部分。RC为无色结晶，甜度不到蔗糖的50倍并带苦味。RD为无色结晶，甜度为蔗糖的150倍。RE的甜庶为蔗糖的100～150倍。RA在干叶中占总甙的15%～20%左右，RC占10%～15%左右，RD，RE占的比例较小。

(3）杜尔可甙。该甙可分为DA和DB两种，其中DB和RC是同一种物质，DA在干叶中占总甙比例也比较小，且其甜度为蔗糖的150倍左右。

总的来说，甜菊甙是甜菊甙产品的主要组成部分，其次是RA部分，但如果产品中RA含量越高，甜味就越纯正，也就会受越多消费者的青睐。因此，我们要想改善现有甜菊甙产品风味，就必须想办法提高甜菊甙产品中RA部分含量。

目前工业化生产的甜菊糖甙主要有3种基本形式[8]：(1)淡棕色粗提取物，为50%纯品；(2)微黄色，为80%～90%高等纯品；(3)白色粉末状，为90%以上精品。

1.2 甜菊糖甙提取与分离工艺。

甜菊糖甙提取方法[9]通常采用醇提取法、吸附法、浸提法、树脂法、分子筛法等，目前应用最广的是树脂工艺法。此法虽有一定的加工能力，但处于传统的方式，糖甙总收率可达85%，产品含量为90%，生产成本较高，因此降低生产成本，提高产品质量是甜菊糖甙提取工艺中亟待解决的问题。

提取得到的甜菊糖甙粗品要经过进一步的浓缩和纯化。目前比较先进的工艺有两种，一种是完全反渗透法，另一种是反渗透器与热蒸发器串联浓缩法。从浓缩时间上看，两者基本相同。但改进工艺后操作简便，产品质量提高，不易吸潮，很少出现粘壁焦糖现象。这两种方法试生产效果好，完全达到生产要求，产品质量也比较高。

以上方法得到的产品是各种糖甙组分的混合产品，还可以进行进一步的糖甙组分分离。目前报道的分离技术有；(1)高效液相色谱法(HPLC)[10，11]；(2)液滴逆流分配层析法(DCCC)[12]；(3)薄层色谱法(TLC)[13，14]；(4)重结晶法[15]；(5)超临界萃取法[16，17]；(6)毛细管电泳法[18]；(7）树脂吸附分离提取法等。

采用树脂吸附分离法[6]提取、精制甜叶菊糖具有快速、经济、稳定持久等优点，是目前甜叶菊糖精制过程中不可缺少的工艺流程。大孔吸附树脂对甜叶菊提取成分的吸附作用具有一定的选择性。近年来，南开大学高分子化学研究所正着手致力于设计合成一种对甜菊甙具有高吸附选择性的大孔亲和性吸附树脂，并研究它对于甜叶菊糖8种糖甙的分离作用，力图采用树脂的选择性吸附作用提取分离出莱包迪甙A含量高的甜叶菊糖产品。

1.3 甜菊糖甙的味质改进

由于甜菊叶提取物是8种双萜糖甙的混合物，其口感、甜度各不相同。其中甜菊甙和莱包迪甙C带有一定的后苦味道，严重影响着甜叶菊糖的味质，为此，国内外学者进行了大量研究改进工作。

在甜叶菊糖组分中，甜菊甙、莱包迪甙A及莱包迪甙C的相对含量较高，占总量的90%以上。其中莱包迪甙A甜度高，味质接近蔗糖，是理想的甜味成分，而甜菊甙及莱包迪甙C具有较强的余苦味，在很大程度上影响了甜叶菊糖的味质，使甜叶菊的应用受到了限制。因此应该对有较强余苦味的甜菊甙、莱包迪甙、斯替维伯甙进行改造与转化，改善其味质。近年来有许多研究用酶转糖基化法将甜菊甙、莱包迪甙C转化成低聚葡萄糖配体，以改进其味质的报道。也有用酯化法、细菌微生物法及掺杂法等措施进行味质改进的研究，都有效地改善了甜菊糖甙的味质。

2 药用作用

甜叶菊有一定的药理作用，有控制血糖、降低血压、促进新陈代谢的作用，亦有治疗糖尿病，肥胖症、调节胃酸、恢复神经疲劳之功效[19]。甜叶菊茎用活化水于45～60℃提取，并于此温度下浓缩，制备家畜健康饮料和乳房洗剂，治疗家畜乳腺炎，促进健康，治疗应激引起的疾病、慢性支气管炎、肺炎、肝功能障碍、肝炎、卵巢机能减退[20]。甜叶菊可增进家畜、赛马和宠物的食欲并能治疗它们的慢性疾病及牛的不孕症，已引起国外畜牧和饲料工作者的关注[21]。

3 用于肥料及饲料等

甜叶菊干叶中除含有甜菊糖甙，还含有大量蛋白质、脂肪、纤维素、灰分和无氮浸出物等非糖成分，因此它是多种产品综合开发利用的植物资源。

甜菊叶残渣属于工业废料[4]，却是很好的有机肥料，有机质含量极高，含Ca2+和Fe2+，可改良培肥土壤。其次，腐熟的甜菊叶残渣与基础基质配制成蔬菜育苗土，最适合香瓜、西瓜、柑桔、西红柿。可促进幼苗生长发育，增加幼苗干鲜物质重、促进早熟、增加甜度，是很好的育苗基质，且成本低廉。第三，甜菊叶残渣添加到栽培菌类培养料中，既可满足食用菌对养分的需要，又可满足食用菌对各种微量元素、维生素及透气性的要求，因而发菌快、出菌早、菌质好、产量高，尤其是银耳，长得又白又大；栽培金针菇，略带甜味，风味独特。第四，甜菊叶残渣可以5%比例做禽类饲料，能起到预防禽类拉稀等作用，调节禽类消化功能，并能提高产蛋率。第五，甜菊叶残渣可掺到饲料里，用来喂奶牛、奶羊，可增加奶甜度，提高奶质量和奶中微量元素、氨基酸等物质，对产奶量有一定促进作用。

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Comprehensive Development and Utilization of Stevia

MA Lei，SHI Yan
(Dryland Technology Key Laboratory of Shandong Province,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China)

Stevia rebaudiana has high deve1oping and uti1izing va1ue and market va1ue.Some information were introduced on aspects.the types and characteristics of stevia and steviosides，extraction and separation of the effective ingredients;and the use in medicament，ferti1izer and feed.

Stevia rebaudiana;Stevioside;Comprehensive deve1opment and uti1ization

杂566.9

A

1007-2624(2009）01-0068-02

2008-07-11

马磊(1982-），男，山东省潍坊市人，主要从事作物高产生理生态工作。

石岩，E-mai1.yanshi@qau.edu.cn