本发明涉及罗汉果甜苷的提取，尤其是一种从鲜罗汉果提取罗汉果甜苷的方法，属于天然提取物的制备工艺领域。
背景技术：
罗汉果甜苷又称罗汉果甜甙(或罗汉果甜)，是从罗汉果中提取到的一种甜味剂，熔点为197～201℃，热稳定性强，易溶于水和乙醇溶液，其甜度为蔗糖的300倍，有清热润肺镇咳、润肠通便的功效，对肥胖、便秘、糖尿病等具有防治作用。
提取罗汉果甜苷的原料一般选用无破皮、无霉变的质量较好的干罗汉果或鲜罗汉果，但干罗汉果提取罗汉果甜苷的提取率低，所以常用鲜罗汉果来提取。鲜罗汉果皮薄、中空，在日常储运过程中会有很多破碎，而这些破皮或霉变的破损罗汉果不能被较好的利用而常被丢弃，造成大量资源浪费，同时后期处理费工费时，增大企业的生产成本。
罗汉果甜苷的提取工艺中常会在罗汉果汁和洗液混合后加入氢氧化钙乳浊液等絮凝剂进行絮凝，以便于将混合液体中的固体杂质聚集沉降下来，再通过离心将固体杂质除去，以便后续更易于纯化。但是，絮凝剂的加入会引起液体颜色变深，增加了后期脱色的难度，导致罗汉果甜苷成品的色泽变差。而且絮凝剂添加量过少不能将固体杂质沉降完全，使罗汉果甜苷成品纯度降低；添加量过多导致絮凝剂残留太多，后期不能较好的去除，直至影响罗汉果甜苷的质量。
现有的罗汉果甜苷提取工艺中还存在灭菌不充分的问题，提取工艺中有的还加入了氧化铝或者一些酶类等，而后期操作不能完全除去，导致得到的罗汉果甜苷成品安全性差、纯度低。此外，现有的罗汉果提取工艺是先将罗汉果破碎，然后用大量的水进行萃取，造成水资源的浪费，也增大了废水处理压力。
技术实现要素：
本发明需要解决的技术问题是提供一种提取罗汉果甜苷的方法，能够将破损的鲜罗汉果充分利用，节省提取用水量，减少资源的浪费，解决提取过程中添加絮凝剂导致的脱色压力增大的问题，提高罗汉果甜苷成品的安全度和色泽。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种从鲜罗汉果中提取罗汉果甜苷的方法，以完好的和破损的鲜罗汉果混合作为提取罗汉果甜苷的原料。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述完好的鲜罗汉果为果皮无破皮、无霉变的鲜罗汉果；破损的鲜罗汉果为果皮有小于3cm裂缝或/且霉变面积小于1/10的鲜罗汉果。
本发明技术方案的进一步改进在于：完好的与破损的鲜罗汉果的质量比为200:1～3。
本发明技术方案的进一步改进在于具体步骤如下：
a.用压榨设备处理原料得到罗汉果汁和果皮籽混合物，将果皮籽混合物用水冲洗并收集洗液；
b.将罗汉果汁和洗液混合后保温，再离心去除渣滓得到上清液；
c.将上清液灭菌，然后用大孔型树脂吸附，再用乙醇溶液解析得到解析液；
d.将解析液通过脱色树脂后，浓缩、干燥，得到罗汉果甜苷。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述压榨设备为螺旋压榨机。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述冲洗为逆流冲洗，冲洗次数为1～3次，每次冲洗果皮籽混合物用水与原料的质量比为1～3:3，水的温度为10～90℃。
本发明技术方案的进一步改进在于：保温时的温度为10～60℃，时间为2～3h。
本发明技术方案的进一步改进在于：离心时的转速为3000～8000r/min，时间为10～15min；灭菌的条件为在110～130℃下高压蒸汽灭菌10～20min。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述大孔型树脂的型号为lx-t28，所述乙醇溶液的浓度为75～85％。
本发明技术方案的进一步改进在于：干燥时采用喷雾干燥，喷雾干燥的进风温度为170～190℃，出风温度为80～100℃。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明提供了一种从鲜罗汉果中提取罗汉果甜苷的方法，对破损的鲜罗汉果进行了充分的利用，解决了资源浪费的问题，缓解了后续脱色的压力；提高了罗汉果甜苷成品的纯度和色泽；提取工艺用水量低、用到的有机溶剂种类少；提取过程灭菌充分，提高了成品的安全度。
本发明利用破损的鲜罗汉果破损处产生的霉菌或酵母菌分泌的物质替代传统的化学絮凝剂，克服了化学絮凝剂导致的化学品污染、颜色变深、絮凝剂本身后期去除难等问题，并使破损的鲜罗汉果作为原料得到了综合利用，减少了资源浪费，缓解了垃圾处理压力，降低了企业生产成本；由于破损的鲜罗汉果在絮凝作用方面优于常规化学絮凝剂，使得后期通过大孔型树脂时的液体中固体杂质非常少，减少了大孔型树脂的阻塞，降低了后期清洗成本并延长了树脂的使用寿命。
本发明破损的鲜罗汉果的破损处能够产生霉菌或酵母菌等菌体，在10～60℃的保温条件下，这些菌体分泌的糖蛋白、粘多糖、蛋白质或者纤维素等物质附着在菌体表面并相互连接形成一个巨大的网，在10～60℃下连接成网状的速度较快，能够将罗汉果汁和洗液混合后的液体中的固体杂质聚集到一起并沉降下来，起到絮凝固体杂质的作用。破损的鲜罗汉果的霉菌或酵母菌分泌物联合固体杂质的性能较强，2～3h就能将固体杂质聚集沉降下来，并且不破坏罗汉果甜苷的结构；絮凝适宜温度为10～60℃，时间为2～3h，温度太低或者作用时间短会导致网状结构不能形成或形成较少，起不到絮凝固体杂质进而除杂的作用；温度太高会导致分泌的粘多糖或纤维素等失活不能起到絮凝作用；作用时间太长会增加后续处理工序和生产成本。
本发明将完好的和破损的鲜罗汉果按一定的比例混合作为原料，能够使保温阶段的絮凝作用发挥更快速、固体杂质沉降更完全。原料中完好的和破损的鲜罗汉果质量比为200:1～3时，破损的鲜罗汉果中酵母菌或霉菌分泌的起絮凝作用的物质能够将固体杂质迅速聚集到一起，并充分沉降下来。破损的鲜罗汉果占比太小时产生的起絮凝作用的物质少，会使保温阶段絮凝作用变慢且固体杂质去除不完全。破损的鲜罗汉果占比太大时将产生过多的菌体，会增加后期灭菌的压力，并且会降低罗汉果甜苷成品的安全性。
本发明的榨汁设备优选为螺旋压榨机，出汁率可达到20％以上，并且不破损罗汉果籽，克服了罗汉果籽破碎导致罗汉果甜苷品质降低的问题。
本发明先对鲜罗汉果直接进行榨汁，榨汁过程中完全不加入水，直接榨汁得到的罗汉果汁中已含有鲜罗汉果中所含罗汉果甜苷总含量的80～90％，残留在果皮籽混合物中的罗汉果甜苷再用少量水进行洗涤，相比与现有技术中直接在榨汁过程中就加入大量水进行提取的工艺，本发明可以节省大量的水，缓解了废水处理压力，克服了加水提取使罗汉果汁被水稀释造成的提取率降低、增加浓缩工艺难度和成本增加的问题。
本发明采用的离心转速为3000～8000r/min,时间为10～15mim，能将保温阶段形成的固体杂质与液体充分分离；转速太慢或者离心时间太短固液分离不完全，容易导致罗汉果甜苷成品杂质多，会使罗汉果甜苷的口味变差并降低药用价值。
本发明通过高压蒸汽对上清液进行灭菌，避免了破损的鲜罗汉果带入并残留在上清液中的菌体及分泌物继续生长繁殖，减少了对大孔型树脂吸附时的污染；在最后的喷雾干燥过程中，又通过控制进出风的温度对浓缩后的罗汉果甜苷进行灭菌，将前期步骤中可能存在的残留菌体进行了充分的去除，进一步保证了罗汉果甜苷成品的安全性。
本发明提取工艺中用到的有机溶剂仅为乙醇溶液，乙醇溶液毒性低、对罗汉果甜苷解析效率高，较高浓度的乙醇溶液能够使罗汉果甜苷成品的纯度较高，优选浓度为75～85％，而且乙醇溶液在后续的浓缩及喷雾干燥过程能够被去除干净，能够保证罗汉果甜苷成品具有较高的纯度和安全性。
本发明提供了一种从鲜罗汉果中提取罗汉果甜苷的方法，解决了资源浪费的问题，得到了色泽更纯正的罗汉果甜苷成品，提高了罗汉果甜苷的提取率，提高了产品的安全性，降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
一种从鲜罗汉果中提取罗汉果甜苷过程中的方法，具体步骤如下：
a.选取果皮无破皮也无霉变的完好的鲜罗汉果，再选取从外表看果皮有小于3cm裂缝或/且果皮霉变面积小于1/10的鲜罗汉果，按照完好的与破损的鲜罗汉果质量比200:1～3称取鲜罗汉果，混合均匀后作为提取罗汉果甜苷的原料。用螺旋压榨机挤压处理原料，得到液体部分的罗汉果汁和固体部分的果皮籽混合物；将果皮籽混合物用水逆流冲洗，冲洗用水的温度为10～90℃，冲洗的次数为1～3次，每次冲洗果皮籽混合物用水量与原料的质量比为1～3:3，过滤除去固体废渣，收集每次冲洗后的洗液。
b.将a步骤中得到的罗汉果汁和洗液混合均匀，然后加入保温容器中保温2～3h，保温容器内温度为10～60℃。保温结束后用离心机进行离心，离心转速为3000～8000r/min，离心时间为10～15min，离心结束后吸取上清液，弃去固体废渣。
c.对上清液进行灭菌，灭菌条件为110～130℃高压蒸汽灭菌，灭菌时间为10～20min。将灭菌后的上清液通过大孔型树脂吸附，大孔型树脂型号为lx-t28，吸附流速为1.5bv/h，然后用浓度为75～85％的乙醇溶液解析，收集解析液。
d.将解析液通过lx-t5脱色树脂脱色，收集流出液并浓缩，浓缩条件为85～95℃,真空度-0.095～-0.085mpa，然后用喷雾干燥方法对浓缩后的罗汉果甜苷进行干燥，喷雾干燥进风温度为170～190℃，出风温度为80～100℃，最后得到罗汉果甜苷白色粉末。
实施例1
a.选取无破皮、无霉变的鲜罗汉果100kg，加入1kg从外表看果皮有小于3cm裂缝但无霉变的鲜罗汉果混合均匀作为原料。用螺旋压榨机处理原料挤压出汁，得到罗汉果汁20kg。剩余的果皮籽混合物用100kg、温度为10℃的水逆流冲洗1遍并收集洗液。
b.将a步骤中的20kg罗汉果汁和收集到的洗液混合均匀后转入保温容器,保温容器温度为10℃，在此温度下保温2h。保温结束后转入离心管中，采用转速8000r/min的离心机离心10min，弃去离心后的固体残渣。
c.吸取离心后的上清液转入灭菌容器中，用110℃高压蒸汽灭菌10min。将灭菌后的上清液通过大孔型树脂吸附，大孔型树脂型号为lx-t28，再用浓度为75％的乙醇溶液解析，收集解析液。
d.将解析液利用lx-t5脱色树脂脱色，收集流出液，再将流出液进行浓缩，浓缩条件为85℃,真空度-0.095mpa。对浓缩后的罗汉果甜苷进行喷雾干燥，喷雾干燥进风温度为170℃、出风温度为80℃，得到罗汉果甜苷白色粉末，质量为4.9kg，白色粉末经微生物检测，检测结果为无致病菌；霉菌和酵母菌均未检出，微生物指标合格。
实施例2
a.选取果皮无破皮也无霉变的鲜罗汉果100kg，加入0.5kg从外表看果皮有小于3cm裂缝且果皮霉变面积小于1/10的鲜罗汉果混合均匀作为原料。用螺旋压榨机处理原料挤压出汁，得到罗汉果汁25kg。剩余果皮籽混合物每次用50kg、温度为90℃的水逆流洗涤，共洗涤1遍，并收集洗液。
b.将a步骤中收集到的洗液和罗汉果汁混合均匀后转入保温容器内，保温容器内温度为60℃，保温时间为2.5h。保温结束后转入离心管中，采用转速为3000r/min的离心机离心15min，弃去离心后的固体废渣。
c.吸取离心后的上清液转入灭菌容器中，用130℃高压蒸汽灭菌15min。将灭菌后的上清液通过lx-t28大孔型树脂，再利用浓度为80％的乙醇溶液解析,收集解析液。
d.收集到的解析液利用lx-t5脱色树脂脱色，收集流出液再进行浓缩，浓缩条件为95℃,真空度-0.085mpa，然后用喷雾干燥处理浓缩后的罗汉果甜苷，喷雾干燥进风温度为190℃、出风温度为100℃，得到罗汉果甜苷白色粉末，质量为4.68kg，白色粉末经微生物检测，检测结果为无致病菌；霉菌和酵母菌均未检出，微生物指标合格。
实施例3
a.选用无破皮，无霉变的鲜罗汉果100kg，加入1.5kg从外表看无裂缝但有霉变，且霉变面积小于1/10的鲜罗汉果混合均匀作为原料。用螺旋压榨机处理原料挤压出汁，得到罗汉果汁30kg。剩余果皮籽混合物每次用100kg、温度为50℃的水逆流洗涤，共洗涤3遍，并收集洗液。
b.将a步骤中收集到的洗液和罗汉果汁混合后转入保温容器中，保温容器内温度为35℃，保温时间为3h。保温结束后转入离心管中，采用转速为5500r/min的离心机离心13min，弃去离心后的固体废渣。
c.取离心后的上清液转入灭菌容器中，用121℃高压蒸汽灭菌13min。灭菌后的上清液通过lx-t28大孔型树脂，采用浓度为85％的乙醇溶液解析,收集解析液。
d.收集到的解析液利用lx-t5脱色树脂脱色，收集流出液并进行浓缩，浓缩条件为90℃，真空度-0.09mpa。采用喷雾干燥处理浓缩后的罗汉果甜苷，喷雾干燥进风温度为180℃、出风温度为90℃，得到罗汉果甜苷白色粉末，质量为4.87kg，白色粉末经微生物检测，检测结果为无致病菌；霉菌和酵母菌均未检出，微生物指标合格。
对照试验
对照试验采用与实施例1相同的原料投料量提取鲜罗汉果中的罗汉果甜苷，所用原料为完好的鲜罗汉果，在保温阶段加入常规絮凝剂氢氧化钙乳浊液，其余工艺步骤与实施例1相似，具体步骤如下：
a.选取无破皮、无霉变的鲜罗汉果101kg作为原料，适当破碎，破碎后的原料每次用温度为80℃、质量为原料2倍的水提取，提取次数为5次，收集提取液。
b.将洗液转入保温容器中，同时加入洗液质量5％的氢氧化钙乳浊液，氢氧化钙乳浊液浓度为10％，保温容器内温度为65℃，在此温度下保持2h。保温结束后转入离心管中，以4500r/min的速度离心30min，弃去固体残渣。
c.吸取离心后的上清液，通过lx-t28大孔型树脂进行吸附，用75％的乙醇溶液解析，收集解析液。
d.将解析液通过lx-t5脱色树脂脱色，收集流出液并进行浓缩，将浓缩后的罗汉果甜苷进行喷雾干燥，喷雾干燥进风温度为165℃、出风温度为100℃，得到罗汉果甜苷粉末4.56kg。
为了更好地验证本发明的可行性和优越性，使用实施例1～3和对照试验的具体步骤和工艺条件实际生产和提取了鲜罗汉果中的罗汉果甜苷，并对产品的各项指标进行了检测，得到的检测结果如下面表1所示，其中“平均值”为实施例1～3的结果平均值；“纯度”为罗汉果甜苷成品中罗汉果甜苷的含量百分比；“收率”为罗汉果甜苷成品与原料中罗汉果甜苷的质量百分比；“色泽”为在自然光源下目测罗汉果甜苷成品的颜色；“微生物指标”为将产品进行平板划线培养后得到的单位重量产品中的微生物菌落数；“致病菌”为是否检出霉菌、酵母菌或其他致病菌。
表1
从上表可以看出，实施例1～3使用本发明提取方法得到的罗汉果甜苷纯度达到87.5％，明显高于对照试验84.3％的纯度。使用本发明提取方法提取罗汉果甜苷的收率达到89.7％，明显高于对照试验81.9％的收率。罗汉果甜苷成品色泽按从优到差的顺序为白色、淡黄色、黄色、淡棕色、棕色，实施例1～3使用本发明提取方法得到的罗汉果甜苷成品均为白色，明显优于对照试验的淡黄色。实施例1～3使用本发明提取方法得到的罗汉果甜苷均未检测出致病菌与微生物菌落，说明本发明虽然利用了带有菌体的破损鲜罗汉果作为原料，但是提取过程中菌体已经被完全去除干净，罗汉果甜苷成品中无微生物或致病菌残留，能够达到食品标准的安全性要求。