甜菊的資料
1.甜菊的起源及引種歷史
甜菊為菊科(Composital)斯臺比亞屬(stevia)，種名為Stevia rebaudiana Bertohi。多年生草本植物。甜菊的染色體n＝11，2n＝22。甜菊原產地在南美巴拉圭東北部與巴西國境相接的阿曼拜山脈中。該地山脈起伏，氣象因素局部變化顯著。野生條件西北是峽谷沙漠地帶、西部安第斯山，東側是阿曼拜山脈即巴西邊境的未開墾森林帶。可見甜菊的野生條件及地理隔離條件是良好的。關於甜菊的歷史變遷要追朔到數百年前。在西班牙征服南美洲時，移民們就將甜菊做糖料使用。莫爾塞斯(MOLSESS)、伯頓(BERTONI)於1887年在巴拉圭國的東部采到植株標本。後來發現卡瓜蘇和均載等地也有甜菊。1889年伯頓把它定名為斯臺比亞屬，其後許多學者進行了化學等方面研究。甜菊最初栽培生產是巴拉圭國的思賴奎及加斯德裏。他們於1964年開始栽培成功，因此說該作物的栽培歷史僅有30多年，屬於新開發的經濟作用。1954～1973年日本學者住田哲也，到原產地考察後曾預言該植物在日本也能廣泛種植，是有引種價值的植物資源。1970年引入種子，在溫室和田間試種成功，並收到種子。1973年推廣到全日本國，1975年開始育種工作。日本明確了它是新興低熱糖源，並在栽培、育種、工業提取、食品加工、醫藥、毒理試驗等方面均做了深入研究。用甜菊提取的甜菊糖甙在食品、飲料、餐桌佐料及醬菜等產品中就達數百種，有關專營和兼營公司達100多家，今後仍將有大的發展。1973年韓國開始引種。其後泰國、菲律賓、印度尼西亞、巴來西亞、新幾內亞、斯裏蘭卡、羅馬尼亞、阿富漢、加拿大、法國、德國、瑞士以及保加利亞等國於20世紀80年代先後引種成功。
中國在見到日本大量試種資料報道後才引起重視。1975～1978年中國農業科學院、南京植物園、福建亞熱帶植物所和北京植物園等單位，先後由日本引入種子和種苗並試種成功。同時分別繁殖了壹定數量的種子與幼苗，提供全國許多單位試種推廣。1978～1999年累積種植面積150多萬畝，畝產幹葉由100公斤增加到200～300公斤，高的可達500公斤。含糖甙量7～17％。不論產量還是質量水平均有壹定提高。目前中國已成為世界甜菊生產大國。總之，甜菊這壹新興糖料作物，目前已引起世界各國廣泛重視，在世界各地逐步傳播。甜菊的科學研究與生產開發事業方興未艾，以不推自廣之勢，開發利用範圍和途徑也迅速擴大。
2.甜菊生產在國民經濟中的重要意義
甜菊是壹種新糖料作物。葉中含有甜菊糖甙，其甜度為蔗糖的150～300倍，是壹種高甜度低熱能、味質好、且安全無毒的天然低熱糖源，可替代糖精或部分替代蔗糖，應用於各種食品、飲料中。甜菊糖甙還有防糖子病、肥胖癥及小兒齲齒等疾病，是患者的理想甜味劑，所以甜菊是壹種頗有前途的經濟作物，已成為繼蔗糖、甜菜糖之後的第三種天然糖源。甜菊葉渣含有多種用途的營養成分。如粗蛋白、粗纖維、粗指肪及微量元素等，可提取微晶纖維素，用作飼料、肥料還可作食用菌的培養基等。又如蛋白質、鞣酸、澱粉、葉綠素等。如能深加工綜合利用，還會開發出更多新產品。總之，甜菊全身是寶。只要深入開發利用，其利用價值將會不斷提高，對人類的貢獻也將越來越大。中國開發甜菊生產對利國利民，發展國民經濟具有重要意義。
①理想的低熱糖源。隨著城鄉居民生活水平提高，尤其是廣大農民生活質量改善，我國食糖用量將有較大的上升。城鎮人民生活水平提高後的飲食結構，從溫飽型逐漸向保健型發展，其中對低熱糖源需求量逐漸增多。甜菊正屬於天然無毒的低熱糖源。它高甜度、低熱能、適應性廣較易栽培。發展甜菊生產，可爭取食糖逐步自給，取代糖精等合成甜味劑，以及減少食糖進口量和外匯支出，具有現實意義。
②經濟效益高。甜菊引種試種結果證明，它在我國適應性廣，南自海南，北至黑龍江，東自山東等沿海地區，西至新疆、西藏，均可正常生長。幹葉壹般畝產量100～200公斤，高則達500公斤。每公斤幹葉按5元計算，每畝收入可達750～2500元，比壹般作物產值高1～5倍。十幾年來，各地出現了不少種植甜菊致富戶。工業提取糖甙生產壹公斤甜菊糖，120～150元成本，市場銷售價則為140～200元。按公斤獲利20元計算，年產100噸中等水平工廠年獲利200萬元。將甜菊糖應用於食品、醫藥工業，比單用蔗糖又降低成本。如吉林省1986～1990年應用74噸甜菊糖，按甜度代替蔗糖***1.4萬多噸，使企業降低成本2000多萬元，還增加企業經濟效益，是扭虧為盈的壹條途經。
③出口創匯。據報道，日本每年需要幾千噸幹葉，其國內產量很少，大批原料靠進口。此外，歐、美許多國家也對甜菊糖甙產生興趣，故國際市場需要量很大。我國自引種以來已出口幹葉4～5萬噸，糖甙數千噸，換取了較多外匯。
④減少糧糖爭地矛盾。按甜菊糖甙、甜度換算，種壹畝甜菊產150～200公斤幹葉，以含甙量10％計算，則壹畝地可產15～20公斤糖甙(甜度為蔗糖150～300倍)，相當於2250～6000公斤蔗糖。也就是說壹畝甜菊產糖量相當於5畝甘蔗或15畝甜菜。全國每年如果種30萬畝甜菊，即可省地150萬～450萬畝。我國發展甜菊生產潛力很大，國內外市場需求量也在逐年增加。開發甜菊生產在解決食糖不足特別是開發低熱糖源，增加收入，減少用地，換取外匯和富國富民以及滿足國內外市場需要均有重要意義。總之，建立和甜菊生產、加工、流通和利用系統，要抓好以下七個環節：即領導是關鍵，科研是龍頭，種質是基礎，基地做保證，廠家是核心，應用是目的，外貿求促進。只有領導重視，並組織協調好上述七個環節，發揮各行業特長，使其互相依靠，互相促進，形成農、工、商壹體化，才能進壹步推進中國甜菊事業的發展。
二、開發利用
(壹)現有開發項目
1.甜菊葉的甜味成分
甜菊中的甜味成分均屬甙類。甙(glycoside或heteroside)亦稱苷或配糖體雜糖體，是糖或糖的衍生物與另壹非糖化合物，通過糖的端基碳原子連接縮合而成的化合物。甙水解後能生成糖和非糖兩部分，其非糖部分稱為甙元或配基，配糖基(agly-cone，genin)。認為國外研究先後從甜菊葉提取物中分離出8種不同甜味成分：即甜菊糖甙(stevioside)；萊包迪甙(renaudiside)A、B、C、D、E；杜爾可甙(dulcoside)A、B。萊包迪甙B是在提取分離過程中，由萊包迪甙A水解生成的次級甙；而杜爾可甙B與萊包迪甙C是同壹物質。還有報道，甜菊含有二糖甙(steriolbioside)。日本橫山幸雄分析認為，它和萊包迪甙B都不是甜菊葉中的固有成分，而是在貯藏運輸中變質產生的副產物，其生成往往表明甜菊原料品質降低。現已確定的甜菊甜味成分有6種：即甜菊甙；萊包迪甙A、D、C、E；杜爾可甙A。它們均屬甙類化合物，具有相同甙元——甜菊醇(steviol)。它們之間的區別在於甙鍵上結合糖的種類數量和構成型式不同。因為它們都是帶有甜味的甙類化合物，所以“甜菊糖”(total stevioside)即是甜菊總甙。
商品名稱：甜菊糖甙。
2.甜菊糖甙特性
純度80％以上的甜菊糖為白色結晶或粉末，吸濕性不大。易溶於水、乙醇，與蔗糖、果糖、葡萄糖、麥芽糖等混合使用時，不僅甜菊糖味更純正，且甜度可得到相乘效果。該糖耐熱性差，不易著光，在pH值3～10範圍內十分穩定，易存放。溶液穩定性好，在壹般飲料食品的pH範圍內，進行加熱處理仍很穩定。甜菊糖在含有蔗糖的有機酸溶液中存放半年變化不大；在酸堿類介質中不分解可防止發酵，變色和沈澱等；並可降低粘稠度，抑制細菌生長和延長產品保質期。甜菊糖甜味純正，清涼綿長，味感近似白糖、甜度卻為蔗糖的150～300倍。提取的純萊包迪A糖的甜度為蔗糖的450倍，味感更佳。放甜菊品質育種是首要課題。甜菊糖的溶解溫度與甜度味感的關系很大。壹般低溫溶解甜度高；高溫溶解後味感好但甜度低。它與檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、乳酸，有杜酸、氨基酸等使用時，對甜菊糖的後味有消殺作用，故與上述物質混合使用可起到矯味作用，提高甜菊糖甜味質量。
3.甜菊糖與蔗糖對比
蔗糖是以果糖和葡萄糖為主要成分的雙糖，既是營養源又是熱能供應者。甜菊糖是烯帖類配糖體，具有高甜度低熱值。甜菊糖用於飲料、食品，人長期食用不易發胖，特別適於肥胖癥、糖尿病、高血壓、小幾齲齒等病癥患者食用，安全性高。國內外藥理實驗證明，甜菊糖為非致癌性食品，無毒、無副作用。經急性、亞急性以及慢畜性試驗，均未發現什麽問題。原產地居民食用數百年，至今未發現任何毒害。物理化學性穩定，無發酵性，因此比蔗糖制品可延長保質期。甜菊糖甜度高，且持續時間長，無褐變，極利保持飲料、食品的本色。
利用甜菊糖代替部分蔗糖加工食品、飲料等，不僅可以降低成本，同時也符合食品、飲料逐漸向低糖化發展的要求。
4.甜菊糖的生產開發
1982年四川省成都化學制藥廠首次提取糖甙並成功投產，獲得輕工部獎勵。接著西湖農場、南開大學、北京商業機械研究所分別在湖南西湖和鎮江糖廠試產成功，1986年獲35屆布魯塞爾尤裏卡世界發明獎。目前，我國已有26家大中型糖廠(不包括5噸的小廠)總生產能力3500噸。生產規模700噸廠1個、200噸廠7個、150噸廠1個、100噸廠8個、50噸廠9個。1993～1998年全國甜菊糖總銷量6300多噸，包括外銷5000多噸。同時年出口幹葉1000～2000噸，為國家創匯數億美元。
5.甜菊糖應用產品開發
甜菊糖作為壹種新型甜味劑，可以廣泛應用於各類食品、飲料、醫藥、日化工業。可以說凡是用糖產品幾乎都可以用甜菊糖替代部分蔗糖或全部替代糖精等化學合成甜味劑。現將開發出數以千計的產品，歸納列舉如下：
①茶。用甜菊葉直接制茶或與其它原料茶配合制成的茶，對糖尿病患者降血糖，對健胃促進消化，醒酒和消除疲勞，對肥胖病、高血壓及齲齒等病患者均有防治作用。目前，國內市場上的降糖茶如(康寧茶)，寧紅減肥茶，烏龍戲珠棗茶，紅花茶等，均含有甜菊成分，有的已銷往國外市場。
②飲料。汽水、桔子汁、健力寶、娃哈哈以及各種果汁、冰淇淋等。
③點心。甜菊益康樂、甜菊月餅、餅幹等，成為營養、保健，以及兒童、老年人特殊需要的食品。
④罐頭。水果罐頭如糖水楊梅、桔子、山楂、龍眼等；水產品以及肉類罐頭等如含有甜菊糖既起到調味功能亦發揮防腐延長保質期作用。
⑤淹制品類。用甜菊淹制如蘿蔔等醬菜以及榨菜，保鮮期長，清腌味美，不腐爛 ⑥水產品。加入甜菊糖可防止水產品蛋白質腐敗變質，在改善水產品風味的同時還降低成本。如各種魚罐頭、海帶等。
⑦蜜餞、果脯及果糕。如話梅果脯應用甜菊糖後，不僅甜而且爽口好吃。
⑧酒類。用甜菊糖交入如刺梨、沙棘、葡萄等果酒以及白酒中，可減除酒辛辣味改善風味。還可以增加啤酒泡沫、潔白、持久。
⑨肉食品。用甜菊糖加入香腸、火腿腸、蠟肉等食品中，可改善風味，延長保質期。
⑩口香糖及日化產品。用甜菊糖加入口香糖、牙膏中，既可促進產品甜味，又可降低口腔有害細菌增殖，減少齲齒發生。多種牙膏、口香糖以及化樁品中已應用甜菊糖。
(11)醫藥類。衛生部於1992年批準甜菊糖可以在醫藥上應用。現已開發出許多產品，如桔味Vc、消渴潤喉片、小兒復方新諾明、止咳糖漿、葡萄糖酸鋅口服液等。
(12)其它。如多味瓜籽、傻子瓜籽、甜菊、香煙、甜菊奶粉等。
應用甜菊糖的新產品受到消費者好評。其中有些產品還獲得了國家發明獎或被評為名、特、優、新產品。許多商品還遠銷澳大利亞、新加坡、日本及德國等國際市場。中國已成為世界上甜菊生產大國。甜菊種業的發展，為科技應用於農業、工業發揮了良好促進作用，為發展農村經濟開辟了新路子。
(二)可望開發項目
1.甜菊葉的化學成分
甜菊主要利用部位是葉子。如能深度開發，它全身都是寶。甜菊葉幹物質中主要成分是甜菊糖甙，約占幹物質10％。非糖部分主要有蛋白質、脂肪、纖維素、灰分和無氮浸出物等。據臺灣大學鄭丹楓等研究認為，甜菊葉提取物中甜菊甙占30％，其余70％為有機酸或無機物質。著色物質如葉綠素、葉黃素、葉紅素、β-胡蘿蔔素、樹膠提取物(7％～15％)。主要樹膠為粘質阿拉伯膠和刺櫓桐樹膠。無機物占提取物13％，其中無機離子為堿性陽離子，以鉀含量最高。有機酸為酒石酸，還有鉀酸及檸檬酸等。1986年，中國農業科學院畜牧所對甜菊幹葉及廢渣分析表明，幹葉中含水分10.31％、粗蛋白12.6％、粗纖維11.9％、粗脂肪3.17％、粗灰分7.51％、無氮浸出物54.4％、含硒(Se)0.0022毫克/公斤、VB11.35毫克/公斤、VB2 8.69毫克/公斤、VC50毫克/公斤。在對其蛋白質組份進壹步分析後。驗證甜菊葉及廢渣中均含有大量有用氨基酸，營養價值很高。
2.甜菊糖甙的化學成分
1995年，哈爾濱北方制藥廠對3個甜菊糖生產廠家產品抽樣分析表明，甜菊糖甙中含有14種氨基酸和9種微量元素。如鐵，鋅、銅、鈷、錳、鉬、碘、氟、絡及調解平衡元素“溴”。人體必需微量元素有14種和調平機制的4種元素，甜菊糖甙中含有10種。因此，甜菊糖甙不僅供人類作甜味劑，而且還是營養源食物及輔助治療藥物。另外，葉中還含有鞣酸、葉綠素、纖維素等有用成分。從甜菊中還可以開發許多綜合利用的產品。
3.甜菊綜合利用開發
①甜菊莖稈利用。從甜菊莖稀中提取微晶纖維素已在西安成功。河南新技術開發公司將莖稈粉碎制做豬飼料已初見成效。
②甜菊葉廢渣利用。各地甜菊加工廠周圍農民用甜菊廢渣作肥料既增產又改善土壤理化性質，使土壤疏松，肥力水平提高。由於廢渣營養豐富，科學家們進行多方面深入研究。例如施克儉用廢渣開發出以下產品：綠色素提取。在不影響甜菊糖甙得率前提下，從中提取出3％～5％的天然綠色素。葉蛋白提取。葉渣用有機溶劑在堿性條件下，萃取、過濾，濾液用酸調節PH值至等電點，再離心，分離得葉蛋白沈清物，然後用水淋洗除鹽，80℃下烘幹磨碎，即得葉蛋白。它可作為食品或飼料的添加劑。果膠提取。廢葉渣用適宜濃度的草酸鹽加熱、攪拌萃取，在醇中沈澱析出果膠，經洗滌過濾、幹燥、粉碎即為成品。果膠可作凍膠劑、增稠劑和穩定劑等，廣泛用於食品工業。例如用於制作果醬、果凍、巧克力、糖果、糕點及飲料等，還可以用於醫藥和化工等原料。食用菌栽培。以甜菊廢渣為基本原料，配以其它輔助材料，可栽培多種食用菌。如香菇、金針菇、銀耳、黑木耳、靈芝、猴頭等。李治平等人提出用廢渣生產酒精。左滕直彥、朱欽龍等人提出甜菊葉作天然飼料添加劑，可增進家畜、賽馬及寵物的食欲，並能治療慢性疾病以及不孕癥。該項研究引起國內外畜牧、飼料界關註。
③甜菊及其糖甙藥用開發價值。經醫學家研究認為甜菊屬性溫。空腹食用達飽肚感，對消食善饑的中消患者尤其有效。另外還有強壯、降血壓作用。久服可防止和延緩動脈硬化，所以對治療糖尿病、高血壓病患有顯著療效。另外，阿根廷及日本報道，甜菊可調節胃酸、醒酒促進新陳代謝、消除疲勞等作用。由於甜菊糖結構不同於蔗糖，不易被破壞和吸收，且有抑制有害菌作用，可形成安全罩，消除蔗糖所形成的細菌危害牙齒病痛。由於甜菊糖高甜度、低熱質，可作藥用甜味劑、矯味劑和輔助治療劑。它的這些優異特性在藥物開發上雖然有壹批新藥，但還遠未開發，須深入研究以擴大甜菊應用途徑。
綜上所述，甜菊開發必須走綜合利用的道路。變單壹產品為系列產品，做到物盡其用，降低成本，提高效益。據推測，經科學加工利用每噸廢渣可開發價值400～5000元產品。我國年生產2000噸甜菊糖，其糖渣可創造數以千萬元的效益。