CN101461441A - 茶叶蛋白的双酶提取法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种茶叶蛋白的双酶提取法，依次包括如下步骤：1)以茶叶作为原料；2)在原料中加入水并调节pH，得茶水混合物；3)在茶水混合物中加入复合蛋白酶和碱性蛋白酶进行提取；4)将提取液加热，使酶钝化；5)将钝化后的提取液进行离心分离；6)上清液经干燥，得茶叶蛋白。采用本发明的双酶提取法，不但能获得高含量蛋白的茶叶蛋白，还具有工艺简便、绿色环保等特点。

Description

茶叶蛋白的双酶提取法

技术领域

本发明属于茶叶加工技术领域，具体为一种茶叶蛋白的提取方法。

背景技术

我国是产茶大国，茶叶资源十分丰富，但对于茶叶生产过程中产生的大量茶末、修剪叶、甚至滞销的粗老茶没有进一步的加工而全部当作废料处理。而同时随着一批速溶茶厂、茶饮料厂、茶多酚厂的产生，也产生了大量的茶叶废渣，这些副产物很多没有被再利用，这不仅造成了资源的浪费，而且严重污染了生态环境。因此深入开展茶叶的深加工处理，可以创造出巨大的社会效益和经济效益。

目前对茶叶废渣的利用一般是作为家禽用饲料。专利200510049878.5公开了一种用废弃茶渣发酵生产茶园专用有机肥的方法，专利200510050332.1公开了废渣和其他添加剂混合组成的有机肥或无机复混肥的方法，但是这些专利都是利用茶渣为原料开发肥料。专利92113613.7公开了一种同一茶叶原料可提取茶多酚、咖啡碱、叶绿素、蛋白质等四种产品的方法，但该专利并没有具体给出茶叶蛋白的提取方法；并且其是以茶叶为原料，提取茶叶蛋白的主要用途也是用作饲料原料。到目前为止，对茶渣中含有约18％一25％的蛋白质没有进行很好地研究。

茶叶蛋白的氨基酸组成较合理，赖氨酸和甲硫氨酸含量分别为6.02％和2.16％，是一种很好的功能保健品。因此，开发茶叶蛋白的制备方法及将其作为食品添加剂应用于食品是非常必要的。

采用碱法提取茶叶蛋白质已有文献报道，但碱法提取茶叶蛋白质有其缺点，该方法会改变茶叶蛋白质的营养学特性，使蛋白质的半胱氨酸和丝氨酸结合形成赖-丙氨酸；赖-丙氨酸这种物质不但有毒，而且还会引起营养物质的损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简便、绿色环保、且能获得高含量蛋白的茶叶蛋白的双酶提取法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种茶叶蛋白的双酶提取法，包括如下步骤：

1)、选料：以茶叶作为原料；

2)、按照30～40mL水/g原料的配比在原料中加入水，然后调节pH为7.0～8.0；得茶水混合物；

3)、加酶提取：在茶水混合物中加入复合蛋白酶和碱性蛋白酶，于50～60℃下提取3～10h，得提取液；所述复合蛋白酶和碱性蛋白酶的总重量是原料重量的3％～4％；

4)、钝化酶：将提取液加热到90～100℃并保温0.5～5分钟，使酶钝化；

5)、离心分离：将钝化后的提取液进行离心分离，收集上清液；

6)、上清液经干燥，得棕色粉末状的茶叶蛋白。

作为本发明的茶叶蛋白的双酶提取法的改进：碱性蛋白酶与复合蛋白酶的重量比为2～4:1。

作为本发明的茶叶蛋白的双酶提取法的进一步改进：步骤3)为：先加入复合蛋白酶，于50～60℃下提取3～5h；然后再加入碱性蛋白酶，于50～60℃继续提取3～5h。

作为本发明的茶叶蛋白的双酶提取法的进一步改进：步骤3)为：先加入碱性蛋白酶，于50～60℃下提取3～5h；然后再加入复合蛋白酶，于50～60℃继续提取3～5h。

作为本发明的茶叶蛋白的双酶提取法的进一步改进：以含水率≤9％的茶叶作为原料。

作为本发明的茶叶蛋白的双酶提取法的进一步改进：茶叶为干燥茶末、新鲜的经干燥处理后的茶叶，或者是茶产品加工后所产生的干燥茶叶废渣。

作为本发明的茶叶蛋白的双酶提取法的进一步改进：步骤2)中利用浓度为1～2mol/L的NaOH溶液来调节pH值。

作为本发明的茶叶蛋白的双酶提取法的进一步改进：步骤6)中的干燥为喷雾干燥。

在本发明的茶叶蛋白的双酶提取法中：

1、茶产品加工后所产生的干燥茶叶废渣一般是指：速溶茶厂、茶饮料厂、茶多酚厂加工后所产生的干燥的茶叶废渣。

干燥茶末或者上述干燥茶叶废渣中的蛋白质含量一般为23.5％～27.1％。

2、复合蛋白酶例如可选用丹麦诺和诺德生物制剂有限公司生产的复合蛋白酶，碱性蛋白酶例如可选用丹麦诺和诺德生物制剂有限公司生产的碱性蛋白酶。

3、步骤5)中的离心分离的工艺条件如下：4000～5000rpm离心分离15～25min。

4、步骤6)中的喷雾干燥条件为：进风温度为190～210℃，出风温度为100℃～105℃，进料速度为45～55ml/min，进料雾化压力为0.16～0.18MPa。

采用本发明的双酶提取法制备茶叶蛋白，能使最终提取率达52.3％，且能使最终获得的茶叶蛋白中蛋白浓度达到63.5％。所得的茶叶蛋白为棕色粉末，其在pH8.0以上时具有良好的溶解性，吸水性为1.8ml水/(g茶叶蛋白)，吸油性为1.7ml油/(g茶叶蛋白)，乳化性为77.9％，乳化稳定性为93.3％，起泡性为53.7.0％，起泡稳定性23.8％，最小凝胶浓度为8.0％，各种性质和大豆蛋白相近，因此可以部分代替大豆蛋白应用于西式香肠等食品中。

本发明的双酶提取法，具有如下优点：

1、以茶末或茶叶废渣作为原料，不但能变废为宝，从而提升我国茶叶深加工的技术水平，还能有效降低生产成本；因此具有很高的社会效益、生态效益和经济效益。

2、提取时间短，工艺流程简单，易于实现工业化生产。

在提取过程中利用了复合蛋白酶和碱性蛋白酶，且反应条件温和；因此不但能提高和改善所得茶叶蛋白的溶解性、乳化性、起泡性、粘度等，还能避免碱法水解对氨基酸的破坏和变旋，从而保证所得茶叶蛋白的质量。

3、生产过程易控制，提取率高，最终提取率可达52.3％。

4、所得的茶叶蛋白不仅营养丰富，而且还具有一定的保健功能，例如具有抗突变、降血脂等功能，是一种理想的天然植物蛋白添加剂，可广泛用于食品工业中，国内外市场前景广阔。

该茶叶蛋白由于各种性质和大豆蛋白相近，因此可以部分代替大豆蛋白添加到火腿肠等食品中，从而增加了植物蛋白的来源，促进了我国食品添加剂工业的发展，

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的茶叶蛋白的双酶提取法的工艺流程框图；

图2是茶叶蛋白SDS-PAGE电泳图谱；

图中：1号为标准分子量蛋白(Marker)；2号为茶鲜叶蛋白提取液；3号为茶叶蛋白提取液。

具体实施方式

实施例1、一种茶叶蛋白的双酶提取法，依次进行如下步骤：

1)、选料：以干燥的1kg茶渣(含水率≤9％)作为原料；该茶渣中蛋白质含量为23.5％；

2)、在上述1kg茶渣中加入30L的清水，用1.5mol/L的NaOH溶液调节pH值到7.5；得茶水混合物；

3)、加酶提取：在上述茶水混合物中先加入20g的碱性蛋白酶，搅拌状态下60℃保温3h；然后再加入10g的复合蛋白酶，继续搅拌状态下60℃保温3h，得提取液；

4)、钝化酶：将提取液加热到90℃并保温1分钟，使酶钝化；

5)、离心分离：将钝化后的提取液4000rpm离心分离25min，收集上清液；

6)、上清液经喷雾干燥器干燥，喷雾干燥条件为：进风温度为200℃，出风温度为100℃～105℃，进料速度为50ml/min，进料雾化压力为0.18MPa；得到179.5g浅棕色粉末状的茶叶蛋白，该茶叶蛋白中蛋白质含量为56.3％。茶叶蛋白得率为43.0％。

实施例2、一种茶叶蛋白的双酶提取法，依次进行如下步骤：

1)、选料：以干燥的1kg茶渣(含水率≤9％)作为原料；该茶渣中蛋白质含量为23.5％；

2)、在上述1kg茶渣中加入35L的清水，用1mol/L的NaOH溶液调节pH值到8.0；得茶水混合物；

3)、加酶提取：在上述茶水混合物中先加入10g的复合蛋白酶，搅拌状态下60℃保温4h；然后再加入30g的碱性蛋白酶，继续搅拌状态下60℃保温4h；

4)、钝化酶：将提取液加热到90℃并保温2分钟，使酶钝化；

5)、离心分离：将钝化后的提取液5000rpm离心分离20min，收集上清液；

6)、上清液经喷雾干燥器干燥，干燥条件同实施例1，得到184.1g浅棕色粉末状的茶叶蛋白，该茶叶蛋白中蛋白质含量为61.0％。茶叶蛋白得率为47.8％。

实施例3、一种茶叶蛋白的双酶提取法，依次进行如下步骤：

1)、选料：以1kg干茶叶末(含水率≤9％)作为原料；该干茶叶末为杭州本地产，其蛋白质含量为21.7％；

2)、在上述1kg干茶叶末中加入40L的清水，用1mol/L的NaOH溶液调节pH值到7.5；得茶水混合物；

3)、加酶提取：在上述茶水混合物中先加入7g的复合蛋白酶，搅拌状态下55℃保温4h；然后再加入28g的碱性蛋白酶，继续搅拌状态下55℃保温4h，得提取液；

4)、钝化酶：将提取液加热到100℃并保温1分钟，使酶钝化；

5)、离心分离：将钝化后的提取液进行5000rpm离心分离25min，收集上清液；

6)、上清液经喷雾干燥器干燥，干燥条件同实施例1；得到178.7g浅棕色粉末状的茶叶蛋白，该茶叶蛋白中蛋白质含量为63.5％。茶叶蛋白得率为52.3％。

上述实施例3得到的茶叶蛋白，其性质为：吸水性1.8mL/g蛋白，吸油性1.7mL/g蛋白，起泡性53.7％，起泡稳定性23.8％，乳化性77.9％，乳化稳定性93.3％，最小凝胶浓度8.0％。分子量分布如图2(泳道1是标准分子量蛋白，泳道2是茶鲜叶蛋白，泳道3是茶叶蛋白)，茶叶蛋白分子量为17.6、19.7、25.6、35.1、40.5、46.8和72.1kDa。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (8)

1、一种茶叶蛋白的双酶提取法，其特征是依次包括如下步骤：

1)、选料：以茶叶作为原料；

2)、按照30～40mL水/g原料的配比在原料中加入水，然后调节pH为7.0～8.0；得茶水混合物；

3)、加酶提取：在茶水混合物中加入复合蛋白酶和碱性蛋白酶，于50～60℃下提取3～10h，得提取液；所述复合蛋白酶和碱性蛋白酶的总重量是原料重量的3％～4％；

4)、钝化酶：将提取液加热到90～100℃并保温0.5～5分钟，使酶钝化；

5)、离心分离：将钝化后的提取液进行离心分离，收集上清液；

6)、上清液经干燥，得棕色粉末状的茶叶蛋白。

2、根据权利要求1所述的茶叶蛋白的双酶提取法，其特征是：所述碱性蛋白酶与复合蛋白酶的重量比为2～4:1。

3、根据权利要求2所述的茶叶蛋白的双酶提取法，其特征是，所述步骤3)为：先加入复合蛋白酶，于50～60℃下提取3～5h；然后再加入碱性蛋白酶，于50～60℃继续提取3～5h。

4、根据权利要求2所述的茶叶蛋白的双酶提取法，其特征是，所述步骤3)为：先加入碱性蛋白酶，于50～60℃下提取3～5h；然后再加入复合蛋白酶，于50～60℃继续提取3～5h。

5、根据权利要求1、2、3或4所述的茶叶蛋白的双酶提取法，其特征是：以含水率≤9％的茶叶作为原料。

6、根据权利要求5所述的茶叶蛋白的双酶提取法，其特征是：所述茶叶为干燥茶末、新鲜的经干燥处理后的茶叶，或者是茶产品加工后所产生的干燥茶叶废渣。

7、根据权利要求6所述的茶叶蛋白的双酶提取法，其特征是：所述步骤2)中利用浓度为1～2mol/L的NaOH溶液来调节pH值。

8、根据权利要求7所述的茶叶蛋白的双酶提取法，其特征是：所述步骤6)中的干燥为喷雾干燥。

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