CN102240343A

CN102240343A - 高酯型儿茶素茶多酚的绿色制备方法

Info

Publication number: CN102240343A
Application number: CN2011101347858A
Authority: CN
Inventors: 江和源; 张建勇; 江用文; 陈芃
Original assignee: Tea Research Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Tea Research Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2031-05-23
Also published as: CN102240343B

Abstract

目前，已有较多报道关于茶多酚制备的膜处理工艺和树脂分离工艺，但大多存在使用较多有毒有机溶剂和金属离子、茶多酚产品中酯型儿茶素含量不高等问题。本发明提供了一种高酯型儿茶素茶多酚的绿色制备方法，采用“茶叶→热水浸提→陶瓷膜过滤→RO膜浓缩→苯乙烯型中极性树脂分离→真空蒸发浓缩→干燥→高酯型儿茶素茶多酚”的制备工艺，得到绿色安全的高酯型儿茶素茶多酚。本发明的整个工艺过程不使用任何传统工艺中常用的金属离子沉淀剂和乙酸乙酯、氯仿、丙酮、二氯甲烷等有毒溶剂，不仅可获得绿色、安全的高纯度茶多酚产品，而且可有效提高产品中儿茶素总量，尤其是具有较高生物活性的酯型儿茶素含量。

Description

高酯型儿茶素茶多酚的绿色制备方法

技术领域

本发明涉及茶叶中主要天然活性成分的提取，具体地说是一种高酯型儿茶素茶多酚的绿色制备方法。

背景技术

茶多酚是茶叶的主要天然活性成分，具有抗氧化、抗辐射、抗菌消炎、抗癌、抗心脑血管疾病等多种生理活性和药理作用。茶儿茶素是茶多酚的主要成分，约占其总量的70%-80%，也是茶叶起保健功能的首要成分。茶儿茶素属黄烷醇类化合物，基本结构是α-苯基苯并吡喃，分为酯型儿茶素和非酯型儿茶素，结构的主要区别在于羟基取代的数量和位置不同，酯型儿茶素主要包括表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、儿茶素没食子酸酯(CG)等，非酯型儿茶素主要包括表没食子酸酯儿茶素(EGC)、表儿茶素(EC)、没食子酸酯儿茶素(GC)、儿茶素(C)等，其中以酯型儿茶素为最重要成分，约占儿茶素总含量的60%。与非酯型儿茶素相比，酯型儿茶素结构中含有较多酚羟基，因此在抗氧化、抗肿瘤、抗突变、降血脂、降血糖、降血脂、抗动脉粥样硬化、抗菌消炎、抗病毒、抗辐射等方面具有更强的生物活性。然而，目前的茶多酚产品中，儿茶素所占比例不高，尤其是酯型儿茶素的含量仍然较低，亟需研究和开发儿茶素含量较高的茶多酚产品，尤其是酯型儿茶素含量较高的高质量茶多酚产品。

目前，茶多酚产品的制备方法主要有溶剂提取法、离子沉淀法和柱分离法，在其制备过程中，经常会使用乙酸乙酯、氯仿、丙酮、二氯甲烷等多种有毒有机溶剂，或者Al³⁺、Ca²⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Ba²⁺等多种金属离子，存在溶剂回收困难、产品可能存在残留的有毒有机溶剂或重金属、能耗大、易造成环境污染等问题，导致茶多酚产品在安全性和高质量等方面已不能满足食品、日用、医药等行业的需求。

自20世纪90年代以来，随着“绿色化学”口号的提出，天然产物的绿色化制备的呼声越来越高。膜分离技术可在常温下进行，无相态变化和无化学变化，属于典型的物理分离过程，不用化学试剂和添加剂，产品不受污染，兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及工艺简单、操作方便、易于自动化等特征，非常适合于茶多酚、儿茶素等生物活性物质的绿色分离制备。树脂因其具有优良的选择性分离特性、稳定的理化特性、再生容易等特点，在天然产物的分离纯化、精制及环境保护等领域也得到了广泛的应用。目前，已有较多报道关于茶多酚制备的膜处理工艺和树脂分离工艺，但大多存在使用较多有毒有机溶剂和金属离子、茶多酚产品中酯型儿茶素含量不高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种将膜分离工艺和柱层析分离工艺组合使用的茶多酚绿色制备方法，以安全、无毒的去离子水和食用级乙醇溶液作为溶剂，以适宜分离纯化酯型儿茶素茶多酚的特殊树脂为柱层析分离填料，实现高酯型儿茶素茶多酚的绿色制备，提高茶多酚产品的安全性，以及茶多酚产品中高活性酯型儿茶素的含量。

为此，本发明采用的技术方案如下：

（1）以茶叶为原料，采用80℃-90℃去离子水浸提、固液比1:8-1:15、浸提次数1-3次和提取时间30-50分钟/次的浸提工艺参数，经浸提工艺得到茶叶浸提液，再经200-400目的滤布粗滤、膜孔径0.2um-0.5um的陶瓷膜微滤和RO膜浓缩，得到茶多酚膜浓缩液；

（2）选取粒径范围0.50-0.75mm≥90%（30目-50目）、比表面积≥330m2/g、堆积密度0.65-0.70g/ml(湿态)的苯乙烯型中极性树脂，将苯乙烯型中极性树脂填充到层析柱中，使用95%食用级乙醇溶液进行淋洗，用适量去离子水以1.5-2.5BV/h的速度平衡层析柱的柱床，然后在柱床中加入茶多酚膜浓缩液，以体积比为8:2-9:1的食用级醇与去离子水的混合溶液为洗脱剂，用1.5-2.5BV/h的洗脱速度进行洗脱，得到的洗脱液经真空蒸发浓缩、干燥（冷冻干燥或喷雾干燥），得高酯型儿茶素茶多酚。

本发明采用“茶叶→热水浸提→陶瓷膜微滤→RO膜浓缩→苯乙烯型中极性树脂洗脱分离→真空蒸发浓缩→干燥→高酯型儿茶素茶多酚”的制备工艺，采用特殊的树脂作为柱层析分离填料分离纯化酯型儿茶素茶多酚，实现了高酯型儿茶素茶多酚的绿色制备，提高了茶多酚产品的安全性以及茶多酚产品中高活性酯型儿茶素的含量；本发明得到的茶多酚产品中，咖啡碱含量小于1%，茶多酚含量大于98%，其中儿茶素总量达 80%以上，酯型儿茶素占儿茶素总量比例达80%以上。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例5中得到的茶叶浸提液的高效液相色谱图。

图2为本发明实施例5中得到的高酯型儿茶素茶多酚的高效液相色谱图。

具体实施方式

实施例1

称取50g茶叶碎末，加入500ml去离子水（80℃）浸提45min，取出浸提液，再加入等体积去离子水（80℃）浸提45min，合并浸提液，经200目-400目的滤布抽滤、0.2um陶瓷膜处理，得茶多酚微滤液，再经RO膜浓缩得茶多酚膜浓缩液。

将0.50mm-0.75mm≥95%（30目-50目）、比表面积≥330m2/g、堆积密度0.65g/ml-0.7g/ml的苯乙烯型中极性树脂填充到直径为16mm、长600mm的层析柱中，填充柱床体积为80ml，将树脂依次用95%乙醇和水进行淋洗至柱床平衡。室温下，加载茶多酚膜浓缩液到树脂柱，依次用1.5BV的去离子水淋洗、2BV的食用级乙醇：去离子水＝8：2的洗脱溶剂淋洗，淋洗速度均为2BV/h，收集合并洗脱液，经真空蒸发浓缩、冷冻干燥处理得到高酯型儿茶素茶多酚，其中茶多酚纯度为98.63%，咖啡碱含量0.94%，儿茶素总量81.23%，酯型儿茶素含量65.10%。

实施例2

将0.50mm-0.75mm≥95%（30目-50目）、比表面积≥330m2/g、堆积密度0.65g/ml-0.7g/ml的苯乙烯型中极性树脂填充到直径为16 mm、长600 mm的层析柱中，填充柱床体积为80ml，将树脂依次用95%乙醇和水进行淋洗至柱床平衡。室温下，加载茶多酚膜浓缩液到树脂柱，依次用1BV的去离子水淋洗、2BV的食用级乙醇：去离子水＝8：2的混合洗脱溶剂淋洗，淋洗速度均为2BV/h，收集合并洗脱液，经真空蒸发浓缩、冷冻干燥处理得到高酯型儿茶素茶多酚，其中茶多酚纯度为98.53%，咖啡碱含量0.98%，儿茶素总量80.65%，酯型儿茶素含量64.98%。

实施例3

称取250g茶叶碎末，加入2000ml去离子水（90℃）浸提35min，取出浸提液，再加入等体积去离子水（90℃）浸提35min，合并浸提液，经200目-400目的滤布抽滤、0.2um陶瓷膜处理，得茶多酚微滤液，再经RO膜浓缩得茶多酚膜浓缩液。

将0.50mm-0.75mm≥95%（30目-50目）、比表面积≥330m2/g、堆积密度0.65g/ml-0.7g/ml的苯乙烯型中极性树脂填充到直径为36mm、长1000mm的层析柱中，填充柱床体积为700ml，将树脂依次用95%乙醇和水进行淋洗至柱床平衡。室温下，加载茶多酚膜浓缩液到树脂柱，依次用1.5BV的去离子水淋洗、2BV的食用级乙醇：去离子水＝8：2的洗脱溶剂淋洗，淋洗速度均为2BV/h，收集合并洗脱液，经真空蒸发浓缩、冷冻干燥处理得到高酯型儿茶素茶多酚，其中茶多酚纯度为98.53%，咖啡碱含量0.98%，儿茶素总量82.15%，酯型儿茶素含量65.87%。

实施例4

将0.50mm-0.75mm≥95%（30目-50目）、比表面积≥330m2/g、堆积密度0.65g/ml-0.7g/ml的苯乙烯型中极性树脂填充到直径为36mm、长1000mm的层析柱中，填充柱床体积为700ml，将树脂依次用95%乙醇和水进行淋洗至柱床平衡。室温下，加载茶多酚膜浓缩液到树脂柱，依次用1BV的去离子水淋洗、2BV的食用级乙醇：去离子水＝8：2的洗脱溶剂淋洗，淋洗速度均为2BV/h，收集合并洗脱液，经真空蒸发浓缩、冷冻干燥处理得到高酯型儿茶素度茶多酚，其中茶多酚纯度为98.53%，咖啡碱含量0.98%，儿茶素总量81.24%，酯型儿茶素含量65.22%。

实施例5

称取1000g茶叶碎末，加入10000ml去离子水（90℃）浸提45min，取出浸提液，再加入等体积去离子水（90℃）浸提45min，合并浸提液，经200目-400目的滤布抽滤、0.2um陶瓷膜处理，得茶多酚微滤液，再经RO膜浓缩得茶多酚膜浓缩液。

将0.50mm-0.75mm≥95%（30目-50目）、比表面积≥330m2/g、堆积密度0.65g/ml-0.7g/ml的苯乙烯型中极性树脂填充到直径为56mm、长800mm的层析柱中，填充柱床体积为1400ml，将树脂依次用95%乙醇和水进行淋洗至柱床平衡。室温下，加载茶多酚膜浓缩液到树脂柱，依次1.5BV的去离子水淋洗、2BV的食用级乙醇：去离子水＝8：2的洗脱溶剂淋洗，淋洗速度均为2BV/h，收集合并洗脱液，经真空蒸发浓缩、冷冻干燥处理得到高酯型儿茶素度茶多酚，其中茶多酚纯度为98.53%，咖啡碱含量0.98%，儿茶素总量82.68%，酯型儿茶素含量66.56%。

本发明的保护范围并不只限于以上实施例，凡与本发明的技术路线、方案相同或等同的内容均落入本发明的保护范围。

Claims

1.高酯型儿茶素茶多酚的绿色制备方法，其步骤如下：1）以茶叶为原料，采用80℃-90℃去离子水浸提、固液比1:8-1:15、浸提次数1-3次和提取时间30-50分钟/次的浸提工艺参数，经浸提工艺得到茶叶浸提液，再经200-400目的滤布粗滤、膜孔径0.2um-0.5um的陶瓷膜微滤和RO膜浓缩，得到茶多酚膜浓缩液；

2）选取粒径范围0.50-0.75mm≥90%、比表面积≥330m2/g、湿态时堆积密度0.65-0.70g/ml的苯乙烯型中极性树脂，将苯乙烯型中极性树脂填充到层析柱中，使用95%食用级乙醇溶液进行淋洗，用适量去离子水以1.5-2.5BV/h的速度平衡层析柱的柱床，然后在柱床中加入茶多酚膜浓缩液，以体积比为8:2-9:1的食用级醇与去离子水的混合溶液为洗脱剂，用1.5-2.5BV/h的洗脱速度进行洗脱，得到的洗脱液经真空蒸发浓缩、干燥，得高酯型儿茶素茶多酚。

2.根据权利要求1所述的高酯型儿茶素茶多酚的绿色制备方法，其特征在于所述的干燥为冷冻干燥或喷雾干燥。