CN102250156A - 一种以水仙茶梗制备木质纤维素吸附茶多酚的实验工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以水仙茶树茶梗为原料制备木质纤维素，并用该木质纤维素代替传统大孔吸附树脂作为吸附柱，吸附茶多酚的实验条件。该实验按照传统大孔树脂的预处理方法，先将木质纤维素预处理完毕，湿态装住，确保无空隙和气泡，溶解一定量的速溶茶粉，以一定流速过木质纤维素柱吸附，后以不同浓度梯度的乙醇溶液洗脱，分段收集洗脱液，高效液相色谱法检测茶多酚含量。通过本发明的工艺，固态速溶茶粉中茶多酚的吸附率最高可高达95％以上。且以水仙茶树茶梗制备木质纤维素代替大孔树脂，成本明显降低，无任何污染。

Description

一种以水仙茶梗制备木质纤维素吸附茶多酚的实验工艺

技术领域

本发明涉及一种以水仙茶梗制备木质纤维素替代传统的大孔树脂吸附茶多酚的实验工艺，特别是一种以漳平水仙茶梗制备木质纤维素吸附茶多酚的实验工艺。

背景技术

近年来，茶多酚作为一种高效低毒的自由基清除剂、天然抗氧化剂在医药保健、食品、油脂、精细化工等行业广泛应用，使得从低档茶叶中提取制备茶多酚发展成为一个新兴产业，实现了茶叶产品的低质高值，带来了巨大的社会效益和经济效益。目前，工业上茶多酚的分离纯化主要通过大孔树脂吸附法来实现，该方法较之有机溶剂萃取、超临界二氧化碳萃取等其他方法有着相对安全、设备一次性投入低、易操作等特点；但仍然存在着树脂价格高、使用寿命短以及因树脂片段在使用过程中溶解掉落造成的安全隐患等问题。树脂吸附法虽然工艺简单、能耗较低，也存在树脂残留单体、交联剂、致孔剂和分散剂的污染，同时树脂衰化而形成的脱落碎片都会进入产品中产生二次污染，部分树脂再生也有一定的难度。近年来发现的“木质纤维素”材料对多酚有着良好的吸附效果。不仅如此，研究还发现，茶多酚粗品经木质纤维素吸附后，应用不同浓度的酒精溶液分步洗脱可以脱除咖啡碱，且其分离效果优于大孔树脂。木质纤维素有望成为无毒安全的食品用吸附材料应用于茶多酚分离制备工业，提高产品的安全性。在已有研究中，木质纤维素都是由木屑经碱浸泡处理制得。显然，碱处理强度会影响木屑内含物和低分子量碳水化合物的溶解量，进而影响木质纤维素的吸附分离性能；

木质纤维是天然木材经过化学处理，使其中木质素和大部分纤维被分解，惰性最大的纤维素留下来，具有纤维结构链的材料。它可以利用农业生产加工过程中的副产品为原料加工而得，具有比表面积大、植物化学健丰富、吸湿性和韧性好、抗压性强、不溶于水、无毒、无味、无污染等优良品质，是绿色环保产品。而且，由于其原料来源广泛，成本低廉。有研究表明，木质素是由苯基丙烷单元通过醚键和碳一碳键联接而成的高分子化合物，它具有甲氧基、羟基和羰基等多种功能基，还含有不饱和的双键，从理论上分析，茶叶儿茶素类(多酚)含有多羟基，具有与木质素中的亲核基团形成氢键的可能；同时，木质素中的苯环结构也可能与儿茶素类的苯环结构形成兀轨道的相互作用，从而产生吸附作用。因此利用木质纤维素选择性吸附儿茶素类(多酚)具有理论依据。

发明内容

本发明是针对以上问题，提供一种以水仙茶梗制备木质纤维素吸附茶多酚的实验工艺，适用性更强。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种以水仙茶梗制备木质纤维素吸附茶多酚的实验工艺，选取金绿源(中国)生物科技有限公司生产的固态速溶绿茶粉SG01，批号为20101104，作为茶多酚粗制品；选取以漳平水仙茶梗制备的木质纤维素替代大孔树脂为茶多酚吸附柱，采用以下实验工艺步骤：

木质纤维素的碱处理：将烘干的漳平水仙茶梗制备的木屑，用两倍木屑体积的0.1mol/L NaOH浸泡3天，之后将其洗至中性，再用两倍木屑体积的0.1mol/L HCl浸泡1天，再用蒸馏水洗至中性，烘干后收集备用。

木质纤维素的预处理：取上述处理过的样品，用两倍木屑体积的85％乙醇浸泡1天，然后除去乙醇，用蒸馏水将木质纤维素乙醇洗脱，抽滤，再烘干。

茶多酚粗品溶液制备：取一定量的速溶绿茶粉(JG-SG01)，置于烧杯中，加2000mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌均匀，溶液备用。

装柱：将玻璃色谱柱固定在铁架台上，注意色谱柱要垂直，然后用蒸增水洗柱。取一定量的处理5天的木质纤维素放人烧杯，加入一定量的蒸馏水，然后先在柱子中加入少量水，再将已经充分用水溶胀的木质纤维素带着水慢慢倒入柱子中，静置，注意柱中不能有气泡，色谱柱床要平坦。

上样：以4mL/min的流速上1倍柱体积的茶多酚粗品溶液，静置30min。

洗脱：分别用2倍柱体积的10％乙醇、90％乙醇和蒸馏水洗脱茶多酚，流速控制在4mL/min，前段每500mL取1个样检测，后段1000mL取1个样检测。

真空浓缩干燥：将分段收集的洗脱液分别在95℃真空浓缩干燥，回收乙醇，制备成茶多酚精制品，备用。

茶多酚检测：用分析天平准确称量0.1g(精确至0.0001g)茶多酚精制品，用蒸馏水溶解，定溶至100mL，用0.45um滤头过滤，将滤液进行HPLC检测，进样量10ul。

优选的：木质纤维素即为普通漳平水仙茶树茶梗制备的木屑。

优选的：木质纤维素同大孔吸附树脂一样，需要经过1～13天的碱处理。

优选的：用10％乙醇、90％乙醇和水分别分段洗脱，并分段收集洗脱液。

通过本发明的工艺，利用水仙茶梗制备的木质纤维素吸附速溶茶粉中的茶多酚的吸附率最高可达95％以上，而且以木质纤维素为吸附柱，具有无毒、无味、无污染等优良品质，而且原料来源广泛，成本低廉，是大规模生产的绝佳选择。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种以水仙茶梗制备木质纤维素吸附茶多酚的实验工艺的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的一种以水仙茶梗制备木质纤维素吸附茶多酚的实验工艺作进一步的描述。

实施例1：

将烘干的漳平水仙茶梗制备的木屑，用两倍木屑体积的0.1mol/L NaOH浸泡3天，之后将其洗至中性，再用两倍木屑体积的0.1mol/L HCl浸泡1天，再用蒸馏水洗至中性，烘干后收集备用。取上述处理过的样品，用两倍木屑体积的85％乙醇浸泡1天，然后除去乙醇，用蒸馏水将木质纤维素乙醇洗脱，抽滤，再烘干。将体积为1000mL的玻璃色谱柱固定在铁架台上，注意色谱柱要垂直，然后用蒸增水洗柱。取一定量的处理5天的木质纤维素放入烧杯，加入一定量的蒸馏水，然后先在柱子中加入少量水，再将已经充分用水溶胀的木质纤维素带着水慢慢倒入柱子中，静置，注意柱中不能有气泡，色谱柱床要平坦。

取100g的速溶绿茶粉(JG-SG01)，置于烧杯中，加2000mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌均匀，以4mL/min的流速上1倍柱体积的该溶液，静置30min。先用2倍柱体积的10％乙醇洗脱，流速控制在4mL/min，第一个1000mL为杂质，不予收集，待第二个1000mL开始收集，收集完毕后，

用2倍柱体积的90％乙醇洗脱，收集第一个1000mL，收集完毕，开始收集第二个1000mL，最后用2倍柱体积的蒸馏水洗脱，收集第一个500mL，该洗脱液与90％乙醇洗脱的第二个1000mL洗脱液混合。

将分段收集的洗脱液分别在95℃真空浓缩干燥，回收乙醇，制备成茶多酚精制品，标号分别为10％乙醇洗脱液、90％乙醇洗脱液和90％乙醇+H2O洗脱液。

用分析天平准确称量0.1g(精确至0.0001g)茶多酚精制品，用蒸馏水溶解，定溶至100mL，用0.45um滤头过滤，将滤液进行HPLC检测，进样量10ul。检测结果如表1，

表1

实施例2：

将烘干的漳平水仙茶梗制备的木屑，用两倍木屑体积的0.1mol/L NaOH浸泡3天，之后将其洗至中性，再用两倍木屑体积的0.1mol/L HCl浸泡1天，再用蒸馏水洗至中性，烘干后收集备用。取上述处理过的样品，用两倍木屑体积的85％乙醇浸泡1天，然后除去乙醇，用蒸馏水将木质纤维素乙醇洗脱，抽滤，再烘干。将体积为1000mL的玻璃色谱柱固定在铁架台上，注意色谱柱要垂直，然后用蒸增水洗柱。取一定量的处理5天的木质纤维素放入烧杯，加入一定量的蒸馏水，然后先在柱子中加入少量水，再将已经充分用水溶胀的木质纤维素带着水慢慢倒入柱子中，静置，注意柱中不能有气泡，色谱柱床要平坦。

取100g的速溶绿茶粉(JG-SG01)，置于烧杯中，加2000mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌均匀，以4mL/min的流速上1倍柱体积的该溶液，静置30min。先用2倍柱体积的10％乙醇洗脱，流速控制在4mL/min，第一个1000mL为杂质，不予收集，待第二个1000mL开始收集，收集完毕后，

用2倍柱体积的90％乙醇洗脱，收集第一个500mL，收集完毕，开始收集第二个500mL，最后用2倍柱体积的蒸馏水洗脱，收集第一个1000mL，收集完毕后，再收集第二个750mL洗脱液，后面的洗脱液不予收集。

将分段收集的洗脱液分别在95℃真空浓缩干燥，回收乙醇，制备成茶多酚精制品，标号分别为10％乙醇洗脱液、90％乙醇洗脱液1、2和90％乙醇+H2O洗脱液1、2。

用分析天平准确称量0.1g(精确至0.0001g)茶多酚精制品，用蒸馏水溶解，定溶至100mL，用0.45um滤头过滤，将滤液进行HPLC检测，进样量10ul。检测结果如表2，

表2

实施例3：

将烘干的漳平水仙茶梗制备的木屑，用两倍木屑体积的0.1mol/L NaOH浸泡3天，之后将其洗至中性，再用两倍木屑体积的0.1mol/L HCl浸泡1天，再用蒸馏水洗至中性，烘干后收集备用。取上述处理过的样品，用两倍木屑体积的85％乙醇浸泡1天，然后除去乙醇，用蒸馏水将木质纤维素乙醇洗脱，抽滤，再烘干。将体积为1000mL的玻璃色谱柱固定在铁架台上，注意色谱柱要垂直，然后用蒸增水洗柱。取一定量的处理5天的木质纤维素放入烧杯，加入一定量的蒸馏水，然后先在柱子中加入少量水，再将已经充分用水溶胀的木质纤维素带着水慢慢倒入柱子中，静置，注意柱中不能有气泡，色谱柱床要平坦。

取100g的速溶绿茶粉(JG-SG01)，置于烧杯中，加2000mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌均匀，以4mL/min的流速上1倍柱体积的该溶液，静置30min。先用2倍柱体积的10％乙醇洗脱，流速控制在4mL/min，第一个1000mL为杂质，不予收集，待第二个1000mL开始收集，收集完毕后，

用2倍柱体积的90％乙醇洗脱，收集第一个500mL，收集完毕，将该收集液与10％乙醇洗脱液的第二个1000mL混合后，开始收集第二个1000mL，最后用2倍柱体积的蒸馏水洗脱，收集第一个1500mL，该收集液与90％乙醇洗脱液的第二个1000mL混合，此后洗脱液不予收集。

将分段收集的洗脱液分别在95℃真空浓缩干燥，回收乙醇，制备成茶多酚精制品，标号分别为10％乙醇洗脱液和90％乙醇+H2O洗脱液。

用分析天平准确称量0.1g(精确至0.0001g)茶多酚精制品，用蒸馏水溶解，定溶至100mL，用0.45um滤头过滤，将滤液进行HPLC检测，进样量10ul。检测结果如表3，

表3

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种以水仙茶梗制备木质纤维素吸附茶多酚的实验工艺，其特征在于：采用以下工艺步骤：

原料：选取水仙茶树茶梗制备木质纤维素替代大孔树脂做为茶多酚吸附柱；

木质纤维素的预处理：将烘干的漳平水仙茶梗制备的木屑，用两倍木屑体积的0.1mol/L NaOH浸泡1～13天，之后将其洗至中性，再用两倍木屑体积的0.1mol/L HCl浸泡1天，再用蒸馏水洗至中性，烘干后收集备用。取上述处理过的样品，用两倍木屑体积的85％乙醇浸泡1天，然后除去乙醇，用蒸馏水将木质纤维素乙醇洗脱，抽滤，再烘干；

茶多酚粗品溶液制备：取一定量的速溶绿茶粉(JG-SG01)，置于烧杯中，加2000mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌均匀，溶液备用；

装柱：将玻璃色谱柱固定在铁架台上，注意色谱柱要垂直，然后用蒸增水洗柱，取一定量的处理5天的木质纤维素放人烧杯，加入一定量的蒸馏水，然后先在柱子中加入少量水，再将已经充分用水溶胀的木质纤维素带着水慢慢倒入柱子中，静置，注意柱中不能有气泡，色谱柱床要平坦；

上样：以4mL/min的流速上1倍柱体积的茶多酚粗品溶液，静置30min。

洗脱：分别用2倍柱体积的10％乙醇、90％乙醇和蒸馏水洗脱茶多酚，流速控制在4mL/min，前段每500mL取1个样检测，后段1000mL取1个样检测；

真空浓缩干燥：将分段收集的洗脱液分别真空浓缩干燥，制备成茶多酚精制品，备用；

茶多酚检测：用分析天平准确称量一定量茶多酚精制品，用蒸馏水溶解，定容至100mL，用0.45μm滤头过滤，将滤液进行HPLC检测。

2.根据权利要求1所述的一种以水仙茶梗制备木质纤维素吸附茶多酚的实验工艺，其特征在于：木质纤维素即为普通漳平水仙茶树茶梗制备的木屑。

3.根据权利要求1所述的一种以水仙茶梗制备木质纤维素吸附茶多酚的实验工艺，其特征是：木质纤维素同大孔吸附树脂一样，需要经过1～13天的碱处理。

4.根据权利要求1所述的一种以水仙茶梗制备木质纤维素吸附茶多酚的实验工艺，其特征是：用10％乙醇、90％乙醇和水分别分段洗脱，并分段收集洗脱液。

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