CN103451233A - 以茶多酚为原料复合生物酶法制备茶褐素 - Google Patents
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Abstract
茶多酚原料用缓冲液配制成质量百分比浓度为0.5～50.0%的溶液，加入过氧化物酶，使其浓度为0.01～2.0%；调节溶液体系的温度为25-55℃，保温处理0.2-8.0小时，再在此溶液中加入多酚氧化酶，其质量百分比浓度为0.008～1.50%，然后置入食品超高压设备的处理容器，设定处理压力为2-500MPa，处理时间为5-180min，处理温度为20-60℃，进行高压处理。处理后的溶液经截留分子量为7000-200000道尔顿的超滤膜过滤，得超滤滤液，超滤滤液经过纳滤膜或反渗透膜或旋转蒸发浓缩，得浓缩液。浓缩液经过喷雾干燥或真空冷冻干燥得到茶褐素。
Description
技术领域
本发明涉及茶叶深加工和生物工程领域，特别涉及一种采用复合酶法联合高压处理和膜分离技术制备茶褐素的方法。
背景技术
生物酶法合成技术是公认的的绿色制备工艺，具有安全、环保、用量少、成本低等优点。多酚氧化酶是植物、真菌和昆虫等生物体的组织和细胞中广泛存在的一类以酚类物质为底物氧化其形成醌类化合物的氧化还原酶；过氧化物酶是以过氧化氢为电子受体催化底物氧化的酶，能催化多种氧化还原反应，主要存在于真核生物细胞的过氧化物酶体中。食品超高压处理技术是近年来受到广泛关注和应用研发的一种食品高新技术。食品高压处理是指在密封的耐压容器内，用水等作为媒介，对食品或生物材料施加一定的压力，这一压力可以影响食品或生物材料中的生物大分子理化特性和功能活性，如使酶钝化失活或激活等。
茶褐素是黑茶如普洱茶、六堡茶、安化黑茶等在渥堆发酵加工环节中以茶多酚为主的化合物在酶促及非酶促作用下氧化聚合产生的一类分子量不均一、水溶性的色素分子，是黑茶的特征性功效和品质生化成分。功效实验研究表明，茶褐素能有效降低机体血脂、血糖和血粘度，对人心脑血管疾病和糖尿病预防方面具有显著作用，可作为食品、保健品等的功能原料。目前，茶褐素的制备技术甚少。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种以茶多酚为原料采用复合生物酶法即多酚氧化酶和过氧化物酶联用，并结合高压处理技术及多级膜分离技术以定向转化和纯化制备茶褐素，其具体步骤如下：
（1）将茶多酚原料用pH为5.0-8.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液中的一种配制成质量百分比浓度为0.7～50.0%的溶液。
（2）在上述茶多酚溶液中加入过氧化物酶，使过氧化物酶的质量百分比浓度为0.01～2.0%；并调节溶液体系的温度为25-55℃，保温处理0.2-8.0小时。
（3）在步骤（2）所获得的溶液中加入多酚氧化酶，使多酚氧化酶的质量百分比浓度为0.008～1.50%；然后将溶液密封于袋中，并置入食品超高压处理设备的容器里，设定处理压力为2-500MPa，处理时间为5-180min，处理温度为20-60℃，进行高压处理。
（4） 将步骤（3）获得的溶液经截留分子量为7000-200000道尔顿的超滤膜过滤，得超滤滤液。
（5）将步骤（4）中的超滤滤液经过纳滤膜或反渗透膜或旋转蒸发浓缩，得浓缩液。
（6）将步骤（5）中浓缩液经过喷雾干燥或真空冷冻干燥得到茶褐素。
本发明所述茶多酚原料为食品级市售产品。
本发明所述茶多酚原料是总多酚质量含量为40～99%茶叶提取物。
本发明的有益效果在于：该方法采用复合酶反应技术结合高压处理技术，转化效率高，酶用量小、成本低；同时分离纯化采用多级膜分离技术，整个制备过程不使用任何有毒有害的有机化学试剂，操作工艺安全、环保，产品无有机溶剂残留；溶液体系温度低，所制备的茶褐素生物活性高。
具体实施方式
实施例1:
以100克市售食品级茶多酚为原料，该原料中总多酚的质量含量为98%，将此茶多酚原料用pH为5.3的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液配制成质量百分比浓度为1.65%的溶液，然后加入过氧化物酶，使过氧化物酶的质量百分比浓度为0.012%；并调节溶液体系的温度为30℃，保温处理0.5小时。处理后，在溶液中加入多酚氧化酶，使多酚氧化酶的质量百分比浓度为0.009%；然后将其密封于袋中，并置入食品超高压处理设备的容器里，设定处理压力为5MPa，处理时间为 170min，处理温度为25℃，进行高压处理。处理后的溶液经截留分子量为10000道尔顿的超滤膜过滤，得超滤滤液，超滤滤液经过纳滤膜浓缩，得浓缩液。浓缩液经过真空冷冻干燥得到茶褐素96.8克，其外观呈无定形棕褐色粉末状，茶褐素含量为95.87%。
实施例2:
以1500克市售食品级茶多酚为原料，该原料中总多酚的质量含量为70%，将此茶多酚原料用pH为6.6的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液配制成质量百分比浓度为29%的溶液，然后加入过氧化物酶，使过氧化物酶的质量百分比浓度为0.95%；并调节溶液体系的温度为50℃，保温处理4.0小时。处理后，在溶液中加入多酚氧化酶，使多酚氧化酶的质量百分比浓度为0.68%；然后将其密封于袋中，并置入食品超高压处理设备的容器里，设定处理压力为180MPa，处理时间为 100min，处理温度为57℃，进行高压处理。处理后的溶液经截留分子量为80000道尔顿的超滤膜过滤，得超滤滤液，超滤滤液经过旋转蒸发浓缩，得浓缩液。浓缩液经过真空冷冻干燥得到茶褐素1408.5克，其外观呈无定形棕褐色粉末状，茶褐素含量为67.15%。
实施例3:
以7000克市售食品级茶多酚为原料，该原料中总多酚的质量含量为48%，将此茶多酚原料用pH为7.8的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液配制成质量百分比浓度为47.5%的溶液，然后加入过氧化物酶，使过氧化物酶的质量百分比浓度为1.6%；并调节溶液体系的温度为43℃，保温处理7.6小时。处理后，在溶液中加入多酚氧化酶，使多酚氧化酶的质量百分比浓度为1.35%；然后将其密封于袋中，并置入食品超高压处理设备的容器里，设定处理压力为 440MPa，处理时间为10min，处理温度为40℃，进行高压处理。处理后的溶液经截留分子量为180000道尔顿的超滤膜过滤，得超滤滤液，超滤滤液经过反渗透膜浓缩，得浓缩液。浓缩液经过喷雾干燥得到茶褐素6658.9克，其外观呈无定形棕褐色粉末状，茶褐素含量为45.08%。
Claims (2)
1. 以茶多酚为原料采用复合生物酶法进行酶促氧化反应，并结合超高压处理技术、多级膜分离技术以定向转化和纯化制备茶褐素，其特征在于下述步骤：
（1）将茶多酚原料用pH为5.0-8.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液中的一种配制成质量百分比浓度为0.7～50.0%的溶液；
（2）在上述茶多酚溶液中加入过氧化物酶，使过氧化物酶的质量百分比浓度为0.01～2.0%；并调节溶液体系的温度为25-55℃，保温处理0.2-8.0小时；
（3）在步骤（2）所获得的溶液中加入多酚氧化酶，使多酚氧化酶的质量百分比浓度为0.008～1.50%；然后将溶液密封于袋中，并置入食品超高压处理设备的容器里，设定处理压力为2-500MPa，处理时间为5-180min，处理温度为20-60℃，进行高压处理；
（4） 将步骤（3）获得的溶液经截留分子量为7000-200000道尔顿的超滤膜过滤，得超滤滤液；
（5）将步骤（4）中的超滤滤液经过纳滤膜或反渗透膜或旋转蒸发浓缩，得浓缩液；
（6）将步骤（5）中浓缩液经过喷雾干燥或真空冷冻干燥得到茶褐素。
2. 按权利要求1所述，其特征在于，所述步骤（1）中的茶多酚原料为食品级市售产品，其总多酚质量含量为40～99%。
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