CN103497257A

CN103497257A - 一种茶树花多糖、其制备方法及其在卷烟中的应用

Info

Publication number: CN103497257A
Application number: CN201310446662.7A
Authority: CN
Inventors: 张峰; 范坚强; 操晓亮; 胡军; 胡有持; 沈翀; 陈小明; 连芬燕; 李斌; 谢金栋
Original assignee: China Tobacco Fujian Industrial Co Ltd; Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC
Current assignee: China Tobacco Fujian Industrial Co Ltd; Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: CN103497257B

Abstract

本发明属于香料和烟草领域，涉及一种茶树花多糖、其制备方法及其在卷烟中的应用。本发明的制备方法获得的茶树花提取率高，且操作简便易行、无污染，茶树花多糖应用于卷烟中不改变卷烟原有的加工工艺，且明显改善卷烟的吸食品质，提高了卷烟的感官舒适度，因此更具有实际生产的意义和价值。

Description

一种茶树花多糖、其制备方法及其在卷烟中的应用

技术领域

本发明属于香料和烟草领域，涉及一种茶树花多糖、其制备方法及其在卷烟中的应用。

背景技术

茶树花是山茶科山茶属植物茶树(Camellia sinensis)的花，茶树花在我国分布极广，大部分茶区的茶树开花期为9月至翌年1、2月，茶树花是一种无需栽种培育、丰富且可再生的天然资源，长期以来，茶农只采摘茶树的鲜嫩芽叶，而对于茶树花则任其自生自灭，很少加以利用。

茶树花富含蛋白质、茶多酚、茶多糖、茶皂素、黄酮类、氨基酸、维生素、微量元素和超氧化物歧化酶(SOD)、可可碱等多种有益成分和活性物质。茶树花多糖是一类与蛋白质结合在一起的酸性多糖或酸性糖蛋白，具有降血糖、降血脂、抗血凝、抗血栓、增强机体免疫功能、防辐射和抗癌等方面的药理作用。

植物多糖的提取方法主要有水提取、超声波提取、微波提取、超临界提取等。

水提取法是用水作溶剂来提取多糖，可以用热水浸煮提取，也可以用冷水浸提。水提取多糖不需要特殊设备，但在提取多糖的同时也易将蛋白质、糖苷类等水溶性成分提出来，造成存放时易变质，并且水提取的提取率较低且费时。

对于超声波或微波辅助的水提取法，提取时间短，提取效率较高，超声波提取无需高温，在提取过程中，找到合适的提取参数对于提取率的提高也是至关重要，超声时间不宜过长，并且可能是由于超声波具有较强的剪切作用，长时间会导致大分子多糖化学键断裂，降低多糖的提取率。

微波辅助提取时间不宜过长，功率不宜过高，否则会导致水分蒸发过多，多糖溶出受阻，导致多糖得率下降，同时，该法也降低了某些反应的活化能，使多糖分子之间、多糖分子与其它分子之间形成新的作用力，增加分子之间的碰撞机会，阻止多糖分子的溶出。

超临界流体萃取是近年快速发展起来的新型提取分离技术，具有无毒性、选择性生强、不易燃、溶剂可循环利用等优点，在植物多糖提取中得到了应用，超临界流体萃取操作方便，选择性好，脂类物质溶出率高，并兼有脱色、脱脂、脱异杂味的作用，不但可提高多糖提取率，而且产品纯度高。

卫生部2013年1号文件批准茶树花作为一种新的资源食品，茶树花多糖的提取方法主要集中在水提取、超声波提取、微波提取等，使用超临界技术提取茶树花多糖的方法及在卷烟中的应用还未见报道。

发明内容

本发明人经过深入的研究和创造性的劳动，得到了一种茶树花多糖的制备工艺并且相应地获得了一种茶树花多糖。并且本发明人惊奇地发现，将制得的茶树花多糖施加于卷烟中，能够显著提高卷烟的吸食品质和感官舒适度，并且不改变卷烟的现有加工工艺。由此提供了下述发明：

本发明的一个方面涉及一种茶树花多糖的制备方法，包括进行超临界CO₂萃取的步骤；具体地，所述超临界CO₂萃取包括超临界CO₂脱脂和/或超临界CO₂提取；优选地，其还包括醇沉和/或干燥的步骤。

本发明还涉及一种茶树花多糖的制备方法，包括超临界CO₂脱脂、超临界CO₂提取、醇沉以及干燥（例如冻干）的步骤。

根据本发明任一项所述的方法，包括如下步骤：

1）超临界CO₂脱脂：设定恒温水槽加热温度，待萃取器温度达到设定值时，打开进气阀和出气阀，调节压力达到设定的压力条件，关闭夹带剂泵，控制萃取器的压力恒定，进行脱脂，一定时间后，关闭进气阀，接收瓶收集脂类物质至CO₂排空；

2）超临界CO₂提取：更换接收瓶，打开进气阀，打开夹带剂泵，设定夹带剂溶液的流速，进行提取，一定时间后，关闭夹带剂泵，关闭进气阀，接收瓶收集提取液至CO₂排空；

3）醇沉：将接收瓶内提取液减压浓缩后，加入乙醇溶液，进行低温醇沉，收集沉淀物；

4）干燥：将醇析沉淀物进行干燥，得到茶树花多糖。

根据本发明任一项所述的制备方法，其在步骤1）之前，还包括装样的步骤：将一定量的新鲜茶树花或干花装入萃取器，加入一定体积的水或乙醇溶液；具体地，所述乙醇溶液5％－60%的乙醇溶液，所述的溶液体积与萃取器的容积比为0.05－0.5。

根据本发明任一项所述的方法，其中：

步骤1）中，所述水槽温度为20℃－80℃，优选为40℃－60℃，例如40℃－50℃、50℃－60℃或45℃－55℃；

步骤1）中，所述萃取器的压力为10－45MPa，优选为15－40MPa，例如20－35MPa、25－35MPa、20－30MPa、25－30MPa，更优选为30MPa；

步骤1）中，所述脱脂时间为0.5－4小时，优选为1.5－3.5小时，例如1.5－3小时、1.5－2.5小时、2－3小时、2－3.5小时，更优选为2小时。

根据本发明任一项所述的方法，其中：

步骤2）中，所述夹带剂为水或5－60%的乙醇溶液，优选为水或30－50%的乙醇溶液；

步骤2）中，所述夹带剂溶液流速为0.5－3毫升/分，优选为1－2毫升/分，例如1、1.5、2毫升/分；

步骤2）中，萃取器的压力为10－45MPa优选为15－40MPa，例如20－35MPa、25－35MPa、20－30MPa、25－30MPa，更优选为30MPa；

步骤2）中的萃取器的压力与步骤1）中的萃取器的压力相互独立，即可以相同也可以不同。

步骤2）中，所述提取时间为0.5－4小时，优选为1.5－3.5小时，例如1.5－3小时、1.5－2.5小时、2－3小时、2－3.5小时，更优选为2小时。

步骤2）中的提取时间与步骤1）中的提取时间相互独立，即可以相同也可以不同。

根据本发明任一项所述的方法，其中：

步骤3）中，所述的醇沉溶液中所用乙醇溶液的浓度为≥80%，例如80%－95%、80%－85%、80%－90%、85%－90%、85%－95%，优选为85%。

步骤3）中，醇沉的温度为0－5℃，优选为4℃。

根据本发明任一项所述的方法，其中，步骤4）中所述的干燥可以为冷冻干燥、喷雾干燥、真空干燥等方式。

本发明的另一方面涉及一种茶树花多糖，其由本发明中任一项所述的制备方法制得。

本发明的一个实施方案中，所述茶树花多糖的制备方法如图1。

本发明的再一方面涉及一种烟草制品，其含有茶树花多糖；具体地，所述烟草制品为卷烟；具体地，所述茶树花多糖为本发明所述的茶树花多糖；具体地，所述茶树花多糖的含量为烟丝质量的0.001－1％；优选为0.01－0.1％；更优选为0.01－0.05％；具体地，为0.01－0.03％、0.03－0.05％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％或0.1％。

茶树花多糖可作为烟草制品例如卷烟的添加剂，茶树花多糖的来源包括溶剂浸提、超声波提取、微波提取、酶提取等方法所获得的茶树花多糖；优选为本发明的茶树花。其添加方式即使用水溶解配制成浓度为1－10%的加料溶液，均匀喷洒到烟丝中，按正常的卷烟工艺卷制成卷烟，具体使用比例可以为烟丝质量的0.01－0.1%。

感官评吸的结果表明：加入茶树花多糖后，卷烟的吸食品质、感官舒适度得到明显提高。

本发明的再一方面涉及茶树花多糖在制备烟草制品中的用途；具体地，所述烟草制品为卷烟；具体地，所述茶树花多糖为本发明的茶树花多糖；具体地，所述茶树花多糖的含量为烟丝质量的0.001－1％；优选为0.01－0.1％；更优选为0.01－0.05％；具体地，为0.01－0.03％、0.03－0.05％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％或0.1％。

本发明的再一方面涉及一种组合物，其含有本发明的茶树花多糖；具体地，所述组合物为食品、饮料或者保健品。

本发明的再一方面涉及本发明的茶树花多糖在制备食品、饮料或者保健品中的用途。

本发明中，

所述“茶树花”中的“茶树”，如果没有特别说明，是指山茶目（Theales）、山茶科（Theaceae）或山茶属（Camellis）的植物。

在本发明的一个方面，所述“茶树花”中的“花”包括：花被、雄蕊群、雌蕊群。花被包括：花萼（由萼片组成）、花冠（由花瓣组成）。花的色彩和芳香来自花冠。雄蕊包括：花丝和花药。雌蕊包括：柱头、花柱和子房。

在本发明的一个方面，术语“茶树花”，可以是鲜花，也可以是干燥的花；如果没有特殊说明，其是指完整的茶树花或者茶树花的一部分；其至少包含花瓣；可选地，还包含选自萼片、雄蕊和雌蕊中的一种或多种。

本发明中，如果没有特别说明，本发明的“茶树花多糖”包括纯的茶树花多糖；也包括富含茶树花多糖的茶树花提取物，意指提取物中除了茶树花多糖，也可以包含从茶树花中提取的其它物质；具体地，所述富含茶树花多糖的茶树花提取物中的茶树花多糖的含量为≥30%、≥40%、≥50%、≥60%、≥70%、≥75%、≥80%、≥85%、≥90%或≥95%，所述含量为重量百分比含量。

采用苯酚-硫酸法检测多糖提取率及纯度；优选地，本发明提取的多糖提取率在2.2%以上，纯度在90%以上。

在本发明，所用的超临界二氧化碳萃取设备（系统或装置）可以使用已知或商购的设备，或者如图2所示的装置；也可以参考授权实用新型专利ZL 2009 20183321.4（一种香精香料提取和微胶囊制备一体化设备）进行。

所述乙醇的浓度，如果没有特别说明，均指体积浓度。

本发明中，具体地，所述烟草制品为可吸食的烟草制品，优选为卷烟。

发明的有益效果

本发明的制备方法获得的茶树花提取率高，纯度高，且操作简便易行、无污染，茶树花多糖应用于卷烟中不改变卷烟原有的加工工艺，且明显改善卷烟的吸食品质，提高了卷烟的感官舒适度，因此更具有实际生产的意义和价值。

附图说明

图1：超临界制备茶树花多糖的流程示意图。

图2：超临界CO₂提取装置。附图标记说明：（1）CO₂罐，（2）过滤器，（3）低温冷却循环，（4）冷凝罐，（5）柱塞泵，（6）恒温水槽，（7）夹带剂泵，（8）萃取器，（9）接收瓶，（10）夹带剂，（11）气体流量剂。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1：1#茶树花多糖和1#卷烟的制备

1.实验材料

茶树花采自福建安溪的铁观音茶树。

2.茶树花多糖的制备

步骤如下：

（1）装样：将一定量的新鲜茶树花或干花装入萃取器，加入一定体积的乙醇溶液，乙醇溶液的体积与萃取器的容积比在0.05，乙醇溶液的体积浓度为60%；

（2）超临界CO₂脱脂：设定恒温水槽加热温度，待萃取器温度达到设定值时，打开进气阀和出气阀，调节压力达到设定的压力条件，关闭夹带剂泵，控制萃取器的压力恒定，进行脱脂，一定时间后，关闭进气阀，接收瓶收集脂类物质至CO₂排空；其中水槽温度为40℃，萃取器的压力为10MPa，脱脂时间为4小时；

（3）超临界CO₂提取：更换接收瓶，打开进气阀，打开夹带剂泵，设定夹带剂溶液的流速为1毫升/分，进行提取，一定时间后，关闭夹带剂泵，关闭进气阀，接收瓶收集提取液至CO₂排空，夹带剂为60%的乙醇溶液，萃取器的压力为10MPa，提取时间为4小时；

（4）茶树花多糖精制：将接收瓶内提取液减压浓缩后，加入乙醇溶液，进行低温醇沉，醇沉溶液中乙醇溶液的体积浓度为80%，所述醇沉的温度为5℃；收集沉淀物进行喷雾干燥，得到1＃茶树花多糖。

采用苯酚－硫酸比色法检测多糖提取率及纯度，铁观音茶树花提取的多糖提取率为2.5%，纯度为92.5%。

原理:多糖在硫酸的作用下先水解成单糖，并迅速脱水生成糖醛衍生物，然后与苯酚生成橙黄色化合物。再以比色法测定。

计算公式：

3.1#卷烟的制备

将获得的1#茶树花多糖使用水溶解配制成浓度为1%的加料溶液，均匀喷洒到烟丝中，按正常的卷烟工艺卷制成卷烟，具体使用比例为烟丝质量的0.01%（茶树花多糖质量/烟丝质量，下面的实施例相同）。得到1#卷烟。

实施例2：2#茶树花多糖和2#卷烟的制备

1.实验材料

茶树花采自福建武夷山的武夷岩茶茶树。

2.茶树花多糖的制备

步骤如下：

（1）装样：将一定量的新鲜茶树花或干花装入萃取器，加入一定体积的乙醇溶液，乙醇溶液的体积与萃取器的容积比在0.5，乙醇溶液的体积浓度为5%;

（2）超临界CO₂脱脂：设定恒温水槽加热温度，待萃取器温度达到设定值时，打开进气阀和出气阀，调节压力达到设定的压力条件，关闭夹带剂泵，控制萃取器的压力恒定，进行脱脂，一定时间后，关闭进气阀，接收瓶收集脂类物质至CO₂排空；其中水槽温度为80℃，萃取器的压力为45MPa，脱脂时间为0.5小时；

（3）超临界CO₂提取：更换接收瓶，打开进气阀，打开夹带剂泵，设定夹带剂溶液的流速为2毫升/分，进行提取，一定时间后，关闭夹带剂泵，关闭进气阀，接收瓶收集提取液至CO₂排空，夹带剂为5%的乙醇溶液，萃取器的压力为45MPa，提取时间为0.5小时；

（4）茶树花多糖精制：将接收瓶内提取液减压浓缩后，加入乙醇溶液，进行低温醇沉，醇沉溶液中乙醇溶液的体积浓度为90%，所述醇沉的温度为3℃；收集沉淀物放入冷冻干燥机中进行冻干，得到2＃茶树花多糖。

采用苯酚－硫酸比色法检测多糖提取率及纯度，武夷岩茶茶树花提取的多糖提取率为2.3%，纯度为90.5%。

3.2#卷烟的制备

将提取获得的2#茶树花多糖使用水溶解配制成浓度为10%的加料溶液，均匀喷洒到烟丝中，按正常的卷烟工艺卷制成卷烟，具体使用比例为烟丝质量的0.05%。得到2#卷烟。

实施例3：3#茶树花多糖和3#卷烟的制备

1.实验材料

茶树花采自河南信阳的毛尖茶树。

2.茶树花多糖的制备

步骤如下：

（1）装样：将一定量的新鲜茶树花或干花装入萃取器，加入一定体积的水溶液，水溶液的体积与萃取器的容积比在0.5；

（2）超临界CO₂脱脂：设定恒温水槽加热温度，待萃取器温度达到设定值时，打开进气阀和出气阀，调节压力达到设定的压力条件，关闭夹带剂泵，控制萃取器的压力恒定，进行脱脂，一定时间后，关闭进气阀，接收瓶收集脂类物质至CO₂排空；其中水槽温度为60℃，萃取器的压力为30MPa，脱脂时间为2小时；

（3）超临界CO₂提取：更换接收瓶，打开进气阀，打开夹带剂泵，设定夹带剂溶液的流速为1.5毫升/分，进行提取，一定时间后，关闭夹带剂泵，关闭进气阀，接收瓶收集提取液至CO₂排空，夹带剂为水溶液，萃取器的压力为30MPa，提取时间为2小时；

（4）茶树花多糖精制：将接收瓶内提取液减压浓缩后，加入乙醇溶液，进行低温醇沉，醇沉溶液中乙醇溶液的体积浓度为95%，所述的醇沉温度为0℃；收集沉淀物放入真空干燥机中进行干燥，得到3＃茶树花多糖。

采用苯酚－硫酸比色法检测多糖提取率及纯度，信阳毛尖茶树花提取的多糖提取率为2.6%，纯度为90.3%。

3.3#卷烟的制备

将提取获得的3#茶树花多糖使用水溶解配制成浓度为5%的混合加料溶液，均匀喷洒到烟丝中，按正常的卷烟工艺卷制成卷烟，具体使用比例为烟丝质量的0.03%。得到3#卷烟。

实施例4：4#茶树花多糖和4#卷烟的制备

1.实验材料

茶树花采自福建安溪的铁观音茶树。

2.茶树花多糖的制备

步骤如下：

（1）预处理：将茶树花取出置于40℃烘箱内烘至水分在10%以下，用粉碎机粉碎得到茶树花粉末；

（2）溶剂提取：称取一定量的茶树花粉末使用超声提取进行3次提取，溶剂与茶树花的质量比为10；

（3）醇沉：将提取液及茶树花粉末分离得到提取液，合并多次提取获得的提取液，减压浓缩提取液至原体积的1/5，浓缩液中加入无水乙醇进行醇沉48h，过滤干燥得到茶树花粗多糖；

（4）脱除蛋白质：茶树花粗多糖放入水中进行复溶，使用Sevage法脱除粗多糖中的蛋白质；

（5）醇沉：减压浓缩脱除蛋白质后的多糖溶液至原体积的1/5，浓缩液中加入无水乙醇进行醇沉48h，过滤干燥得到茶树花多糖。

采用苯酚－硫酸比色法检测多糖提取率及纯度，铁观音茶树花提取的多糖提取率为1.5%，纯度为86.5%。

3.4#卷烟的制备

将提取获得的4#茶树花多糖使用水溶解配制成浓度为5%的加料溶液，均匀喷洒到烟丝中，按正常的卷烟工艺卷制成卷烟，具体使用比例为烟丝质量的0.03%。得到4#卷烟。

实施例5：感官评吸实验

1.实验样品

实施例1－4制得的1#－4#卷烟。0#卷烟为按照正常的卷烟工艺制成的卷烟，其不添加茶树花多糖。

2.实验方法

福建中烟工业有限责任公司感官评吸委员会按GB5606.4-2005对0#和1#－4#卷烟样品进行评吸比对。

3.实验结果

如下面的表1所示。

表1：卷烟感官质量检验记录

评吸结果表明：评吸结果表明：与空白卷烟相比（0#），添加茶树花多糖的卷烟香气质、香气量有提升，能够与卷烟香气相谐调，并能够掩盖杂气，降低刺激性，提升余味。本发明所制备的茶树花多糖提取率高，纯度高，添加到卷烟中（1#－3#），卷烟品质提升幅度更大，增加了卷烟清雅的香气，提升口感，并同时改善烟气状态。按常规方法提取的茶树花多糖添加到卷烟中（4#），能够提升卷烟品质，但提升的幅度低于本发明提取的茶树花多糖，尤其会带来外来的不良气息。

实施例6：稳定性实验（放置后的感官评吸实验）

将3#卷烟放置5天、30天、60天、90天后分别进行评吸，结果如下面的表2：

表2：放置后的卷烟的感官质量检验记录

评吸结果表明：放置30天的卷烟样品与放置5天的卷烟样品的品质相当，放置60天、90天的卷烟样品在香气量、口感、余味上略有下降，整体上放置90天的样品仍能够保持卷烟的特征及品质，且效果仍然好于常规方法制备的卷烟样品（4#）。

尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，本领域技术人员将会理解。根据已经公开的所有教导，可以对那些细节进行各种修改和替换，这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。

Claims

1.一种茶树花多糖的制备方法，包括进行超临界CO₂萃取的步骤；具体地，所述超临界CO₂萃取包括超临界CO₂脱脂和/或超临界CO₂提取；优选地，其还包括醇沉和/或干燥的步骤。

2.一种茶树花多糖的制备方法，包括超临界CO₂脱脂、超临界CO₂提取、醇沉以及干燥的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，包括如下步骤：

1）超临界CO₂脱脂：关闭设备的所有气阀，设定恒温水槽加热温度，待萃取器温度达到设定值时，打开进气阀调节压力达到设定的压力条件，进行脱脂；

2）超临界CO₂提取：打开出气阀，控制萃取器的压力恒定，打开夹带剂泵，设定夹带剂溶液的流速，进行提取，一定时间后，关闭夹带剂泵，关闭进气阀，接收瓶收集提取物至CO₂排空；

4）干燥：将醇析沉淀物进行干燥，得到茶树花多糖。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其在步骤1）之前，还包括装样的步骤：将一定量的新鲜茶树花或干花装入萃取器，加入一定体积的水或乙醇溶液；具体地，所述乙醇溶液5％－60%的乙醇溶液，

所述的溶液体积与萃取器的容积比为0.05－0.5。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于如下的（1）－（3）项中的任意一项或者多项：

（1）步骤1）中所述水槽温度为20℃－80℃，所述的萃取器的压力为10－45MPa，所述的脱脂时间为0.5－4小时；

（2）步骤2）中所述的夹带剂为水或5－60%的乙醇溶液，所述的夹带剂溶液流速为1－2毫升/分，萃取器的压力为10－45MPa，所述的提取时间为0.5－4小时；

（3）步骤3）中所述的醇沉溶液中所用乙醇溶液的浓度为≥80%，醇沉的温度为0－5℃。

6.一种茶树花多糖，其由权利要求1至5中任一项所述的制备方法制得。

7.一种烟草制品，其含有茶树花多糖；具体地，所述烟草制品为卷烟；具体地，所述茶树花多糖为权利要求6所述的茶树花多糖；具体地，所述茶树花多糖的含量为烟丝质量的0.001－1％；优选为0.01－0.1％；更优选为0.01－0.05％。

8.茶树花多糖在制备烟草制品中的用途；具体地，所述烟草制品为卷烟；具体地，所述茶树花多糖为权利要求6所述的茶树花多糖；具体地，所述茶树花多糖的含量为烟丝质量的0.001－1％；优选为0.01－0.1％；更优选为0.01－0.05％。

9.一种组合物，其含有权利要求6所述的茶树花多糖；具体地，所述组合物为食品、饮料或者保健品。

10.权利要求6所述的茶树花多糖在制备食品、饮料或者保健品中的用途。